水力学与桥涵水文

《水力学与桥涵水文》是土木工程专业(交通土建工程方向)的一门重要的专业基础课，课程横跨水力学、水文学、桥梁工程等多个学科。本书根据该课程特点，主要介绍了与桥涵工程相关的水力学和水文学基础知识、基本计算及工程应用。
本书参照《高等教育面向21世纪教育内容和课程体系改革计划》，按照应用型本科院校培养目标的要求，突出了以道路与桥梁工程类应用型人才为培养目标的指导思想，在编写中坚持与时俱进的理念，引用最新颁布的技术标准和技术规范的有关规定。
本书将水力学与桥涵水文两门课程合二为一，科学地选择课程理论体系，增强专业教学的针对性，特别强调理论知识的应用部分，加强了水力学与桥涵水文两大部分的有机衔接。全书共十二章，编写中对复杂的知识点进行了整理凝练，力求重点突出、层次分明。在各章后对主要知识点进行归纳总结，并列出思考题。本书篇幅较大，作为教材使用时，相关专业的任课教师可根据教学计划选择合适的内容。
本书的编写参阅了相关资料和一些院校优秀教材的相关内容，均在文献中列出，同时也得到了有关老师的大力支持并且也收到了很多宝贵的修改意见，使得章节安排更具逻辑性和科学性。在此，作者一并表示深深的谢意。
全书的第1章、第7章由黑龙江建筑职业技术学院高秋生编写；第2章、第6章由北华航天工业学院周建华编写；第3章、第4章和8.1～8.3节由黑龙江科技大学许珊珊编写；第5章、第9章中9.1节和9.2节由哈尔滨职业技术学院李维维编写；第9章中9.3节和9.4节由黑龙江省林业设计研究院交通勘察设计院张晓佳编写；第10章、第11章、12.1节和12.2节由黑龙江东方学院李军卫编写；第8.4～8.6节由北华航天工业学院王玉洁编写；第12.3～12.5节由哈尔滨石油学院张佰真铭编写。
由于编者的学识及知识水平有限，书中难免有疏漏和不妥之处，恳请读者批评指正。

编者
2015年6月

本书根据高等学校土木工程专业应用型本科教学的要求，以土木工程专业(道路与桥梁工程方向)的《水力学与桥涵水文》课程讲授内容为主进行编写，是道路与桥梁专业的通用教材。
本书共分为十二章，主要内容包括水力学和桥涵水文两大学科体系，主要讲述了水静力学、水动力学基础、水流阻力与水头损失、明渠水流、堰流与闸孔出流、河川水文基础知识、水文统计的基本原理与方法、桥涵设计流量及水位推算、大中桥孔径设计、桥梁墩台冲刷计算、小桥涵勘测设计等内容。
本书按照我国最新颁布的相关规范来编写，可作为普通高等院校应用型本科道路与桥梁专业的教材，亦可供水力学与桥涵水文科研、设计、施工等方面的工程技术人员参考使用。

第1章绪论1
1.1课程的性质与任务1
1.2液体的主要物理性质1
1.3作用在液体上的力6
1.4液体的力学模型6
小结7
习题7
第2章水静力学8
2.1静水压强及其特性8
2.2静水压强分布规律10
2.3作用在平面壁上的静水总压力15
2.4作用在曲面壁上的静水总压力19
小结22
习题22
第3章水动力学基础25
3.1描述液体运动的两种方法25
3.2欧拉法的几个基本概念27
3.3恒定流连续性方程30
3.4恒定流的能量方程32
3.5恒定流的动量方程39
小结42
习题43
第4章水流阻力与水头损失45
4.1水流阻力与水头损失概念45
4.2液体运动的两种流动形态及判别45
4.3沿程水头损失计算49
4.4圆管沿程阻力系数51
4.5局部水头损失计算55
小结57
习题57
第5章明渠水流59
5.1明渠均匀流的水力特性和基本公式59
5.2明渠均匀流水力计算基本问题66
5.3明渠非均匀流71
5.4明渠流干扰微波传播特性及两种流态73
5.5临界水深及临界底坡76
5.6明渠急变流80
5.7棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析86
5.8明渠渐变流水面曲线的计算89
小结92
习题92
第6章堰流与闸孔出流94
6.1堰的类型94
6.2宽顶堰水力计算95
6.3闸孔出流99
6.4泄水建筑物下游的衔接与消能101
小结102
习题103
第7章河川水文基础知识104
7.1河流及流域104
7.2泥沙运动和河床演变110
7.3水文资料的收集与整理方法115
小结121
习题121
第8章水文统计的基本原理与方法122
8.1水文现象的特征与分析方法122
8.2水文统计的基本概念123
8.3经验频率曲线与几率格纸125
8.4理论频率曲线与统计参数127
8.5现行频率分析方法132
8.6抽样误差139
小结141
习题142
第9章桥涵设计流量及水位推算143
9.1桥涵分类及一般规定143
9.2按实测流量资料推算144
9.3无实测资料的流量推算144
9.4按暴雨资料推算148
小结158
习题158
第10章大中桥孔径设计159
10.1桥位勘测与选择159
10.2桥孔布设原则162
10.3大中桥孔径计算167
10.4桥面标高的设计与计算171
小结181
习题181
第11章桥梁墩台冲刷计算182
11.1墩台冲刷类型182
11.2桥下断面一般冲刷深度183
11.3墩台局部冲刷深度185
11.4桥下河槽最低冲刷线193
小结197
习题198
第12章小桥涵勘测设计199
12.1小桥涵的分类与特点199
12.2小桥涵勘测201
12.3小桥孔径计算202
12.4涵洞孔径计算208
12.5小桥和涵洞出口处理212
小结217
习题217
参考文献218