水力学基础
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第1章 绪论

1.1 水力学的任务及其在水文中的应用

水力学是一门技术科学,它是力学的一个分支。水力学的任务是研究液体(主要是水)的平衡、机械运动规律及其实际应用。

水力学所研究的基本规律,主要有两大组成部分:一是关于液体平衡的规律,主要研究液体处于相对静止状态时,作用于液体上的各种力之间的关系,这一部分称为水静力学;二是关于液体运动的规律,主要研究液体在运动状态时,作用于液体上的力与运动要素之间的关系,以及液体的运动特性与能量转换等,这一部分称为水动力学。

水力学不仅在水利水电工程建设中有着十分广泛的应用,而且在其他很多专业中也有重要的应用。如在机械制造、金属冶炼、化学工业、石油开采和城市建设等各个领域中,也都会遇到大量与液体运动有关的技术问题,需要用相关的水力学知识解决。对水文工作者来说,要正确地解决自然界水文现象的测定、整编、计算、分析和预报以及水质的监测等问题,都必须应用水力学的基本概念、原理和计算方法。例如,进行河道水文要素的测定,为了使所测水文要素间的变化关系符合客观水流运动的规律,测站的选定、测速垂线、测点的布设以及测速历时的确定,都是以水力学的基本概念、原理为依据的。又如在闸、坝工程的管理运用中,为了有效地利用闸坝建筑物去控制水流、调节水量,并验证、改进工程设计和工程的维护工作,在一些闸坝上设立了水文测站,这些测站从建站、测验到资料整编,都必须以水力学的堰闸出流规律为基础。在历史洪水的调查工作中,可直接应用水力学公式推算历史洪水流量等等。

总之,水力学与水文学有着密切的关系。水力学为水文测验、分析和研究提供了理论依据,同时水文测验提供的资料又促使水力学学科内容不断得到丰富和提高。因此,学习和研究水力学,对从事水文工作的人员来说是十分重要的。