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、重度、粘滞性
2、连续介质假说和理想液体概念 第二章 水静力学
1、静水压强、静水压强特性 2、等压面
3、静水压强的三种表示方法、压强单位的三种表示方法 一般测压计测得压强为相对压强。 4、水静力学的基本方程
p =p 0+γh ，另外一种表达式z +
p
γ
=C
5、静水压强分布图、压力体图的绘制 静水压强分布图、压力体图绘制 实压力体、虚压力体的判断
6、平面静水总压力的计算（包括大小、方向、作用点） 图解法:P =Ωb 解析法P =p c A =γh c A 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
按运动要素是否随时间发生变化⎧⎨
恒定流
⎩非恒定流
⎧均匀流按运动要素是否沿程(随空间) 发生变化⎪
⎨非均匀流⎧渐变流⎩
⎨
⎪⎩急变流
按液流是否有自由表面⎧⎨
有压流
⎩无压流2、水力学三大方程
连续方程：v 1A 1=v 2A 2或者Q 1=Q 2
u p u
能量方程：理想液体元流能量方程：z 1++1=z 2+2+2
γ2g γ2g v p v
实际液体总流能量方程z 1++1=z 2+2+2+h W
γ2g γ2g 方程中每项的几何意义、能量意义、水力学意义。
p 1
22
p 1
22
'v 1) 动量方程：∑F =ρQ (α'v 2-α1动量方程中的外力∑F 有：
（1）两过水断面上动水压力；（2）隔离体液体的重力；（3）固体边界作用于液体上的反作用力R '，它与隔离体的液流对边界的作用力R 大小相等，方向相反。
3、总水头、测压管水头、水力坡度、测压管坡度
u 2
总水头：H =z ++
γ2g
p
测压管水头：H p =z +
p
γ
水力坡度：总水头沿流程的降低值与流程长度之比
u 2
d (z ++)
d h 'γ2g
J =-=W
dL dL
p
测压管坡度：测压管水头沿流程的降低值与流程长度之比
d (z +J p =-
dL p
γ
)
毕托管：测流速装置。 文丘里管：测流量装置。
第四章 液流型态及水头损失 1、水流阻力与水头损失
2、哪些情况下可能产生局部水头损失？ 3、雷诺数和流态判别 雷诺数：一般非圆管：R e = 圆管：R e = 4、尼古拉兹试验
vR
υ
用575做判断
vd
υ
用2300做判断
λ的变化规律可以分为5个不同的流区。 第Ⅰ区：层流区，Re
第Ⅳ区：紊流光滑区转变为紊流粗糙区的过渡区 第Ⅴ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
l v 2l v 2
达西公式（计算沿程水头损失）：h f =λ，对于圆管h f =λ
4R 2g d 2g 谢才公式（计算流速）：v =C RJ
1
曼宁公式（计算谢才系数）：C =R 6
n
1
n ――粗糙系数，综合反映壁面对水流的阻滞作用。大型工程需要做试验确定。 6、局部水头损失计算公式
v 2
h j =ξ2g
ξ――局部阻力系数。 7、短管水力计算
根据局部水头损失及沿程水头损失在总水头损失中所占的比重不同，可以分为短管和长管。
短管：同时考虑局部水头损失与沿程水头损失，
l
h ω=∑h f +∑h j
长管：不考虑局部水头损失，
l
>1000 d
h ω=∑h f
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 （m =ctg α） 水面宽度 B =b +2mh 过水断面面积 A =(b +mh ) h 湿周 χ=b +2h +m 2
水力半径 R =矩形时m =0 2、明渠底坡
A
χ
=
(b +mh ) h b +2h +m
2
i ：渠底高差∆z 与渠长L 的比值；
θ：渠底与水平线间夹角。 i =
∆z
=sin θ L
⎧⎧i >i k , 急坡（陡坡）⎪⎪i >0, 顺坡⎨i
⎪i =i , 临界坡⎪
k ⎩⎪⎪
⎨i =0, 平坡
⎪i
3、明渠均匀流水力特性、产生条件 4、明渠均匀流基本公式及其应用
1
Q =AR 3i 2
n
21
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？ 6、允许流速
允许流速：对渠道本身不产生冲刷，也不会使水中悬浮的泥沙在渠道中发生淤积的断面平均流速。设最大流速为v max ，最小流速为v min ，那么设计流速满足
v max
7、明渠均匀和非均匀流的特点： 8、降水、壅水曲线、水跌、水跃
⎧壅水曲线：水深沿程增大
渐变流⎨
⎩降水曲线：水深沿程减小⎧水跃：水深沿程急剧增大
急变流⎨
水跌：水深沿程急剧减小⎩
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
v 2Q 2B
明渠流，Fr =，Fr =，急流，缓流，临界流 3
g A g （2）临界水深： 矩形时：h K =Q 2
（只要求掌握矩形临界水深计算） gB 2
g χK Q 2
（3）临界坡度：i K = =222
A K C K R K C K B K 对于宽浅型渠道：i K =
g 2
C K
明渠流态判别（小结）：
缓流 临界流 急流
1 VC 2 Fr 1 3 h>hk h=hk h
4 de/dh>0 de/dh= 0 de/dh
iik
10、12种水面线的定性分析
⎧1⎧i 0, ⎨i >i k ，下标加2⎪
⎪i =i ，下标加3⎪k ⎩⎪⎪
⎨i =0，下标加0
⎪i
⎧a ：位于N -N 线与K -K 之上⎪
⎨b ：界于N -N 线与K -K 之间 ⎪c ：位于N -N 线与K -K 之下⎩
12种水面线：a 1, b 1, c 1, a 2, b 2, c 2, a 3, c 3, b 0, c 0, b ', c '
分析步骤：（1）判别底坡类型；（2）绘制N -N ，K -K 并注明相对位置；（3）根据已知水深，判定水面线类型；（4）分析两端界限，确定水面线形状。
第七章 水文学基础知识 1、基本概念
水文循环定义、河流、径流
河流分段：沿水流方向，分为5段，分别是：河源、上游、中游、下游、河口、横断面、纵断面、河流长度、河流比降：有河底比降及水面比降、流域
i =H 1-H 2L =∆H
L 某一河段河底高程自上游向下游变化，其平均河道坡度 J 按下式计算：
=1
L
2[(H n +H n -1) l n +(H n -1+H n -2) l n -1+ (H 2+H 1) l 2+H 1l 1]
2、河川径流的4个阶段
3、影响河川径流的主要因素及表示方法。
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 设计流量的推算 1. 重现期、频率与重现期的关系 2. 设计流量
3、求矩适线法具体步骤如下：
p =
m n +1
均值：=x 1+x 2+ x n 1n
n =n ∑x i
i =1
n
n
K 2
2
n
i -1)
(K i -2K i +1)
2
K 2i -n
变差系数Cv =
σ∑(1
1
1
x
=(n －1)
=
∑(n －1)
=
∑(n －1)
4. 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⎡a N ⎢⎣∑x N -a n ⎤
j +x i j =1n -l i ∑⎥ =l +1⎦
C 11⎡a N -1⎢(x -) 2N -a n 2
⎤v =
⎣∑j +-l (x -) ⎥j =1n i ∑i
=l +1
⎦
式中：x j ――特大洪水，j =1, 2, , a ； x i ――一般洪水，i =l +1, l +2, , n 。
第十一章
1、桥面标高、桥孔长度
⎧河床自然演变冲刷：目
前尚无可靠的定量计算方法。⎪
⎪一般冲刷：建桥后，桥
梁压缩水流，桥下流速增大，3. 桥梁墩台冲刷⎪
⎨水流挟沙能力增加，在
桥下产生冲刷⎪⎪
局部冲刷：流向桥墩的水流受到桥墩的阻挡，水流剧烈⎪⎩淘刷桥墩周围，形成冲
刷坑的现象。
⎧导流构造物
4. 调治工程⎪
⎨挑流构造物
⎪⎩
防护构造物