
水力学设计题,求解
流体力学是连续介质的一门,是研究流体(包含气体及液体)现象以关力学行为的科学。
可按研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学,还可按应用范围分为水力学,空气动力学等等。
理论流体力基本方程是纳维-斯托克斯方程,简称N-S方程。
纳维-斯托克斯方程由一些微分方程组成,通常只有通过一些边界条件或者通过数值计算的方式才可以求解。
它包含速度, 压强p,密度ρ, 黏度η,和温度T等变量,而这些都是位置(x,y,z) 和时间t的函数。
通过质量守恒、能量守恒和动量守恒,以及热力学方程 f(ρ,p,T)和介质的材料性质我们可以确定这些变量。
流体力学的基本假设 流体力学有一些基本假设,基本假设以方程式的形式表示。
例如,在三维的不可压缩流体中,质量守恒的假设的方程式如下:在任意封闭曲面(例如球体)中,由曲面进入封闭曲面内的质量速率,需和由曲面离开封闭曲面内的质量速率相等。
(换句话说,曲面内的质量为定值,曲面外的质量也是定值)以上方程式可以用曲面上的积分式表示。
流体力学假设所有流体满足以下的假设: 质量守恒 动量守恒 连续体假设 在流体力学中常会假设流体是不可压缩流体,也就是流体的密度为一定值。
液体可以算是不可压缩流体,气体则不是。
有时也会假设流体的黏度为零,此时流体即为非黏性流体。
气体常常可视为非黏性流体。
若流体黏度不为零,而且流体被容器包围(如管子),则在边界处流体的速度为零。
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给水排水专业是做什么的
学习管理学心得体会管理是人类各种活动中最普通和最重要的一种活动。
近百年来,人们把研究管理活动规律所形成的管理基本理论与方法,统称为管理学。
自从人们开始组成群体来实现个人无法完成的目标以来,管理工作就成为协调个体努力必不可少的因素了。
由于人类社会越来越依赖集体的努力以及越来越多的、有组织的群体规模的扩大,管理人员的任务也就愈发重要了。
因此,管理者必须具有敬业精神和服务意识,还要有解决突发性事件的能力,最重要的是要靠得住,会事,能共事,不出事等各方面的素质。
通过这半年来对这门课程的学习,多少有了一些自己的心得体会。
管理就是特定的环境下,对组织所拥有的的资源进行有效的计划、组织、领导和控制,以便达到即定的组织目标的过程。
作为当代大学生,我认为管理学同样与我们息息相关,管理是一切组织的根本,管理工作适用于各种大小规模的组织;盈利与非盈利的企事业单位、制造业以及服务性行业;因此,学好管理学对于我们现在的学生会工作乃至今后步入纷繁的社会,适应不同的工作岗位都有其非常重要的意义。
管理学分为七章,主要由计划、组织、领导、控制四大部分组成,这四大部分既相互区别,又相互渗透。
它们每一篇都有特定的目标主旨。
而计划作为管理学理论的基础,让我有了许多很深的体会。
管理学潜藏于人类生活的各个角落,在日常的学习和生活中,我们经常看到或听到“计划”这个词。
大到美国政府的火星探测计划,小到我们身边的一次周末旅游计划。
由此可见,计划几乎无处不在。
首先就一个学生而言,他在学习中为了提高学习成绩,必须通过制定一份计划(或长期或短期)。
然后通过这份计划控制自己,并且有效的分配自己的时间,还要有效的选择合适的信息,从而达到自己的计划目标,取得成功。
又或者一个人的一生必须经过自己的规划、组织;要不然这一辈子将碌碌无为。
计划是任何一个组织成功的核心,它存在于组织各个层次的管理活动中。
一个组织适应未来技术或竞争方面变化能力的大小与它的计划息息相关。
在为群体中一起工作的人们设计环境,使每个人有效地完成任务时,管理人员最主要的任务,就是努力使每个人理解群体的使命和目标以及实现目标的方法。
如果要使群体的努力有成效,其成员一定要明白期望他们完成的是什么,这就是计划工作的职能,而这项职能在所有管理职能中是最基本的。
然而许多管理者总是强调日常的经营活动而忽略做计划,这是造成他们日后到处“救火”的主要原因。
现在有很多人认为“计划赶不上变化”,做了计划也只是在做无用工而已,所以他们都不愿意做计划。
其实不然,我认为计划是为了有备无患。
做了总比没做好。
计划包括确定使命和目标以及完成使命和目标的行动;这需要指定决策,即从各种可供选择的方案中确定行动步骤。
计划制订分为如下步骤:寻找机会→确定目标→拟订前提条件→确定备选方案→评估备选方案→选择方案→制定衍生计划→用预算量化计划。
作为计划的一种——战略则是意指确定企业的使命和企业的长期基本目标,并制定行动方案,配置相应的资源以实现这些目标。
在这里需要说明的是我们所制定的目标应有其明确的衡量标准,不能含糊不清。
都江堰-修建原因
论河流地貌在水利建设上的作用——都江堰1 都江堰的沿革都江堰位于岷江中游的四川省都江堰市(原灌县)城西门外的玉垒山下,古称湔堰。
都江堰北面有一岷江的支流叫白沙河,古称湔水,湔堰因此而得名。
三国时,诸葛亮在都安县(即原灌县导江铺)设堰官,继续保护、维修古堰、发展农业,故将湔堰改称都安堰。
又因流经郫县地区的岷江称郫江,所以,宋代时又将都安堰改为今日的都江堰。
都江堰自古至今发挥了排洪、灌溉的巨大作用,灌溉面积现已达一千万亩。
2 河流地貌在都江堰工程上的应用李冰在平原地形上,采用分流导江,筑堰引水方法修建都江堰时,合理利用地貌条件、河床形态对水流影响,成功地利用弯曲河床和分汊河床的发育规律指导工程建设,使工程建设建立在高度科学理论基础上,具体表现分析如下。
2.1 合理利用地貌条件选址古堰东部正是现在的成都平原,这个平原形似一把张开的纸扇向东南倾斜,而都江堰市城西一带恰好处在扇形平原的顶端,海拔700多米(成都附近海拔400m左右),居高临下。
这种自然倾斜地形,是修建水利工程最有利的地形,它可以不打坝,只修堤,开渠引水灌溉。
所以李冰合理利用了这个有利地形,确定在此修建都江堰。
2.2 弯道环流对金刚堤、鱼嘴的建造作用都江堰工程由鱼嘴(分水堤)、飞沙堰(溢洪道)、宝瓶口(引水口)三大工程构成(见图1)。
它们有机的组合,联合发挥了引水灌溉、排洪、排沙和减灾的巨大作用。
鱼嘴与金刚堤连在一起,位于江心,它们的建造和作用与弯曲河床形态有密切关系。
金刚堤实质是岷江河床上的江心洲,鱼嘴位于金刚堤的顶端,形如鲸鱼之嘴巴,故名为鱼嘴。
鱼嘴与金刚堤的共同作用是使岷江河床分汊,即分为内江和外江,所以鱼嘴与金刚堤是一个非常关键的工程。
从分水堤与金刚堤位于河床中心位置分析,这个堤的建造,主要是李冰利用了河流的弯道环流的科学原理形成的。
如现在的分水堤东侧是岷江凹岸,也正是内江流经的部位,西侧是岷江的凸岸,也正是外江流经的部位。
这里的弯道环流的表流流入凹岸,把凹岸被图1 都江堰示意图Sketch of Dujiangyan project侵蚀的和过境的大量泥沙,由环流的底流再搬运到凸岸堆积成遇回扇,其中一部分泥沙在江心堆积形成规模宏大的江心洲(金刚堤),泥沙在洲头不断堆积、延伸,加之人工不断对它们修筑、加固和保护,形成今日之天然——人工金刚堤和鱼嘴。
金刚堤和鱼嘴的存在,使岷江主流在此成为分汊型河床。
尤其鱼嘴的存在意义,在于发挥分汊河流的分水分沙作用,如冬、春枯水季节,岷江水位较低,河流主流线多靠近河谷凹岸流去,分水堤将约十分之六的江水流入内江,十分之四的江水流入外江,保证了灌区的用水量,简称“四六分水”;夏、秋洪水季节,岷江水位相对升高,河流主流线相对变直,大部分江水流向凸岸,故分水堤又将十分之六的江水排入外江,十分之四的江水注入内江。
显然,这是李冰掌握了分汊口即江心洲(金刚堤)和洲头(鱼嘴)的分水分沙特点,又利用了内江具有平面弯道环流泄水特性,创造的科学分水方法。
2.3 河流动力均衡原理的科学应用飞沙堰和宝瓶口的工程建设,科学地利用了河流动力均衡原理。
飞沙堰位于金刚堤南端成一低矮的人工沙堤(实为一潜坝),为什么飞沙堰要修在金刚堤南端?这是因为内江流水遇到虎头岩的撞击后自然形成涡流,这股涡流径直向西南方向(现在的飞沙堰位置)流去,多余洪流和泥沙也随之泄入外江,可见这位置正是保证内江洪流和泥沙排泄的最佳方向和位置,因此,决定在金刚堤南端修建飞沙堰。
飞沙堰的作用一是起排洪排沙作用,二是起挡水作用,保证内江水位始终保持在一定的高度上,以保证成都平原灌溉有足够的水量,如无此坝,内江水会大部分泄入外江,所以后人总结为正面引水,侧面排沙,但必须要求飞沙堰坝面要低。
李冰根据河流动力均衡原理岁修内江的经验是“低作堰”。
所谓低作堰,是指每年维修飞沙堰时,要保证飞沙堰始终保持在一定高度上,堰顶不能加固过高,即堰顶宜低不宜高。
因为堰顶高了,造成排洪排沙不畅,使内江泥沙沉积加剧,洪涝频繁,而堰顶低了,减少障碍,有利于排洪排沙。
究竟堰顶低到什么标准合适,要根据宝瓶口的“水则”与灌区需水量的多少而定。
现在的堰顶平于水则十五划(每划一市尺)是堰顶最合适的高度标准(现在飞沙堰的相对高度实为2m)。
如果内江水位高出水则十五划,堰顶也高出水则十五划,对内江排洪不利,灌区就要闹水灾;相反,内江水位低于水则十五划,堰顶也低于十五划,内江大部分水流就会流入外江,灌区就缺水,影响灌溉农田,只有堰顶平于水则十五划,恰到好处,灌区不涝不旱。
内江引水的咽喉工程---- 宝瓶口,它与飞沙堰二者有机的组合,共同承担了排洪减灾,保障灌区用水功能,其原理也是科学地利用了河流动力的均衡原理。
如宝瓶口西边凸出而高大的离堆山崖起到了阻挡内江洪流的作用,宝瓶口起到增加泄水的作用。
如洪峰期间,一部分洪流遵照宝瓶口明文规定的“水则”,规规矩矩地从宝瓶口流出,保证成都平原灌溉用水,其余的洪流被迫通过飞沙堰,人字堤流向外江,起到了排洪减灾作用。
由此可见,飞沙堰和宝瓶口排洪、输水功能,完全是李冰科学地利用了河流动力均衡原理而巧妙设计的水利工程。
2.4 “深淘滩”的理论依据分析李冰为避免内江河床泥沙淤积,除采取侧面面排沙方法外,还总结出“深淘滩、低作堰”的方法,对内江河床淤积的泥沙每年进行一次淘挖,称为岁修。
所谓“深淘滩”,就是对内江河床淤积的泥沙必须清除淘挖到一定的深度。
究竟淘挖到什么深度合适?据传,李冰为了找到这个合适深度,曾多次观测、实验,他终于找到了一个深度,在这个深度的位置河床底下,曾埋了一个石马作为标记(现代改为三个卧铁),要求以后每年岁修,淘见石马淘沙就终止,即淘沙达到了标准深度。
由此可见,石马所埋深度是一个非常关键的问题,也是衡量岁修工程质量的标准。
这个深度为什么是一个非常关键的问题?回答这个问题,只有用河床平衡剖面理论来解释为妥。
因为李冰深淘滩的目的就是要保持内江来沙输沙处于年内平衡状态,即一年内河床冲淤平衡,这就要求河床纵剖面必须达到平衡剖面状态,深淘滩的最终目标就是内江河床相对处于平衡剖面状态,河床不淤积,为了使河床达到此状态,必须借助人为的疏浚淘沙措施,方能实现,所以每年岁修淘沙,必须淘挖到石马埋深处(河床平衡剖面位置)。
假若淘挖深度浅于石马埋藏深度,河床仍继续淤积抬高,对排沙不利,而且影响外江和内江的流量分配;若淘挖超过此深度,等于人为的相对降低了河床临时侵蚀基准面,河流的活力复活,侵蚀作用反而加强,泥沙增多,加重了排沙的负担,会使输沙、来沙失去平衡。
所以,李冰深淘滩确定的石马埋藏深度是一个非常重要的科学理论问题,是河床平衡剖面理论应用于水利工程上的伟大创举。
3 结语李冰修建的都江堰水利工程,质量高,效益好,千古不废,闻名中外,其原因是充分利用了科学理论的结果。
李冰当时修建都江堰工程时,不仅利用了水力学理论,尤其成功地应用河床平衡剖面理论和河流动力均衡原理,创举的“深淘滩、低作堰”的方法,实践证明是非常先进的科学方法和理论,是我国古代最珍贵的科学文化遗产,科学价值意义深远。
我们应该继承和弘扬它,努力发展现代科学,充分发挥科技是第一生产力的巨大作用,将河流地貌理论更好地运用于水利建设中。
1998年长江等大江大河洪灾发生的原因之一,是河床平衡剖面被破坏,借鉴都江堰岁修经验,今后必须加强对大江大河河床平衡剖面的研究和对河道岁修的力度,恢复和保持河床处于相对平衡剖面状态,以避免洪涝再次发生尤为重要。
给排水科学与工程,这个专业难学吗
和高中数学比起来
给排水科学与工程,是对于高中理科而言非常综合性的学科,在设计过程中也非常需要数学学习时的逻辑思维能力,这门学科它还涉及到物理学、水化学、微生物学:1、物理范畴涉及的课程如水力学、工程力学、流体机械、给水排水工程结构、给水排水管网工程、建筑给水排水工程、环保设备、泵与泵站等。
2、化学范畴涉及的课程如水分析化学、物理化学、给水处理、污废水处理、水质工程学、工业废水处理等。
3、生物范畴涉及的课程如环境微生物学、污废水处理等。
其实无论课程有多少,涉及的知识面有多少,既然学校在规定时间内设置了这个专业让大家学习,就有他的合理安排,按部就班学习是没问题的,加上你理科的学习这么扎实,上大学后好好学就绝对不是难事。



