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1、桥涵水力水文学总复习桥涵水力水文学总复习第一章第一章第一章第一章 绪论绪论绪论绪论1 1、液体主要物理性质、液体主要物理性质、液体主要物理性质、液体主要物理性质密度：密度：密度：密度：单位体积液体的质量，单位体积液体的质量，单位体积液体的质量，单位体积液体的质量，重度：重度：重度：重度：单位体积液体的重力称为重度，单位体积液体的重力称为重度，单位体积液体的重力称为重度，单位体积液体的重力称为重度，粘滞性：粘滞性：粘滞性：粘滞性：运动状态下，抗剪切变形（相对运动）运动状态下，抗剪切变形（相对运动）运动状态下，抗剪切变形（相对运动）运动状态下，抗剪切变形（相对运动）的能力（性质）。的能力（性质）。
2、的能力（性质）。的能力（性质）。2、连续介质假说和理想液体概念、连续介质假说和理想液体概念连续介质假说：连续介质假说：连续介质假说：连续介质假说：假设液体完全充满所占空间，没假设液体完全充满所占空间，没假设液体完全充满所占空间，没假设液体完全充满所占空间，没有任何孔隙存在，物理性质和运动要素在空间和有任何孔隙存在，物理性质和运动要素在空间和有任何孔隙存在，物理性质和运动要素在空间和有任何孔隙存在，物理性质和运动要素在空间和时间上都是连续分布的。时间上都是连续分布的。时间上都是连续分布的。时间上都是连续分布的。理想液体：理想液体：理想液体：理想液体：假想没有粘滞性的液体为理想液体。假想没有粘滞性
3、的液体为理想液体。假想没有粘滞性的液体为理想液体。假想没有粘滞性的液体为理想液体。第二章第二章 水静力学水静力学1 1、静水压强、静水压强特性、静水压强、静水压强特性、静水压强、静水压强特性、静水压强、静水压强特性静水压强：静水压强：静水压强：静水压强：静止液体中，单位面积上的作用力，静止液体中，单位面积上的作用力，静止液体中，单位面积上的作用力，静止液体中，单位面积上的作用力，KN/mKN/m2 2 。2 2、等压面、等压面、等压面、等压面液体中液体中液体中液体中压强相等的各点压强相等的各点压强相等的各点压强相等的各点所组成的面叫做等压面，所组成的面叫做等压面，所组成的面叫做等压面，所组成的
4、面叫做等压面，等压面可以是平面，也可以是曲面。等压面可以是平面，也可以是曲面。等压面可以是平面，也可以是曲面。等压面可以是平面，也可以是曲面。3 3、静水压强的三种表示方法、静水压强的三种表示方法、静水压强的三种表示方法、静水压强的三种表示方法、压强单位的三种表示方法压强单位的三种表示方法压强单位的三种表示方法压强单位的三种表示方法绝对压强绝对压强绝对压强绝对压强以绝对真空作起算零点的压强，称为绝对压强，以绝对真空作起算零点的压强，称为绝对压强，以绝对真空作起算零点的压强，称为绝对压强，以绝对真空作起算零点的压强，称为绝对压强，以以以以p p,表示。而且表示。而且表示。而且表示。而且p p,=
5、0=0。相对压强相对压强相对压强相对压强以当地大气压作起算零点的压强，称为相对压强，以当地大气压作起算零点的压强，称为相对压强，以当地大气压作起算零点的压强，称为相对压强，以当地大气压作起算零点的压强，称为相对压强，以以以以p p表示。压力表测得的压强为相对压强表示。压力表测得的压强为相对压强表示。压力表测得的压强为相对压强表示。压力表测得的压强为相对压强.真空值及真空度真空值及真空度真空值及真空度真空值及真空度绝对压强绝对压强绝对压强绝对压强p p,小于大气压强小于大气压强小于大气压强小于大气压强p pa a时的水力现象，称为时的水力现象，称为时的水力现象，称为时的水力现象，称为真空。当真空
6、。当真空。当真空。当p p,p pa a ，即大气压强与绝对压强的差值，即大气压强与绝对压强的差值，即大气压强与绝对压强的差值，即大气压强与绝对压强的差值p pa a-p-p,，称为真空值，以，称为真空值，以，称为真空值，以，称为真空值，以p pv v表示。表示。表示。表示。压强的单位压强的单位压强的单位压强的单位用单位面积上的力表示：应力单位为用单位面积上的力表示：应力单位为用单位面积上的力表示：应力单位为用单位面积上的力表示：应力单位为 用液柱高度表示：用液柱高度表示：用液柱高度表示：用液柱高度表示：mm（水柱）或者（水柱）或者（水柱）或者（水柱）或者mm汞柱，比汞柱，比汞柱，比汞柱，比如
7、如如如 ，则有，则有，则有，则有 用工程大气压的倍数表示：用工程大气压的倍数表示：用工程大气压的倍数表示：用工程大气压的倍数表示：，如某点，如某点，如某点，如某点压强压强压强压强 ，则可表示为，则可表示为，则可表示为，则可表示为 。4 4、水静力学的基本方程、水静力学的基本方程、水静力学的基本方程、水静力学的基本方程5 5、静水压强分布图、压力体图的绘制、静水压强分布图、压力体图的绘制、静水压强分布图、压力体图的绘制、静水压强分布图、压力体图的绘制静静静静水水水水压压压压强强强强分分分分布布布布图图图图：用用用用带带带带箭箭箭箭头头头头的的的的直直直直线线线线表表表表示示示示压压压压强强强强的
8、的的的方方方方向向向向，用用用用直直直直线线线线的的的的长长长长度度度度表表表表示示示示压压压压强强强强的的的的大大大大小小小小，将将将将作作作作用用用用面面面面上上上上的的的的静静静静水水水水压压压压强强强强分分分分布布布布规规规规律律律律形形形形象象象象而而而而直直直直观观观观地地地地画画画画出出出出来来来来，所所所所画画画画出几何图形称为静水压强分布图。出几何图形称为静水压强分布图。出几何图形称为静水压强分布图。出几何图形称为静水压强分布图。绘绘绘绘制制制制时时时时应应应应用用用用：水水水水静静静静力力力力学学学学的的的的基基基基本本本本方方方方程程程程、静静静静水水水水压压压压强强强强
9、两两两两个特性个特性个特性个特性。压力体图：压力体图：压力体图：压力体图：曲面本身、曲面边缘的铅垂面、液面曲面本身、曲面边缘的铅垂面、液面曲面本身、曲面边缘的铅垂面、液面曲面本身、曲面边缘的铅垂面、液面或液面的延长面所组成的封闭体。或液面的延长面所组成的封闭体。或液面的延长面所组成的封闭体。或液面的延长面所组成的封闭体。实压力体、虚压力体的判断：实压力体、虚压力体的判断：实压力体、虚压力体的判断：实压力体、虚压力体的判断：压力体与液体分布压力体与液体分布压力体与液体分布压力体与液体分布在同侧，实压力体，方向向下；压力体与液体分在同侧，实压力体，方向向下；压力体与液体分在同侧，实压力体，方向向下
10、；压力体与液体分在同侧，实压力体，方向向下；压力体与液体分布在异侧，虚压力体，方向向上。布在异侧，虚压力体，方向向上。布在异侧，虚压力体，方向向上。布在异侧，虚压力体，方向向上。6 6、平平平平面面面面静静静静水水水水总总总总压压压压力力力力的的的的计计计计算算算算（包包包包括括括括大大大大小小小小、方方方方向向向向、作作作作用点）用点）用点）用点）三角形分布三角形分布三角形分布三角形分布 梯形分布梯形分布梯形分布梯形分布 第三章水动力学基础第三章水动力学基础1 1、分类、概念、分类、概念、分类、概念、分类、概念迹线、流线、过水断面、流量、断面平均流速迹线、流线、过水断面、流量、断面平均流速迹
11、线、流线、过水断面、流量、断面平均流速迹线、流线、过水断面、流量、断面平均流速2 2、水力学三大方程、水力学三大方程、水力学三大方程、水力学三大方程连续方程连续方程连续方程连续方程能量方程能量方程能量方程能量方程动量方程动量方程动量方程动量方程外力：外力：外力：外力：动水压力、重力、边壁反作用力动水压力、重力、边壁反作用力动水压力、重力、边壁反作用力动水压力、重力、边壁反作用力3 3、总水头、测压管水头、水力坡度、测压管坡度、总水头、测压管水头、水力坡度、测压管坡度、总水头、测压管水头、水力坡度、测压管坡度、总水头、测压管水头、水力坡度、测压管坡度总水头：总水头：总水头：总水头：水力坡度：水力
12、坡度：水力坡度：水力坡度：测压管水头：测压管水头：测压管水头：测压管水头：测压管坡度：测压管坡度：测压管坡度：测压管坡度：毕托管：毕托管：毕托管：毕托管：测流速装置。测流速装置。测流速装置。测流速装置。文丘里管：文丘里管：文丘里管：文丘里管：测流量装置。测流量装置。测流量装置。测流量装置。第四章第四章 液流型态及水头损失液流型态及水头损失1 1、水流阻力与水头损失、水流阻力与水头损失、水流阻力与水头损失、水流阻力与水头损失2 2、哪些情况都可能产生局部水头损失、哪些情况都可能产生局部水头损失、哪些情况都可能产生局部水头损失、哪些情况都可能产生局部水头损失（1 1）流动断面的改变（变径，突然扩大
13、或者突然）流动断面的改变（变径，突然扩大或者突然）流动断面的改变（变径，突然扩大或者突然）流动断面的改变（变径，突然扩大或者突然缩小）；（缩小）；（缩小）；（缩小）；（2 2）流动方向的改变（弯头、弯管）；）流动方向的改变（弯头、弯管）；）流动方向的改变（弯头、弯管）；）流动方向的改变（弯头、弯管）；（3 3）流道中有障碍物（闸门、阀门、栅、网等等）流道中有障碍物（闸门、阀门、栅、网等等）流道中有障碍物（闸门、阀门、栅、网等等）流道中有障碍物（闸门、阀门、栅、网等等）；（；（；（；（4 4）流动中有流量的汇入或者分出。）流动中有流量的汇入或者分出。）流动中有流量的汇入或者分出。）流动中有流量的
14、汇入或者分出。对于任意一个流动，总的水头损失计算公式为：对于任意一个流动，总的水头损失计算公式为：对于任意一个流动，总的水头损失计算公式为：对于任意一个流动，总的水头损失计算公式为：3 3、雷诺数和流态判别、雷诺数和流态判别、雷诺数和流态判别、雷诺数和流态判别4 4、尼古拉兹试验、尼古拉兹试验、尼古拉兹试验、尼古拉兹试验一般非圆管：一般非圆管：一般非圆管：一般非圆管：圆管：圆管：圆管：圆管：沿程阻力系数变化规律可以分为沿程阻力系数变化规律可以分为沿程阻力系数变化规律可以分为沿程阻力系数变化规律可以分为5 5个不同的流区。个不同的流区。个不同的流区。个不同的流区。第第第第 区：区：区：区：层流区
15、；层流区；层流区；层流区；第第第第区：区：区：区：层流向紊流转变的过渡区；层流向紊流转变的过渡区；层流向紊流转变的过渡区；层流向紊流转变的过渡区；第第第第区：区：区：区：紊流光滑区；紊流光滑区；紊流光滑区；紊流光滑区；第第第第区：区：区：区：紊流光滑区转变为紊流光滑区转变为紊流光滑区转变为紊流光滑区转变为紊流粗糙区的过渡区紊流粗糙区的过渡区紊流粗糙区的过渡区紊流粗糙区的过渡区；第第第第 区：区：区：区：紊流粗糙区或者阻紊流粗糙区或者阻紊流粗糙区或者阻紊流粗糙区或者阻力平方区力平方区力平方区力平方区5 5、达西公式、谢才公式、曼宁公式、粗糙系数、达西公式、谢才公式、曼宁公式、粗糙系数、达西公式、
16、谢才公式、曼宁公式、粗糙系数、达西公式、谢才公式、曼宁公式、粗糙系数达西公式达西公式达西公式达西公式 谢才公式谢才公式谢才公式谢才公式曼宁公式曼宁公式曼宁公式曼宁公式6 6、局部水头损失计算公式、局部水头损失计算公式、局部水头损失计算公式、局部水头损失计算公式7 7、短管水力计算、短管水力计算、短管水力计算、短管水力计算短管：短管：短管：短管：同时考虑局部水头损失与沿程水头损失，同时考虑局部水头损失与沿程水头损失，同时考虑局部水头损失与沿程水头损失，同时考虑局部水头损失与沿程水头损失，长管：长管：长管：长管：不考虑局部水头损失，不考虑局部水头损失，不考虑局部水头损失，不考虑局部水头损失，第五章
17、第五章第五章第五章 明渠水流明渠水流明渠水流明渠水流1 1、梯形、矩形水力要素的计算、梯形、矩形水力要素的计算、梯形、矩形水力要素的计算、梯形、矩形水力要素的计算断面形状为梯形：设梯形底宽为断面形状为梯形：设梯形底宽为断面形状为梯形：设梯形底宽为断面形状为梯形：设梯形底宽为b b，水深为，水深为，水深为，水深为h h，边，边，边，边坡为坡为坡为坡为mm2 2、明渠底坡、明渠底坡、明渠底坡、明渠底坡i i：渠底高程沿程降低值：渠底高程沿程降低值：渠底高程沿程降低值：渠底高程沿程降低值 与渠长与渠长与渠长与渠长L L的比值；的比值；的比值；的比值；3 3、明渠均匀流水力特性、产生条件、明渠均匀流水
18、力特性、产生条件、明渠均匀流水力特性、产生条件、明渠均匀流水力特性、产生条件特性：特性：特性：特性：（1 1）：）：）：）：断面形状、尺寸、水深、沿程不变，流速断面形状、尺寸、水深、沿程不变，流速断面形状、尺寸、水深、沿程不变，流速断面形状、尺寸、水深、沿程不变，流速大小方向、分布沿程不变，平均流速、动能修正大小方向、分布沿程不变，平均流速、动能修正大小方向、分布沿程不变，平均流速、动能修正大小方向、分布沿程不变，平均流速、动能修正系数、动量修正系数都沿程不变，流速水头也沿系数、动量修正系数都沿程不变，流速水头也沿系数、动量修正系数都沿程不变，流速水头也沿系数、动量修正系数都沿程不变，流速水头
19、也沿程不变；程不变；程不变；程不变；（2 2）：）：）：）：流线为平行直线，动水压强分布规律与静流线为平行直线，动水压强分布规律与静流线为平行直线，动水压强分布规律与静流线为平行直线，动水压强分布规律与静水压强分布规律相同。水面线就是测压管水头线，水压强分布规律相同。水面线就是测压管水头线，水压强分布规律相同。水面线就是测压管水头线，水压强分布规律相同。水面线就是测压管水头线，水深沿程不变；水深沿程不变；水深沿程不变；水深沿程不变；（3 3）：）：）：）：总水头线、测管水头线及渠底线三者平行。总水头线、测管水头线及渠底线三者平行。总水头线、测管水头线及渠底线三者平行。总水头线、测管水头线及渠底
20、线三者平行。明渠均匀流产生条件：明渠均匀流产生条件：明渠均匀流产生条件：明渠均匀流产生条件：（1 1）顺坡，并且顺坡，并且顺坡，并且顺坡，并且i i沿程不变；沿程不变；沿程不变；沿程不变；（2 2）长直的棱柱形渠道，过水断面大小形状、渠道长直的棱柱形渠道，过水断面大小形状、渠道长直的棱柱形渠道，过水断面大小形状、渠道长直的棱柱形渠道，过水断面大小形状、渠道的糙率系数的糙率系数的糙率系数的糙率系数n n沿程不变；沿程不变；沿程不变；沿程不变；（3 3）属恒定流，流量沿程不变。属恒定流，流量沿程不变。属恒定流，流量沿程不变。属恒定流，流量沿程不变。4 4、明渠均匀流基本公式及其应用、明渠均匀流基本
21、公式及其应用、明渠均匀流基本公式及其应用、明渠均匀流基本公式及其应用当渠道的当渠道的当渠道的当渠道的i i、n n以及过水断面面积以及过水断面面积以及过水断面面积以及过水断面面积A A一定时，使渠道一定时，使渠道一定时，使渠道一定时，使渠道通过的流量最大的那种断面称为水力最优断面。通过的流量最大的那种断面称为水力最优断面。通过的流量最大的那种断面称为水力最优断面。通过的流量最大的那种断面称为水力最优断面。6 6、允许流速、允许流速、允许流速、允许流速5 5、水力最优（佳）断面、是否一定按水力最优断、水力最优（佳）断面、是否一定按水力最优断、水力最优（佳）断面、是否一定按水力最优断、水力最优（佳
22、）断面、是否一定按水力最优断面思想设计渠道？面思想设计渠道？面思想设计渠道？面思想设计渠道？7 7、明渠均匀和非均匀流的特点、明渠均匀和非均匀流的特点、明渠均匀和非均匀流的特点、明渠均匀和非均匀流的特点底坡、渠道、水头线关系三个方面比较底坡、渠道、水头线关系三个方面比较底坡、渠道、水头线关系三个方面比较底坡、渠道、水头线关系三个方面比较8 8、降水、壅水曲线、水跌、水跃、降水、壅水曲线、水跌、水跃、降水、壅水曲线、水跌、水跃、降水、壅水曲线、水跌、水跃9 9、急流、缓流和临界流，以及判别流态几种判别、急流、缓流和临界流，以及判别流态几种判别、急流、缓流和临界流，以及判别流态几种判别、急流、缓流
23、和临界流，以及判别流态几种判别方法方法方法方法（1 1）：佛汝德数：）：佛汝德数：）：佛汝德数：）：佛汝德数：惯性力与重力对比关系惯性力与重力对比关系惯性力与重力对比关系惯性力与重力对比关系（2 2）临界水深：）临界水深：）临界水深：）临界水深：只要求掌握矩形临界水深计算只要求掌握矩形临界水深计算只要求掌握矩形临界水深计算只要求掌握矩形临界水深计算（3 3）临界坡度：）临界坡度：）临界坡度：）临界坡度：明渠流态判别（小结）明渠流态判别（小结）明渠流态判别（小结）明渠流态判别（小结）缓流缓流缓流缓流 临界流临界流临界流临界流 急流急流急流急流1 VC1 VC2 Fr12 Fr13 hhk h=h
24、k hhk h=hk h0 de/dh=0 de/dh0 de/dh=0 de/dh05 5 均匀流流态判别均匀流流态判别均匀流流态判别均匀流流态判别 iik iik 必须注意：必须注意：必须注意：必须注意：FrRe FrRe；缓流；缓流；缓流；缓流 层流层流层流层流1010、1212种水面线的定性分析种水面线的定性分析种水面线的定性分析种水面线的定性分析分析步骤：分析步骤：分析步骤：分析步骤：1 1）在底坡改变处画一条铅直线；）在底坡改变处画一条铅直线；）在底坡改变处画一条铅直线；）在底坡改变处画一条铅直线；2 2）分别画出铅直线上、下游渠道的）分别画出铅直线上、下游渠道的）分别画出铅直线上
25、、下游渠道的）分别画出铅直线上、下游渠道的N-NN-N线和线和线和线和K-KK-K线；线；线；线；3 3）找出控制水深；）找出控制水深；）找出控制水深；）找出控制水深；4 4）定性判断水面线的趋势；）定性判断水面线的趋势；）定性判断水面线的趋势；）定性判断水面线的趋势；5 5）根据水面线唯一性原则，画出水面线，并标注名称）根据水面线唯一性原则，画出水面线，并标注名称）根据水面线唯一性原则，画出水面线，并标注名称）根据水面线唯一性原则，画出水面线，并标注名称.第七章第七章 水文学基础知识水文学基础知识1 1、基本概念、基本概念、基本概念、基本概念水文循环、河流、径流、河流分段、横断面、纵水文循环
26、、河流、径流、河流分段、横断面、纵水文循环、河流、径流、河流分段、横断面、纵水文循环、河流、径流、河流分段、横断面、纵断面、河流长度、河流比降、流域断面、河流长度、河流比降、流域断面、河流长度、河流比降、流域断面、河流长度、河流比降、流域2 2、径流形成、径流形成、径流形成、径流形成4 4个阶段个阶段个阶段个阶段（1 1）降水过程：（）降水过程：（）降水过程：（）降水过程：（2 2）蓄渗过程：）蓄渗过程：）蓄渗过程：）蓄渗过程：（3 3）坡地漫）坡地漫）坡地漫）坡地漫流：流：流：流：（4 4）河槽集流：）河槽集流：）河槽集流：）河槽集流：3 3、影响河川径流的主要因素、影响河川径流的主要因素、
27、影响河川径流的主要因素、影响河川径流的主要因素第八章第八章 水文资料的搜集与整理水文资料的搜集与整理1 1、水位的概念，水位的观测；、水位的概念，水位的观测；、水位的概念，水位的观测；、水位的概念，水位的观测；2 2、用流速仪法测算流量、用流速仪法测算流量、用流速仪法测算流量、用流速仪法测算流量(步骤步骤步骤步骤)；3 3、用浮标法测流时，断面流量等于浮标流量再乘、用浮标法测流时，断面流量等于浮标流量再乘、用浮标法测流时，断面流量等于浮标流量再乘、用浮标法测流时，断面流量等于浮标流量再乘以折算系数。以折算系数。以折算系数。以折算系数。第九章第九章 水文统计基本原理与方法水文统计基本原理与方法1
28、 1河川水文现象特性：河川水文现象特性：河川水文现象特性：河川水文现象特性：周期性、地区性、随机性周期性、地区性、随机性周期性、地区性、随机性周期性、地区性、随机性 2 2 河川水文现象分析研究方法：河川水文现象分析研究方法：河川水文现象分析研究方法：河川水文现象分析研究方法：成因分析法、成因分析法、成因分析法、成因分析法、地区归纳法、数理统计法地区归纳法、数理统计法地区归纳法、数理统计法地区归纳法、数理统计法3 3 水文资料四性审查四性指：水文资料四性审查四性指：水文资料四性审查四性指：水文资料四性审查四性指：可靠性、一致性、可靠性、一致性、可靠性、一致性、可靠性、一致性、代表性、独立性。代
29、表性、独立性。代表性、独立性。代表性、独立性。4 4随机变量：随机变量：随机变量：随机变量：随机试验结果。随机试验结果。随机试验结果。随机试验结果。12 12 何谓相关分析、如何进行相关分析何谓相关分析、如何进行相关分析何谓相关分析、如何进行相关分析何谓相关分析、如何进行相关分析11 11 求矩适线法步骤求矩适线法步骤求矩适线法步骤求矩适线法步骤6 6重现期、频率与重现期的关系重现期、频率与重现期的关系重现期、频率与重现期的关系重现期、频率与重现期的关系5 5概率、频率概念，区别及联系概率、频率概念，区别及联系概率、频率概念，区别及联系概率、频率概念，区别及联系7 7设计洪水频率、设计流量设计
30、洪水频率、设计流量设计洪水频率、设计流量设计洪水频率、设计流量8 8样本、总体、抽样误差样本、总体、抽样误差样本、总体、抽样误差样本、总体、抽样误差9 9经验频率、经验频率绘制步骤经验频率、经验频率绘制步骤经验频率、经验频率绘制步骤经验频率、经验频率绘制步骤10 10 统计参数、统计参数对频率曲线的影响统计参数、统计参数对频率曲线的影响统计参数、统计参数对频率曲线的影响统计参数、统计参数对频率曲线的影响第十一章设计流量的推算第十一章设计流量的推算1 1、特大洪水、特大洪水频率计算，不连续系列统、特大洪水、特大洪水频率计算，不连续系列统、特大洪水、特大洪水频率计算，不连续系列统、特大洪水、特大洪水频率计算，不连续系列统计参数的计算计参数的计算计参数的计算计参数的计算特大洪水：特大洪水：特大洪水：特大洪水：比系列中一般洪水大得多的稀遇洪水称比系列中一般洪水大得多的稀遇洪水称比系列中一般洪水大得多的稀遇洪水称比系列中一般洪水大得多的稀遇洪水称为特大洪水。为特大洪水。为特大洪水。为特大洪水。（1 1）独立样本法：）独立样本法：）独立样本法：）独立样本法：(2)(2)统一样本法统一样本法统一样本法统一样本法第十二章第十二章1 1、桥面标高：、桥面标高：、桥面标高：、桥面标高：桥面中心线上最低点高程。桥面中心线上最低点高程。桥面中心线上最低点高程。桥面中心线上最低点高程。