水力學(xué)與橋涵水文

本書(shū)根據(jù)高等學(xué)校土木工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科教學(xué)的要求，以土木工程專(zhuān)業(yè)(道路與橋梁工程方向)的《水力學(xué)與橋涵水文》課程講授內(nèi)容為主進(jìn)行編寫(xiě)，是道路與橋梁專(zhuān)業(yè)的通用教材。
本書(shū)共分為十二章，主要內(nèi)容包括水力學(xué)和橋涵水文兩大學(xué)科體系，主要講述了水靜力學(xué)、水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、水流阻力與水頭損失、明渠水流、堰流與閘孔出流、河川水文基礎(chǔ)知識(shí)、水文統(tǒng)計(jì)的基本原理與方法、橋涵設(shè)計(jì)流量及水位推算、大中橋孔徑設(shè)計(jì)、橋梁墩臺(tái)沖刷計(jì)算、小橋涵勘測(cè)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
本書(shū)按照我國(guó)最新頒布的相關(guān)規(guī)范來(lái)編寫(xiě)，可作為普通高等院校應(yīng)用型本科道路與橋梁專(zhuān)業(yè)的教材，亦可供水力學(xué)與橋涵水文科研、設(shè)計(jì)、施工等方面的工程技術(shù)人員參考使用。

1.挑選水力學(xué)和橋涵水文兩門(mén)課程中最基本重要的內(nèi)容進(jìn)行講解，實(shí)現(xiàn)兩門(mén)課程的有機(jī)銜接 2.對(duì)復(fù)雜知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行凝練精簡(jiǎn)，易懂好學(xué) 3.突出應(yīng)用型課程的實(shí)用性 4.根據(jù)最新的《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG C30-2015）編寫(xiě)

《水力學(xué)與橋涵水文》是土木工程專(zhuān)業(yè)(交通土建工程方向)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，課程橫跨水力學(xué)、水文學(xué)、橋梁工程等多個(gè)學(xué)科。本書(shū)根據(jù)該課程特點(diǎn)，主要介紹了與橋涵工程相關(guān)的水力學(xué)和水文學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本計(jì)算及工程應(yīng)用。
本書(shū)參照《高等教育面向21世紀(jì)教育內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃》，按照應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)目標(biāo)的要求，突出了以道路與橋梁工程類(lèi)應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)思想，在編寫(xiě)中堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)的理念，引用最新頒布的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。
本書(shū)將水力學(xué)與橋涵水文兩門(mén)課程合二為一，科學(xué)地選擇課程理論體系，增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的針對(duì)性，特別強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的應(yīng)用部分，加強(qiáng)了水力學(xué)與橋涵水文兩大部分的有機(jī)銜接。全書(shū)共十二章，編寫(xiě)中對(duì)復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了整理凝練，力求重點(diǎn)突出、層次分明。在各章后對(duì)主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，并列出思考題。本書(shū)篇幅較大，作為教材使用時(shí)，相關(guān)專(zhuān)業(yè)的任課教師可根據(jù)教學(xué)計(jì)劃選擇合適的內(nèi)容。
本書(shū)的編寫(xiě)參閱了相關(guān)資料和一些院校優(yōu)秀教材的相關(guān)內(nèi)容，均在文獻(xiàn)中列出，同時(shí)也得到了有關(guān)老師的大力支持并且也收到了很多寶貴的修改意見(jiàn)，使得章節(jié)安排更具邏輯性和科學(xué)性。在此，作者一并表示深深的謝意。
全書(shū)的第1章、第7章由黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院高秋生編寫(xiě)；第2章、第6章由北華航天工業(yè)學(xué)院周建華編寫(xiě)；第3章、第4章和8.1～8.3節(jié)由黑龍江科技大學(xué)許珊珊編寫(xiě)；第5章、第9章中9.1節(jié)和9.2節(jié)由哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院李維維編寫(xiě)；第9章中9.3節(jié)和9.4節(jié)由黑龍江省林業(yè)設(shè)計(jì)研究院交通勘察設(shè)計(jì)院張曉佳編寫(xiě)；第10章、第11章、12.1節(jié)和12.2節(jié)由黑龍江東方學(xué)院李軍衛(wèi)編寫(xiě)；第8.4～8.6節(jié)由北華航天工業(yè)學(xué)院王玉潔編寫(xiě)；第12.3～12.5節(jié)由哈爾濱石油學(xué)院張佰真銘編寫(xiě)。
由于編者的學(xué)識(shí)及知識(shí)水平有限，書(shū)中難免有疏漏和不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編者
2015年6月

第1章緒論1
1.1課程的性質(zhì)與任務(wù)1
1.2液體的主要物理性質(zhì)1
1.3作用在液體上的力6
1.4液體的力學(xué)模型6
小結(jié)7
習(xí)題7
第2章水靜力學(xué)8
2.1靜水壓強(qiáng)及其特性8
2.2靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律10
2.3作用在平面壁上的靜水總壓力15
2.4作用在曲面壁上的靜水總壓力19
小結(jié)22
習(xí)題22
第3章水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)25
3.1描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種方法25
3.2歐拉法的幾個(gè)基本概念27
3.3恒定流連續(xù)性方程30
3.4恒定流的能量方程32
3.5恒定流的動(dòng)量方程39
小結(jié)42
習(xí)題43
第4章水流阻力與水頭損失45
4.1水流阻力與水頭損失概念45
4.2液體運(yùn)動(dòng)的兩種流動(dòng)形態(tài)及判別45
4.3沿程水頭損失計(jì)算49
4.4圓管沿程阻力系數(shù)51
4.5局部水頭損失計(jì)算55
小結(jié)57
習(xí)題57
第5章明渠水流59
5.1明渠均勻流的水力特性和基本公式59
5.2明渠均勻流水力計(jì)算基本問(wèn)題66
5.3明渠非均勻流71
5.4明渠流干擾微波傳播特性及兩種流態(tài)73
5.5臨界水深及臨界底坡76
5.6明渠急變流80
5.7棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析86
5.8明渠漸變流水面曲線的計(jì)算89
小結(jié)92
習(xí)題92
第6章堰流與閘孔出流94
6.1堰的類(lèi)型94
6.2寬頂堰水力計(jì)算95
6.3閘孔出流99
6.4泄水建筑物下游的銜接與消能101
小結(jié)102
習(xí)題103
第7章河川水文基礎(chǔ)知識(shí)104
7.1河流及流域104
7.2泥沙運(yùn)動(dòng)和河床演變110
7.3水文資料的收集與整理方法115
小結(jié)121
習(xí)題121
第8章水文統(tǒng)計(jì)的基本原理與方法122
8.1水文現(xiàn)象的特征與分析方法122
8.2水文統(tǒng)計(jì)的基本概念123
8.3經(jīng)驗(yàn)頻率曲線與幾率格紙125
8.4理論頻率曲線與統(tǒng)計(jì)參數(shù)127
8.5現(xiàn)行頻率分析方法132
8.6抽樣誤差139
小結(jié)141
習(xí)題142
第9章橋涵設(shè)計(jì)流量及水位推算143
9.1橋涵分類(lèi)及一般規(guī)定143
9.2按實(shí)測(cè)流量資料推算144
9.3無(wú)實(shí)測(cè)資料的流量推算144
9.4按暴雨資料推算148
小結(jié)158
習(xí)題158
第10章大中橋孔徑設(shè)計(jì)159
10.1橋位勘測(cè)與選擇159
10.2橋孔布設(shè)原則162
10.3大中橋孔徑計(jì)算167
10.4橋面標(biāo)高的設(shè)計(jì)與計(jì)算171
小結(jié)181
習(xí)題181
第11章橋梁墩臺(tái)沖刷計(jì)算182
11.1墩臺(tái)沖刷類(lèi)型182
11.2橋下斷面一般沖刷深度183
11.3墩臺(tái)局部沖刷深度185
11.4橋下河槽最低沖刷線193
小結(jié)197
習(xí)題198
第12章小橋涵勘測(cè)設(shè)計(jì)199
12.1小橋涵的分類(lèi)與特點(diǎn)199
12.2小橋涵勘測(cè)201
12.3小橋孔徑計(jì)算202
12.4涵洞孔徑計(jì)算208
12.5小橋和涵洞出口處理212
小結(jié)217
習(xí)題217
參考文獻(xiàn)218