《水 力 学》教学大纲 一．课程编号：1404061
二．课程名称：水力学（H ydraulics ） 三．学 分：4.5 学 时： 72学时
四．教学对象：水利水电工程、农业水利工程、设施农业科学与工程、港口与航
道工程、水文水资源工程、环境工程、市政工程本科 五．开课单位：环境工程学院
六．先修课程：高等数学、大学物理、理论力学 七．课程性质、作用、教学目标
水力学是水利类各专业的一门主要技术基础课。通过本课程的学习，使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念与基本理论，学会必要的分析计算方法和一定的实验技术，为专业课的学习、解决工程中水力学问题、获取新知识和进行科学研究打下必要的基础。
加强学生能力的培养。教学中要注意处理好掌握知识和培养能力两者之间的辨证关系。建议从以下几方面加强对学生能力的培养：
课堂教学应贯彻启发式，互动式。着重讲清基本概念、基本理论、分析问题的思路和方法，并配以适当讨论，逐步培养学生具有分析问题和解决问题的能力。
指导学生阅读参考书、文献和资料，培养学生自学获取知识的能力。重视实验环节，要求学生独立操作，并分析实验成果，以培养学生的动手能力和从事科学实验研究的能力。精选具有一定数量的习题，建议不少于120题。充分利用现代化的
教学手段，如多媒体课件、网络课件等进行教学。为学生创造应用计算机进行水力学问题计算的条件，以培养学生使用现代计算工具解决问题的能力。
八．本课程教学内容和基本要求 （一）教学内容
（1）．水力学的基本理论 主要内容包括：
水力学的定义和任务，液体的主要物理性质，水静力学，液体运动的基本原理和基本理论，液体总流的基本原理，液体三元运动的基本原理，液体
的层流运动和紊流运动，水流阻力和水头损失。 （2）．水力学的应用 主要内容包括：
有压管道水流，明渠恒定均匀流，明渠恒定非均匀流，堰流与闸孔出流，泄水建筑物下游的水流衔接和消能，渗流，水力模型试验基本原理
（二）学生学习本课程应达到的基本要求 （1）．有一定的理论基础 主要包括：
a. 正确区分流动类型，流动形态和局部流动现象，并了解它们的联系，明确发生这些现象的场合及相互转化的条件。如：恒定流和非恒定流，均匀流和非均匀流，渐变流和急变流，一元流，二元流和三元流，层流和紊流，有旋运动与无旋运动，急流，缓流和临界流，水跃和水跌等。
b. 正确理解水力学中的一些基本概念及其物理意义。如：液体质点，连续介质，粘滞性，牛顿流体与非牛顿流体；等压面，绝对压强，相对压强，真空度，水头；欧拉法与拉格朗日法，欧拉法质点的加速度，流线，迹线，元流，总流，过水断面，流量，断面平均流速，湿周，水力半径，动能校正系数，动量校正系数；弗劳德数，雷诺数；瞬时值，时均值和脉动值，混掺长度，紊流附加切应力，边界层，粘性底层，水力光滑和水力粗糙，糙率；线变形，角变形，旋转角速度，流函数和势函数，流网；正常水深，临界水深，比能，临界底坡；流速系数，收缩系数，流量系数，淹没系数等。
c. 了解水流能量转化和能量损失的原因，理解水流阻力（摩擦阻力和压强阻力）的成因，明确影响沿程阻力系数及局部阻力系数的因素，掌握计算水头损失的途径和方法。
d. 正确掌握水流运动的总流分析法，对恒定总流的连续方程，能量方程，动量方程的物理意义有正确理解，会在具体流动条件下联合运用三个方程求解问题。
e. 正确运用三元运动的基本理论求解平面势流问题。
(2. 对水利工程中的一般水力学问题，具有正确进行分析和计算的能力。包括：
a. 水力荷载的确定。能计算平面和曲面上的静水压力，会应用动量方程求动水对边壁的总作用力。
b. 过流能力的确定。会计算管道、明渠和堰闸的泄流量和相关的建筑物尺寸。 c. 各种水头损失的分析和计算。
d. 常见工程水力学问题的综合分析计算能力，如管道系统的水力计算，明渠水面线的分析计算等。
(3. 掌握量测水位、流量、流速、压强的常规方法和操作技能。了解现代量测技术。具有观察水流现象，分析、处理实验数据和编写报告的能力。