所以溢流坝下游必定发生水跃。
2）计算收缩断面处水深hc的共軛水深hc\
hcq2hc\＝2(1?8gh3?1)
c1.114.722＝2?(1?8?9.8?1.13?1) ＝5.81m 因为 hc\ ? ht ，该水跃为远驱水跃。
3）溢流坝下游发生远驱水跃，需要修建消力池。 估算消力池深d，取水跃淹没系数 ?j ＝1.05 则池深约为 d = ?j hc\- ht =1.05?5.81 – 4.7 = 1.40 m
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水力学模拟题2
。
一、选择题（每小题1分，共5分） 1、明渠均匀流可能发生在：（ ）
A、平坡棱柱形渠道；B、顺坡棱柱形渠道；C、逆坡棱柱形渠道；D、都有可能。 2、某水库水深为10m处的绝对压强为：（ ） A. 10kPa；B. 98kPa；C. 147kPa；D. 196kPa。 3、在圆管流中，层流的断面流速分布符合：( )
A、均匀规律；B、直线变化规律； C、抛物线规律；D、对数曲线规律。 4、圆柱形外管嘴的正常工作条件是：（ ） A. A. l?(3～4）d，H0?9m； B. B. l?(3～4）d，H0?9m； C. C. l > (3～4) d,H0?9m； D. D. l < (3～4) d,H0?9m。 5、粘性液体总水头线沿程的变化是：（ ） A.
A. 沿程下降；B. 沿程上升；C. 保持不变； D. 前三种情况都有可能。 二、填空题（每空2分，共12分）
1、水力最优矩形断面的宽深比是 ，其水力半径等于 的一半。 2、水的运动粘滞系数随温度的升高而_ _，它的单位是 。 3、紊流时粘性底层厚度随雷诺数的增加而 。 4、明渠均匀流的 和 等物理量沿程不变。
5、在流量一定，渠道断面的形状、尺寸和壁面粗糙一定时，随底坡的增大，正常水深将 ，临界水深将 。
6、由于薄壁堰具有稳定的 和 关系，一般多用于实验室及小河渠的 测量。
五、计算题（共65分）
1、某有机玻璃矩形断面明渠，底宽b?0.15m，水深h?0.065m，渠底坡i?0.02，均匀流时测得流量Q?20L/s，试求渠道的粗糙系数n值。（10分）
2、一矩形断面渠道，如图所示。已知闸前水深H?14m，闸门开启高度e?1m，渠道底宽b?3m，闸孔垂直收缩系数??0.62，闸门局部水头损失系数??0.1，两段渠道的底坡分别为：i1?0，i2?0.05，渠道糙率n?0.04，不计闸前行进流速，试判别第二段渠道中的水流为缓流或急流？并定性绘出两段渠道中的水面曲线（两段渠道均充分长）。（提示：能量方程求出流量，在求出临界水深以及临界底坡）（15分）
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3Q?265m/s，坝下收缩b?18m 3、某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽，流量
断面处水深c，当坝下游水深t时，试（1）判别收缩断面处和坝下游的流态？
（2）下游是否需要修建消能工？（15分）
4、如图所示为一平面闸门AB，宽b?5m，闸门在水深H?8m下工作。求闸门所受静水总压力的大小和作用点。（10分）
h?1.1mh?5m 5、图示一跨河倒虹吸管，管道直径d?1.0m，管道总长l?50m，折角、进口和出口的
水位差H?5m，求通过的流量Q? 绘制管道的总水头线和测压管水头线（15分）
局部水头损失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=0.024，上下游
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水力学答案
一、选择题（每小题1分，共5分） 1.B 2.D 3.C 4.B 5.A 二、填空题（每空2分，共12分） 1、 2 ； 水深
2
2、降低；m/s 3、减小
4、水深和断面平均速度 5、减小 ； 不变
6、流量 和 水头 ； 流量 五、计算题（共65分） 1.（10分）
m2 解：过水断面面积A?bh?0.15?0.065?0.00975湿周
??b?2h0?0.15?2?0.065?0.28m
R?A水力半径
21??0.00975?0.0348m0.28
21 2、（10分）
解：c由能量方程得
2A0.00975n?R3i2??0.03483?0.022?0.0085Q0.0173
h??e?0.62?1?0.62m
2vvH?hc?c??c2g2g
则
vc?
2g(H?hc)2?9.8?(14?0.62)??15.44m/s1??1?0.1
2Q228.72?3?2.11m22gb9.8?3
Q?Acvc?hcbvc?0.62?3?15.44?28.72m3/s
hK?3
临界水深时所对应的个水力要素为：
?K?b?2hK?3?2?2.11?7.22m
1161bhK1613?2.1116cK?RK??()??()?24.46m0.5/snn?K0.047.22 g?9.8?7.22iK?2K??0.0394CKBK24.462?3
由于i?iK，故第二段渠道为陡坡，且综合分析其水面线为b2型降水曲线，h?hK,水流为急流。 3、（15分）
q?解：（1）
Q265??14.72m3/s?mb18
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hK?3q2314.722??2.81mg9.8
hc?1.1m?hK，ht?5m?hK，收缩断面处为急流，下游水流为缓流，所以溢流坝下游必
定发生水跃。
（2）
hcq20.614.722hc\?(1?83?1)?(1?8?1)?5.81m3229.8?1.1ghc
ht?hc\，下游发生远离式水跃。
4、（10分）
9.8?82P??b??5?1568KN22解： H8e???2.67m33
5、（15分）
解： 按短管计算
?H2?c??1L???d50?0.5?2?0.2?1.01.0
?Q??cA2gH?0.568??1.02?2?9.8?5?4.41m3/s4
0.024??1?0.568
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