水力学2复习资料长理港航

1、水力学（二）复习资料第一部分：判断题1、当水头H降低，宽顶堰可能转化为实用堰。（）2、堰流计算的特点是必须考虑局部水头损失加的影响。（）3、堰流自由出流的能力小于淹没出流的能力。（）4、消能池深的设计流量大于消能池长的设计流量（）5、均匀流一定是势流。（）6、做圆周运动的液体一定是有涡流。（）：A：C7、对明渠非恒定流而言，当<0,£QA0时将产生涨水波。（）ft；S8、平面势流中，某根流线各点的流速势函数值均相等。（）9、流网中每个网格的对角线应该正交。（）10、边界层外的液体应视为实际液体，边界层内的液体可视为理想液体。（）11、边界层内的液体型态只能是紊流（）12、确定底

2、流式消能池深，应该采用最大流量来计算。（）13、在其他情况相同的前提下，弧形闸门的过流能力强于平面闸门。（）14、理想液体的流动不一定是有势流动。（）15 .只要下游水位不超过宽顶堰的堰顶，堰流就必然为自由出流。（）16 .正坡地下河槽中的浸润线可存在于a区或b区。（）17 .堰流水力计算时，水头损失必须同时考虑沿程与局部水头损失。（）18 .只要是运动液体，则其任一点的动水压强各方向是不相等的。（）19 .在远驱式水跃衔接的情况下，堰的过流能力按自由出流公式计算。（）20 .底流式消力池池深和池长的设计流量都采用最大流量。（）21 .渗流系数及边界条件相同，作用水头不同，两者渗流流网相同。（

3、）22 .无旋运动必须满足旦=fuy。（）:x:y23 .实际水深等于其相应的临界水深时的渗流，称为临界渗流。（）24 .底流消能设计中，取最大流量作为设计流量时，消力池的深度也最大。（）25 .堰顶厚度8与堰上水头H0之比0.67VH0<2.5时的堰流为实用堰流。（）26 .有旋运动是指流动过程中液体微团有绕自身轴旋转的流动。（）27 .均匀流的流线是相互平行的直线，所以是无涡流。28 .流网存在的充分必要条件是恒定渗流。（）29 .达西定律中的流速是真实渗流的流速。30、由于渗流模型中不存在孔隙介质，所以模型的渗流量大于实际渗流量。（）31、平面势流的流函数是非调和函数。（）32 .

4、闸孔出流的过流能力与闸门的相对开启度无关。（）33 .在自由出流的情况下，下游水位的变化不会影响堰的过流能力。（）34 .闸孔出流与堰流的判别方法是用相对开启度来进行判别。（）35 .只要是平面液流，都存在流函数。（）36 .在落水的过程中，同一水位情况下，非恒定流的水面坡度比恒定流时小，因而其流量亦小。（）37 .渗流模型中，认为过水断面上各点渗流流速的大小都一样，任一点的渗流流速将与断面平均流速相等。（）38 .正坡地下河槽中的浸润线可存在于a区或b区。（）39 .在考虑运用底流式消能时，泄水建筑物下游若发生淹没式水跃衔接，则不必修建消能设施。（）40 .液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长

5、度减少的。（）41 .在非恒定流情况下，过水断面上的水面坡度、流速、流量水位的最大值并不在同一时刻出现。（）42 .边界层的脱离一般是从加速区开始发生的。（）43 .对于底流式消能池，池深与池长的设计流量不一定相等。（）44 .杜比公式表明：在渐变渗流中，过水断面上各点的渗流流速相等并等于此断面平均流速。（）45 .满足连续方程的流动都是无旋流动。（）46 .无侧收缩和有侧收缩的实用堰，当水头、堰型和其它条件相同时，后者同的流量比前者大。（）47 .无涡流必然是层流。（）48 .在无坎宽顶堰的计算公式中没有侧收缩系数，是因为没有侧收缩影响。（）49 .区别薄壁堰、实用堰和宽顶堰，只取决于堰壁厚

6、度8。（）50.无旋运动必须满足.：UXFUyFxjy51 .底流式消力池池深和池长的设计流量都采用最大流量。（）52 .无涡流是指流体质点在运动中不绕自身轴旋转的流动。（）53 .渗流系数及边界条件相同，作用水头不同，两者渗流流网相同。（）54 .底流式消能池中产生的水跃应为淹没系数为1.051.10的弱淹没水跃。（）55 .底流消能设计中，取最大流量作为设计流量时，消力池的深度也最大。（）56 .堰顶厚度8与堰上水头H0之比0.67VH0<2.5时的堰流为实用堰流。（）57 .有旋运动是指流动过程中液体微团有绕自身轴旋转的流动。（）58 .均匀流的流线是相互平行的直线，所以是无涡流。

7、（）59 .流网存在的充分必要条件是恒定渗流。（）60、堰流的水头损失必须同时考虑沿程与局部水头损失。（）61 .渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流，并且无渗透变形。（）62.边界层内的液流型态只能是紊流。（）63、其它条件相同时，实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数。（V）64、区别薄壁堰、实用堰和宽顶堰，只取决于堰壁厚度8。（X）65、在渗流模型中，任意一微小过水断面的平均渗流流速u应比该断面实际渗流的真实断面平均流速u小。（V）66、流网存在的充分必要条件是恒定渗流。（X）67、当下游水位高于薄壁堰顶时，一定是淹没出流。（V）68、不可压缩液体连续性微分方程只适用于恒定流。（X）6

8、9 .液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。（）70 .无坎宽顶堰的流量计算公式没有包括侧收缩系数，是因为没有侧收缩影响。（）71 .当堰上水头为2米，堰宽为0.6米时，该堰为实用堰。（）72 .底流消能设计中，取最大流量作为设计流量时，消力池的长度也最大。（）73 .无旋流就是无涡流。（）74 .实际液体的流场中总是存在流函数和速度势函数。（）75 .无涡流是指流体质点在运动中不绕自身轴旋转的流动。（）76 .平面势流的流网是流线和等势线组成的正交网。（）77 .其它条件相同时，实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数。（）78 .渗流模型中的阻力应与实际渗流相等。（）79 .达西定律适用

9、于所有的渗流。（）80 .恒定流时没有时变加速度和位变加速度。（）81 .实际液体流动中任一点的动水压强各方向是相等的。（）82 .如果某流动区域的流线是直线，则流动为无旋运动。（）83 .闸孔出流的泄流量与闸前水头的1/2次方成正比。（）84 .只要下游水位低于宽顶堰堰顶，必定是自由出流。（）85 .只要是平面液流即二元流，流函数都存在。（）86 .在落水的过程中，同一水位情况下，非恒定流的水面坡度比恒定流时小，因而其流量亦小。（）87、渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样，任一点的渗流流速将与断面平均流速相等。（）88、正坡明槽的浸润线只有两种形式，且存在于a、c两区。（）89、

10、平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。（）90、边界层内的液流型态只能是紊流。（）91、平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。（）92、达西公式与杜比公式都表明：在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。（）93、在非恒定流情况下，过水断面上的水面坡度、流速、流量水位的最大值并不在同一时刻出现。（）第二部分：选择题1、如果一下10,则过流建筑物顶部水流属于H（1）薄壁堰流（2）实用堰流（3）宽顶堰流（4）明渠流2、两流函数值中1=1.2m3/(s.m),52=1.8m3/(s.m)则其单宽流量为(1) 1.2m3/(s.m)(2) 1.8m3/(s.m)(3)0.6

11、m3/(s.m)3、设计良好的底流式消能池内的水跃属于(1)淹没式水跃(2)临界式水跃(3)远驱式水跃4、直立挡水平面闸门突然关闭时，闸门下游出现的非恒定流波属于(1)涨水顺波(2)落水逆波(3)涨水顺波(4)落水顺波5、如果恒定平面平行势流流速分布为k为常量，则流速势函数为(1)中=卜(2) =XC,C为任意积分常数(3) =X(4) =kx,c,c为任意积分常数6、在明渠恒定渐变流的能量方程式：A波动坡度BC:水面坡度D7、土的渗透特性主要有以下二方面。A渗透系数和透水度C:透水性和凋萎系数UX=U0=k，Uy=UzO,xyz，J=Jw+Jv+Jf中，Jw的物理意义是:动能坡度:摩阻坡度B

12、:透水性和给水度D:渗透系数和给水度8、因分析水流的模型不同，探索液体运动基本规律有两种不同的途径:A边界层理论和流场理论B:边界层理论和流束理论C:流束理论和流场理论D:流束理论和渗流理论9、对理想液体动水压强的特性描叙正确的是：A:与静水压强的特性不一样B:有的与静水压强的特性一样C:不能与静水压强的特性比较D:与静水压强的特性一样10、流场中，液体质点的基本运动形式有：A:平移、绕流、角变形、旋转B:加速、圆周、线变形、平移、C:平移、线变形、角变形、旋转D:平移、加速、绕流、旋转11、判定流体流动是有旋流动的关键是看（）A.流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线B.流体微团运动轨迹是曲线C.

13、流体微团运动轨迹是直线D.流体微团自身有旋转运动12、描述流体运动的拉格郎日方法a.研究不同时刻各个质点物理量的变化；b.研究不同时刻各个空间点上物理量的变化；c.采用随体坐标系来确定和区分质点；d.采用空间坐标系来确定空间位置；13、对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中A.随压强增加而增加B.随压强减小而增加C.随体积增加而减小D.与压强变化无关14.判定流体流动是有旋流动的关键是看（）A.流体微团运动轨迹的形状是圆周曲线B.流体微团运动轨迹是曲线C.流体微团运动轨迹是直线D.流体微团自身有旋转运动15、描述流体运动的拉格郎日方法a.研究不同时刻各个质点物理量的变化；b.研究不同时刻各个空

14、间点上物理量的变化；c.采用随体坐标系来确定和区分质点；d.采用空间坐标系来确定空间位置；16、对于不可压缩流体，可认为其密度在流场中A.随压强增加而增加B.随压强减小而增加C.随体积增加而减小D.压强变化无关17、静止液体中同一点各方向的压强(1)(1)数值相等(2)数值不等(3)仅水平方向数值相等(4)铅直方向数值最大18、恒定平面势流中，组成流网的流线与等势线的关系是(2)。(1)相交(2)正交(3)共轲(4)斜交19 .已知流场的流速为：ux=x2y2+x,uy=(2xy+y),该流动()A不存在B为有涡流动C为有势流动D为非恒定流，/5一一，一一20 .如果一=7,则过流建筑物顶部水

15、流属于()HA.薄壁堰流B.实用堰流C.宽顶堰流D.明渠流21 .流场中，液体质点的基本运动形式有：()A.平移、线变形、角变形、旋转B.加速、圆周、线变形、平移、C.平移、绕流、角变形、旋转D.平移、加速、绕流、旋转22 .如果恒定平面平行势流流速分布为ux=u0=k,uy=uz=0,k为常量，则流速势函数为：A、*=kB、邛=x+c,c为任意积分常数C邛=xD、邛=kx+c,c为任意积分常数23 .消力池水力计算时，出池水流近似属于（）。A、宽顶堰流B、薄壁堰流C、明渠均匀流D、实用堰流24 .已知某流动的流速分布为Ux=C,uy=Uz=0,则该流动（）。A、存在流速势函数，不存在流函数B

16、、存在流函数，不存在流速势函数C、既存在流速势函数又存在流函数D、既不存在流速势函数又不存在流函数25 .恒定平面势流中，组成流网的流线与等势线的关系是（）A、相交B、正交C、共轲D、斜交26 .闸坝下有压渗流的流网形状与下列哪个因素有关（）。A、上游水位B、渗流系数C、上下游水位差D、边界几何形状27 .平底矩形棱柱体渠道有一闸孔出流，其下游有一水跃，闸后收缩断面水深为hc,跃后断面水深为3hc,若下游实际水深为ht=2.5hc,则该水跃的形式为（）。A、远驱式水跃B、临界式水跃C、淹没式水跃D、无法确定28 .当实用堰水头H大于设计水头Hd时，其流量系数m与设计流量系数md的关系是（）Am

17、=mdbm>mdCm<mdd无法判定29 .在恒定平面势流中，等流函数线与等势线（）A、正交B、斜交C、平行D、呈45o角H-P30 .WES型实用堰（高堰）的流量系数m与和一（R为堰高），的关系是（）。HdHdA、与壮有关，与-P-无关B、与比无关，与且有关HdHdHdHdC、与红和且均有关D、与壮和且均无关HdHdHdHd31 .消力池水力计算时，出池水流近似属于（）。A、宽顶堰流B、薄壁堰流C、明渠均匀流D、实用堰流32 .满足连续方程的流速势函数是（）。22.3.A、5=x+yB、5=xy+yC、中=ln(x+y)D、5=x+y33 .在平面流动中，两条流线的流函数之差等于

18、（）。A、两条流线间的切应力之差C、两条流线间的流速差34.液体无旋流动是（）。A、所有质点作直线运动的流动C、有流速势函数存在的流动B、两条流线间的压强之差D、两条流线间的单宽流量B、所有质点流速相等的流动D、在边界上流速必为零的流动35 .下述堰的分类哪个正确（）A、6/H>0.67薄壁堰B、0.67<8/H<10.0宽顶堰C0.67<8/H<2.5实用堰D、6/H>2.5薄壁堰36 .平底渠道闸孔出流，其闸下游出现远驱式水跃，则收缩断面水深hc与跃前水深h1的关系是（）。ahch1bhc=nc、<%d、不法判断37 .液体无旋流动是（）。A、所有

19、质点作直线运动的流动B、所有质点流速相等的流动C、有流速势函数存在的流动D、质点做圆周运动的流动38.已知某流动的流速分布为c,%=uz=0,则该流动(A、存在流速势函数，不存在流函数B、存在流函数，不存在流速势函数C、既存在流速势函数又存在流函数D、既不存在流速势函数又不存在流函数39 .渗流研究的是（）的运动规律。A、重力水；B、毛细水；C、气态水；D、薄膜水。40 .与地面水流相比，地下水流中不存在的流动状态时是（）。A、恒定流B、均匀流C、层流D、急流41 .恒定平面势流中，组成流网的流线与等势线的关系是（）A、相交B、正交C、共轲D、斜交42 .闸坝下有压渗流的流网形状与下列哪个因素

20、有关（）。A、上游水位B、渗流系数C、上下游水位差D、边界几何形状第三部分：填空题（每题分）1、流场中，各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究，那么微小平行六面体最普遍的运动形式有：,四种。2、土的渗透恃性由：,二方面决定。3、水击类型有：,两类。4、泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有,三种。5、构成液体对所绕物体的阻力的两部分是：,。6 .从理论上看，探索液体运动基本规律的两种不同的途径是：,。7 .在明渠恒定渐变流的能量方程式：J=Jw+Jv+Jf中，Jv的物理意义8、在水力学中，拉普拉斯方程解法最常用的有：,复变函数法，数值解法等。9.加大下游水深的工程措施主要有：,

21、使下游形成消能池；,使坎前形成消能池。10、溢流堰的过堰流量与堰顶水头的次方成正比。10、溢流堰的过堰流量与堰顶水头的次方成正比。11、作用于静止（绝对平衡）液体上的面积力有压力，质量力有重力。12、宽顶堰式闸孔出流。当下游发生远驱式水跃或临界式水跃时，为闸孔自由出流；当下游发生淹没式水跃时,闸孔淹没出流。13、液体质点的运动形式有平移、变形、旋转。14、渗流系数k与液体及土壤透水性质有关，它的物理意义是J=1时的渗流流速。第四部分：简答题（每题分）1、泄水建筑物下游有几种水流衔接与消能形式？它们的消能原理是什么？各应用在什么条件下？2、如图所示三个溢流坝，它们的上游坝高P均相同，堰上水头H相

22、同，试问图(a)(c)中的哪个收缩断面水深最小？（口）Ce）3、对于简单剪切流动，因其流线平行，流体质点作直线运动，所以该流动是无涡流。这种判断是否正确？为什么？4、土壤的哪些性质影响渗透能力？何为渗流模型？为什么要引人这一概念？5、渗流中所指的流速是什么流速？它与真实流速有什么联系？6、试比较达西定律与裘皮幼公式的异同点及应用条件。7、棱柱形底坡渠道水面曲线有十二条，而地下河槽中水面曲线只有四条，为什么8、有下面几种地下棱柱形河槽的水面曲线，试指出错误之处，并说明其错误原因并画出各种底坡上正确的水面曲线。9、浸润线是流线还是等势线？为什么？10、根据对液体微团运动的分析，地下水层流运动应该是

23、有旋运动，那么，又为什么将地下水的渗流运动看作为势流？11、怎样解释流网中出现三角形和五边形等情况？它对渗流计算有无影响?12、如图所示为某透水地基上的建筑物，11,22为两条等水头线，试问：(1)如果以11为基准面,22、33两等水头线的总水头值为多少(2)如果以2-2为基准面，11、33两等水头线的总水头值又为多少？1、22两等水头线的总水头值又为多少如果以水面33为基谁面，113、简述渗流模型取代实际渗流的基本原则。14、何谓流网，流网具有哪些性质？15、什么情况下，堰闸下游需要修建消能池？如何确定消能池的深度和长度。16、何谓有势流？有势流与有涡流本质区别是什么?17、渗流能否发生水跃

24、？为什么?18、简要说明泄水建筑物下游水流的特点及消能措施。第五部分：计算题（每题分）1、已知某流场的流速势为：（）=k（x2-y2）/2式中k为常数，试求：Ux及Uy;2、某分洪闸，底坎为曲线型低堰.泄洪单宽流量q=11R/s,上下游堰高相等为2米，下游水深ht=3米，堰前较远处液面到堰顶的高度为5米，若取？=0.903,试判断水跃形式，并建议下游衔接的形式。（E=hc+q2/2g?2hc2）3 .设有一平面流场，其流速为ux=vcos8,uy=vsin8,其中v,e均为常数，（1）证明该平面流场是连续的无涡流流动；（2）求该流动的流函数和速度势函数；（3）求出流线方程及和等势线方程。4 .

25、为引水灌溉，在一缓坡河道上修滚水坝以抬高水位。河道沁面近似矩形，坝宽与河宽大致相等，B=B0=12.0m,坝高p=p1=14.0m。当堰顶水头H=3.4m时，坝的流量系数为m=0.485o试求此时：经堰顶下泄的单宽流量及全水头；判断堰流与明渠水流的衔接形式；是否需要建消力池，如需要，请初步估算消力池深度。5 .已知不透水层坡度i=2.5父10工，土壤渗流系数k=4.3Ml0%cm/s,均匀渗流水深临=12m,求单宽渗流量q。6 .已知流体运动的速度场为：Ux=-f(r)y,Uy=f(r)x,uz=0.式中r=Jx2+y2,试确定：1)流线的形状；2)角变形率；3)角变形率等于零时的f(r)；4

26、)旋转角速度；5)无旋流动时的f(r)。7、下图为某溢流堰的基础轮廓和已绘出的流网图H=10米，渗透系数k=5x105m/s,已知相应于该网格的流线平均长度由=2.0米，试求图中A点的渗流流速，B点的动水压强。8、已知液体作平面流动的流场为：ux=y2-x2+2xuy=2xy-2y试问：此流动是否存在流函数少,如存在，试求之；此流动是否存在速度势(),如存在，试求之。9.已知有一液流ux=kyx2y2Uykxuz=0试分析液体运动的特征：（1）是恒定流还是非恒定流；（2）液体运动有无变形运动;（3）液体微团有无旋转运动；（4）求其流线方程。10 .某河中筑一单孔溢流坝，坝剖面按WESffi线设

27、计。已知坝上下游河底高程z,=100.00m,堰顶高程z2=116.50m,相应于设计流量Q=428m3/s时的上游水位z3=120.00m,下游水位Z4=115.50m,侧收缩系数君=0.98。要求：（1）判别是否淹没出流？（2）求堰顶宽度bo11 .某渠道与河道平行（如图），中间隔以渗透系数k=2x10,cm/s的细砂土岗，不透水层底坡i=0.025。当水渠沿的含水层厚度h1=2m时，河沿的含水层厚度h2=4m,河渠间距l=303mo求：渠道因渗漏所损失的单宽渗流量；12 .已知液体运动表示为卜=_2ay网=2ax2a为不等于零的常数，请分析液x2y2x2y2体质点的运动形式，如有流速势函

28、数则求之。13、某WESJ面的溢流坝采用闸门控制流量，坝宽100米，坝高10米，如图所示。当H=3.2m,Q=600m3/s,收缩断面水深hc=0.42m,下游水深ht=3.05m。(1)试判别下游衔接方式。(2)如果要修建降低护坦式消能池，请初估该流量下的池深Ux=-ky14、已知液体运动表示为<uy=kx,k为常数，请分析液体质点的运动。uz=015 .已知一平面流动的流速场为ux=x2-y2+x,uy=2xy-y。试判别该流场是否满足流速势函数。和流函数少的存在条件，若存在则求出。和力的表达式。16 .在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的泄水闸，已知闸前水深H=8m,闸门开度e

29、=2.5m,闸下游水深1=4.5m,闸门宽度b=8m,（闸门垂向收缩系数7=0.625,堰流的流量系数m=0.34,闸孔出流的流量系数N=0.60-0.18e/H）,不计行进流速，试求：（1）通过水闸的流量；（2）判断闸下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。17 .下图为某溢流堰的基础轮廓和已绘出的流网图H=12米，渗透系数k=4.5x10-5m/s,已知相应于该网格的流线平均长度As=2.0米，试求图中A点的渗流流速，B点的动水压强。+x一18 .已知流体运动的速度场为：ux=+t，uy=y,uz=0,试求在t=t0瞬间，通过A(Xo,yo,Z0)的流线方程。19、边界层内流速分布如

30、为布拉休斯假定4=上求排挤厚度、动量损失厚度及能量损U。二。失厚度。20、已知平面势流流函数为中=2x2-2y2,求流速势函数，并求点(2,3)处的流速。21、水闸闸基流网如图，上下游水深分别为H=13米，h=2米，3渗流系数k=2.5x10cm/s,A点AS=2m,求闸底板A点渗流流量及动水压强。22、已知液体作平面流动的流场为:ux=y2-x2+2xuy=2xy-2y力,如存在，试求之;4,如存在，试求之。试问：此流动是否存在流函数此流动是否存在速度势23、设某河槽剖面地层情况如图示，左岸透水层中有地下水渗入河槽，河槽水深1.0米，在距离河道1000米处的地下水深度为2.5米，当此河槽下游修建水库后，此河槽水位抬高了4米，若离左岸1000米处的地下水位不变，试问在修建水库后单位长度上渗入流量减少多少？其中k=0.002cm/s;s