区有一条水面曲线。 壅水曲线 （水深沿流程增加）； 降水曲线（水深沿流程减小）
五种底坡十二条水面曲线
(b)梯形压强 分布图
(a)三角形压强 分布图
•静水总压力大小和方向
• 矩形平面单位宽度受的静水 总压力是压强分布图的面积
• 矩形所受总压力
P b
•方向：垂直指向受压面
解析法求作用于任意平面上的静水总压力
p pc A
静水总压力的作用点一般在受压面形 心以下
•压力体的构成
水力学重点及难点
F y
Q(2v2z 1 v1z ) Fz
水力学重点及难点
a)动量方程是矢量方程，要建立坐标系。（所建坐标系 应使投影分量越多等于0为好，这样可以简化计算过 程。） b)流速和力矢量的投影带正负号。（当投影分量与坐标 方向一致为正，反之为负） c)等号左边为流出动量减去流入动量。
Chapter 4
（1）水深，底坡沿程不变及过水断面形状尺寸不变
（2）断面平均流速沿程不变 （3）三线平行J = Jz= i
❖ 均匀流形成条件： 恒定流，长直棱柱体渠道，正坡渠 道，糙率沿程不变
❖ 水力最佳断面
水力学重点及难点
❖ 明渠均匀流公
Q AC Ri
Q公式K i
❖ 明渠均匀流水力计算类型： （1）求流量Q （2）求渠道糙率n （3）求渠道底坡：
强的计算和不同表示方法。 ❖ 重力作用下静水压强的基本公式
p=p0+h
p
z C
其中 ： z—位置水头， p /γ—压强水头
（z + p /γ—测压管水头 “水头”:表示单位重量液体含有的能量。
p1
•1
p2
z1
0
2•
z2
z1
p1
z2
p2
水力学重点及难点
压强的三种表示方法：
绝对压强p′，相对压强p， 真空度pv,
水力学重点及难点
❖ 液体的两种流态和判别 雷诺实验 层流 —液体质点互相不混掺的层
状流动。 紊流 —存在涡体质点互相混掺的
流动。
❖ 流态的判别：雷诺数Re
Re＜Rek 层流 ；Re＞Rek 紊流
雷诺数是重要的无量纲数，它的物理意义表示惯性力与 粘滞力的比值。
❖水头损失（沿程水头损失和局部水头损失）
C
1
1
R6
n
hf
l
d
v2 2g
Chapter 5 ❖管道分类
水力学重点及难点
❖ 简单管道水力计算
短管水力计算
自由出流 淹没出流
Q c A 2gH
Q c A 2gz
长管水力计算方法
QK J
❖❖复水杂击管现道象水和力水计击算分（类并联）
水力学重点及难点
Chapter 6、7
❖ 明渠均匀流特征：
水力学重点及难点
Chapter 1
1. 液体的主要物理性质――粘滞性 粘滞性是液体在流动中产生能量损失的根本原因。 粘滞性是理想液体和实际液体的主要区别。
牛顿内摩擦定律 -----描述液体内部的粘滞力规律
du
dy
牛顿内摩擦定律适用范围： 1)牛顿流体， 2)层流运动
Chapter 1
水力学重点及难点
要掌握绝对压强、相对压强和真空度三者的概念和它 们之间的转换关系。
1pa(工程大气压) =98000N/ m2 =98KN/m2
水力学重点及难点
❖ 静水总压力的计算
静水总压力求解包括求力的大小、方向和作用点，受压面 可以分为平面和曲面两类。根据平面的形状：对规则的矩 形平面可采用图解法，任意形状的平面都可以用解析法进 行计算。在计算曲面静水总压力时，要注意压力体的绘制。
能量方程应用：
孔口恒定出流 、 毕托管、文丘里流量计 、 管嘴出流
能量方程图示
掌握总头线、测压管水头线、水力坡度的概念及 水头线的绘制。
1
0v02 2g
H
v0
v 2 2g
v
总水头线
v2
H0 hw 2g
2
1
o
v
2
❖恒定总流动量方程
Q(2v2x 1 v1x ) Fx
Q(2v2 y 1 v1y )
（4）设计渠道断面尺寸
K AC R
i z1 z2 l
水力学重点及难点
❖ 明渠水流流态的判别：
判别指标 Vw 缓流 V < Vw 急流 V > Vw
临界流 V = Vw
Fr Fr ＜1 Fr ＞1 Fr = 1
hk， h>hk h<hk h=hk
ik （均匀流） i ＜ ik i > ik i = ik
•产生水头损失的两个条件
1.液体具有粘滞性(内因) 2.固体边界的影响，液体质点间产生想液体只有能量转换，而没有能 量损失
水力学重点及难点
❖ λ的变化规律 尼古拉兹实验 （人工粗糙管）
水力学重点及难点
❖ 几个重要公式
达西公式 谢才公式 曼宁公式
hf
l
4R
v2 2g
v C RJ
水力学重点及难点
❖ 佛劳德数Fr：
Fr v gh
佛劳德数Fr是水力学中重要的无量纲数，它表示惯性力 与重力的对比关系
18. 断面比能Es和比能曲线：
v 2
Es h 2g
比能及比能曲线
h
Es f (h)
Es
h
Q 2
2 gA2
缓流
K
hK
45
Es m in
急流
Es
水力学重点及难点
❖ 临界水深和临界底坡
Q2 AK 3
g
BK
矩形断面
q 2
hK 3 g
❖ 水跃：由急流向缓流过渡产生的水力突变现象。（从 小于临界水深到大于临界水深）
水平矩形断面明渠水跃： （1）水跃方程： J（h1）=J（h2）
（2）共轭水深公式：
h
q2
h 2
1
2
18 gh 3
1
1
水力学重点及难点
❖ 水跃函数曲线
❖ 水面线变化规律 2条水深线把5种底坡上的流动空间划分为12个流区，每个流
2. 液体的主要物理性质――可压缩性：在研究水击时需要 考虑。
3. 作用在液体上的两类作用力表面力和质量力
4、液体的边界条件
Chapter 2
水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。 通过静水压强和静水总压力的计算，我们可以求作
用在建筑物上的静水荷载。
水力学重点及难点
静水压强： 掌握静水压强特性,等压面,水头的概念，以及静水压
Chapter 3
❖ 液体运动的基本概念 流动的分类、断面平均流速及流线、迹线概念
❖ 三大方程 连续方程 v1A1= v 2A2 能量方程
z1
p1
1v12
2g
z2
p2
2v22
2g
hw
① 能量方程应用条件：
恒定流，只有重力作用，不可压缩、渐变流断面，无
流量和能量的出入
水力学重点及难点
② 能量方程应用注意事项: 选择统一基准面便于计算、选计算断面、选典型点计 算测压管水（压强计算采用统一标准）