水力學教學大綱

1、專業(yè)必修課ZB1203水力學課程教學大綱課程編號編制人編制日期修訂日期審定組（人）審定日期ZB12031學分/學時（理論教學+實踐教學）：3/56 （50+6）2先修課程：3使用專業(yè)：13級供熱通風與給排水工程技術4教育目標：水力學分為靜水力學與動水力學，是研究水（或其他液體）處于平衡和機 械運動狀態(tài)下的力學規(guī)律，并探討運用這些規(guī)律解決工程實際問題的一門學科。課程的基本內容和主要目的是：靜水力學、動水力學相關基本概念，水流 三大方程：連續(xù)性方程、能量方程和動量方程及其簡單應用，水流二種基本型態(tài) 及其圓管中水流特征和簡單計算。是供熱通風與給排水工程技術專業(yè)后續(xù)課程的 基礎，也是供熱通風與給排水工

2、程需了解的專業(yè)基礎課。5教學基本要求：5.1知識要求：5.1.1牢固掌握和理解本課程所涉及的水力學基本概念。5.1.2掌握本課程的基本理論及理解所描述的水力學問題。5.1.3掌握本課程的基本方程及應用條件，并理解其物理意義。5.2能力要求：5.2.1掌握水力學基本分析方法，并具有應用所學水力學知識理解工程技術 問題的能力。5.2.2具有獨立地應用基本概念、基本理論與基本方程分析和求解從工程實 際中簡化出來的水力學問題的能力；5.3素質拓展要求：5.3.1掌握一定液流量測的方法和技能。5.3.2具有一定上機計算有關水力學問題的能力。6教學內容、學時分配：6.1教學內容第一章液體的基本性質和主要物

3、理力學性質教學目標：了解液體運動的基本規(guī)律及研究液體運動規(guī)律的一般方法，掌握液體的主要物理性質。序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1水力學研究的定義和研究對象V2液體的基本特性V3液體的主要物理力學性質V4連續(xù)介質假說與理想液體V5作用在流體上的力V重點：液體的主要物理性質。 難點：液體粘性產生原因及作用第二章靜水壓強教學目標：掌握靜水壓強的特性，壓強的表示方法及計量單位，掌握液體平衡微 分方程與水靜力學的基本方程，掌握液柱式測壓儀的基本原理。序號教學內容（知識點）教學要求了解理解掌握1靜水壓強及其特性V2靜水壓強的基本規(guī)律V3絕對壓強、相對壓強、真空壓強及真空高度V4靜水壓強的單位及

4、其測量V重點：1、靜水壓強的特性，液體平衡微分方程，水靜力學的基本方程;2、絕對壓強、相對壓強、真空度，測量壓強的儀器。 難點：1、液體的相對平衡；2、作用在平面、曲面上的力。第三章 平面壁與曲面壁上靜水作用力的計算教學目標：掌握靜水壓強分布圖及用圖求解靜水作用在矩形平面壁上的壓力， 掌 握用解析法求解靜水作用在任意平面壁上的壓力， 掌握壓力體剖面圖的作法，掌握求解靜水作用在曲面壁上的壓力的方法。序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1作用于平面壁上的靜水總壓力V2作用于曲面壁上的靜水總壓力V重點：1、圖解法求解矩形平面壁的靜水總壓力；2、解析法求解矩形平面壁的靜水總壓力；3、曲面壁上的靜

5、水總壓力。難點：1、靜水壓強分布圖；2、作用在曲面上的力；第四章 水流動的基本原理教學目標：了解液體微團運動的基本形式，牢固掌握恒定總流連續(xù)性方程、 理想 液體元流的能量方程與實際液體總流的能量方程、 恒定總流動量方程。掌握量綱分析法序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1水流運動的幾個概念V2恒定總流連續(xù)性方程V3恒定總流的能量方程V4能量方程的應用條件及舉例V5恒定總流的動量方程V重點：1、恒定總流連續(xù)性方程；2、伯努利方程；3、實際液體恒定總流的動量方程。難點：1、伯努利方程；2、恒定總流的動量方程。第五章水流形態(tài)與水頭損失教學目標：掌握產生水頭損失的原因，掌握層流、紊流的定義、判別

6、方法。了解紊流運動的基本特征，沿程水頭損失與切應力之間的關系，紊流與層流的流速分 布和斷面應力分布。序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1水頭損失的類型及其與阻力的關系V2水流運動的兩種流態(tài)V3液流的層流運動V4液流的紊流運動V重點：1、流動阻力與水頭損失的概念與產生原因；2、實際液體的兩種流動型態(tài) 一層流與紊流; 難點：1、水頭損失的原因；2、層流、紊流的定義及其判別方法。第六章水頭損失的計算教學目標：掌握均勻流的基本方程、圓管層流與紊流沿程阻力及沿程水頭損失的 計算方法，掌握局部阻力及局部損失的分析與計算。序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1沿程水頭損失的分析和計算V2局部水

7、頭的分析和計算V重點：1、沿程水頭損失和局部水頭損失的計算;2、沿程水頭損失系數的變化規(guī)律； 難點：沿程阻力系數的變化規(guī)律。第七章短管計算教學目標：掌握簡單短管的水力計算；流量、管徑及作用水頭的計算；水頭線繪 制。理解管流、簡單管道、復雜管道、長管、短管的定義。序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1管流概述V2簡單短管的水力計算V3短管應用舉例V重點：1、短管水力計算；2、流量、管徑及作用水頭的計算難點：短管的水力計算。第八章簡單長管計算教學目的：掌握簡單長管的水力計算序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1長管計算V2長管應用舉例V3水擊V重點：1、簡單長管的水力計算；2、簡單長管

8、的水力計算應用舉例 難點：簡單長管的水力計算。第九章明渠恒定均勻流教學目標：理解水力最優(yōu)斷面及允許流速的基本概念， 熟練地進行明渠均勻流各 類問題的水力計算方法及復式斷面、無壓圓管的水力計算。序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1明渠及其類型V2明渠均勻流的特性及其產生條件V3明渠均勻流的計算公式及有關問題V4渠道水力計算的類型V重點：1、明渠的類型，明渠均勻流的水流特性及產生條件；2、明渠均勻流的計算公式，水力最佳斷面和容許流速；3、明渠均勻流斷面形狀、尺寸、底坡的設計及其水力計算;難點：1、明渠均勻流計算；2、明渠均勻流斷面形狀、尺寸、底坡的設計及其水力計算；第十章明渠恒定非均勻流教

9、學目標：掌握明渠的三種流態(tài)及其判定方法。掌握斷面比能及臨界水深的概念， 掌握底坡的分類及判定。理解水跌與水躍的概念及判別，熟悉矩形棱柱體明渠中共軛水深的計算序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1明渠水流的三種流態(tài)及微波的相對波速V2斷面比能與臨界水深V3臨界底坡、緩坡與陡坡V4水跌與水躍V重點：1、明渠非均勻流概述，斷面單位能量、臨界水深；2、恒定明渠流動的流動型態(tài)及判別標準；3、水跌與水躍。難點：1、斷面單位能量、臨界水深；2、恒定明渠流動的流動型態(tài)及判別標準；3、棱柱體渠道非均勻漸變流水面曲線的計算。第十一章水面曲線分析及計算教學目標：了解明渠恒定非均勻漸變流基本方程， 掌握棱柱體渠

10、道中非均勻漸變 流的水面曲線類型的分析。理解渠道水面曲線的計算與繪制。序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1明渠恒定非均勻漸變流的方程式V2棱柱體渠道中非均勻漸變流水面曲線分析V3非均勻漸變流水面曲線的計算與繪制V4明渠彎段水流簡介V重點：1、棱柱體渠道中非均勻漸變流的水面曲線類型的分析;2、渠道水面曲線的計算與繪制 難點：1、棱柱體渠道中非均勻漸變流的水面曲線類型的分析;2、渠道水面曲線的計算與繪制。第十二章 閘孔出流及堰流的設計計算教學目標：理解恒定孔口出流、管嘴出流、非恒定孔口管嘴出流的基本計算方法, 了解閘孔出流、堰流的計算方法。序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1閘孔出

11、流與堰流的概念V2閘孔出流V3堰流V重點：1、恒定薄壁孔口出流，恒定管嘴出流；2、非恒定孔口、管嘴出流，閘孔出流，堰流。 難點：閘孔出流，堰流的水力計算。第十三章水工建筑下游水流銜接與消能教學目標：理解水躍消能過程，掌握各種消力池的水力計算公式， 全面掌握底流 消能水力計算。理解挑流抵消能的物理過程和挑距及充沖深的主要影響因素， 并 能進行挑距和沖坑深度的計算。序號（教學內容）知識點教學要求了解理解掌握1概述V2底流式銜接與消能V3底流消能的其他形式及輔助設施V4挑流消能的水力計算重點：底流型消力池的設計必須滿足的條件和計算步驟難點：底流型消力池的設計。6.2教學形式與學時分配表（理論教學）序

12、 號教學內容（章或單元）教學形式與學時分配講授練習/習題實驗/實訓專題討論其它形式合計1液體的基本性質和主要物理力 學性質3142靜水壓強3133平面壁與曲面壁上靜水作用力 的計算224水流動的基本原理3145水流形態(tài)與水頭損失3146水頭損失的計算1127短管計算3148簡單長管計算1129明渠恒定均勻流31410明渠恒定非均勻流31411水面曲線分析及計算31412閘孔出流及堰流的設計計算31413:水工建筑下游水流銜接與消能31414工程應用實例22415期末復習447教學形式方法：講解和討論結合。8考核形式：8.1理論教學成績主要由授課教師進行考核；8.2理論教學成績計入水力學課程總成績，占課程總成績的50%。8.3理論教學成績的評定注重過程考核，由課堂考勤、課堂表現、作業(yè)情況（三 項共占課程總成績的50%）和期末成績（占課程總成績的 50%）組成。9教材：水力學基礎中國水利水電出版社10主要參考書：10.1水力學中國水利水電出版社10.2 熱工與流體