水力學(xué)是流體力學(xué)的一個(gè)分支，包括三部分內(nèi)容：水靜力學(xué)、水運(yùn)動(dòng)學(xué)和水動(dòng)力學(xué)。水靜力學(xué)研究水在靜止?fàn)顟B(tài)下的受力平衡及工程應(yīng)用，解決的是壓強(qiáng)與壓力問題，如水池池壁的靜水壓力計(jì)算等。水運(yùn)動(dòng)學(xué)研究水的運(yùn)動(dòng)要素（如位移、速度、加速度等）及其變化規(guī)律，不涉及受力問題。水動(dòng)力學(xué)研究水的運(yùn)動(dòng)要素與引起運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力要素（即作用力）之間的相互關(guān)系，是水力學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。水力學(xué)有三大基本方程：連續(xù)性方程、能量方程和動(dòng)量方程。連續(xù)性方程是物理學(xué)質(zhì)量守恒定律在水力學(xué)中的具體體現(xiàn)，通俗地講就是流量平衡。對一段管道，當(dāng)斷面1與斷面2之間無流量進(jìn)出時(shí)，恒有Q1=Q2。此恒等式與管徑大小、管道材質(zhì)及管道布置方式等無關(guān)。連續(xù)性方程對管結(jié)點(diǎn)同樣成立，即流入與流出結(jié)點(diǎn)的流量代數(shù)和恒為零。能量方程又稱伯努利方程，是物理學(xué)機(jī)械能守恒定律在水力學(xué)中的具體體現(xiàn)。能量方程從本質(zhì)上講體現(xiàn)的是水在運(yùn)動(dòng)過程中各機(jī)械能之間的守恒關(guān)系，包括三項(xiàng)：位能（又稱勢能）、壓能和動(dòng)能。在恒定總流能量方程中，用作用水頭（計(jì)量單位為m）來表示，公式如下：恒定總流能量方程在給水管設(shè)計(jì)中，如何計(jì)算水頭損失是一個(gè)重要課題。水頭損失包括兩類：沿程水頭損失和局部水頭損失。沿程水頭損失與管道長度、直徑、材質(zhì)及管內(nèi)流速等有關(guān)，局部水頭損失取決于流道局部擾動(dòng)引起的流場結(jié)構(gòu)調(diào)整，如收縮、擴(kuò)張、彎曲等。實(shí)際工程中的管布置有樹狀與環(huán)狀之分，其中的管段又有串聯(lián)與并聯(lián)之別，其流量分配與壓力平衡等均應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算。管道水流根據(jù)是否存在壓力而分為有壓與無壓兩類，一般的給水管道均屬于有壓管道（當(dāng)壓力等級較高時(shí)應(yīng)考慮水擊問題）。管道設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是求解管道流量、流速與壓力（或稱作用水頭），并由此確定管道的設(shè)計(jì)管徑。管徑選擇中有一個(gè)經(jīng)濟(jì)流速問題，一般情況下DN100～400管其經(jīng)濟(jì)流速為0.6～1.0m/s，DN400管以上為1.0～1.4m/s。此外，管徑選擇還與管道材質(zhì)有關(guān)，因?yàn)椴煌�的管材其水頭損失并不相同，由此對管內(nèi)流速會(huì)產(chǎn)生一定影響。