В книге изложены основы гидростатики и технической гидродинамики, рассмотрены вопросы гидравлических сопротивлений, истечения через отверстия и насадки, расчеты трубопроводов, вопросы равномерного и неравномерного движения в открытых руслах (каналах), расчеты водосливов, а также основы расчетов по сопряжению бьефов и фильтрации воды. Кроме того, в книге рассмотрены некоторые специальные вопросы гидравлики. Материал, изложенный в книге, снабжен большим количеством примеров. Содержание книги соответствует программе по курсу гидравлики, утвержденной Министерством высшего и среднего специального образования СССР для специальности «Водоснабжение и канализация» инженерно-строительных институтов и факультетов 

Аннотация
От автора
Введение
§ 1. Определение и задачи гидравлики как прикладной науки, изучающей законы движения и равновесия жидкости. История развития гидравлики. Связь гидравлики с другими дисциплинами
§ 2. Основные физические свойства жидкости
§ 3. Силы, действующие в жидкости

Глава I. Гидростатика
§ 1. Гидростатическое давление, основные его свойства
§ 2. Общие дифференциальные уравнения равновесия жидкости — уравнения Л. Эйлера для гидростатики
§ 3. Поверхности равного давления и их свойства
§ 4. Равновесие несжимаемой жидкости под действием силы тяжести. Закон Паскаля. Абсолютное и избыточное (манометрическое) давление. Вакуум
§ 5. Единицы измерения давления
§ 6. Приборы для измерения давления (манометры, вакуумметры, пьезометры)
§ 7. Пьезометрический напор
§ 8. Гидравлический пресс, гидравлический аккумулятор
§ 9. Аналитический и графический методы определения силы давления на плоские поверхности. Центр давления. Определение силы давления на плотины, плоские затворы и другие сооружения и конструкции
§ 10. Общий прием определения сил давления на криволинейные поверхности и линии ее действия. Давление на цилиндрические поверхности. Закон Архимеда
§ 11. Основы теории плавания. Условия устойчивости плавающих тел. Метацентр и метацентрический радиус

Глава II. Основы гидродинамики
§ 1. Два метода изучения движения жидкости
§ 2. Виды движения жидкости
§ 3. Дифференциальные уравнения движения жидкости (уравнения Эйлера)
§ 4. Уравнение неразрывности в дифференциальной форме
§ 5. Поле скоростей. Линия тока. Поверхность тока. Трубка тока. Элементарная струйка. Живое сечение. Расход жидкости
§ 6. Уравнение неразрывности в гидравлической форме
§ 7. Вихревое движение. Общие понятия
§ 8. Компоненты вихря скорости. Интенсивность вихря скорости
§ 9. Функции потенциала скорости. Уравнение Лапласа. Поверхность равного потенциала. Уравнение линии тока. Функция тока. Гидродинамическая сетка
§ 10. Дифференциальные уравнения движения жидкости в функции компонентов вихря (уравнения И.С. Громеко). Интеграл Лагранжа. Интеграл Бернулли
§ 11. Уравнение Д. Бернулли для элементарной струйки установившегося движения невязкой жидкости
§ 12. Геометрическая интерпретация уравнения Д. Бернулли
§ 13. Физическая интерпретация уравнения Д. Бернулли (энергетическое значение уравнения Д. Бернулли)
§ 14. Механическая интерпретация уравнения Д. Бернулли
§ 15. Примеры, иллюстрирующие уравнения Д. Бернулли
§ 16. Уравнение Д. Бернулли для элементарной струйки вязкой жидкости
§ 17. Элементы потока. Местная и средняя скорости
§ 18. Коэффициенты α₀ и α (лемма о трех интегралах по H.Н. Павловскому)
§ 19. Плавно изменяющееся движение
§ 20. Уравнение Д. Бернулли для потока вязкой жидкости. Удельная энергия
§ 21. Пьезометрический и гидравлический уклоны
§ 22. Напорные и безнапорные потоки

Глава III. Гидравлические сопротивления
§ 1. Общие сведения о гидравлических сопротивлениях
§ 2. Уравнение равномерного движения жидкости
§ 3. Опыты Рейнольдса
§ 4. Ламинарное движение. Параболический закон распределения скоростей по сечению. Формула потерь напора при ламинарном движении
§ 5. Турбулентное движение. Распределение скоростей в живом сечении потока. Ламинарная пленка. Пограничный слой. Понятие о «гладких» и «шероховатых» стенках. Механизм турбулентного движения жидкости
§ 6. Формула Шези. Формулы H.Н. Павловского и других для определения C
§ 7. Формула Дарси. Опыты Никурадзе, Зегжда, Института ВОДГЕО, ВТИ и других по определению коэффициента λ в функции от Re и ^Δ/_r . Формулы для определения λ
§ 8. Понятие о гидравлическом подобии. Критерии подобия потоков и основы гидравлического моделирования
§ 9. Местные сопротивления. Теорема о потере энергии при внезапном расширении потока
§ 10. Общая формула для определения местных потерь напора
§ 11. Влияния местных сопротивлений, расположенных в непосредственной близости одно от другого, на величину коэффициента потерь
§ 12. Суммирование потерь напора по длине и на местные сопротивления
§ 13. Короткие и длинные трубопроводы
§ 14. Движение жидкости с переменным вдоль пути расходом

Глава IV. Истечение жидкости через отверстия в тонкой стенке и насадки
§ 1. Истечение жидкости в атмосферу через малые отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре. Сжатие струи. Коэффициенты сопротивления, скорости, сжатия и расхода. Значение коэффициентов сжатия и расхода
§ 2. Неполное сжатие
§ 3. Несовершенное сжатие
§ 4. Истечение под уровень
§ 5. Истечение жидкости через большие отверстия
§ 6. Истечение через насадки. Типы насадок. Коэффициенты скорости и расхода для различных типов насадок
§ 7. Коэффициент расхода системы
§ 8. Расчет коротких напорных труб, устраиваемых в теле дамб и плотин
§ 9. Истечение жидкости при переменном напоре в атмосферу и под уровень
§ 10. Свободные струи жидкости
§ 11. Незатопленные струи. Высота и дальность полета струи
§ 12. Давление струи на плоскую и криволинейную поверхности
§ 13. Турбинное уравнение Эйлера

Глава V. Движение жидкости в напорном трубопроводе
§ 1. Основные формулы для расчета напорных трубопроводов. Универсальные формулы
§ 2. Простой трубопровод. Основные типы задач по расчету трубопроводов
§ 3. Удельное сопротивление. Сопротивление участка трубопроводов
§ 4. Расчет «самотечного» трубопровода, всасывающего трубопровода насоса и сифонного трубопровода
§ 5. Трубопровод из последовательно соединенных участков труб разных диаметров и длин
§ 6. Параллельное соединение трубопроводов
§ 7. Расходы — узловой, путевой, транзитный, расчетный
§ 8. Расчет дырчатых трубопроводов
§ 9. Понятие об экономическом расчете трубопроводов
§ 10. Замкнутые (кольцевые) и разомкнутые (тупиковые) водопроводные сети
§ 11. Расчет разомкнутой (разветвленной) сети водопровода
§ 12. Схема , расчета кольцевой сети
§ 13. Задача о двух и трех резервуарах
§ 14. Определение потерь напора в напорных трубопроводах из асбоцементных труб
§ 15. Явление гидравлического удара. Теория гидравлического удара, разработанная H.Е. Жуковским. Меры по локализации явления гидравлического удара в водопроводных трубах и на насосных станциях
§ 16. Понятие о гидравлическом таране

Глава VI. Равномерное движение жидкости в открытых руслах
§ 1. Общие указания о движении жидкости в открытых руслах. Рекомендуемые формулы для определения коэффициента С (формулы H.Н. Павловского и др.)
§ 2. Основные формы поперечных сечений каналов. Определение гидравлических элементов живого сечения в трапецеидальных руслах
§ 3. Основные типы задач по расчету каналов
§ 4. Определение нормальной глубины
§ 5. Понятие о гидравлически наивыгоднейшем сечении канала
§ 6. Общие сведения о допускаемых максимальных и минимальных скоростях
§ 7. Особенности гидравлического расчета каналов замкнутого сечения (расчет труб с незаполненным сечением)

Глава VII. Неравномерное движение в открытых руслах
§ 1. Основные понятия и определения
§ 2. Удельная энергия сечения, критическая глубина
§ 3. Бурное и спокойное состояние потока. Критический уклон
§ 4. Основное дифференциальное уравнение установившегося неравномерного плавно изменяющегося движения для призматического русла
§ 5. Возможные случаи соотношений между глубиной неравномерного движения h, глубиной равномерного движения h₀ и критической глубиной h_к
§ 6. Исследование форм свободной поверхности потока
§ 7. Методы интегрирования дифференциального уравнения установившегося плавно изменяющегося неравномерного движения жидкости в призматическом русле
§ 8. Метод интегрирования с использованием показательного закона — метод Б.А. Бахметева
§ 9. Основные задачи на неравномерное движение
§ 10. Метод интегрирования H.Н. Павловского
§ 11. Метод суммирования (метод численного интегрирования дифференциального уравнения неравномерного движения)
§ 12. Построение кривых подпора и спада
§ 13. Интегрирование дифференциального уравнения установившегося плавно изменяющегося неравномерного движения жидкости в призматическом русле с горизонтальным дном
§ 14. Гидравлический прыжок. Сопряженные глубины. Уравнение прыжковой функции
§ 15. Формулы сопряженных глубин для прямоугольных русел
§ 16. Длина прыжка
§ 17. Форма прыжка
§ 18. Гидравлический прыжок как смеситель, гаситель энергии и расходомер

Глава VIII. Водосливы
§ 1. Классификация водосливов. Основная формула расхода водослива. Коэффициент расхода
§ 2. Водослив с тонкой стенкой. Незатопленный водослив с тонкой стенкой. Формула для определения коэффициента расхода водослива. Методика учета бокового сжатия. Подтопленный водослив с тонкой стенкой. Коэффициент подтопления. Использование водосливов с тонкой стенкой для измерения расходов
§ 3. Водосливы практического профиля. Расчет незатопленных и подтопленных водосливов практического профиля. Формула H.Н. Павловского. Учет бокового сжатия. Коэффициент затопления
§ 4. Вакуумные и безвакуумные профили криволинейных водосливных плотин
§ 5. Водослив с широким порогом. Расчет незатопленных и подтопленных водосливов с широким порогом. Учет бокового сжатия
§ 6. Расчет отверстий плотин и других гидротехнических сооружений
§ 7. Расчет отверстий малых мостов и безнапорных труб
§ 8. Боковой водослив

Глава IX. Сопряжение бьефов
§ 1. Сопряжение бьефов. Сжатое сечение и определение глубин в этом сечении. Критические положения прыжка в нижнем бьефе
§ 2. Гашение энергии. Водобойные колодцы и стенки, их расчет. Использование графиков
§ 3. Принцип расчета перепадов и быстротоков
§ 4. Истечение из-под щита. Работы профессора H.Е. Жуковского и др.

Глава X. Движение грунтовых вод
§ 1. Основной закон фильтрации. Коэффициент фильтрации. Ламинарная и турбулентная фильтрация. Критическая скорость
§ 2. Виды движения грунтовых вод
§ 3. Приток воды к колодцам и водосбросным галереям
§ 4. Фильтрация воды из каналов
§ 5. Фильтрация воды через земляные плотины, расположенные на водонепроницаемом основании
§ 6. Основные сведения о фильтрации воды под гидротехническими сооружениями
§ 7. Метод электро-гидродинамических аналогий (ЭГДА) H.Н. Павловского

Глава XI. Некоторые специальные вопросы гидравлики
§ 1. Перемещение твердых частиц в жидкости. Падение частиц в покоющейся жидкости. Гидравлическая крупность. Формула Стокса. Определение гидравлической крупности при больших числах Рейнольдса
§ 2. Вопросы гидротранспорта. Напорный гидротранспорт. Безнапорный гидротранспорт
§ 3. Расчет илопроводов

Приложение I
Приложение II
Литература

От автора

Настоящий учебник представляет собой курс лекций, читаемых автором в течение многих лет в Одесском инженерно-строительном институте для студентов специальности «Водоснабжение и канализация».

Учебник составлен в соответствии с программой курса гидравлики для специальности «Водоснабжение и канализация» инженерно-строительных институтов и факультетов, утвержденной Главным управлением горно-металлургических и строительных вузов Министерства высшего образования СССР.

Будучи специалистом в области водоснабжения и канализации, автор стремился, помимо обычного материала, даваемого в курсах гидравлики, осветить и специальные вопросы, с которыми студенты в дальнейшем будут знакомиться в профилирующих дисциплинах.

В учебнике изложены следующие вопросы, интересующие специалистов по водоснабжению и канализации: движение жидкости с переменным по пути расходом; влияние местных сопротивлений, расположенных в непосредственной близости одно от другого, на величину коэффициента потерь; истечение жидкости при переменном напоре и под уровень; расчет дырчатых трубопроводов; гидравлический прыжок как смеситель, гаситель энергии и расходомер; боковой водослив и другие.

Автор полагает, что учебником могут пользоваться и инженерно-технические работники в своей практической деятельности.

К сожалению, ограниченность объема учебника не позволила автору остановиться на некоторых дополнительных вопросах в области водосливов, неравномерного движения и гидравлики сооружений.

Автор будет благодарен всем лицам и учреждениям, которые пришлют свои замечания по пожелания по содержанию учебника.

Автор выражает свою признательность за весьма ценные советы и указания кафедре водоснабжения и гидравлики Ленинградского инженерно-строительного института в лице заведующего кафедрой доц. Г.Н. Никифорова и доц. кафедры И.Т. Познякова; особую признательность автор выражает рецензенту и научному редактору книги профессору А.И. Богомолову.