靠前部分:水力学

一、课程介绍

一、内容概述及要求

《水力学》是水利工程、水文与水资源、农业水土、港口航道与海岸工程专业的必修基础课。通过本课程的学习，学生可以掌握水流运动的基本概念、基本理论和分析方法，了解不同水流的特性，学习本专业常见的水力计算，为学习专业课程和从事专业技术工作打下一定的基础。

本课程教学大纲所列基本内容的学习应符合以下基本要求:

1.了解水力学的基本概念，如粘度、层流和湍流、射流和慢流、雷诺数和弗劳德数等。；

2.掌握总流量运动、连续性方程、能量方程和动量方程的分析方法，可以将这三个方程应用于实际工程中解决水力学问题；

3.精通流型判别，正确认识水头损失原因，掌握水力摩擦系数沿程变化规律，掌握沿程水头损失和局部水头损失的计算；

4.分析水流运动，掌握常见工程的水力计算方法，包括静水压力的计算和水力负荷的确定，加压管道、明渠等过流建筑物的断面尺寸和过流能力的确定等。

二、考试形式和试卷结构

考试采用闭卷和笔试的形式，满分150分，考试时间75分钟。

试题类型包括判断题、画图题、简答题和计算题。画图题要求用铅笔画图；计算问题要写公式，写说明，写计算步骤，计算结果要整理成最简单的形式。

二.知识要点和评估要求

一.导言

(a)了解水力学的任务、其在专业中的作用和研究方法；

(二)了解液体的基本特性和主要物理力学性质；

(3)掌握牛顿内耗定律和粘度系数；

(4)掌握连续介质、理想液体和实际液体的概念；

(5)了解作用在流体上的两种力:质量力和表面力。

第二，流体静力学

(1)理解静水压力的概念，掌握其两个特点；

(2)了解液体平衡微分方程及其积分形式，了解等压面及其特征；

(3)掌握重力作用下静水压力的基本方程及其应用；

(4)了解静水压力基本方程的几何意义和能量意义:位置水头、压力水头、测压管水头；

(5)了解静水压力的表示和测量，了解绝对压力、相对压力和真空度的概念；

(6)重点掌握静水压力分布图和平面上总静水压力的计算

(七)重点研究曲面上总静水压力的计算、压力体积的组成和作用力方向的判别。

第三，流体运动的流理论

(1)了解描述液体运动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法；

(2)了解液体运动的分类和基本概念:恒定和非恒定流、均匀和非均匀流、渐变和突变流、流线和迹线、总流、基本流、截面和截面平均速度、基本流；

(3)掌握恒定不可压缩液体总流量的连续性方程及其应用；

(4)重点介绍恒定总流量能量方程的应用，注意其使用条件和注意事项；

(5)重点介绍恒定总流量方程的应用，注意其使用中的注意事项和应用实例；

(6)懂量纲分析。

四.液体流动模式和压头损失

(一)了解水头损失的性质和分类；

(2)掌握均匀流沿程损失与流阻的关系，重点计算沿程水头损失的基本公式——达西公式；

(3)了解实际液体运动的两种类型:层流和湍流，重点了解湍流的形成，掌握其判别式数雷诺数的物理意义；

(4)了解圆管层流沿截面的速度分布和水头损失计算；

(5)重点了解湍流的特性和附加剪应力的产生，了解湍流中粘性底层的概念；

(6)重点掌握尼古拉兹实验和阻力系数沿途的变化规律和计算

(7)掌握计算沿线水头损失的经验公式——社旗公式、曼宁公式和糙率系数；

(八)了解局部水头损失的特点，重点计算局部水头损失。

动词 （verb的缩写）加压管道中的流动

(一)了解加压管道流动的特点和分类；

(二)掌握简单管道的水力计算和管道流量水头线的绘制；

(3)重点介绍简单管道水力计算的特例——虹吸管和泵装置水力计算；

(4)了解复杂管道(串联管道、并联管道、分叉管道、四通排放管道)的水力设计计算

不及物动词明渠水流

(一)了解明渠水流的特性和分类以及明渠断面的水力要素；

(二)了解明渠均匀流的特点和条件，掌握明渠均匀流的基本公式；

(3)掌握明渠恒定均匀流水力最优断面的计算，了解许用流速和糙率的确定；

(4)了解明渠非均匀渐变流的流动特性，了解明渠水流的三种流态和各种判别方法，掌握其判别数弗劳德数的物理意义

(5)重点掌握断面比能、临界水深、临界底坡等概念；

(6)了解明渠恒定非均匀流和渐变流的水面线变化规律，掌握12种水面线，定性分析绘制棱柱体变坡渠道水面线，分段求和法计算水面线。

七、水跳

(1)了解水跃的形成及其相关术语:预跃段、跃长、跃高；

(2)了解水跃现象和构成，掌握水跃类型；

(3)了解水跃方程及其共轭水深。

八.溢出建筑

(一)了解堰闸出流的特点和差异，了解堰流和孔口流的转化条件；

(二)掌握堰流的类型，了解其基本公式；

(3)了解薄壁堰、实用堰、宽顶堰的水力计算，确定弯曲实用堰的剖面形状；

(4)了解水闸出口流量的基本公式和水力计算；

(五)了解水工建筑物下游水流衔接和消能方式。

第二部分:水工钢筋混凝土结构学

一、课程介绍

一、内容概述及要求

《水工钢筋混凝土结构》课程是工程学科水利水电工程专业的专业基础课。

通过本课程的学习，学生可以掌握钢筋混凝土构件的计算理论、设计方法和结构要求，正确理解和使用规范，培养学生在水工钢筋混凝土结构设计方面的技术技能，了解本学科的发展方向，为后续课程学习和毕业设计打下必要的基础。

本课程教学大纲所列基本内容的学习应符合以下基本要求:

1.掌握钢筋混凝土材料的力学性能。

2.掌握结构设计的基本原理及其在水工钢筋混凝土结构设计中的应用。

3.掌握钢筋混凝土基本构件的计算理论、设计方法和结构要求，熟练掌握承载力计算、变形抗裂和裂缝宽度验算等计算步骤，能够正确选择和配置钢筋，绘制设计图纸。

二、考试形式和试卷结构

考试采用闭卷和笔试的形式，满分150分，考试时间75分钟。

试题类型包括空题、选择题、简答题、计算题。填写空题，只需要直接填写结果，不需要写出计算过程；计算问题要写公式，写说明，写计算步骤。

二.知识要点和评估要求

一.导言

(a)理解

钢筋混凝土的特性

钢筋混凝土结构的分类

二、钢筋混凝土结构材料

(a)理解

钢筋的品种和力学性能有明确的应力应变关系概念。

混凝土的力学性能，了解混凝土试验方法与强度和变形的关系

三.钢筋混凝土结构的设计计算原则

(a)理解

极限状态的定义、结构极限状态的分类及意义

可靠性指标和结构安全水平

负荷标准值和负荷组合值

(2)掌握

承载能力和正常使用极限状态设计表达式

4.正常荷载下钢筋混凝土受弯构件承载力的计算

(1)了解

受弯构件的截面形式和结构

(2)理解

梁的三个应力应变阶段和三种截面破坏情况

适当加固和过度加固破坏的极限条件

(3)掌握

单筋矩形截面构件正截面承载力的计算方法

双筋矩形截面构件正截面承载力的计算方法

t形截面构件抗弯承载力的计算方法

五、钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算

(a)理解

无腹筋梁斜截面的应力状态和破坏模式

腹肋在带腹肋梁中的作用

(2)掌握

斜截面抗剪承载力及配筋的计算方法和步骤。

一种保证斜截面抗弯承载力的方法

不及物动词钢筋混凝土受压构件承载力的计算

(a)理解

大小偏心受压构件的判别公式

(2)掌握

轴向受压构件正截面承载力的计算

大小偏心受压构件正截面承载力的计算

七.钢筋混凝土受拉构件承载力的计算

(一)掌握

大小偏心张力极限

小偏心受拉构件的计算

大型偏心受拉构件的计算

八、钢筋混凝土构件正常使用极限状态计算

(一)掌握

检查正常使用极限状态的内容

九、钢筋混凝土肋结构和刚架结构

(a)理解

整体肋结构的支撑关系及单向板肋结构与双向板肋结构的区别

(2)掌握

肋结构的设计步骤

多跨连续梁的最不利布置

塑料铰链与理想铰链的区别

弹性法双向板肋结构内力计算图

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