答: 必要条件hs?0,充要条件是hs＞0.8H0。 四、
计算题
1、 一圆角进口无侧收缩宽顶堰，堰高P1=2.5m，P2=2.0m，堰上水头为0.40m，通过的流量为4m/s，求宽顶堰的宽度。在不产生淹没出流的情况下，下游水深最大为多少？ 解:（1） 通过计算（P1/H）的值，选取流量系数公式，计算流量系数。 （2）求宽顶堰的宽度： b?5.95m
（3）不产生淹没出流，下游水深ht?2.32m。
2、 有一河道，用碎石单层铺砌加固河床，通过的流量Q?20m/s，允许流速v??3.5m/s，桥
3
3
下游水深ht?1.3m， 若??0.90，??0.90，??1.0，允许桥前壅水深度H??2.00m。 设计小桥孔径b。
'解: （1）求桥下临界水深hK，判别是自由出流，还是淹没出流。（自由出流）
（2）计算桥孔初始值: 取 (B =6.0m )
' （3）复算求桥下临界水深hK，判别是自由出流，还是淹没出流。（仍为自由出流）
（4）计算桥前壅水深度 H =1.81m 选择题 '1. 渗流雷诺数可定义为（ A ） A. Re?vd10? B. Re?vd30? C. Re?vd60? 2. 土壤的渗透系数与以下（ B ）无关。 A． 流体的种类 B. 流体的温度 C. 土壤的性质 D. 大气压强 3. 当不透水层底坡i?0，为（ A ）渗流。 A. 顺坡 B. 逆坡 C. 平坡 4. 完全井为（ D ）。 A. 井深直达不透水层的潜水井； B.井深未达到不透水层的潜水井； C. 井深直达不透水层的承压井 ； D.井深未达到不透水层的承压井。 26 二、 1． 2． 3． 4． 三、 1． 判断题 在渐变渗流中水力坡度线和浸润线重合。（ 正确 ） 渗流模型中渗流流速与实际空隙中的平均流速是相等的。（ 错误 ） 在无压渗流中，重力水的自由表面称为浸润线。（ 错误 ） 达西定律是渗流中最基本的定律，它适用于所有的渗流。（ 正确 ） 简答题 渗流模型是如何建立的，为什么可以如此建立？ 答: 把包括土颗粒组成的骨架在内的整个空间看做渗流流场,认为流体在该流场作连续 流动, 用虚拟的流速代替实际流速，称为渗流模型。 因为土壤颗粒组成的通道相当复杂，渗流运动要素不便于统计、量测，引入渗流模型概念，即把整个渗流流场看成流体的连续流动，可借用管流、明渠流建立的的概念。 2． 达西定律与裘皮幼公式的区别和联系。 答: 渗流达西定律表示为:v?kJ,而裘皮幼公式可表示为: u?v?kJ,裘皮幼 公式表明渐变渗流中平均流速与点流速是相等的，即渗流的过流断面流速分布为矩形。 渗流达西定律与裘皮幼公式都适用于渗流层流。 四、 1． 计算题 一渠道位于河道的上方（参考图9-6），渠道和河道之间有透水层，相距=200m，渠道 2右岸水深3.0m，河道左岸水深为4.0m，土层渗透系数=0.001cm/s，不透水层底坡=0.003，按平面渗流处理，求单宽渠长的渗流量并绘制浸润线。 解:参考例题9.1 2 答案：单宽渗流量q?0.33l/s?330cm/s. 绘制浸润线（略） 2． 如图所示为基坑排水，设4个普通完全井，圆形分布，圆的半径为30m，井径相同为 0.2m，含水层厚H=10m，渗透系数=0.02cm/s，椐工程需要，基坑内中心水位降深S>3m，假设各井抽水量相同，求总的抽水量。 27 解: 此题为井群的水力计算，可直接用公式求解。 答案:Q?0.0984 m/s。 第10章 一、选择题 1.重力相似模型中, 流速比尺等于几何比尺的( C )次方 。 A. 2 B. 1.5 C. 1 D. 0.5 2. 重力相似模型中, 流量比尺等于几何比尺的( A )次方 。 A. 2.5 B. 2 C. 1.5 D. 1 3. 重力相似模型中, 时间比尺等于几何比尺的( D )次方 。 A. 2 B. 1.5 C. 1 D. 0.5 二、判断题 1. 凡是正确反映客观规律的物理方程式，必然是一个齐次量纲式。（正确 ） 2. 力学相似的必要条件是几何相似，运动相似，动力相似。（ 正确 ） 三、简答题 1. 为什么在阻力平方区，雷诺准则自动满足？ 3 答: 从理论上讲，如同沿程损失一样，在阻力平方区，沿程阻力系数与雷诺数无关，当雷诺数充分大时，粘性可忽略不计，所以，在阻力平方区，雷诺准则自动满足。 2. 简述弗劳德准数的物理意义。 答: 弗劳德准数为常数，是指原型的弗劳德准数与模型的弗劳德准数相等，原型与模型量液流相似。 四、计算题 1. 有一单孔WES剖面混凝土溢流坝，已知坝高pp?10m，坝上设计水头Hp?5m,流 量系数m?0.502，溢流孔净宽bp?8m，在长度比尺?l?20的模型上进行试验，要求计算： （1）设计模型流量； （2）如在模型坝趾测的收缩断面表面流速ucm?4.46ms,计算原型相应流速ucp 解：首先计算原型流量、流量比尺、速度比尺。按原型与模型换算关系计算。 答案：流量Qm?0.221m3/s 28 流速vm?19.95m/s 29