描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111600183
内容简介
本书依据《土木工程本科指导性专业规范》，参照土木工程专业人才培养方案和“水力学与桥涵水文” 课程教学大纲，结合JTG D60—2015《公路桥涵设计通用规范》、JTG C30—2015 《公路工程水文勘测设计规范》中相关内容编写。本书知识结构系统、内容精练、重点突出，侧重基本原理、基本方法及其工程应用； 同时，还考虑了拓宽专业知识面的需要，书中例题、习题均来源于公路、桥梁、隧道、铁道等工程设计计算实例。
全书分为上、下两篇，上篇为水力学，下篇为桥涵水文。具体内容包括：绪论，水静力学，水动力学，水流阻力与水头损失，明渠水流，堰流与闸孔出流，渗流，波浪理论，河川水文基础，水文统计原理，桥涵设计流量与设计水位的推算，大、中桥孔径计算，桥梁墩台冲刷计算，小桥涵水力水文计算。
本书可作为高等学校公路与城市道路、桥梁与隧道、城市地下空间、铁道工程、港口航道与海岸工程、工程管理等专业的教材，也可供相关专业技术人员参考。
全书分为上、下两篇，上篇为水力学，下篇为桥涵水文。具体内容包括：绪论，水静力学，水动力学，水流阻力与水头损失，明渠水流，堰流与闸孔出流，渗流，波浪理论，河川水文基础，水文统计原理，桥涵设计流量与设计水位的推算，大、中桥孔径计算，桥梁墩台冲刷计算，小桥涵水力水文计算。
本书可作为高等学校公路与城市道路、桥梁与隧道、城市地下空间、铁道工程、港口航道与海岸工程、工程管理等专业的教材，也可供相关专业技术人员参考。
目 录
目录
前言
上篇 水 力 学
第1 章 绪论 2
学习重点 2
学习目标 2
1. 1 水力学的研究内容与研究方法 2
1. 2 连续介质假设和水力学模型 3
1. 3 液体的主要物理性质 4
1. 4 作用在液体上的力 9
本章小结 10
思考题与习题 10
第2 章 水静力学 11
学习重点 11
学习目标 11
2. 1 静水压强的特性 11
2. 2 水静力学基本微分方程 12
2. 3 重力作用下水静力学基本方程 13
2. 4 静水压强测量 14
2. 5 作用在平面上的静水总压力 16
2. 6 作用在曲面上的静水总压力 22
本章小结 25
思考题与习题 26
第3 章 水动力学 29
学习重点 29
学习目标 29
3. 1 描述液体运动的两种方法 29
3. 2 液体运动的基本概念 31
3. 3 恒定流连续性方程 34
3. 4 恒定流元流能量方程 36
3. 5 恒定流实际液体总流能量方程 39
3. 6 恒定流总流动量方程 47
本章小结 51
思考题与习题 52
第4 章 水流阻力与水头损失 55
学习重点 55
学习目标 55
4. 1 水流阻力与水头损失的概念 55
4. 2 液体运动的两种流态 56
4. 3 沿程水头损失计算 59
4. 4 局部水头损失计算 69
4. 5 有压管道水力计算 72
本章小结 77
思考题与习题 77
第5 章 明渠水流 80
学习重点 80
学习目标 80
5. 1 明渠的类型及断面水力要素 80
5. 2 明渠均匀流 83
5. 3 明渠非均匀流水力现象 94
5. 4 临界水深与临界底坡 97
5. 5 明渠急变流 101
5. 6 明渠渐变流水面曲线定性分析 105
5. 7 明渠渐变流水面曲线计算 110
本章小结 112
思考题与习题 113
第6 章 堰流与闸孔出流 115
学习重点 115
学习目标 115
6. 1 堰流 115
6. 2 闸孔出流 125
6. 3 泄水建筑物下游的消能 130
本章小结 131
思考题与习题 131
第7 章 渗流 132
学习重点 132
学习目标 132
7. 1 渗流理论 132
7. 2 地下明槽非均匀渐变渗流 136
7. 3 普通井及井群的渗流 139
7. 4 流网及其应用 142
本章小结 146
思考题与习题 146
第8 章 波浪理论 148
学习重点 148
学习目标 148
8. 1 概述 148
8. 2 微幅波理论(线性波理论) 150
8. 3 有限振幅Stokes 波理论 152
8. 4 浅水非线性波理论 155
8. 5 各行波理论的适用性 156
8. 6 流速和潮位影响下的波浪变形计算 157
思考题与习题 161
下篇 桥涵水文
第9 章 河川水文基础 163
学习重点 163
学习目标 163
9. 1 河川水文现象 163
9. 2 河流和流域 164
9. 3 河川径流 171
9. 4 泥沙运动和河床演变 174
9. 5 水文测验 176
本章小结 180
思考题与习题 181
第10 章 水文统计原理 182
学习重点 182
学习目标 182
10. 1 水文统计的基本概念 182
10. 2 经验累积频率曲线 185
10. 3 统计参数 187
10. 4 理论累积频率曲线 192
10. 5 现行频率分析方法 200
10. 6 相关分析 208
本章小结 215
思考题与习题 215
第11 章 桥涵设计流量与设计水位的推算 217
学习重点 217
学习目标 217
11. 1 根据流量观测资料推算设计流量 217
11. 2 按洪水调查资料推算设计流量 219
11. 3 按暴雨资料推算设计流量 223
11. 4 设计水位的推算 231
本章小结 231
思考题与习题 232
第12 章 大、中桥孔径计算 233
学习重点 233
学习目标 233
12. 1 桥涵分类及桥孔设计一般规定 233
12. 2 大、中桥孔径计算 234
12. 3 桥面设计高程 240
12. 4 调治构造物 246
本章小结 251
思考题与习题 251
第13 章 桥梁墩台冲刷计算 252
学习重点 252
学习目标 252
13. 1 墩台冲刷类型 252
13. 2 桥下断面一般冲刷深度 253
13. 3 墩台局部冲刷深度 256
13. 4 墩台基础底面小埋置深度 261
13. 5 桥梁墩台冲刷计算实例 263
本章小结 270
思考题与习题 270
第14 章 小桥涵水力水文计算 272
学习重点 272
学习目标 272
14. 1 概述 272
14. 2 小桥孔径计算 274
14. 3 涵洞孔径计算 279
14. 4 小桥和涵洞孔径估算 284
本章小结 285
思考题与习题 286
参考文献 287
前言
上篇 水 力 学
第1 章 绪论 2
学习重点 2
学习目标 2
1. 1 水力学的研究内容与研究方法 2
1. 2 连续介质假设和水力学模型 3
1. 3 液体的主要物理性质 4
1. 4 作用在液体上的力 9
本章小结 10
思考题与习题 10
第2 章 水静力学 11
学习重点 11
学习目标 11
2. 1 静水压强的特性 11
2. 2 水静力学基本微分方程 12
2. 3 重力作用下水静力学基本方程 13
2. 4 静水压强测量 14
2. 5 作用在平面上的静水总压力 16
2. 6 作用在曲面上的静水总压力 22
本章小结 25
思考题与习题 26
第3 章 水动力学 29
学习重点 29
学习目标 29
3. 1 描述液体运动的两种方法 29
3. 2 液体运动的基本概念 31
3. 3 恒定流连续性方程 34
3. 4 恒定流元流能量方程 36
3. 5 恒定流实际液体总流能量方程 39
3. 6 恒定流总流动量方程 47
本章小结 51
思考题与习题 52
第4 章 水流阻力与水头损失 55
学习重点 55
学习目标 55
4. 1 水流阻力与水头损失的概念 55
4. 2 液体运动的两种流态 56
4. 3 沿程水头损失计算 59
4. 4 局部水头损失计算 69
4. 5 有压管道水力计算 72
本章小结 77
思考题与习题 77
第5 章 明渠水流 80
学习重点 80
学习目标 80
5. 1 明渠的类型及断面水力要素 80
5. 2 明渠均匀流 83
5. 3 明渠非均匀流水力现象 94
5. 4 临界水深与临界底坡 97
5. 5 明渠急变流 101
5. 6 明渠渐变流水面曲线定性分析 105
5. 7 明渠渐变流水面曲线计算 110
本章小结 112
思考题与习题 113
第6 章 堰流与闸孔出流 115
学习重点 115
学习目标 115
6. 1 堰流 115
6. 2 闸孔出流 125
6. 3 泄水建筑物下游的消能 130
本章小结 131
思考题与习题 131
第7 章 渗流 132
学习重点 132
学习目标 132
7. 1 渗流理论 132
7. 2 地下明槽非均匀渐变渗流 136
7. 3 普通井及井群的渗流 139
7. 4 流网及其应用 142
本章小结 146
思考题与习题 146
第8 章 波浪理论 148
学习重点 148
学习目标 148
8. 1 概述 148
8. 2 微幅波理论(线性波理论) 150
8. 3 有限振幅Stokes 波理论 152
8. 4 浅水非线性波理论 155
8. 5 各行波理论的适用性 156
8. 6 流速和潮位影响下的波浪变形计算 157
思考题与习题 161
下篇 桥涵水文
第9 章 河川水文基础 163
学习重点 163
学习目标 163
9. 1 河川水文现象 163
9. 2 河流和流域 164
9. 3 河川径流 171
9. 4 泥沙运动和河床演变 174
9. 5 水文测验 176
本章小结 180
思考题与习题 181
第10 章 水文统计原理 182
学习重点 182
学习目标 182
10. 1 水文统计的基本概念 182
10. 2 经验累积频率曲线 185
10. 3 统计参数 187
10. 4 理论累积频率曲线 192
10. 5 现行频率分析方法 200
10. 6 相关分析 208
本章小结 215
思考题与习题 215
第11 章 桥涵设计流量与设计水位的推算 217
学习重点 217
学习目标 217
11. 1 根据流量观测资料推算设计流量 217
11. 2 按洪水调查资料推算设计流量 219
11. 3 按暴雨资料推算设计流量 223
11. 4 设计水位的推算 231
本章小结 231
思考题与习题 232
第12 章 大、中桥孔径计算 233
学习重点 233
学习目标 233
12. 1 桥涵分类及桥孔设计一般规定 233
12. 2 大、中桥孔径计算 234
12. 3 桥面设计高程 240
12. 4 调治构造物 246
本章小结 251
思考题与习题 251
第13 章 桥梁墩台冲刷计算 252
学习重点 252
学习目标 252
13. 1 墩台冲刷类型 252
13. 2 桥下断面一般冲刷深度 253
13. 3 墩台局部冲刷深度 256
13. 4 墩台基础底面小埋置深度 261
13. 5 桥梁墩台冲刷计算实例 263
本章小结 270
思考题与习题 270
第14 章 小桥涵水力水文计算 272
学习重点 272
学习目标 272
14. 1 概述 272
14. 2 小桥孔径计算 274
14. 3 涵洞孔径计算 279
14. 4 小桥和涵洞孔径估算 284
本章小结 285
思考题与习题 286
参考文献 287
前 言
前言
“ 水力学与桥涵水文” 课程是土木工程、城市地下空间工程、铁道工程、港口航道与海岸工程、工程管理等专业本科生的一门重要的专业基础课。1998 年，普通高等学校专业目录调整后，交通土建工程调整合并到土木工程专业，“ 水力学” 和“ 桥涵水文” 随之成为土木工程专业道桥方向的专业基础课。该课程旨在使学生掌握水流运动的基本概念、基本理论和水力分析计算方法，掌握桥涵水文基础知识，初步具有分析解决道路、桥梁、隧道、港口航道工程设计、施工、管理中水力学问题，以及获取水文资料、分析确定水文参数的基本能力，为以后从事工程设计、施工等相关工作打下必要的基础。
大部分学校将“ 水力学” 和“ 桥涵水文” 分设为两门课程，这种情况在教学时间较充裕时，有其合理的一面，但在教学学时压缩后其弊端逐渐显现出来。“ 水力学” 和“ 桥涵水文” 在学科方面各自独立，但在理论应用方面却有较为密切的关系。“ 水力学” 不但是桥涵孔径、管道渠道设计的基本理论，也是水文资料收集和整理的理论依据，是桥涵水文的理论基础，主要内容包括水静力学、水动力学、明渠水流、堰流等；桥涵水文介绍的是水力学基本理论在道路与桥梁工程水文计算中的应用，主要内容为桥位选择、设计流量推求、孔径布置、桥梁墩台冲刷计算等，其分析与计算的结果则是桥涵布设与结构分析的根据。因此，水力学、水文学和桥涵设计是有机的整体，不宜分开。“ 水力学” 和“ 桥涵水文”分设，致使教材的一致性很难保证，一些概念和符号不一致，不便教学。
本书依据《土木工程本科指导性专业规范》，参照土木工程专业人才培养方案和“ 水力学与桥涵水文” 课程教学大纲，结合JTG D60—2015 《公路桥涵设计通用规范》、JTG C30—2015 《公路工程水文勘测设计规范》中相关内容编写。本书知识结构系统、内容精练、重点突出，侧重基本原理、基本方法及其工程应用； 同时，还考虑了拓宽专业知识面的需要，书中例题、习题均来源于公路、桥梁、隧道、铁道等工程设计计算实例。
全书分为上、下两篇，上篇为水力学，下篇为桥涵水文。具体内容包括：绪论，水静力学，水动力学，水流阻力与水头损失，明渠水流，堰流与闸孔出流，渗流，波浪理论，河川水文基础，水文统计原理，桥涵设计流量与设计水位的推算，大、中桥孔径计算，桥梁墩台冲刷计算，小桥涵水力水文计算。书中渗流和波浪理论两章内容可根据各专业需要选学或作为课外阅读内容。
本书第1、3~6 章由山东交通学院杨红霞教授编写； 第2 章由北华大学马光述编写； 第9~13 章由山东交通学院赵峥嵘教授编写； 第7 章第1、2 节由温尚梅编写； 第7 章第3 节由桑春平编写； 第7 章第4 节由武振国编写； 第8 章第1、2 节由孙崇平编写； 第8 章第3 节由马坤编写； 第8章第4、5 节由田中锋编写； 第8 章第6 节由包广志编写； 第14 章第1、2节由山东交通学院吴兆启编写； 第14 章第3 节由李怀志编写； 第14 章第4 节由王丙旭编写。全书由杨红霞教授统稿。
本书可作为高等学校公路与城市道路、桥梁与隧道、城市地下空间、铁道工程、港口航道与海岸工程、工程管理等专业的教材，也可供相关专业技术人员参考。
在教材编写过程中，得到机械工业出版社的大力支持，在此表示衷心感谢。
由于编者水平有限，如有欠妥之处，敬请指正。
编 者
“ 水力学与桥涵水文” 课程是土木工程、城市地下空间工程、铁道工程、港口航道与海岸工程、工程管理等专业本科生的一门重要的专业基础课。1998 年，普通高等学校专业目录调整后，交通土建工程调整合并到土木工程专业，“ 水力学” 和“ 桥涵水文” 随之成为土木工程专业道桥方向的专业基础课。该课程旨在使学生掌握水流运动的基本概念、基本理论和水力分析计算方法，掌握桥涵水文基础知识，初步具有分析解决道路、桥梁、隧道、港口航道工程设计、施工、管理中水力学问题，以及获取水文资料、分析确定水文参数的基本能力，为以后从事工程设计、施工等相关工作打下必要的基础。
大部分学校将“ 水力学” 和“ 桥涵水文” 分设为两门课程，这种情况在教学时间较充裕时，有其合理的一面，但在教学学时压缩后其弊端逐渐显现出来。“ 水力学” 和“ 桥涵水文” 在学科方面各自独立，但在理论应用方面却有较为密切的关系。“ 水力学” 不但是桥涵孔径、管道渠道设计的基本理论，也是水文资料收集和整理的理论依据，是桥涵水文的理论基础，主要内容包括水静力学、水动力学、明渠水流、堰流等；桥涵水文介绍的是水力学基本理论在道路与桥梁工程水文计算中的应用，主要内容为桥位选择、设计流量推求、孔径布置、桥梁墩台冲刷计算等，其分析与计算的结果则是桥涵布设与结构分析的根据。因此，水力学、水文学和桥涵设计是有机的整体，不宜分开。“ 水力学” 和“ 桥涵水文”分设，致使教材的一致性很难保证，一些概念和符号不一致，不便教学。
本书依据《土木工程本科指导性专业规范》，参照土木工程专业人才培养方案和“ 水力学与桥涵水文” 课程教学大纲，结合JTG D60—2015 《公路桥涵设计通用规范》、JTG C30—2015 《公路工程水文勘测设计规范》中相关内容编写。本书知识结构系统、内容精练、重点突出，侧重基本原理、基本方法及其工程应用； 同时，还考虑了拓宽专业知识面的需要，书中例题、习题均来源于公路、桥梁、隧道、铁道等工程设计计算实例。
全书分为上、下两篇，上篇为水力学，下篇为桥涵水文。具体内容包括：绪论，水静力学，水动力学，水流阻力与水头损失，明渠水流，堰流与闸孔出流，渗流，波浪理论，河川水文基础，水文统计原理，桥涵设计流量与设计水位的推算，大、中桥孔径计算，桥梁墩台冲刷计算，小桥涵水力水文计算。书中渗流和波浪理论两章内容可根据各专业需要选学或作为课外阅读内容。
本书第1、3~6 章由山东交通学院杨红霞教授编写； 第2 章由北华大学马光述编写； 第9~13 章由山东交通学院赵峥嵘教授编写； 第7 章第1、2 节由温尚梅编写； 第7 章第3 节由桑春平编写； 第7 章第4 节由武振国编写； 第8 章第1、2 节由孙崇平编写； 第8 章第3 节由马坤编写； 第8章第4、5 节由田中锋编写； 第8 章第6 节由包广志编写； 第14 章第1、2节由山东交通学院吴兆启编写； 第14 章第3 节由李怀志编写； 第14 章第4 节由王丙旭编写。全书由杨红霞教授统稿。
本书可作为高等学校公路与城市道路、桥梁与隧道、城市地下空间、铁道工程、港口航道与海岸工程、工程管理等专业的教材，也可供相关专业技术人员参考。
在教材编写过程中，得到机械工业出版社的大力支持，在此表示衷心感谢。
由于编者水平有限，如有欠妥之处，敬请指正。
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