水力學是研究以水為代表的液體的宏觀機械運動規(guī)律，及其在工程技術(shù)中的應用。水力學包括水靜力學和水動力學。

　　水靜力學研究液體靜止或相對靜止狀態(tài)下的力學規(guī)律及其應用，探討液體內(nèi)部壓強分布，液體對固體接觸面的壓力，液體對浮體和潛體的浮力及浮體的穩(wěn)定性，以解決蓄水容器，輸水管渠，擋水構(gòu)筑物，沉浮于水中的構(gòu)筑物，如水池、水箱、水管、閘門。堤壩、船舶等的靜力荷載計算問題。

　　水動力學研究液體運動狀態(tài)下的力學規(guī)律及其應用，主要探討管流、明渠流、堰流、孔口流、射流多孔介質(zhì)滲流的流動規(guī)律，以及流速、流量、水深、壓力、水工建筑物結(jié)構(gòu)的計算，以解決給水排水。道路橋涵、農(nóng)田排灌、水力發(fā)電、防洪除澇、河道整治及港口工程中的水力學問題。

　　隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展，水力學學科衍生了一些新的分支，以處理特定條件下的水力學問題，如以解決河流泥沙運動所導致的河床演變問題的動床水力學，以解決風浪對防護構(gòu)筑物的動力作用和對近岸底砂的沖淤作用等問題的波浪理論等。

　　水力學作為學科而誕生始于水靜力學。公元前400余年，中國墨翟在《墨經(jīng)》中，已有了浮力與排液體積之間關(guān)系的設想。公元前250年，阿基米德在《論浮體》中，闡明了浮體和潛體的有效重力計算方法。1586年德國數(shù)學家斯蒂文提出水靜力學方程。 十七世紀中葉，法國帕斯卡提出液壓等值傳遞的帕斯卡原理。至此水靜力學已初具雛形。

　　水動力學的發(fā)展是與水利工程興建相聯(lián)系的。公元前三世紀末，中國秦代修建規(guī)模巨大的都江堰、靈渠和鄭國渠。漢初利用山溪水流作動力。此后在歷代防洪及航運工程上積累了豐富的經(jīng)驗。但是液體流動的知識，在中國相當長的時間內(nèi)，在歐洲直至15世紀以前，都被認為是一種技藝，而未發(fā)展為一門科學。文藝復興期間，意大利人達。芬奇在實驗水力學方面獲得巨大的進展，他用懸浮砂粒在玻璃槽中觀察水流現(xiàn)象，描述了波浪運動、管中水流和波的傳播、反射和干涉。

　　十八世紀初葉，經(jīng)典水動力學有迅速的發(fā)展。歐拉和丹尼爾第一。伯努利是這一領域中杰出的先驅(qū)者。 十八世紀末和整個十九世紀，形成了兩個相互獨立的研究方向：一是運用數(shù)學分析的理論流體動力學；一是依靠實驗的應用水力學。開爾文、瑞利、斯托克斯、蘭姆等人的工作使理論水平達到相當?shù)母叨�，而謝才、達西、巴贊、弗朗西斯、曼寧等人則在應用水力學方面進行了大量的實驗研究，提出了各種實用的經(jīng)驗公式。

　　十九世紀末，流體力學的發(fā)展扭轉(zhuǎn) 了研究工作中的經(jīng)驗主義傾向，這些發(fā)展是：雷諾理論及實驗研究；雷諾的因次分析；弗勞德的船舶模型實驗；空氣動力學的迅速發(fā)展。二十世紀初的重要突破是普朗特的邊界層理論，它把無粘性理論和粘性理論在邊界層概念的基礎上聯(lián)系起來。

　　二十世紀蓬勃發(fā)展的經(jīng)濟建設提出了越來越復雜的水力學問題：高濃度泥沙河流的治理；高水頭水力發(fā)電的開發(fā)；輸油干管的敷設；采油平臺的建造；河流湖泊海港污染的防治等。使水力學的研究方向不斷發(fā)展，從定床水力學轉(zhuǎn)向動床水力學 ；從單向流動到多相流動；從牛頓流體規(guī)律到非牛頓流體規(guī)律；從流速分布到溫度和污染物濃度分布；從一般水流到產(chǎn)生滲氣、氣蝕，引起振動的高速水流。以電子計算機應用為主要手段的計算水力學 也得到了相應的發(fā)展。水力學作為一門以實用為目的的學科將逐漸與流體力學合流。

　　水動力學的數(shù)理分析首先是根據(jù)問題的客觀條件和生產(chǎn)任務或理論要求，對所研究的液體建立力學模型，提出假設，使分析簡化。最常用的力學模型有連續(xù)介質(zhì)模型，將由分子組成、分子之間有空隙的的非連續(xù)液體看作分子緊密相依沒有空隙的連續(xù)介質(zhì)；不可壓縮流體模型，將受壓收縮、受熱膨脹、有彈性的液體，看作無彈性密度不變的不可壓縮流體；無粘性流體模型，將流動時因粘性作用產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的液體，看作粘性不起作用，無內(nèi)摩擦力的流體；理想液體模型，不可壓縮無粘性的液體。力學模型確定后，以相適應的運動學和動力學基本方程式為工具，結(jié)合起始條件和邊界條件，進行各種流動的質(zhì)量平衡、動量平衡和能量平衡分析，求出所需要的各種變量。

　　對原型流動進行系統(tǒng)的觀察和測定，從原始數(shù)據(jù)中尋求流動規(guī)律，是水力學研究的最可靠的方法。如果實際上不可能，或需要費用太大，則可在實驗室根據(jù)力學相似原理，找出影響流動的主要作用力，選用相應的模型律，以縮小的比例尺在模型上近似地重現(xiàn)和原型成一定比例的流動，根據(jù)模型流動的測定，估算原型流動的狀態(tài)和各種參數(shù)，是數(shù)理分析和實驗分析的重要補充，它是以白金漢提出的，定理為依據(jù)，使有因次方程無因次化。

　　由于水力學的基本量是長度、時間和質(zhì)量，獨立因次的數(shù)目為 三，則用無因次方程代替有因次方程可以使變量減少三個。這在實驗分析中，可大量地減少實驗次數(shù)加速實驗進程；在理論分析中，可以更合理地提出變量關(guān)系式。

　　數(shù)值模擬是計算機問世以來所采用的研究方法，也是數(shù)理分析的一種補充。當研究對象過于復雜、控制方程非線性、邊界條件不規(guī)則，利用現(xiàn)有的數(shù)學力學方法難以得出解析解時，可以建立數(shù)值模型，編制程序，通過計算機運算得出數(shù)字結(jié)果或圖線。

　　和實驗研究相比，數(shù)值模擬在邊界條件和流體物理性質(zhì)上有更大的靈活性和控制范圍。對于必須進行實驗研究的問題先進行數(shù)值模擬，可以對實驗規(guī)劃和布置、測試儀器的選擇提供有價值的參考。