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1、,桥涵水力水文学总复习,第一章 绪论,1、液体主要物理性质,密度:单位体积液体的质量,,重度:单位体积液体的重力称为重度,,粘滞性:运动状态下,抗剪切变形(相对运动)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: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时间上都是连续分布的。,理想液体:假想没有粘滞性的液体为理想液体。,第二章 水静力学,1、静水压强、静水压强特性,静水压强:静止液体中,单位面积上的作用力, KN/m2 。,2、等压面,液体中压强相等的各点所组成的面叫做等压面,等压面可以是平面,也可以是曲面。,3、静水压强的三种表示方法、 压强单位
2、的三种表示方法,绝对压强 以绝对真空作起算零点的压强,称为绝对压强,以p,表示。而且p, =0。,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p表示。压力表测得的压强为相对压强.,压强的单位,用单位面积上的力表示:应力单位为,用液柱高度表示:m(水柱)或者m汞柱,比如 ,则有,用工程大气压的倍数表示: ,如某点压强 ,则可表示为 。,4、水静力学的基本方程,5、静水压强分布图、压力体图的绘制,静水压强分布图:用带箭头的直线表示压强的方向,用直线的长度表示压强的大小,将作用面上的静水压强分布规律形象而直观地画出来,所画出几何图形称为静水压强分布图。,绘制时应用:水静力学的基本方程、静
3、水压强两个特性。,压力体图: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。,实压力体、虚压力体的判断:压力体与液体分布在同侧,实压力体,方向向下;压力体与液体分布在异侧,虚压力体,方向向上。,6、平面静水总压力的计算(包括大小、方向、作用点),三角形分布,梯形分布,第三章水动力学基础,1、分类、概念,迹线、流线、过水断面、流量、断面平均流速,2、水力学三大方程,连续方程,能量方程,动量方程,外力:动水压力、重力、边壁反作用力,3、总水头、测压管水头、水力坡度、测压管坡度,总水头:,水力坡度:,测压管水头:,测压管坡度:,毕托管:测流速装置。文丘里管:测流量装置。,第四章 液流型
4、态及水头损失,1、水流阻力与水头损失,2、哪些情况都可能产生局部水头损失,(1)流动断面的改变(变径,突然扩大或者突然缩小);(2)流动方向的改变(弯头、弯管);(3)流道中有障碍物(闸门、阀门、栅、网等等);(4)流动中有流量的汇入或者分出。,对于任意一个流动,总的水头损失计算公式为:,3、雷诺数和流态判别,4、尼古拉兹试验,一般非圆管:,圆管:,沿程阻力系数变化规律可以分为5个不同的流区。,第区:层流区;第区:层流向紊流转变的过渡区;第区:紊流光滑区;第区:紊流光滑区转变为紊流粗糙区的过渡区; 第区:紊流粗糙区或者阻力平方区,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,
5、曼宁公式,6、局部水头损失计算公式,7、短管水力计算,短管:同时考虑局部水头损失与沿程水头损失,,长管:不考虑局部水头损失,,第五章 明渠水流,1、梯形、矩形水力要素的计算,断面形状为梯形:设梯形底宽为b,水深为h,边坡为m,2、明渠底坡,i:渠底高程沿程降低值 与渠长L的比值;,3、明渠均匀流水力特性、产生条件,特性:,(1):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、动能修正系数、动量修正系数都沿程不变,流速水头也沿程不变;,(2):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,水深沿程不变;,(3):总水头线、测管水头线及渠底
6、线三者平行。,明渠均匀流产生条件:,(1)顺坡,并且i沿程不变;,(2)长直的棱柱形渠道,过水断面大小形状、渠道的糙率系数n沿程不变;,(3)属恒定流,流量沿程不变。,4、明渠均匀流基本公式及其应用,当渠道的i、n以及过水断面面积A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。,6、允许流速,5、水力最优(佳)断面、是否一定按水力最优断面思想设计渠道?,7、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,8、降水、壅水曲线、水跌、水跃,9、急流、缓流和临界流,以及判别流态几种判别方法,(1):佛汝德数:惯性力与重力对比关系,(2)临界水深:,只要求掌握矩形临界水深计算,
7、(3)临界坡度:,明渠流态判别(小结),缓流 临界流 急流 1 VC 2 Fr1 3 hhk h=hk h0 de/dh= 0 de/dhik 必须注意: FrRe ;缓流层流,10、12种水面线的定性分析,分析步骤:,1)在底坡改变处画一条铅直线;,2)分别画出铅直线上、下游渠道的N-N线和K-K线;,3)找出控制水深;,4)定性判断水面线的趋势;,5)根据水面线唯一性原则,画出水面线,并标注名称.,第七章 水文学基础知识,1、基本概念,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,2、径流形成4个阶段,(1)降水过程:(2)蓄渗过程: (3)坡地漫流: (4)河
8、槽集流:,3、影响河川径流的主要因素,第八章 水文资料的搜集与整理,1、水位的概念,水位的观测;,2、用流速仪法测算流量(步骤);,3、用浮标法测流时,断面流量等于浮标流量再乘以折算系数。,第九章 水文统计基本原理与方法,1河川水文现象特性:周期性、地区性、随机性,2 河川水文现象分析研究方法:成因分析法、地区归纳法、数理统计法,3 水文资料四性审查四性指:可靠性、一致性、代表性、独立性。,4随机变量:随机试验结果。,12 何谓相关分析、如何进行相关分析,11 求矩适线法步骤,6重现期、频率与重现期的关系,5概率、频率概念,区别及联系,7设计洪水频率、设计流量,8样本、总体、抽样误差,9经验频率、经验频率绘制步骤,10 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,1、特大洪水、特大洪水频率计算,不连续系列统计参数的计算,特大洪水:比系列中一般洪水大得多的稀遇洪水称为特大洪水。,(1)独立样本法:,(2)统一样本法,第十二章,1、桥面标高:桥面中心线上最低点高程。,