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学习情境一 水工建筑物壁面荷载分析计算1

工作任务一 静水压强与静水压力相关概念引入1

一、静水压力和静水压强1

二、静水压强的基本规律4

三、静水压强的测算8

工作任务二 平面壁上静水总压力的计算10

一、矩形平面壁上静水总压力的图解法10

二、任意平面上的静水总压力的解析法13

工作任务三 曲面壁上静水总压力的计算16

一、静水总压力的水平分力Px17

二、静水总压力的铅直分力Pz17

三、压力体的绘制17

四、曲面壁上的静水总压力18

技能训练题20

学习情境二 水流运动三大基本原理23

工作任务一 水流运动的描述23

一、描述水流运动的两种方法23

二、水流运动要素24

三、水流运动的类型26

工作任务二 恒定总流的连续性方程28

一、公式推导28

二、连续性方程的应用29

工作任务三 恒定总流的能量方程30

一、公式推导30

二、能量方程的图示——水头线34

三、能量方程的应用条件35

四、能量方程的应用35

工作任务四 恒定总流的动量方程38

一、公式推导38

二、动量方程的应用条件39

三、动量方程的应用40

工作任务五 水头损失的计算43

一、水头损失产生的原因和分类43

二、水流运动的两种流态45

三、沿程水头损失的计算46

四、局部水头损失的计算50

技能训练题53

学习情境三 管流的水力计算56

工作任务一 简单管路的水力计算56

一、导言56

二、简单短管水力计算基本公式56

三、简单短管工程案例59

工作任务二 简单长管的水力计算63

一、简单长管的水力计算基本公式63

二、简单长管工程案例65

技能训练题66

学习情境四 明渠水流的水力计算70

工作任务一 明渠的几何特征70

一、明渠的过水断面型式70

二、渠道的底坡71

三、棱柱体渠道和非棱柱体渠道72

工作任务二 明渠均匀流的水力计算72

一、明渠均匀流的特性72

二、明渠均匀流的产生条件73

三、明渠均匀流的计算公式73

四、明渠均匀流计算中的关键问题74

五、明渠均匀流水力计算的实际应用82

工作任务三 明渠非均匀流的相关概念86

一、明渠水流的流态及判别86

二、断面比能88

三、临界水深89

四、临界底坡、缓坡与陡坡91

工作任务四 棱柱体明渠非均匀渐变流水面曲线分析92

一、棱柱体明渠水深沿程变化的微分方程推导92

二、棱柱体明渠非均匀渐变流水面曲线定性分析93

三、明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算101

工作任务五 水跌与水跃105

一、水跌105

二、水跃106

技能训练题110

学习情境五 常见水工建筑物的水力计算114

工作任务一 闸孔出流水力计算114

一、闸孔出流和堰流形式的引入114

二、闸孔出流流态的判别115

三、闸孔出流的基本公式116

四、闸孔出流的流量系数117

五、闸孔出流的淹没系数119

工作任务二 堰流120

一、堰流的分类120

二、堰流的基本公式推导121

三、薄壁堰流的水力计算123

四、实用堰流的水力计算124

五、宽顶堰流的水力计算130

工作任务三 水工建筑物下游水流衔接与消能134

一、水流衔接与消能形式介绍134

二、底流式衔接消能的水力计算135

三、挑流式衔接消能的水力计算142

工作任务四 渡槽的水力计算146

一、槽身段的水力计算147

二、进口渐变段的水力计算148

三、出口渐变段的水力计算150

四、进出口底板高程的确定150

技能训练题152

学习情境六 河流水文155

工作任务一 水循环及水量平衡155

一、自然界的水循环155

二、地球上的水量平衡156

工作任务二 河流及流域157

一、河流157

二、流域159

工作任务三 降雨161

一、降雨的成因161

二、降雨的分类161

三、降雨等级划分162

四、降雨量资料的图示法162

五、降水量的观测163

六、流域平均雨量的计算164

工作任务四 蒸发与下渗165

一、蒸发165

二、下渗167

工作任务五 径流168

一、径流的形成过程168

二、径流的表示方法169

三、径流的观测及数据整理170

技能训练题177

学习情境七 频率计算179

工作任务一 频率的相关概念及参数179

一、事件、概率与频率179

二、重现期181

三、统计参数181

工作任务二 经验频率曲线183

一、频率分布183

二、经验频率曲线的绘制185

工作任务三 理论频率曲线188

一、P—Ⅲ型曲线188

二、统计参数对P—Ⅲ型曲线的影响198

三、适线法198

技能训练题201

学习情境八 设计年径流及年内分配的分析计算203

工作任务一 具有长期径流资料时设计年径流量及年内分配计算204

一、水文资料的审查204

二、设计代表年法的设计年径流量及其年内分配计算205

三、实际代表年法的年、月径流量计算208

工作任务二 具有短期径流资料时设计年径流量及年内分配计算208

工作任务三 缺乏径流资料时设计年径流量及年内分配计算209

一、等值线图法209

二、水文比拟法211

技能训练题211

学习情境九 由流量资料推求设计洪水213

工作任务一 设计洪峰流量及设计洪量的推求214

一、洪水资料审查214

二、选样214

三、特大洪水的处理215

四、洪水频率计算217

工作任务二 设计洪水过程线的推求219

一、典型洪水过程线的选择219

二、典型洪水过程线的放大220

技能训练题222

学习情境十 由暴雨资料推求设计洪水224

工作任务一 设计暴雨的推求224

一、由面雨量资料直接计算设计面暴雨量224

二、由点雨量资料间接计算设计面暴雨量225

三、设计暴雨的时程分配226

工作任务二 设计净雨的推求227

一、降雨径流相关法227

二、初损后损法228

三、设计净雨的划分229

工作任务三 设计洪水过程推求230

一、单位线230

二、瞬时单位线231

三、地下径流的汇流计算233

技能训练题235

附表236

参考文献248