電大水利水電?？啤舅W(xué)（B）】 形成性考核冊(cè)答案（附題目）

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1、 電大【水力學(xué)（B）】形成性考核冊(cè)答案 電大【水力學(xué)（B）】形考作業(yè)一： (第1、2章) 一、 單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共計(jì)12分） 1.靜止液體中同一點(diǎn)各方向的靜水壓強(qiáng) （a） a、大小相等; b、大小不等; c、僅水平方向數(shù)值相等; d、鉛直方向數(shù)值為最大。 2.在平衡液體中，質(zhì)量力與等壓面（d） a、重合；b、平行c、相交；d、正交。 3.液體只受重力作用，則靜止液體中的等壓面是（b） a、任意曲面；b、水平面c、斜平面；d、旋轉(zhuǎn)拋物面。 4.液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為88kN/m2，則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為（b）

2、a、10kN/m2b、-10kN/m2c、12kN/m2d、-12kN/m2 二、 填空題（每小題3分，共計(jì)9分） 1.牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是層流運(yùn)動(dòng)和牛頓流體。 2.液體中某點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)值為20kN/m2，則該點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)值為118kN/m2，真空度為不存在。 3.當(dāng)壓力體與受壓面位于同一側(cè)，則鉛垂方向作用力的方向是向下。 三、 判斷題（每小題3分，共計(jì)9分） 1.理想液體是不考慮液體粘滯性的理想化的液體。（√） 2.圖中矩形面板上的靜水總壓力作用點(diǎn)D與受壓面的形心點(diǎn)C重合。（×） 3.靜止液體內(nèi)任何一點(diǎn)的測(cè)壓管水頭等于常數(shù)。（×） 四、 問(wèn)

3、答題（每小題5分，共計(jì)10分） 1.液體的基本特征是什么？ 答：液體的基本特征是易流動(dòng)、不易被壓縮、均勻等向的連續(xù)介質(zhì)。 2.什么是液體的粘滯性？它對(duì)液體運(yùn)動(dòng)有什么影響？ 答：對(duì)于流動(dòng)的液體，如果液體內(nèi)部的質(zhì)點(diǎn)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，那么液體質(zhì)點(diǎn)之間也要產(chǎn)生摩擦力來(lái)反抗這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的發(fā)生，我們把液體的這種特性稱為粘滯性；由于粘滯性的存在，液體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要克服粘滯助力作功而消耗能量，所以粘滯性是液體在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生能量損失的根源。 五、 作圖題（每小題5分，共計(jì)10分） 1.試?yán)L制圖中AB面上的靜水壓強(qiáng)分布圖 2.試?yán)L制圖中曲面ABC上的水平方向靜水壓強(qiáng)分布圖及壓力體圖 pgh1

4、pg(h1+h2) pg(h1+h2+h3) pg(h1+h2) pg(R1+R2) 題5–1題5-2 六、 計(jì)算題（共4題，計(jì)50分） 1.如圖所示，平板在水面上作水平運(yùn)動(dòng)，速度為v=10cm/s，平板與下部固定底板的距離為δ=1mm，平板帶動(dòng)水流運(yùn)動(dòng)速度呈直線分布，水溫為20C，試求：作用平板單位面積上的摩擦力。（12分） 解:因?yàn)樗鬟\(yùn)動(dòng)速度呈直線分布，則流速梯度為常數(shù)，即：du/dy=0.1/0.001=100 查表1-1，溫度為20℃時(shí)水的動(dòng)力粘滯系數(shù)為：μ=1.002×10-3N·s/m2 根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，平板單

5、位面積上的摩擦力為： τ=μ×（du/dy）=1.002×10-3×100=0.1002N C D E C D E 2.圖示為復(fù)式比壓計(jì)，各點(diǎn)的高度如圖所示，已知油的密度為ρ油=800kg/m3，水銀的密度為水的密度13.6倍，求A，B兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差。（12分） 解:圖中等壓面為C-C，D-D，E-E。計(jì)算如下： PC=PA+ρ水g×0.5 PD=PC–ρ汞g×0.2 PE=PD+ρ油g×0.3 PB=PE–ρ水g×0.6–ρ汞g×0.4 PB=PA+ρ水g×0.5–ρ汞

6、g×0.2+ρ油g×0.3–ρ水g×0.6–ρ汞g×0.4 PA–PB=ρ水g×0.1+ρ汞g×0.6–ρ油g×0.3 =1×9.8×0.1+13.6×1×9.8×0.6–0.8×9.8×0.3 =78.596KN/m2 3.如圖所示矩形擋水閘AB，已知水深h=3m，板的寬b＝2.5m，求作用在矩形平板AB上的靜水總壓力大小以及作用點(diǎn)處的水深。（12分） 解:依題意作用在閘門AB上的靜水總壓力FP應(yīng)為： Fp=pcA=ρghcA=pg(h/2)

7、×hb=1/2×pgh2b =1/2×1×9.8×32×2.5=110.25KN 靜水總壓力Fp的作用點(diǎn)為： 即總壓力的作用點(diǎn)位于水面下2米處。 4.圖示為溢流壩上的弧型閘門。已知R=6m，弧門寬B=5m，α=60°，試求： （1）作用在弧型閘門上的靜水總壓力。（10分） （2）靜水總壓力作用點(diǎn)hD的位置。（4分） 解：（1）計(jì)算水平分力： 計(jì)算垂直分力：垂直分力等于壓力體eabB的水重。 長(zhǎng)方形abce面積=ae×ec=4×(6-6×cos60o)

8、=12m2 扇形eoB的面積=(60/360)×π×R2=(1/6)×3.14×62=18.84m2 三角形coB的面積=(1/2)×Bc×co=(1/2)×6sin60o×6cos60o=7.79m2 壓力體eabB的體積=（12+18.84-7.79）×5=115.25m3 所以，垂直分力Fpz=pgv=1×9.8×115.25=1129.5KN（反向向上） 閘門上的靜水總壓力 （2）Fp和水平線的夾角為β， ∴β=33.90o 因?yàn)榍媸菆A柱面的一部分，各點(diǎn)壓強(qiáng)都

9、垂直于圓柱面，且同通過(guò)圓心O點(diǎn)，所以總壓力Fp的作用線必通過(guò)O點(diǎn)，F(xiàn)p的作用點(diǎn)距水平面的距離： hD=4+Rsinβ=4+6sin33.90o=7.35m 電大天堂【水力學(xué)（B）】形考作業(yè)二： (第3、4章) 一、 單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共計(jì)10分） 1、紊流粗糙區(qū)的水頭損失與流速成（b） a、一次方關(guān)系；b、二次方關(guān)系；c、1.75～2.0次方關(guān)系；d、不能確定 2、已知液體流動(dòng)的沿程水頭損失系數(shù)λ與邊壁粗糙度和雷諾數(shù)Re都有關(guān)，即可以判斷該液體流動(dòng)屬于（c） a、層流區(qū)；b、紊流光滑區(qū)；c、紊流過(guò)渡粗糙區(qū)；d、紊流粗糙區(qū) 3、有壓管道的管徑d與管流水

10、力半徑的比值d/R=（b） a、8b、4c、2d、1 4、已知突擴(kuò)前后有壓管道的直徑之比d1/d2=1：2，則突擴(kuò)前后斷面的雷諾數(shù)之比為（a） a、2b、1c、0.5d、0.25 5、層流斷面流速分布規(guī)律符合（c） a、對(duì)數(shù)分布；b直線分布；c、拋物線分布；d、橢圓分布。 二、 填空題（每小題2分，共計(jì)8分） 1、恒定流時(shí)流線與跡線重合。 2、實(shí)際液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因是液體的粘滯性， 外因是邊界條件的影響。 3、雷諾試驗(yàn)揭示了液體存在_____層流___和____紊流_兩種流態(tài)，并可用臨界雷諾數(shù)來(lái)判別液流的流態(tài)。 4、在等直徑長(zhǎng)直管道中，液體的溫度不變，當(dāng)流量逐

11、漸增大，管道內(nèi)的雷諾數(shù)Re將逐漸增大。 三、 判斷題（每小題2分，共計(jì)16分） 1、根據(jù)連續(xù)性方程，流速與過(guò)流斷面面積成正比。（×） 2、水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。（×） 3、只有過(guò)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)流速相等的流動(dòng)才是均勻流（×） 4、均勻流與漸變流一定是恒定流，急變流一定是非恒定流。（×） 5、判別圓管水流是層流或紊流流態(tài)的臨界雷諾數(shù)Re為2000。（√） 6、層流一定是均勻流，紊流一定是非均勻流。（×） 7、根據(jù)達(dá)西公式hf=λ，層流沿程水頭損失與流速平方成正比。（×） 8、紊流粗糙區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)

12、只與雷諾數(shù)有關(guān)。（×） 四、 問(wèn)答題（每小題5分，共計(jì)10分） 1、 有人說(shuō)“均勻流一定是恒定流”，這種說(shuō)法是否正確？為什么？ 答：這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的，均勻流不一定是恒定流。因均勻流是相對(duì)于空間而言，即運(yùn)動(dòng)要素沿流程不變，而恒定流是相對(duì)于時(shí)間而言，即運(yùn)動(dòng)要素不隨時(shí)間而變。兩者判別標(biāo)準(zhǔn)不同。 2、 根據(jù)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)單敘述沿程水頭損失系數(shù)λ在不同流態(tài)的變化規(guī)律。 答：通過(guò)尼古拉茲實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：在層流中λ僅是雷諾數(shù)Re的函數(shù)并與Re成反比；在層流到紊流過(guò)渡區(qū)，λ僅是Re的函數(shù)；在紊流光滑區(qū)λ=f1（Re）；過(guò)渡區(qū)λ=f2（Re，△/d）；粗糙區(qū)λ=f3（△/d），紊流粗糙區(qū)又稱

13、為阻力平方區(qū)。 五、 計(jì)算題（共5題，計(jì)56分） 1、 管道直徑d=10mm，通過(guò)流量Q=20cm3/s，運(yùn)動(dòng)粘度ν=0.0101cm2/s。問(wèn)管中水流流態(tài)屬層流還是紊流？若將直徑改為d=30mm，水溫、流量不變，問(wèn)管中水流屬何種流態(tài)？（8分） 解：（1）∵運(yùn)動(dòng)粘度ν=0.0101cm2/s，而管道截面積A=πd2/4，=Q/A， 則管道流動(dòng)的雷諾數(shù)： ∴管道水流為紊流。 （2）∵管道流動(dòng)的雷諾數(shù)，故可知水溫、流量不變，管徑擴(kuò)大3倍后的雷諾數(shù) ∴將直徑改為d=30mm，水溫、流量不變，管中水流是層流。 2、圖示水箱一側(cè)有一向上開(kāi)口的短管，箱內(nèi)水位恒定，水通過(guò)管嘴向上

14、噴射。若管嘴出口至水箱水面的高度h=5m，管嘴局部水頭損失系數(shù)ζ=0.2，取動(dòng)能校正系數(shù)α=1。求管嘴的出流速度v及此射流達(dá)到的高度z。（12分） 3 2 1 解：（1）以管嘴出口為基準(zhǔn)面，對(duì)水面1和管嘴出口2列能量方程，得： 由h=5m，ζ=0.2，α=1得 =9.04m/s (2)以管嘴出口為基準(zhǔn)面，管嘴出口2和水面3列能量方程，得： 由=9.04m/s，α=1得 3、已知如圖所示的文丘里管流量計(jì)，管的直徑d1=5cm，d2=2cm，1斷面與喉管斷面的測(cè)壓管水頭差為Δh=5cm，如果文丘里管流量計(jì)流量修正系數(shù)μ=0.98，求管路中通過(guò)流量Q為多少？（不

15、計(jì)水頭損失）（12分） 解：計(jì)算文丘里管常數(shù)： 管路中通過(guò)的流量： 4、某水平管路的直徑d1=7.5cm，管內(nèi)流速v1=0.70m/s，管路末端接一漸縮噴嘴通入大氣（如圖）。噴嘴出口直徑d2=2.0cm，用壓力表測(cè)得管路與噴嘴接頭處壓強(qiáng)p=49kN/m2，求水流對(duì)噴嘴的水平作用力F（取動(dòng)量校正系數(shù)為1）　　　?。?2分） x 解：取管路1-1斷面和管嘴2-2斷面為計(jì)算斷面，根據(jù)連續(xù)方程得： 對(duì)噴嘴建立x方向的動(dòng)量方程，β=1得： pA1–F′=βρQ(v2x–v1x) F′=pA1–βρQ(v2–v1)=49×(1/4)×

16、3.14×0.0752-1×1×0.0031×(2.625-0.7) =0.21KN 水流對(duì)噴嘴的水平作用力F與F′大小相等，方向相反。 5、有一漿砌塊石的矩形斷面渠道，寬b=6m，當(dāng)Q=14.0m3/s時(shí)，渠中均勻水深h=2m，糙率n=0.025，試求500m長(zhǎng)渠道中的沿程水頭損失。（12分） 解：計(jì)算渠道斷面水力要素： 過(guò)流斷面面積A=bh=6×2=12m2 濕周χ=b+2h=6+2×2=10m 水力半徑 根據(jù)舍齊公式，沿程水頭損失： 電大天堂【水力學(xué)（B）】形考作業(yè)三： (第5、6、7章) 一、

17、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共計(jì)10分） 1、 根據(jù)管道水頭損失計(jì)算方法的不同，管道可以分為（a） a、 長(zhǎng)管，短管；b、復(fù)雜管道，簡(jiǎn)單管道； c、并聯(lián)管道，串聯(lián)管道； 2、矩形水力最佳斷面的寬深比β=（b） a、1；b、2；c、3；d、4 3、在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是（b） a、均勻緩流；b、均勻急流；c、非均勻緩流；d、非均勻急流。 4、長(zhǎng)管的總水頭線與測(cè)壓管水頭線（b） b、 重合；b、相平行的直線；c、相平行呈階梯狀。 5、水流在明渠中的流態(tài)為緩流時(shí)，其水深h>hk，弗汝德數(shù)Fr_____1。（c） a、<，<；b、<，>；c、&g

18、t;，<；d、>，>。 二、填空題（每小題2分，共計(jì)4分） 1、在水擊計(jì)算中閥門關(guān)閉的時(shí)間Ts<水擊相長(zhǎng)Tr的水擊，稱為直接水擊，把Ts>Tr的水擊稱為間接水擊。 2、a2型水面曲線是發(fā)生在陡坡上的急流（指急流或緩流）的水面線，這時(shí)弗汝德數(shù)Fr沿程減?。ㄖ冈龃?、減小或不變） 三、判斷題（每小題2分，共計(jì)12分） 1、水泵的揚(yáng)程就是指提水的高程。（×） 2、同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。（√） 3、在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。（×） 4、在流量和渠道斷面形狀一定的條件下，水躍的躍后水深隨躍前水深的增大而增大。（

19、15;） 5、斷面比能沿流程總是減小的。（×） 6、陡坡渠道中產(chǎn)生均勻流必定是急流，緩坡上出現(xiàn)均勻流必為緩流。（√） 四、問(wèn)答題（每小題4分，共計(jì)8分） 1、 簡(jiǎn)述明渠均勻流的特征。 書本P148面 2、判別明渠水流的流態(tài)有哪幾種方法？ 答：有四種方法：（1）用弗德德數(shù)判別（2）用微波波速判別（3）用臨界水深判別（4）用臨界流速判別 五、作圖題（共2題，計(jì)8分） 1、定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。 測(cè) 壓 管 水 頭 線 總 水 頭 線 v0=0 2、定性繪出圖示棱柱形明渠內(nèi)的水面曲線，并注明曲線名稱及流態(tài)。(各渠段均充分長(zhǎng)，各段

20、糙率相同) N n N n N1 n N1 n N2 n N2 n N3 n N3 n (a)(b) 七、 計(jì)算題（共6題，計(jì)58分） 1、圖示用直徑d=0.4m的鋼筋混凝土虹吸管從河道向灌溉渠道引水，河道水位為120m，灌溉渠道水位118m，虹吸管各段長(zhǎng)度為l1=10m，l2=5m，l3=12m，虹吸管進(jìn)口安裝無(wú)底閥的濾網(wǎng)（ζ=2.5）,管道有兩個(gè)60o的折角彎管（ζ=0.55）。（12分） B 求：（1）通過(guò)虹吸管的流量。 B （2）當(dāng)虹吸管內(nèi)最大允許真空值hv=7.0m時(shí)，虹吸管的最大安裝高度。 解： （1

21、）虹吸管的出口淹沒(méi)在水面以下，當(dāng)不計(jì)行近流速時(shí)，可按照淹沒(méi)出流公式來(lái)計(jì)算流量。 先計(jì)算管道流量系數(shù)： 虹吸管的流量： （2）虹吸管的最大真空發(fā)生在管道的最高位置。即B—B斷面。以上游河面為基準(zhǔn)面，對(duì)斷面0—0和斷面B—B建立能量方程： 其中，，v=Q/A=0.35/(3.14×0.22)=2.79m/s，取α=1.0，v0≈0，代入得則： 式中是斷面B—B的真空值，它滿足 故虹吸管的最大安裝高度： 2、底寬b=1.5m的矩形明渠，通過(guò)的流量為Q=1.5m3/s，已知渠中的水深h=0.4m，則判斷該處水流的流態(tài)。（7分） 解：

22、求臨界水深hk： q=Q/b=1.5/1.5m3(s·m)=1m3(s·m) 用臨界水深判別：ho<hk，所以該處水流的急流。 3、已知底寬為b=6m的矩形渠道中，臨界水深為hk=1.37m，求渠道內(nèi)通過(guò)的流量Q。（7分） 解：根據(jù)矩形斷面明渠臨界水深公式，求矩形斷面的單寬流量： q=5.021m3(s·m) 所以，Q=qb=5.02×6=30.12m3/s 4、有一混凝土護(hù)面的梯形渠道，底寬b=10m，正常水深h=3m，邊坡為1:1，底坡i=0.001，糙率n=0.014。如流動(dòng)在紊流粗糙區(qū)，求謝才系

23、數(shù)C和均勻流的Q流量。（10分） 解：計(jì)算梯形斷面的水力要素： A=(b+mh)h=(10+1×3)×3=39m2 R=A/χ=2.11m 故， 5、有一矩形斷面混凝土渡槽(n=0.014)，底寬b＝1.5m,槽長(zhǎng)L＝116.5m。進(jìn)口處槽底高程▽=52.06m，當(dāng)通過(guò)設(shè)計(jì)流量Q＝7.65m3/s時(shí)，槽中均勻流水深h0=1.7m，試求渡槽出口的底高程▽2？（10分） 解：計(jì)算矩形斷面的水力要素： 渡槽斷面面積：A=bh0=1.5×1.7=2.55m2 濕周：x=b+2h0=1.5+2×1.7=4.9m 水力半徑：R=A/x=

24、0.52 舍棄系數(shù)： 根據(jù)明渠均勻流公式，計(jì)算i i=Q2/A2C2R=7.652/2×2.552×0.52=0.0042 =52.06—0.0042×116.5=51.57m 6、在矩形斷面水平渠道中設(shè)一平板閘門，如圖所示，閘門與渠道同為寬度b=4m，閘孔出流量Q=12m3/s，閘下收縮斷面水深hc=0.4m，產(chǎn)生水躍與下游水流銜接，下游水深ht=1.4m，求躍前水深并判別水躍發(fā)生的位置。（12分） 1 1 t t 0 0 解： （1）躍前水深 求臨界水深hk 因?yàn)閔t>hk，所以下游水流是

25、緩流。 根據(jù)能量方程，以渠道底為基準(zhǔn)面，對(duì)斷面1–1和t–t建立能量方程。 忽略行進(jìn)水頭，則=0，取，不計(jì)水頭損失。 求得H=1.6m. （2）判別水躍發(fā)生的位置 先求收縮斷面水深hc的共軛水深hc’’ 因?yàn)閔t<hc’’，為遠(yuǎn)驅(qū)式水躍銜接，水躍發(fā)生在ht的共軛水深處ht’’ 電大天堂【水力學(xué)（B）】形考作業(yè)四： (第7、8章) 一、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共計(jì)16分） 1、閘孔出流的流量與閘前水頭的（d）成正比。 a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方 2、溢流堰的過(guò)堰流量與堰頂水頭的（c）次方成正比。 a、1次方b、2次方c、3

26、/2次方d、1/2次方 3、底流式消能池中產(chǎn)生的水躍應(yīng)該是(a) a、遠(yuǎn)離式水躍，b、臨界水躍，c、強(qiáng)淹沒(méi)水躍， d、淹沒(méi)系數(shù)為1.05～1.1的弱淹沒(méi)水躍 4、對(duì)于底坎為平頂堰的閘孔，相對(duì)開(kāi)度e/H＞（a）時(shí)的水流運(yùn)動(dòng)為堰流。 a、0.65b、0.67c、0.75d、2.5 5、滲流研究的對(duì)象是（a）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 a、重力水；b、毛細(xì)水；c、氣態(tài)水；d、薄膜水。 6、按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的水力學(xué)模型，長(zhǎng)度比尺λL=100，模型中水深為0.1米，則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)水深為和流量比尺為（d） a、 1米，λQ=1000；b、10米，λQ=100； c、1米，λQ=100000；d、10

27、米，λQ=100000。 7、測(cè)量水槽中某點(diǎn)水流流速的儀器有（b） a、文丘里計(jì)b、畢托管c、測(cè)壓管d、薄壁堰 8、泄水建筑物下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍，下游收縮斷面水深hc的共軛水深hc’’____下游河道的水深ht。（c） a、<，b、=，c、>。 二、判斷題（每小題2分，共計(jì)12分） 1、其它條件相同時(shí)，實(shí)用堰的流量系數(shù)大于寬頂堰的流量系數(shù)。（√） 2、影響WES實(shí)用堰流量系數(shù)的兩個(gè)因素是：實(shí)際水頭H與設(shè)計(jì)水頭Hd之比，上游堰高P與設(shè)計(jì)水頭Hd之比。（√） 3、底流消能消力池深度是以通過(guò)的最大流量作為設(shè)計(jì)流量的。（×） 4、滲流達(dá)西定律適用的條件是恒定均勻?qū)?/p>

28、流滲流，并且無(wú)滲透變形。（√） 5、兩個(gè)液流只要在相應(yīng)點(diǎn)的速度和加速度的大小成比例，則兩個(gè)液流就是運(yùn)動(dòng)相似的。（√） 6、棱柱體明渠恒定漸變流的水面曲線有12條，而地下河槽無(wú)壓滲流的浸潤(rùn)曲線只有4條。（√） 三、問(wèn)答題（每小題4分，共計(jì)12分） 1、簡(jiǎn)述堰的分類和相應(yīng)的水流運(yùn)動(dòng)特征。 詳見(jiàn)P206，堰流的分3類：1、薄壁堰流2、實(shí)用堰流3、寬頂堰流 2、簡(jiǎn)述泄水建筑物下游有哪幾種消能形式和它們的特點(diǎn)。 詳見(jiàn)P227，泄水建筑物下游有3種消能形式1、底流消能與銜接2、挑流消能與銜接3、面流消能與銜接 3、建立滲流模型應(yīng)遵循哪些原則？ 詳見(jiàn)P242，（1）（2）（3）

29、（1）通過(guò)滲流模型的流量必須和實(shí)際滲流的流量相等。 （2）對(duì)同一作用面，從滲流模型得出的動(dòng)水壓力，應(yīng)當(dāng)和真實(shí)滲流動(dòng)水壓力相等。 （3）滲流模型的阻力和實(shí)際滲流應(yīng)相等，也就是說(shuō)水頭損失應(yīng)該相等。 四、計(jì)算題（共5題，計(jì)60分） 1、、有一5孔WES型實(shí)用堰。每孔凈寬b＝8.0m，堰高P=50m，堰頂設(shè)計(jì)水頭H＝3.2m，溢流堰下接遠(yuǎn)離式水躍。已知WES型實(shí)用堰的設(shè)計(jì)流量系數(shù)md＝0.502，側(cè)收縮系數(shù)ε＝0.96，（10分） （1）求實(shí)用堰的設(shè)計(jì)流量Qd， （2）如果實(shí)測(cè)堰頂設(shè)計(jì)水頭H＝4.0m，過(guò)堰流量Q為500m3/s，試求流量系數(shù) 解：（1）P/H=50/3.2=15.6＞1

30、.33是高堰，且溢流堰下接遠(yuǎn)離式水躍，為非淹沒(méi)，實(shí)用堰的流量，σs=1，得： Qd＝σsεmdnb＝1×0.96×0.502×5×8×=488.52m3/s (2)當(dāng)H＝4.0m，Q=500m3/s時(shí)，P/H=50/4=15.6＞1.33是高堰，為非淹沒(méi)，實(shí)用堰σs=1，得： Q＝σsεmnb 500＝1×0.96×m×5×8× 求得：m=0.368 2、某平底坎水閘，共有10孔，采用平板閘門，每孔寬度為b=4m，閘門開(kāi)度e=2m，下游水深ht=3m，當(dāng)通過(guò)閘孔的流量Q=470m3/

31、s時(shí)，求閘前水頭為多少？（8分） 解：忽略行進(jìn)水頭，先假設(shè)閘孔為自由出流，，Q=470m3/s，代入閘孔出流基本計(jì)算公式 求得H 3、如圖所示，在溢流壩下游收縮斷面hc＝0.315m，溢流壩單寬流量q＝2.45m2/s。已知下游水深ht＝1.5m。（1）試判別是否需要修建消力池？(2)如需修建消力池，不考慮挖深影響（hc不變）和出池水面跌落Δz，試設(shè)計(jì)挖深式消能池的池深d，消力池水躍淹沒(méi)系數(shù)取σ’=1.1。(12分) 解：（1）判別閘下水躍形式 ∵∴產(chǎn)生遠(yuǎn)驅(qū)式水躍 所以下游需要建消力池 （2）設(shè)計(jì)池深 4、一矩形斷面陡槽，如圖

32、所示，槽寬b=5m，下接一個(gè)寬度相同的緩坡明槽，當(dāng)通過(guò)的流量Q=20m3/s時(shí)，陡槽末端水深h1=0.5m，下游水深ht=1.80m，試判別水躍的銜接形式。如果水躍從1一1斷面開(kāi)始發(fā)生，所需下游水深應(yīng)為多少？（10分） 解： 解：（1）判別陡槽水躍銜接形式 求單寬流量 q=Q/b=20/5=4m3/s·m ∵∴產(chǎn)生遠(yuǎn)驅(qū)式水躍 （2）如果水躍從1一1斷面開(kāi)始發(fā)生，這種銜接為臨界水躍銜接，所需下游水深 5、直徑的圓柱形濾水器，濾水層由均勻砂組成，厚1.5m，滲透系數(shù)=0.013cm/s，求在H=0.6m的恒定流情況下，濾水器的滲流流量Q。(10分) 解：水力坡度J=hw/L=0.6/1.5=0.4 6、以重力相似原則設(shè)計(jì)的某水工模型，長(zhǎng)度比尺λl=25；若原型中閘孔收縮斷面處的平均流速vp=7.5m/s，壩高PP=50m，則確定模型中相應(yīng)收縮斷面處的平均流速和vm和壩高Pm。如果原型中過(guò)閘流量Qp=3000m3/s，則模型中相應(yīng)的流量為Qm為多少？ （10分） 解： (1)確定模型中相應(yīng)收縮斷面處的平均流速vm (2)確定模型壩高Pm。 采用正態(tài)模型，壩高比尺 (3)確定模型中相應(yīng)的流量為Qm 19