水力学教案-西北农林科技大学

1、西北农林科技大学水利与建筑工程学院教 案学 院 名 称 水建学院 课 程 名 称 水力学（乙） 课 程 性 质 学科基础课 授 课 教 师 张新燕 职 称 副教授 使 用 教 材 吕宏兴等主编水力学 授 课 时 数 72学时 课程说明：课程性质：专业基础课、必修课。教学目的与要求：要求学生了解或掌握液体运动与平衡规律及其在工程上的简单应用。教学内容包括两大部分：前半部分介绍液体的平衡与运动规律、后半部分介绍其工程应用。通过本课程的学习，使学生掌握水流运动的基本概念、基本理论与分析方法，理解不同水流的特点，学会常见水利工程中的水力计算，并具备初步的试验量测技能，为学习后续专业课程和从事专业技术工

2、作打下基础。课程总学时72学时，包括实验8学时和观看录像学时2学时。教学方式：课堂讲授、 实验教学、课堂讨论等，以课堂讲授为主。考核方式：最终总成绩评定中，闭卷考试成绩占70%，实验、平时作业占30%。实验课：每项实验由2-3名学生组成实验小组进行，实验结束需递交实验报告，由实验指导教师评定实验成绩。- 10 -具体安排第1次课（第1周） 2 学时章节第一章课目课题水力学的研究对象与任务；液体的基本特性和主要物理力学性质；作用于液体上的力；水力学的研究方法。教学目的和要求明确水力学研究的对象、特点以及其重要性；理解液体的惯性、重力特性与粘滞性；了解压缩性与表面张力特性；了解两类作用力的特点；掌

3、握容重与密度间、粘滞性系数与粘滞力间的关系式。重点与难点 重点：液体的基本特性和主要物理力学性质；作用于液体上的力。 难点：液体的粘滞性。复习旧课 教学内容提要1、水力学的定义、任务及其在专业中的作用及水力学的发展概况；2、液体的主要物理性质： 1）惯性、质量与密度；2）万有引力特性与重力；3)粘滞性与粘滞系数。3、连续介质和理想液体的概念；4、作用于液体上的力：表面力；质量力；单位质量力。5、水力学的研究方法 理论分析；科学试验。思考题1液体的基本特征是什么？它与气体、固体有什么区别？2为什么要引进连续介质的假设？为什么可以把液体当作连续介质？3液体的主要物理特性是什么？研究液体运动一般主要

4、考虑哪些物理性质？4液体内摩擦力的大小与哪些因素有关？叙述牛顿内摩擦定律的内容、表达式和使用条件。5理想液体与实际液体有什么区别？为什么要引入理想液体的概念？6作用在液体上的力有哪几种？如何定义？7单位质量力怎样定义的？它的量纲和单位是什么？作业题 1-2、1-4、 1-5参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第2次课（第1周） 2 学时章、节第二章： 第一节 第二节课目课题静水压强及特性；液体的平衡微分方程及积分；等压面。 教学目的和要求了解平衡微分方

5、程的微分与积分形式；掌握静水压强的两个特性和基本方程。重点与难点 重点：静水压强的两个特性和基本方程。 难点：静水压强的基本方程。复习旧课 液体的主要物理性质。教学内容提要1. 平均压强与点压强；2. 静水压强的两个特性；3. 液体的平衡微分方程式与积分：1) 液体平衡的微分方程；2) 液体平衡的微分方程的积分；3) 静水压强的基本方程。思考题1什么是静水压强？静水压强有什么特性？2什么是等压面？等压面有什么性质？作业题 参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，20

6、00.第3次课（第1周） 2 学时章、节第二章： 第三节 第四节课目、课题重力作用下和几种质量力共同作用下静水压强的基本公式。绝对压强、相对压强、真空及真空度；压强的量测；压强的液柱表示法、水头与单位势能。教学目的和要求了解真空及压强的表示方法；掌握压强分类的概念及压强的量测方法。重点与难点 重点：相对压强、真空及真空度；压强的量测；水头与单位势能。 难点：真空及真空度；水头与单位势能。复习旧课 静水压强的两个特性；静水压强的基本方程。教学内容提要1.重力作用下静水压强的基本公式。2.几种质量力共同作用下静水压强的基本公式3绝对压强与相对压强： 1）绝对压强；2）相对压强。4真空及真空度： 1

7、）真空；2）真空度。5静水压强的量测： 1）压强的量测；2）压差的量测。5压强的液柱表示法；6水头与单位势能。思考题1.静止液体中沿水平方向和垂直方向的静水压强是否变化？怎么变化？2.在什么条件下“静止液体内任何一个水平面都是等压面”的说法是正确的？3.请解释下列名词的物理意义：绝对压强，相对压强，真空和真空度，水头，位置水头，压强水头和测压管水头，并说明水头与能量的关系。4.表示静水压强的单位有哪三种？写出它们之间的转换关系。作业题2-1、2-3、2-5、2-7参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、

8、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第4次课（第2周） 2 学时章、节第二章： 第五节课目、课题静水压强分布图，作用于平面上的静水总压力。教学目的和要求掌握作用于平面上静水总压力的计算方法。重点与难点重点：静水压强分布图的绘制；作用于平面上的静水总压力。难点：任意平面上静水总压力的计算。复习旧课 相对压强及静水压强的两个特性。教学内容提要1静水压强分布图及其绘制；2作用于平面上的静水总压力：1）作用于矩形平面上的静水总压力；2）作用于任意平面上的静水总压力。思考题1.什么是静水压强分布图？它绘制的原理和方法是什么？为什么在工程中通常只需要计算相对压强和绘制相对压强分布图？2.请叙述

9、并写出计算平面上静水总压力大小和作用点位置的方法和公式，并说明其应用条件。作业题2-14、2-16参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第5次课（第2周） 2 学时 章、节第二章： 第六节课目、课题压力体图的绘制举例；作用于曲面上的静水总压力的求解。教学目的和要求掌握压力体图绘制的基本方法；掌握作用于曲面上静水总压力的计算方法。重点与难点 重点与难点： 压力体图的概念与绘制。 复习旧课 作用于平面上的静水总压力的计算方法。教学内容提要1压力体图绘制的基本

10、方法；2压力体图绘制举例；3作用于曲面上静水总压力的计算思考题1.压力中心D和受压平面形心C的位置之间有什么关系？什么情况下D点与C点重合？2.请叙述压力体的构成和判断铅垂方向作用力Pz方向的方法。3.如何确定作用在曲面上静水总压力水平分力与铅垂分力的大小、方向和作用线的位置。作业题2-19、2-20参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第6次课（第2周） 2 学时 章、节第二章： 第六节课目、课题静水总压力的求解举例。教学目的和要求巩固静水总压力的计算

11、方法，进一步掌握基本概念。重点与难点 复习旧课 作用于平面上和曲面上的静水总压力的计算方法。教学内容提要1作用于平面上静水总压力的计算举例；2压力图和压力体图的绘制举例；3作用于曲面上静水总压力的计算举例；思考题作业题参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第7次课（第2周） 2 学时 章、节第三章: 第一节 第二节课目、课题描述液体运动的两种方法；恒定流与非恒定流；迹线与流线；流管、元流、总流、过水断面、流量与断面平均流速。教学目的和要求了解描述液体运动

12、的两种方法和迹线的概念；掌握恒定流、总流、流量与断面平均流速等概念。重点与难点 重点： 恒定流与非恒定流、总流、流量与断面平均流速等。 难点：描述液体运动的两种方法。复习旧课 普通物理中刚体运动的的描述方法。教学内容提要1描述液体运动的两种方法：1）拉格朗日法；2）欧拉法。2恒定流与非恒定流；3过水断面、流管、元流、总流；4流量、断面平均流速；5流线与迹线；6流线的定义与特性。思考题1.描述液体运动有哪两种方法？两种方法有什么区别？2.什么是流线和迹线？流线具有什么性质？3.什么是过水断面和断面平均流速？为何要引入断面平均流速？4.叙述流动的分类和其特征？作业题3-1参考书目水力学，吴持恭主编

13、，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第8次课（第3周） 2 学时 章、节第三章: 第三节 第四节课目、课题一、二、三维流；恒定一元流的连续性方程；理想液体及实际液体元流的能量方程。教学目的和要求了解理想液体及实际液体元流的能量方程；掌握恒定一元流的连续性方程。重点与难点 重点：实际液体元流的能量方程；恒定一元流的连续性方程。 难点：实际液体元流的能量方程。复习旧课 流线的定义与特性、元流。教学内容提要1一、二、三维流的概念；2恒定一元流元流的连续性方程；3恒定一元总流的连续性方

14、程；4实际液体元流的能量方程；5实际液体元流能量方程的讨论1）理想液体元流能量方程；2）静止液体的能量方程；3）能量守衡与转化的意义。思考题 作业题3-2参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第9次课（第3周） 2 学时 章、节第三章: 第五节 第六节课目、课题均匀流与非均匀流、渐变流与急变流；恒定总流的能量方程及其应用。教学目的和要求了解均匀流与非均匀流、渐变流与急变流的概念；掌握恒定总流的能量方程及其应用。重点与难点 重点：恒定总流能量方程及应用。

15、难点：能量方程的应用。复习旧课 实际液体元流的能量方程及意义。教学内容提要1均匀流与非均匀流；2渐变流与急变流；3均匀流、渐变流及急变流的特性；4恒定总流的能量方程；5恒定总流能量方程的应用条件；6恒定总流能量方程的应用步骤；7恒定总流能量方程的应用举例。思考题 1.动水压强与静水压强有什么不同？在推导恒定总流能量方程时，为什么过流断面必须位于渐变流段？2.在使用能量方程时应注意哪些问题？3.应用能量方程判断下列说法是否正确：（1）水一定从高处向低处流动；（2）水一定从压强大的地方向压强小的地方流动；（3）水总是从流速大的地方向流速小的地方流动？4.什么是水头线和水力坡度？总水头线、测压管水头

16、线和位置水头线三者有什么关系？沿程变化特征是什么？作业题3-5、3-13参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第10次课（第4周） 2 学时 章、节第三章: 第七节课目、课题恒定总流的动量方程及其应用。教学要求掌握恒定总流动量方程及其应用。重点与难点 重点：恒定总流动量方程及其应用。 难点：恒定总流动量方程及其应用。复习旧课 恒定总流能量方程的应用。教学内容提要1恒定总流的动量方程；2恒定总流动量方程的应用条件；3恒定总流动量方程的应用步骤；4恒定总流动

17、量方程的应用举例；思考题1.建立动量方程有哪些条件？应用时要注意哪些问题？2.建立动量方程时如何建立坐标可以简化计算过程？3.为什么边界对水流的作用力方向可以任意假设？作业题3-15、3-16、3-17参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第11次课（第4周） 2 学时 章、节第三章: 第八节课目、课题量纲分析的基本概念。教学要求了解量纲分析的基本概念。重点与难点 重点和难点：量纲分析。复习旧课 教学内容提要1量纲分析简介。思考题作业题参考书目水力学，吴

18、持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第12次课（第5周） 2 学时 章、节第四章: 第一节 第二节课目、课题水头损失及其分类；液流的两种流动形态：层流与紊流。教学目的和要求了解水头损失及其分类；掌握层流与紊流及其分类。重点与难点 重点和难点：层流、紊流及其判别。 复习旧课 恒定总流能量方程的应用。教学内容提要1水头损失产生的根源、条件与方式；2水头损失及其分类；3雷诺实验简介；4层流、紊流及其判别。思考题1.水头损失由哪几部分组成？产生水头损失的原因是什么？2.什么是层

19、流和紊流？怎样判别水流的流态？试说明无量纲数雷诺数Re的物理意义。3.层流和紊流过流断面上的流速分布规律如何？造成它们流速分布规律不同的原因是什么？作业题4-1参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第13次课（第5周） 2 学时 章、节第四章: 第三节 第四节课目、课题均匀流沿程水头损失与切应力的关系；圆管中的层流运动及其沿程水头损失的计算。教学目的和要求掌握均匀流水头损失与切应力的关系及层流运动沿程水头损失的计算。重点与难点 重点：层流运动沿程水头损失

20、的计算。 难点：均匀流水头损失与切应力的关系。复习旧课 恒定总流能量方程的应用。教学内容提要1均匀流水头损失与切应力的关系；2圆管中的层流运动及其沿程水头损失的计算。思考题作业题4-2参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第14次课（第5周） 2 学时 章、节第四章: 第五节课目、课题紊流的形成过程；紊流的特征。教学目的和要求了解紊流的形成过程，掌握紊流的特征。重点与难点 重点和难点：紊流的四大特征。复习旧课 层流、紊流及其判别。教学内容提要1紊流的形成

21、过程；2紊流的基本特征。思考题1.紊流的特征是什么？紊流中运动要素的脉动是如何处理的？2.紊流粘性底层的厚度0与哪些因素有关？在分析沿程水头损失系数的变化规律时，0起什么作用？作业题4-3参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第15次课（第6周） 2 学时 章、节第四章: 第六节 第七节 第八节课目、课题沿程水头损失系数的变化规律；沿程水头损失与局部水头损失的计算。教学目的和要求了解沿程水头损失系数的变化规律；掌握沿程水头损失与局部水头损失的计算方法。重

22、点与难点 重点：沿程水头损失系数的变化规律；沿程水头损失与局部水头损失的计算。 难点：沿程水头损失系数的变化规律。复习旧课 层流、紊流及其判别。教学内容提要1沿程水头损失系数的变化规律；2沿程水头损失的计算公式；3沿程水头损失的计算举例；4局部水头损失的计算公式；5局部水头损失的计算举例。思考题1.利用直径为d和长l的圆管输水，假设流量恒定（即为恒定流），试分析当Q增大时，hf和值将如何变化。2.请叙述同样的边界，在不同水流条件下为什么有时是水力光滑的，有时却是水力粗糙的。3.简单叙述尼古拉兹实验所得到的沿程水头损失系数的变化规律。作业题4-5、4-6、4-7参考书目水力学，吴持恭主编，北京：

23、高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第16次课（第6周） 2 学时 章、节第五章：第一节 第二节课目、课题简单管道水力计算的基本公式与类型；简单管道水力计算举例。教学目的和要求了解简单管道水力计算的类型；掌握简单管道水力计算的方法。重点与难点 重点：简单管道的水力计算。 难点：管道的分类概念。复习旧课 沿程水头损失与局部水头损失的计算。教学内容提要1管道的分类：1）简单管道与复杂管道；2）长管与短管。2简单管道的水力计算公式：1）自由出流；2）淹没出流。3简单管道水力计算举例。思考题1

24、.什么是管道水力计算中的短管和长管？判别短管和长管的标准是什么？有压管流计算中为什么要引进短管和长管的概念？2. 应用能量方程试推导简单管道自由出流的水力计算公式。3.试比较简单管道自由出流与淹没出流的流量系数的异同。4.管道的流量系数的物理意义是什么？在管道布置、管径、管长和管材一定的管路中，能否通过增大流量系数来增加通过管道的流量5.简单管道的水力计算有哪些类型？计算步骤如何？6.为什么要考虑水泵和虹吸管的安装高度？7.什么是水泵的扬程？如何计算水泵的扬程？作业题5-1、5-3、5-4、5-6参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大

25、学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第17次课（第7周） 2 学时 章、节第五章：第三节 第四节课目、课题复杂管道的水力计算。教学目的和要求了解复杂管道水力计算的类型与基本方法。重点与难点 重点：复杂管道的水力计算。 难点：并联管道的水力计算与并联管道的有关概念。复习旧课 简单管道的水力计算。教学内容提要1复杂管道的分类；2复杂管道水力计算的基本原理；3串联管道的水力计算；4并联管道的水力计算；思考题作业题5-8参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平

26、主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第18次课（第7周） 2 学时 章、节第五章：第五节 第六节课目、课题沿程均匀泄流管道的水力计算；管网的水力计算教学目的和要求了解沿程均匀泄流管道和管网的水力计算方法。重点与难点 重点和难点：沿程均匀泄流管道的水力计算。复习旧课 串、并联管道的水力计算。教学内容提要1均匀泄流管道的水力计算；2管网的水力计算。思考题 作业题参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第19次课（第8周） 2 学时 章、节第六章：第一节

27、第二节课目、课题明渠的类型及其对水流特性的影响；明渠均匀流特性及其产生条件。教学目的和要求 掌握明渠的类型和明渠均匀流特性及其产生条件。重点与难点 重点和难点：明渠的类型。复习旧课 教学内容提要1 明渠的类型；2 明渠对水流特性的影响；3 明渠均匀流特性；4 明渠均匀流产生条件。思考题1. 简述明渠均匀流的特性和形成条件，从能量观点分析明渠均匀流为什么只能发生在正坡长渠道中？作业题参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第20次课（第8周） 2 学时 章、

28、节第六章：第三节 第四节 第五节 第六节课目、课题明渠均匀流的水力计算；水力最佳断面与实用经济断面。教学目的和要求 掌握明渠均匀流的水力计算；掌握水力最佳断面的概念，了解与实用经济断面的关系。重点与难点 重点：明渠均匀流的水力计算；难点：水力最佳断面的概念。复习旧课 明渠均匀流特性及其产生条件。教学内容提要1明渠均匀流的水力计算基本公式；2明渠均匀流的水力计算类型；3水力最佳断面的概念；4.梯形断面明渠水力最佳断面比的推求；思考题1.什么是正常水深？它的大小与哪些因素有关？当其它条件相同时，糙率n、底宽b或底坡i分别发生变化时，试分析正常水深将如何变化？2.什么是水力最佳断面？矩形断面渠道水力

29、最佳断面的底宽b和水深h是什么关系？ 作业题6-1、6-3、6-5、6-6、6-7、6-9、6-10、6-11参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第21次课（第8周） 2 学时 章、节第六章：第七节 第八节课目、课题不同糙率明渠和复式断面明渠的水力计算；教学目的和要求 掌握不同糙率明渠和复式断面明渠的水力计算。重点与难点重点和难点：不同糙率明渠和复式断面明渠的水力计算。复习旧课 明渠均匀流水力计算。教学内容提要 1不同糙率明渠的水力计算问题； 2复式断

30、面明渠的水力计算问题。 思考题 作业题参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第22次课（第9周） 2 学时 章、节第七章：第一节 第二节 第三节课目、课题明渠水流的三种流态；断面比能与临界水深；临界水深的实例；三种底坡。教学目的和要求掌握明渠水流的三种流态及其判别方法。重点与难点 重点：缓流、急流及临界流的判别；断面比能、临界水深、临界底坡。 难点：波速及判别流态有关方法的物理、力学意义。复习旧课 明渠均匀流水力计算的其它问题。教学内容提要1 明渠非均匀

31、流三种流态的意义；2 明渠非均匀流三种流态的现象；3 波速及判别流态的“流速波速”法；4 判别流态的“佛汝德数”法；5 佛汝德数的物理意义及力学意义；6 断面比能、临界水深、临界底坡。思考题1. 明渠水流的三种流态有什么特征？如何进行判别？2.什么是断面比能Es？它与单位重量液体的总机械能E有什么区别？在明渠均匀流中，断面比能Es和单位重量液体的总机械能E沿流程是怎样变化的。3.叙述明渠水流佛汝德数Fr的表达式和物理意义。4.什么是临界水深？它与哪些因素有关？5. 叙述缓流与急流、渐变流与急变流的概念有何区别。作业题7-1、7-2、7-3、7-4、7-5参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教

32、育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第23次课（第9周） 2 学时 章、节第七章：第四节课目、课题棱柱体水平明渠的水跃方程。水跃的水力计算；共轭水深的求解。教学目的和要求了解棱柱体水平明渠水跃方程的意义。掌握水跃的水力计算方法。重点与难点 重点：棱柱体水平明渠的水跃方程的导出及意义。水跃的水力计算。 难点：水跃函数曲线的特点及意义。复习旧课比能函数曲线及特点。教学内容提要1水跃现象及其定义；2水跃方程的导出及方程意义；3水跃函数及水跃函数曲线；4水跃函数曲线的特点及意义5共轭水深的计算：1）

33、任意断面棱柱体平底明渠共轭水深的计算；2）梯形断面棱柱体平底明渠共轭水深的计算；3）矩形断面棱柱体平底明渠共轭水深的计算。 思考题1.试叙述水跃的特征和产生的条件。2.如何计算矩形断面明渠水跃的共轭水深？在其它条件相同的情况下，当跃前水深发生变化时，跃后水深如何变化？作业题7-7、7-8参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第24次课（第9周） 2 学时 章、节第七章：第四节课目、课题水跃方程的实验验证；水跃段的能量损失;跃长的计算；水跃分类及水跃发生位

34、置。教学目的和要求了解水跃方程的实验验证；水跃段的能量损失；掌握水跃分类及水跃发生位置。重点与难点 重点：水跃分类及水跃发生位置。 难点：水跃段的能量损失分析。复习旧课教学内容提要1水跃长度的计算；2水跃段的能量损失；3水跃分类及水跃发生位置；4水跌现象及其定义； 思考题作业题参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第25次课（第10周） 2 学时 章、节第七章：第五节 第六节课目、课题明渠恒定渐变流的微分方程；棱柱体明渠水面曲线的定性分析。教学目的和要求

35、了解明渠恒定渐变流的微分方程；掌握棱柱体明渠水面曲线定性分析的基本方法。重点与难点 重点：棱柱体明渠水面曲线的定性绘制。 难点：各种底坡棱柱体明渠水面曲线的形状分析。复习旧课 比能函数及曲线。教学内容提要1壅水曲线与降水曲线；2明渠恒定渐变流的基本微分方程；3水深沿程变化的微分方程；4水面曲线的分区；5水面曲线的定性分析；6水面曲线定性分析举例。思考题1.在分析棱柱体渠道非均匀流水面曲线时，怎样分区？怎样确定控制水深？怎样判断水面线变化趋势？2.棱柱体渠道非均匀流水面曲线的分析和衔接的基本规律是什么？作业题7-9参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主

36、编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第26次课（第10周） 2 学时 章、节第七章：第七节课目、课题明渠恒定渐变流水面曲线的计算逐段试算法；教学目的和要求掌握明渠恒定渐变流水面曲线的计算的逐段试算法；重点与难点 重点：明渠恒定渐变流水面曲线的计算的逐段试算法； 难点：试算法复习旧课 棱柱体明渠渐变流水面曲线的基本微分方程。教学内容提要1逐段试算法基本公式的推导；2运用逐段试算法进行水面曲线计算的问题；3水面曲线计算的逐段试算法应用举例；4. 非棱柱体明渠水面曲线计算。思考题 作业题7-10、7-11、7-12参考书目水力学，吴持恭主

37、编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第27次课（第10周） 2 学时章、节第八章：第一节 第二节课目、课题堰流的类型及计算公式；薄壁堰的水力计算。教学目的和要求了解堰流的类型及计算公式；掌握薄壁堰的水力计算方法。重点与难点 重点：薄壁堰的水力计算。 难点：薄壁堰流量系数的影响因素分析。复习旧课 水跃的水力计算。教学内容提要1堰、闸出流的共同特点；2堰、闸出流的判别；3堰流的分类；4闸孔出流的分类；5堰流的基本水力计算公式；6薄壁堰的水力计算；思考题1.堰流和闸孔出流有哪些特点

38、？如何判别？它们的流量系数与哪些因素有关？2. 堰分为哪三种类型？如何区分？在工程中各有什么应用？3.设计和使用无侧收缩矩形薄壁堰需要注意哪些问题？为什么？作业题8-1、8-2参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第28次课（第11周） 2 学时章、节第八章：第三节 第四节课目、课题实用堰的水力计算；宽顶堰的水力计算。教学目的和要求掌握实用堰、宽顶堰水力计算方法。重点与难点 重点：实用堰、宽顶堰的水力计算。 难点：实用堰、宽顶堰流量系数的影响因素分析。

39、复习旧课 薄壁堰的水力计算。教学内容提要1实用堰的剖面设计；2. 实用堰的水力计算；3宽顶堰的水力计算；思考题 1.什么是WES实用堰的设计水头Hd和设计流量系数md？当其它条件相同时，实际作用水头小于或大于设计水头时，对实用堰过流能力产生什么影响？2.实用堰和宽顶堰的水流运动有什么区别？对过流能力有何影响？3.相同形式的宽顶堰，当水头一定时，上游堰高P1的大小对流量系数m有什么影响？原因是什么？4.为什么无坎宽顶堰水力计算，不计算侧收缩系数？作业题8-7、8-8、8-11参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力

40、学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第29次课（第11周） 2学时章、节第八章：第五节课目、课题闸孔出流的水力计算。教学目的和要求掌握闸孔出流水力计算方法。重点与难点 重点：闸孔出流的水力计算。 难点：闸孔出流流量系数的影响因素分析。 复习旧课 宽顶堰的水力计算。教学内容提要1闸孔出流水力计算的基本公式；2水跃的分类及闸孔出流的淹没条件；3闸孔出流水力计算中应注意的问题。思考题 1.堰流与闸孔出流的过流能力与水头的关系有什么不同？它们在工程中各有什么应用？作业题8-15参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版

41、社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第30次课（第12周） 2学时章节第九章：第一节 第二节 第三节课目、课题三种消能方式及其特点；收缩断面水深的计算。教学目的和要求了解高速水流的危害及工程对策，掌握溢流坝下游收缩断面水深的计算以及泄水建筑物下游水流衔接形式的判别方法重点与难点 重点与难点：溢流坝下游收缩断面水深的计算、衔接形式的判别方法。 复习旧课 堰流、水跃的基本概念教学内容提要1、问题的提出2、三种消能方式1）底流式消能2）挑流式消能3）面流式消能3、溢流坝下游收缩断面水深的计算4、泄水建筑物下游水流衔接形式的判别方法思考题1.泄水建筑物下游的水流

42、具有什么特点？为什么需要进行消能？2.泄水建筑物下游有哪几种消能形式？它们消能的原理是什么？3.如何计算闸孔出流和堰流下游的收缩断面水深？ 作业题9-1、9-2参考书目水力学，吴持恭主编，北京：高等教育出版社，1993水力学，李家星、赵振兴主编，南京：河海大学出版社，2001.水力学，李炜、徐孝平主编，武汉，武汉水利电力出版社，2000.第31次课（第12周） 2学时章节第九章：第二节课目、课题底流式消能的水力计算教学目的和要求掌握底流式消能池水力设计的基本任务与方法重点与难点 重点：降低护坦高程形成的消力池的水力计算 难点：建消能坎形成消能池的水力计算复习旧课 溢流坝下游收缩断面水深的计算以及泄水建筑物下游水流衔接形式的判别方法教学内容提要1、底流式消能的水力计算1）降低护坦形成消能池的水力计算池深和池长的计算方法举例2）建消能坎形成消能池的水力计算坎高和池长的计算方法举例思考题1.底流消能有哪几种形式？2.如何确定降低护坦式消力池的设计流量？3.简单叙述降低护坦式消力池和修建消能坎式消力池的设计步骤。作业题9-4、9-5参考书目水力