1、0第七章 明槽恒定流动1、缓变流一定是缓流，急变流一定是急流。 ( )2、棱柱形明渠中形成 S2 型水面曲线时，其弗劳德数 Fr 沿程减小。 ( )3、 S2 型水面曲线是发生在 ( )(1) 缓坡渠道中的缓流 (2) 陡坡渠道中的缓流(3) 缓坡渠道中的急流 (4) 陡坡渠道中的急流 4、在明渠渐变流中 ( )(1)总水头线一定平行于底坡线 (2)总水头线与自由水面相重合(3)测压管水头线与自由水面一致 (4)水面线与底坡线平行5、发生水跃的充分必要条件是 ( )(1)从层流过渡到紊流 (2)从陡坡过渡到缓坡 (3)从缓流过渡到急流 (4)从急流过渡到缓流6、已知某水闸下游收缩断面水深 hc
2、0 = 0.6 m (相应的跃后水深 hc0 = 3.5 m) ,临界水深 hc = 1.6 m，下游河道水深 t = 1.4 m ,则闸下将发生 ( )(1)远离水跃 (2) 临界水跃 (3) 淹没水跃 (4) 急流 7、明渠中发生 M3、 S3、 H3、 A3 型水面曲线时，其弗劳德数 Fr ( )(1)小于 1 (2)等于 1 (3)大于 1 (4)无法确定8、有两条梯形断面渠道 1 和 2，已知其流量、边坡系数、糙率和底宽均相同，但底坡 i1 i2 ,则其均匀流水深 h01 和 h02 的关系为 ( )(1)h01 h02 (2)h01 b2 ,则其均匀流水深 h01 和 h02 的关
3、系为 ( )(1)h01大于 h02 (2)h01小于 h02 (3)相等 (4)无法确定10、有两条梯形断面渠道 1 和 2，其流量、边坡系数、底宽及底坡均相同，但糙率 n1 n2，则其均匀流水深 h01 和 h02 的关系为 ( )(1)h01大于 h 02 (2)h01小于 h 02 (3)相等 (4) 无法确定 11、有四条矩形断面棱柱形渠道，其过水断面面积、糙率、底坡均相同，其底宽 b 与均匀流水深 h。有以下几种情况，则通过流量最大的渠道是 ( )(1) b1 =4 m ， h01 =1m (2) b2 =2 m ， h02 = 2m(3) b3 = 2.83 m ， h03 =
4、1.414m (4) b4 = 2.67 m ， h04 = 1.5m12、矩形明渠水流中，断面单位能量 Es 与势能 h 之比值 Es/h =1.8 时，水流的弗劳德数 Fr 为 ( )(1) Fr 1.0 (2) Fr n2)。它们的正常水深 h01 _h02 ;临界水深 hc1 _hc2 。15、水跌是水流从_流过渡到_流的局部水力现象。当流量一定时，跌坎处的水深等于_。16、水跃是水流从_流过渡到_流的局部水力现象；当流量一定，跃前水深增大时，跃后水深的变化是_。17、在明渠水流中，发生_型水面曲线时，断面单位能量 Es 沿程增大；发生_型水面曲线时，Es 沿程减小。(各举一例)18、
5、若明渠均匀流水深 h0 =3m，相应流量的临界水深 hc=1.5m，则弗劳德数 Fr 的范围为_。若流量不变，糙率 n 增大，则 Fr _。19、在进行明渠渐变流水面曲线计算时，对于_流，控制断面应选在上游；对于_流，控制断面应选在下游。20、图示为一棱柱形明渠，两段渠道的断面形状、尺寸及底坡均相同，但糙率不同 ( n1 ic)。定性绘制水面线，并注明水面线类型。31、水库经长泄洪洞泄洪，泄洪洞断面为矩形，洞内水流为无压流，其纵剖面如图所示。洞后接一等宽的矩形长陡坡，出口为平底矩形消能池。试定性绘出水面曲线，并标明型号。hc0 : 收缩断面水深； ic :临界底坡; hc : 临界水深； d
6、: 消能池池深。332、一宽度 b=1.0 m 的矩形断面棱柱形渠道，通过流量 qv =3.13 m3/s 时，正常水深 h0=1.5 m。要求：(1)判别该渠道底坡属于缓坡、陡坡或临界坡；(2)测得某断面水深 h=1.25 m，判别该处水流为缓流或急流，渠中发生何种水面曲线，绘出其图形。33、底坡 i=0.01 的等宽矩形断面渠道，内盛静水。今在相距 =100 m 两个断面测得水深分别为 sh1=2 m 及 h2= 3 m 。试导出微波波速 C 随距离 S 变化的关系式，并求出波从断面 1 到断面 2 所需的时间 t 。 ( 20.3s )34、有一梯形断面渠道，底坡 i=0.0005，边坡
7、系数 m=1,糙率 n=0.027，过水断面面积 A10 m2。求水力最佳断面及相应的最大流量。若改为矩形断面，仍欲维持原有流量，且其糙率及底坡 i 均不变，问其最佳尺寸如何? ( h=2.34m; b=1.94m; 9.19m3 /s; h=2.26m; b=4.53m )35、论证明渠均匀流时水力坡度、测压管水头线坡度、底坡相等，即 J = Jp= i 。36、试举出在明渠中发生临界水深的两个实例，并用图标明临界水深的位置。 37、试证宽浅矩形断面渠道中恒定均匀流时弗劳德数 式中 i 为底坡； n )/(2/10/9120/9r gnqiF为糙率； q 为单宽流量； g 为重力加速度。38
8、、断面单位能量 Es 和单位重量液体总能量 E 有什么区别?明渠均匀流 Es 和 E 沿流是怎样变化的?明渠非均匀流 Es 和 E 沿流是怎样变化的?39、何谓断面单位能量?试叙述断面单位能量曲线的特征。40、有一由两段不同底坡 i1 和 i2 的渠道相连接的棱柱形明渠，渠道断面为矩形，宽度 b=3 m。当通过流量 qv=15 m3/s 时，已知 i1 和 i2 渠段的正常水深分别为 h01=0.7 m， h02 =2 m。要求：(1)判别上、下游渠道各为何种底坡；(2)确定水跃发生在哪一渠段上；(3)定性绘出渠道的水面曲线，并注明曲线的名称。41、图示为一渐变扩散渠段 AB 连接二棱柱形长渠
9、。已知渠道断面为矩形，上游渠宽 b1 =3 m，正常水深 h01=1.8 m，下游渠宽 b2=4 m，正常水深 h02=2 m，渐变段底坡 i=0，上游端断面 A 处水深 h=1.94 m; 渠中流量 qv=10 m3/s。要求绘出水面曲线相接图，并注明棱柱形渠段的水面曲线类型。442、图示为四种过水断面形状不同的明渠，但其过水断面面积、糙率、底坡均相同，试论证并比较各明渠通过流量的大小。 ( )bcadqq43、证明急流通过矩形断面明渠中的障碍物时，障碍物上的水面必然上升。即图中 。ha1244、试分析以下三种水面线发生的可能性，如能发生，请说明发生的条件，曲线名称符号及 h1 和 h2 的
10、取值大小或范围。45、图示为一矩形断面平底明渠中的水跃，水跃底部有一低坎。已知单宽流量 q = 6 m2/s 。跃前水深 h1 =0.5m，水流作用在单宽低坎上的总压力 。取动量校正系数为 1。2/)(1ghR(1)求跃后水深 h2； ( ；无低坎时 h 2= )m5.3h2m59.3(2)此跃后水深与无低坎时的跃后水深相比，哪个大?大多少? 546、已知梯形断面渠道的底宽 b=1m，边坡系数 m=1。在水平渠段上的水跃共轭水深为 h1=0.2 m， h2=0.6 m，求通过渠道的流量 qv。梯形断面形心的深度 hc= ()(6/)23(mbh)/s849.0q3v47、某矩形断面平底渠道，底
11、宽 b=7 m，通过流量 qv=40 m3/s。若渠中发生水跃时，跃前水深 h1=0.8 m。求该水跃的水头损失。 ( v2=40/(72.5)=2.28m/s； )64.0E48、梯形断面壤土渠道，已知通过流量 ，底宽 ，边坡系数 ，正常水深s/5.10Q39.8b5.1m，糙率 ，求底坡 和流速 。 ( i=0.000377 ,v=0.78m/s )25.0025.ni49、有一灌溉干渠，断面为梯形，底宽 ，边坡系数 ，实测流量 时，均m2.b5.1s/.8Q3匀流水深 ，在 1800m 长的顺直渠段水面落差 ，求渠道的糙率 。 (n=0.0228 )mh0 .0hn50、一石渠的边坡系数
12、 ，糙率 ，底宽 ，水深 ，底坡 ，1.00.n34bm7.2h20/1i求流量和流速。 (Q=16.58m 3/s ,v=1.318m/s )51、直径为 的圆形管道中的明槽均匀流动，试根据式（7-2-5）导出 的关系式（ 为d d/Q/1 1Q时的流量） ，并论证当充满度 为多大时， 达到最大值。 (h/d=0.938 时 1/hd/h1Q/Q/Q1=1.076 )52、有一顶盖为拱形的输水隧洞，过水断面为矩形，宽 ，糙率 ，底坡 ，m3.b017.n01.i当流量 时，求水深 h，问流速是否超过 2.0 ？ (h=2.6m,v=1.86m/s2m/s )s/m6Q3 s/53、一梯形断面
13、土渠，糙率 ，边坡系数 ，底坡 ，流量 ，规定025.n5.1.i s/m5Q3流速 。试确定渠道的底宽和水深。 (b=28.52m ,h 0=2.86m )s/8.0v54、一大型输水渠道为梯形断面，底坡 ，糙率 ，设计流量 时，正0/i .ns/03常水深 。已知某一渠段的边坡系数 ，请设计该渠道的底宽，并计算相应的流速。m1.7h0 .2m(b=40.3m ,v=1.293m/s)55、采用机械化方法开挖大型土质渠道或河道时，过水断面常呈抛物线形。若已知水深 h 和水面宽B，试推导过水断面面积和湿周的表达式。(A= , )hB32 222 41ln)4(14BhBh656、已知三角形断面
14、明槽的边坡系数 m，流量 Q，底坡 和糙率 n，试导出其正常水深的表达式。当i时，求正常水深 。 (h 0=0.815m )013.,4.0,/3.,75.0nismQ0h57、已知梯形断面渠道的流量 ，糙率 ，边坡系数 ，底坡 ，试s/25.n5.1m09.i分别根据水力最佳断面条件和 的实用经济断面条件选择宽深比 ，确定正常水深 和4.A/m 0h底宽 ，并校核流速是否满足 ？ (1)按水力最佳断面条件:b s/02vs6.0hm=3.006m,b=1.828m;Am=19.05m2,v=1.575m/s(2)按 A/Am=1.04 设计实用经济断面:h=2.053m,b=6.574m,A
15、=19.8m2,v=1.514m/s )58、试证明：（1）水力最佳的梯形断面水力半径 ；（2）给定过水断面面积 A，边坡系数/hR（ ）的梯形水力最佳断面的湿周为最小。 3/0659、若不对称的梯形断面两侧边坡系数分别为 ，试推导其水力最佳条件。21,60、矩形渠槽，底宽 ，水深 ，设槽底糙率 ，槽壁两边的糙率分别为m4b5.h025.n1和 ，试计算综合糙率。 (n=0.0209 )017.n2012.n361、有一土渠，经过衬砌，已知底部糙率 ，中部糙率 ，上部糙率 ，各02.n1 3.2 02.n3部分相应的湿周长度分别为 ，试计算综合糙率。 (n=0.0258 )m13.,375,2
16、.61 62、某河流在汛期洪水漫滩，实测纵向水面坡度 ，主槽水深 ，水面宽 ，JP mh1mB1滩地水深 ，水面宽 m。糙率分别为 。试估算洪水流量。 mh5.1202B05201.n,.(742.7m3/s)63、已知甲、乙两河的流量、流速和水面宽，试判断其水流的流态。 （1）甲河：；（2）乙河： 。mB,s/.v,s/mQ8061173 mB,s/.v,s/mQ90861730(甲：缓流；乙：急流)64、一梯形断面渠道，底坡宽 ，边坡系数 ，流量 ，分别对底坡b15. s/32和 两种情况确定其临界水深。 （(1)0.714m; (2) 0.726m ）05.i3.i65、有一矩形断面渠道
17、，宽度 ，糙率 ，流量 ，求临界水深 和临界坡mB601.ns/mQ31Kh度 。Ki( 0.86m; 0.0039 )66、有一梯形断面渠道，底宽 ，边坡系数 ，糙率 ，通过流量 ，b602.025.ns/mQ312求临界坡度 。 ( 0.00628 )Ki67、某一工程施工截流时，龙口近似为矩形断面，宽度 ，水深 ，流量 ，mb1h3s/30试计算龙口处微幅波向上游和下游传播的绝对波速，并判断水流是急流还是缓流？ 768、判断题（7-48）中渠道底坡是陡坡还是缓坡？流态是急流还是缓流？69、试证明，当流量给定时，矩形断面明槽的临界坡度随宽度 的增加而变化的规律为：b时， 随 的增加而减小；
18、 时， 随 的增加而增大。 512983)g/Q(.bKib 512983/)gQ(.bKib70、一瀑布，在跌坎上游约 4m 处测得水深为 1.0m，试估算其单宽流量。 ( 3.13m 3/s )71、某矩形断面平坡渠道，底宽 ，流量 ，设跃前水深 ，求跃后水深m8s/316m.h60和水跃长度。h( 0.867m; 1.84m )72、有一底宽为 12m 的矩形断面渠道中发生水跃，已知渠底高程为 120.43m，流量 ，测s/Q360得跃后水位高程为 123.5m，试求水跃中单位体积水体所消耗的能量和消能率。 (29.89KJ/m 3; 48.7%)73、一直径 =1.0m 的水平无压圆管
19、中发生水跃，已知流量 =1.0m3/s，跃前水深 为 0.4m，求跃DQh后水深 。(0.802m)h74、试证明与水跃函数的极小值 相应的水深满足条件 。minJ 0132gAB75、试证明，在边坡系数为 的平底梯形断面明槽中，水跃前、后的水深之间满足以下关系 031)23()1(23)125( 224 其中 2/5/1 ,/ mhgQhbh76、矩形断面斜坡明槽上发生水跃，假设水跃区水体的重量 （ 为水跃段长度，)(21hLKG为修正系数） ，试推导水跃方程，并证明其跃前、跃后水深满足 ，式中K 182 W)/(,sin/co321211 ghqFrhKLFrW77、实验水槽中的水流现象如
20、图所示，且流量不变，若提高或降低尾门，试分析水跃位置向哪边移动，为什么？878、试定性分析下面各种情况下渠道里的水面曲线形式，假设各段渠道均充分长，且流量、糙率、断面形状及尺寸均相同。79、一排水渠上段底坡 ，下段底坡 ，排水入下游河道中，已知在排泄一定流05.1i 03.2i量时两段渠道中均匀流水深均大于临界水深，下游河水位很低，试定性分析渠道中的水面曲线。80、一矩形断面渠道，底宽 m，底坡 ，分为充分长的两段，糙率分别为 和5b05.i 025.1n。当流量 时，试判断两段渠道底坡的性质，并定性绘出水面曲线。015.2nsQ/3981、矩形断面渠道，上、下两段宽度相等，底坡 ，当单宽流量
21、 时，正常水深分别为21ismq/43，试绘制水面曲线，并确定水跃发生在哪段渠道中。mh5.1,6.002182、梯形断面明槽，底坡 m，边坡系数 ，糙率 ，分为底坡不同的三段：10b0.025.n。设流量 ，试分析和计算其水面曲mlilili 5,.,5,. 33211 sQ/13线。83、一梯形断面土质渠道，糙率 ，底宽 ，边坡系数 ，底坡 ，通过025.nmb2.85.104.i流量 。渠中建有一座节制闸，当闸前水深 时，计算节制闸上游的水面曲线，确smQ/35 H4定回水影响范围（本题以水深与正常水深相差不到 1cm 的断面作为回水末端） 。 84、试证明，无摩阻的矩形渠道水面曲线可以
22、表示为 。常 数)(23hisK85、某闸的下游为一水平渠道，然后与一断面形状尺寸相同的陡坡长渠连接，（1） 试定性分析水平段长度 不同时，渠道中会出现哪些类型的水面曲线？l（2） 若渠道断面均为矩形，底宽 ，糙率 ，水平段长度 长渠底坡 ，mb10025.n,37ml03.i且已知通过的流量 ，闸下收缩断面水深 ，试计算水平段和长渠上的水面sQ/803hc68曲线。86、水流从引水渠经渐变段流入渡槽，糙率均为 ，流量 。引水渠底宽 ，02.nsmQ/103mb41底坡 ，渡槽底宽 ，底坡 ，断面均为矩形；渐变段长度 ，宽度沿01.1i mb5.25.2i l8流动方向按直线收缩，底坡与引水渠相同。试计算渐变段进、出口断面的水深。 ( 1.834m; 1.581m )
