水力学期末考试题

大连理工大学网络教育学院

2019年秋《水力学》

期末考试复习题

☆ 注意事项：本复习题满分共：200分。

一、选择题

1、渐变流过水断面上的静水压强（ ）分布，动水压强（ ）规律分布。 A．按直线，也按直线 B．按直线，按曲线 C．按曲线，也按曲线 D．按曲线，按直线 答案：A

2、在谢才公式中，当其它参数一定时，流速与水力坡度的关系是（ ）。 A．流速与水力坡度成正比 B．流速与水力坡度平方成正比 C．流速与水力坡度平方根成正比 D．流速与水力坡度的倒数成正比 答案：C

3、宽浅式明渠层流过水断面上沿垂线的流速是按（ ）规律分布的。

A．直线 B．抛物线 C．对数曲线 D．指数曲线 答案：B

4、管路的比阻A表示的是（ ）。 A．单位水头通过单位管径面积所需要的流量 B．单位水头通过单位长度管路所需要的流量 C．单位流量通过单位管径面积所需要的水头 D．单位流量通过单位长度管路所需要的水头 答案：D

5、用雷诺数判别液流型态，当雷诺数较小时，表明作用在液流上的（ ）起主导作用，液流呈（ 型态。

A．惯性力，紊流 B．惯性力，层流 C．粘性力，紊流 D．粘性力，层流 答案：D

6、长管中的作用水头全部消耗在克服（ ）上。

A．速度水头 B．沿程水头损失 C．局部水头损失 D．压强水头

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）答案：B

二、填空题

1、作用在平面上的静水总压力等于平面________与其形心处_____________的乘积。 答案：面积、静水压强

2、明渠中，当水流流速大于相对波速时，则弗劳德数Fr________1，流动为________。 答案：大于、急流

3、棱柱形渠道恒定非均匀渐变流水面曲线定性分析时，b1区曲线为处于________坡的_______水曲线。 答案：缓、降

4、达西定律表达式为____________。符合达西定律的渗流其沿程水头损失与流速______次方成正比。 答案： vkJ、一

5、对于水银而言，由于内聚力比附着力______，所以细玻璃管中的水银面呈现____________面。 答案：大、凸

6、明渠中，当水流流速小于相对波速时，则弗劳德数Fr________1，流动为________。 答案：小于、缓流

7、棱柱形渠道恒定非均匀渐变流水面曲线定性分析时，b3区曲线为处于________坡的_______水曲线。 答案：临界、降

8、渗流总压力或扬压力等于_____________与______________之和。 答案：浮托力、渗透压力

9、液柱式压强计测压的基本原理包括____________、液体中两点的压强差等于________________。 答案：等压面原理、两点高程差乘以液体的容重

10、明渠中，当水流流速等于相对波速时，则弗劳德数Fr________1，流动为________。 答案：等于、临界流

11、棱柱形渠道恒定非均匀渐变流水面曲线定性分析时，b2区曲线为处于________坡的_______水曲线。 答案：陡、降

12、井的计算任务主要是求________________和_________________。 答案：渗透流量、浸润线的位置

三、判断题

1、定性分析水面曲线时，缓坡在流区号上加的下角标是5。

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答案：错。

2、曲线型实用堰的流量系数随水头变化，其范围大致是0.42-0.50。 答案：对

3、液体的粘性随温度的增加而增加，而气体的粘性则随温度的增加而减小。 答案：错。

4、恒定总流能量方程的应用条件中要求液体所有受力只有重力。 答案：错。

5、圆管层流过水断面上的平均流速为管轴处最大流速的1/2。 答案：对

6、平底坡渠道是产生均匀流的必要条件。 答案：错。

7、底流衔接形式只可以通过临界式水跃进行消能。 答案：错。

8、液体内任意一点处向下方向的静水压强都大于向上方向的静水压强。 答案：错。

9、圆管层流断面上沿过圆心垂线的流速是按抛物线规律分布的。 答案：对

10、短管中沿程水头损失远小于流速水头，可以忽略不计。 答案：错。

11、定性分析水面曲线时，临界坡在流区号上加的下角标是2。 答案：错。

12、达西定律是从明渠非均匀渗流中总结的，因此它只适用于紊流渗流。 答案：错。

13、使用水银U形压差计量测管道中的流量时，一定要测出管道上两点压强的大小才可算出流量。 答案：错。

14、均匀流过水断面上的动水压强也是按着抛物线规律对称分布的。 答案：错。

15、并联管路中流入某节点的流量和应该等于由该节点流出的流量和。 答案：对 四、简答题

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1、何谓简单长管？其液体流动的特征是什么？

（1）沿程管径、管材及流量不变，且在水力计算中只计沿程水头损失的管路称为简单长管。 （2）长管流动的特征是：

① 长管中的作用水头全部消耗在克服沿程水头损失上； ② 总水头线与测压管水头线重合。

2、明渠渐变流和急变流的特征主要有哪些？

（1）明渠渐变流的特征是：水深沿程缓慢增加发生壅水，水深沿程缓慢减小发生降水，其次是底坡线、水面线和总水头线互相不平行，即

iJpJ。

（2）明渠急变流的特征是：水面急升或急降。 3、弗劳德数的物理意义是什么？

它表示作用在水流上的惯性力与重力之比。弗劳德数小于1，说明作用在水流上的重力起主要作用，流动为缓流；弗劳德数等于1，说明作用在水流上的惯性力与重力相当，流动为临界流；弗劳德数大于1，说明作用在水流上的惯性力起主要作用，流动为急流。 五、论述题

简要分析泄水建筑物下游水流的特点，论述水力学中，泄水建筑物下游水流衔接与消能方式的分类、特点？并针对某一种消能方式简要说明其水力计算方法。 解答思路：

（1）概括说明泄水建筑物下游水流的特点。 （2）说明各消能方式的定义、特点。

（3）针对某一种消能方式简要说明其基本思路和计算公式方法。 针对上述内容思路进行拓展论述。

六、计算题

1、某水库的正常高水位为75.6m，溢洪道为无闸控制的宽顶堰进口，下接陡槽和消能池。宽顶堰宽 60m，堰坎高P2m，坎顶高程70.6m，坎顶进口修圆。若堰与上游的引水渠同宽，试求通过的流量。

流量系数公式：（适用条件为0P/H3。当P/H3时，可以令P/H3代入计算m）

3P/H；

0.460.75P/H3P/H堰顶入口为圆角时：m0.360.01。

1.21.5P/H堰顶入口为直角时：m0.320.01解：由题可知流动为无侧收缩、自由溢流的宽顶堰，B60m，P2m。 （1）堰上水头计算：H75.670.65m

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（2）流量系数计算：0PH250.43，

又∵坎顶进口修圆，∴m0.360.01则：m0.360.01（3）通过流量计算

① 行进流速不计，则H0H5m

3P/H

1.21.5P/H30.40.374

1.21.50.4Qm2gBH03/20.37429.86053/21110.7m3/s

② 考虑行进流速：

Qm2gBH0经试算得出：Q1247.6m/s

33/2Q20.37429.860[5]3/2 2229.860(52)2、某矩形断面渠道，底坡i0，底宽b8.0m，流量Q80m3/s。测得跃前水深h'0.6m。 试求：（1）跃后水深h；（2）水跃长度Lj（优先用Lj6.1h\"计算，不可用则采用其它公式）；

（3）水跃中的能量损失Ej和消能系数Kj；（4）水跃的消能功率Nj。 解：

（1）跃后水深h计算

\"\"0.6(80/8)2h'q2(181)5.54m h(18'31)32gh29.80.6\" （2）水跃长度Lj计算

1Q8016.676.87 16.67m/s，Fr1bh'80.6gh'9.80.61 因为4.5Fr110，Lj6.1h\"式可用，Lj6.1h\"6.15.5433.79m （3）水跃中能量损失Ej和消能系数Kj计算

(h\"h')3(5.540.6)3Ej9.07mH2O

4h'h\"40.65.54KjEjh'9.070.6161% 2116.670.619.61122g2019年秋季《水力学》课程期末复习题第5页 共6页

（4）水跃的消能功率Nj计算

Nj9.8809.077111kW

3、某一矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽B＝18m，流量Q＝265m3/s，坝下收缩断面处水深hc=1.1m，当坝下游水深ht=4.7m时，问： （1）坝下游是否发生水跃？

（2）如发生水跃，属于何种形式的水跃？

解：（1）计算临界水深hk，判断收缩断面和下游水流流态， q= Q/B =265/18 =14.72 m/s hk23q2214.7232.81m g9.8因为收缩断面水深hc=1.1m''hcq2hc(1831)

2ghc''1.114.722(181)5.81m 29.81.13''因为hcht，该水跃为远驱水跃。

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