明渠水力學（第1版）

明渠水力學是一門探討開放渠道中水流行為及運動規律的科學，主要涉及河流、運河、灌溉渠道、水工構造物（堰、溢洪道⋯⋯）等的流動特性，內容涵蓋水流速度、流量、流況、能量損失、水位變化等方面。這門學科在水利工程、環境工程、水土保持工程和土木工程中有廣泛應用。
本書作者將多年來在成功大學講授的「明渠水力學」課程講義整理成冊，以供學習者參考使用。教學對象為大三學生，因此教材內容以定量流為主，編撰方式力求由淺入深、化繁為簡，以適合大學生的學習需求。
在準備教材時， 主要參考國際知名學者周文德教授的《Open Channel Hydraulics》和印度學者Subramanya教授的《Flow in Open Channels》。這兩本書內容豐富，但對於大學生可能過於深奧，因此我在教材中做了適當取捨，循序漸進，並強化例題解說，旨在增強初學者的理解能力和學習動力。
本書共九章，包括導論、水流能量與水深關係、均勻流、漸變流理論、漸變流計算、急變流1（水躍問題）、急變流2（水工構造物）、空間變量流及變量流。每章均附有習題。此外，每章結尾介紹一位近代對臺灣水利教育及工程事業有貢獻的前輩，以感念他們的貢獻並激勵後學。
由於作者知識有限，書中不足之處敬請指正。

詹錢登
成功大學水利系
2024.07.01

明渠水力學是一門探討開放渠道中水流行為及運動規律的科學，主要涉及河流、運河、灌溉渠道、水工構造物（堰、溢洪道⋯⋯）等的流動特性，內容涵蓋水流速度、流量、流況、能量損失、水位變化等方面。這門學科在水利工程、環境工程、水土保持工程和土木工程中有廣泛應用。
本書作者將多年來在成功大學講授的「明渠水力學」課程講義整理成冊，以供學習者參考使用。教學對象為大三學生，因此教材內容以定量流為主，編撰方式力求由淺入深、化繁為簡，以適合大學生的學習需求。
在準備教材時， 主要參考國際知名學者周文德教授的《Open Channel ...

Chapter 1 明渠水力學導論
1.1　水的基本性質
1.2　水的輸送方式
1.3　渠道的分類
1.4　渠流分類
1.5　流速分布
1.6　壓力分布
1.7　連續方程式
1.8　能量方程式
1.9　動量方程式

Chapter 2 水流能量與水深之關係
2.1　比能
2.2　臨界水深
2.3　斷面因子Z及第一水力指數M
2.4　渠床抬升或下降對水位之影響
2.5　渠道寬度變化對水位之影響
2.6　渠寬束縮且渠床抬升對水位之影響

Chapter 3 均勻流
3.1　前言
3.2　均勻流公式
3.3　曼寧粗糙係數n
3.4　 複式渠道斷面
3.5　渠道輸水因子與斷面因子
3.6　第二水力指數N
3.7　標準修飾渠道
3.8　渠道最佳水力斷面
3.9　出水高度與彎道超高
3.10　穩定渠道設計

Chapter 4 漸變流理論
4.1　前言
4.2　漸變流方程式
4.3　漸變流水面線分類
4.4　漸變流水面線案例
4.5　控制斷面
4.6　水面線分析

Chapter 5 漸變流計算
5.1　前言
5.2　直接積分法
5.3　直接步推法
5.4　標準步推法
5.5　龍格—庫塔法

Chapter 6 急變流 1— 水躍
6.1　前言
6.2　水躍動量方程式
6.3　水平矩形渠道上的水躍
6.4　水平三角形渠道上的水躍
6.5　水平梯形渠道上的水躍
6.6　水平圓形渠道上的水躍
6.7　斜坡矩形渠道上的水躍
6.8　斜坡矩形束縮渠道上的水躍

Chapter 7 急變流 2—水工構造物
7.1　前言
7.2　堰的分類
7.3　銳緣堰
7.4　寬頂堰
7.5　溢洪道
7.6　閘門
7.7　鋸齒堰
7.8　彎道水流
7.9　自由跌水
7.10　臨界深度水槽

Chapter 8 空間變量流
8.1　前言
8.2　側向入流所形成的渠道空間變量流
8.3　側向出流空間變量流水面線
8.4　底孔出流空間變量流

Chapter 9 變量流
9.1　湧波
9.2　向下游傳遞之正湧波
9.3　向上游傳遞之正湧波
9.4　向下游移動負湧波
9.5　向上游移動負湧波
9.6　潰壩問題
9.7　聖維南方程式

Chapter 1 明渠水力學導論
1.1　水的基本性質
1.2　水的輸送方式
1.3　渠道的分類
1.4　渠流分類
1.5　流速分布
1.6　壓力分布
1.7　連續方程式
1.8　能量方程式
1.9　動量方程式

Chapter 2 水流能量與水深之關係
2.1　比能
2.2　臨界水深
2.3　斷面因子Z及第一水力指數M
2.4　渠床抬升或下降對水位之影響
2.5　渠道寬度變化對水位之影響
2.6　渠寬束縮且渠床抬升對水位之影響

Chapter 3 均勻流
3.1　前言
3.2　均勻流公式
3.3　曼寧粗糙係數n
3.4　 複式渠道斷面
3.5　渠道輸水因子與斷面因子
3.6　第二水力...