水力学知识训练题

水力学试卷1：班级： 学号： 姓名： 分数： 一、填空题（18分）水流机械能分为 、 、和 三种形式。按水流运动要素是否随时间变化，水流可分为 和 。某A点真空高度为2m,则A点的相对压强P相= 千帕；绝对压强卩绝=—相 P绝工程大气压。渐变流有两个特性：1）流线近似为 2）在过水断面上（底部是固定边界）,动水压强的分布规律和 相同。对于明渠均匀 、 、和 三线平行。佛汝得数的表达式为Fr= ，当Fr 时为急流；其力学意义是代表水流的和 两种作用力的对比关系。明渠雷诺数的表达式为Re= ，当Re 为紊流。二、单项选择题：（10分）1、 仅有重力作用的同一液体，压强的特性是（）A、同一水平面大小相等 B、任意两点大小相等C、任一直线上的点大小相等 D、过连通器同一水平面上大小相等。TOC\o"1-5"\h\z2、 明渠均匀流水面流速0.9m/s,则下列那个流速可能是水面下0.4H处的流速：（ ）（A）1.2m/s （B） 1.0m/s （C） 0.9m/s （D）0.6m/s3、 某平底水闸闸前水头4.2m,当闸门开启度4.0m,下列关系哪一个是正确的：（ ）（A）Q叫05 （B） Q叫1 （C） Q叫15 （D）Q沈2、4、 平面板上静水总压力的压力中心在平板淹没部分的（）A、形心以下B、形心处C、形心之上D、形心或形心以下5、 当水流恒定时流线与迹线（ ）A、平行B、垂直 C、重合D、相交6、两根管子的材料及加工工艺相同，但管径不同（dl>d2）则（）

TOC\o"1-5"\h\zA、n>nc=c入B、n>n入，>入 C<C1 1 111212 1 2 1 2C、n=n入<kC<C D、n=n入<kC>C1 2 121212 1 2 1 27、两条断面形状和尺寸的渠道，通过的流量相等，订〉i2n1=n2时，则正常水深与临界水深关系为（）A、h01>h02A、h01>h02， hk1>hk2B、h01<h02hk1=hk2C、h01>h02， hk1<hk2D、h01=h02hk1=hk28、dEs/dh<0的明渠水流是A、急流A、急流B、缓流C、临界流D、均匀流三、判断题：（10分）1、 均匀流一定是恒定流，非均匀流一定是非恒定流。2、 同种液体的密度、容重、粘滞系数均与温度有关系3、实际水流中若无能量的输入或输出，总能量沿流程总是下降的，断面比能沿流程也TOC\o"1-5"\h\z总是下降的。 （ ）4、 长管就是只考虑流速水头和局部水头损失的有压管道。 （ ）5、 同样的条件下堰流的泄流量大于闸孔出流的泄流量。 （ ）6、 缓坡上一定是缓流，陡坡上一定是急流。 （ ）7、水面线计算时都是从上游向下游计算的。 （）8、引起沿程水头损失和局部水头损失的根源是相同的。 （）9、 WES曲线型堰的实际堰顶水头H大于设计水头Hd时，流量系数m大于0.502（）d10、 当宽顶堰的下游水位低于堰顶高程时堰流一定是自由出流，反之一定是淹没出流。绘图题：（15分）1、 定性绘制图1所示的矩形受压面ABCDE上的静水压强分布图。2、 定性绘制图2所示的柱面AB上的压力体图。

3、定性绘制下面棱柱体渠道的水面线（各段均足够长，糙率相同，）3、定性绘制下面棱柱体渠道的水面线（各段均足够长，糙率相同，）五、计算题：（42分）1、迎水面水深H=10m,坡度AB为1：1.5（竖：横），求1m宽度的坡面上所受的静水总压力的水平分力和垂直分力。2.如图4所示，为水电站压水管渐变段，已知：D=1.5m,d=1.0m,渐变段起点处压强p1=392kPa,管中通过的流量为Q=1.8m3/s。设0冲2=1.0,忽略水头损失。试求：渐变段支座承受的轴向力， （14分）3、某河上建5孔溢流坝，每孔净宽b=8.0m,断面为WES型、平板闸门，闸敦厚d=2.0m,侧向收缩系数为0.96，下游水位为326.72米，溢流坝流速系数申=0.95，设计水位、堰顶高程、堰上下游底板高程如下图。闸门开度e=2.5m，下游断面近似为矩形，水深为正常水深，h0=4.22m,河宽与堰宽大致相同。试求：1）下泄设计洪水流量；2）判断建筑物下游是否需建消力池；3）若需要建消力池，建一挖深式消力池，池深S=1.70m，对应h''c=5.79m,hc=0.57,Az=0.17m试判断此消力池是否满足要求？（堰前流速水头忽略不计）水力学试卷2：一、单项选择题（每小题1分，共26分）TOC\o"1-5"\h\zp=常数的液体一定是 （ ）牛顿液体 B.不可压缩液体 C.实际液体D.理想液体发生真空的位置 （ ）A.绝对压强小于零B.真空值小于零C.真空高度小于零D.相对压强小于零平面板上静水总压力的压力中心在平板淹没部分的 （ ）CC.叉管C.与管径有关C.压能减少C.hf沿程不变C.无自由液面C.m/sA.形心以下 B.形心20个工程大气压相当于A.20米水柱 B.196米水柱一条流线只能反映出所在点上的质点的A.运动轨迹 B.运动方向总流中一段内流线全为直线时，流管为A.直管 B.弯管管流临界雷诺数A.不变 B.随v而变液体流动的能量损失是指沿流程的A.机械能减少 B.动能减少在简单管道的计算中A.h=0 B.h=0fj明渠水流的特征是A.无固体边界 B.p=0流量模数K计算时应采用的单位是A.无单位B.m3梯形断面为水力最佳断面时C.形心以上D.形心或形心以下（）C.15.2米水银柱D.14.72米水银柱（）C.速度大小D.流量的大小（）D.等断面直管（）D.与流量有关（）D.明渠水面的下降（）D.Q沿程不变（）D.有自由水面（）D.m3/s（）A．b=2hB．b=mhC．b=2bD．h=2R13．对临界水深大小不影响的因素是A．iB．QA．iB．QC．断面面积D．水面宽度14.等于临界底坡的渠道一定是A.逆坡渠道B.A.逆坡渠道B.平坡渠道C．变坡渠道D．顺坡渠道15．圆管层流过水断面上的流速分布沿半径方向是A.直线型B.A.直线型B.抛物线型 C.对数曲线型D.指数曲线型16.对于有压管流,H=hf的应用条件是A.长管B.短管A.长管B.短管C.简单管道D.复杂管道17.明渠恒定均匀流A.17.明渠恒定均匀流A.i=J=J B.i工J工Jzz18.影响水的p值(或v值)的主要因素是C.i工D.i=JA.压强密度A.压强密度C.温度D.流速梯度远驱水跃衔接的水跃的旋滚发生在A.收缩断面的上游B.A.收缩断面的上游B.收缩断面的下游C.收缩断面处D.堰顶仅有重力作用的同一液体，压强的特性是A.同一水平面大小相等B.任意两点大小相等A.同一水平面大小相等B.任意两点大小相等C.任一直线上的点大小相等D.过连通器同一水平面上大小相等恒定流时流线和迹线A.相交B.重合A.相交B.重合C.均为直线D.均为曲线湿周和水力半径用以描述过水断面的A.大小B.宽度A.大小B.宽度C.形状D.深度曼宁公式的适用条件为A.层流区B.紊流区A.层流区B.紊流区C.光滑区D.阻力平方区管嘴出流比孔口出流的流量增大是因为A.进口收缩B.A.进口收缩B.进口条件C.作用水头不同D.收缩断面出现真空25．计算急流的水面线时A.A.从下游控制断面水深向上游推算不能按均匀流计算26．曲线型真空剖面堰的堰面形状A.高于自由溢流水舌下缘C.与自由溢流水舌形状无关B.确定上游控制断面水深往下游推算不能按渐变流计算（）B.低于自由溢流水舌下缘D.与自由溢流水舌下缘相同3.3.谢才系数C的单位和重力加速度的单位相同。二、判断题 （每小题1分，共10分；你认为正确的在题后括号内画“V”，反之画“X” 。）理想液体指无粘滞性的液体，即p=0。2.2.4.54.5.测压管水头线沿程上升时，流速水头一定沿程减少。由于水流质点的混掺作用使紊流的流速分布较层流的均匀。6.应用能量方程时，计算点常选在管道的中心线或自由液面上。均匀流一定是恒定流，非均匀流一定是非恒定流。短管就是只要考虑流速水头和局部水头损失的有压管道。环状管网结点流量平衡方程为：:Q.=0。i10对于WES剖面的实用堰，当Ho=Hd时，其流量系数等于0.502。三、定性绘图和问题分析题（共16分）如图1所示，一上游为折面的重力坝，要求绘制出直接求解折面ABC静水总压力P的水平方向分力PX和铅直方向分力PZ的计算图形，并写出相应的计算公式。（6分）XZ

图12．如图2所示，一棱柱体渠道由三段组成，假定各段渠道足够长，绘制可能出现的各种水面曲线的型式，并说明各种水面线ES沿流程如何变化。 （5分）图23．如图3所示，定性绘制出虹吸管工作时的总水头线和测压管水头线，并标示出现真空的管段且指出真空值最大的过水断面。 （5分）图3四、计算题 （共48分）1.如图3所示一虹吸管，现已知上下游水位差Z=1.0m,各管段长LAB=10m、LBC=6m、LCD=12m，管径d=500mm,进口装滤水网、无底阀Z进口=2.5、管的顶部有30°的折角转弯两个Z弯头=0.55、出口Z出口=1.0,入=0.027,虹吸管内最大真空值为hv=7.0m。试求：①虹吸管的输水能力；②虹吸管的最大安装高度hs。 （14分）2.如图4所示，为水电站压水管渐变段，已知：D=1.5m,d=1.0m,渐变段起点处压强p1=392kPa,管中通过的流量为Q=1.8m3/s。设0严02=1.0,忽略水头损失。试求：渐变段支座承受的轴向力, （14分）图某进水闸如图5所示,闸底板为具有圆弧形进口的宽顶堰,闸前渠道为矩形断面,无侧向收缩，B0=B=15m,上下游堰高相等，P上=P下=1m,闸门为平板闸门，下游水深0 上下t=0.6m,当闸门开启度e=0.8m,水头H^=2m,问此时泄流量多大？若上游来流量不孔变，闸门完全开启时，测得堰上水头H堰为多少？假设堰流的流量系数0.369，闸孔出流堰的流量系数为0.528,计算中不考虑行近流速的影响。12分）图5

8分）4.如图6所示，平板闸门两侧承受水压力。已知门宽b=3m,h1=2m,h2=lm,门重G=4.41kN，闸门与门槽之间的摩擦系数f=0.38分）试求：开启闸门所需的提升力T。Th,I图6水力学试卷3：题号-一-一三四五六总分分数一．填空题：（每空1分，共15分）某点绝对压强为2m,该点的相对压强p相= kPa；真空压强p真= 工程大TOC\o"1-5"\h\z相 真气压。运动要素不随时间变化的水流可称为 流。仅降低下游护坦的底流消能工程措施称为 。流线可以形象的表示水流的运动状况，流线越稀疏表示水流的流速越 。一般明渠水流临界雷诺数为 ，当实际水流雷诺数超过临界雷诺数时，则可以认为该水流为 。明渠水流从 流过渡到 流时，会产生水跃现象。某闸门开启度e=5m，此时垂直收缩系数s'=0.75，贝I」闸后收缩断面水深h= m。c某矩形断面渠道，当水深h=0.6m，底宽b= m时则符合水力最佳断面要求。棱柱体渠道恒定流水面线定量计算时，急流应该从该断面向 游推算。水流产生能量损失的根本原因是因为液体有 性。水头是单位 的液体所具有的能量，水流的位置水头与压强水头的和称为 水头。二．选择题：（每小题2分，共20分）1.明渠均匀流水面流速0.9m/s，则下列那个流速可能是水面下0.4H处的流速：（ ）（A）1.2m/s （B）1.0m/s （C）0.9m/s （D）0.6m/s某平底水闸闸前水头4.2m，当闸门开启度1.2m,下列关系哪一个是正确的：（ ）(A)Q(A)Q叫5(C)Q十5(D)Q弋长管水力计算中一般可以忽略：(A)工(A)工hf+Zhf(B)Zhf+v2/2g(C)Z々+v2/2g (D)Zhf+Zh.+v2/2g某流速超过1.2m/s的长直管道沿程水头损失与下列哪种因素无关：（）TOC\o"1-5"\h\z（A）Q （B）n （C）l （D）Re下列那个挑流消能挑射角比较合理： （ ）（A）75° （B）60° （C）45° （D）30°下列叙述正确的是： （ ）（A）恒定水流总是从流速大的地方流向流速小的地方（B）恒定管流进口总水头必然大于出口总水头（C） 壅水建筑物下游必须建消能工程措施（D） 恒定流沿水流方向测压管水头必然下降长直棱柱体缓坡渠道发生明渠均匀流则 （ ）（A）F<1 （B）F=1 （C）F>1 （D）F>2rrrr当渠道某断面水深H=0.54m时，E^2.2m，渠道HK=lm,因渠道底坡变化导致水深增加到H=0.8m时（渠道流量、断面形状不变）有： （ ）A)EsA)Es2>2.2mB)Es2=2.2mC)Es2<2.2mD)Es2<0.8m某曲线型实用堰最大堰上水头为H，则设计水头HD较合适的是:maxdA)H=l.l0A)H=l.l0HdmaxB)H=l.05HdmaxC)H=HdmaxD)H=0.95Hdmax(D)(D)l0. 下面图示中同样水流条件下，那个挡板所受的水平力最大：BB)注：箭头指向水流方向，后面为挡板）

三．绘图题：（每小题5分，共10分）1.试定性绘制下图所示恒定管流的测压管水头线和总水头线。2•定性绘制下面棱柱体渠道的N-N线、K-K线和水面线（各段均足够长，各段糙率、断面四．计算题：（每小题10分，共40分）1•某长直梯形渠道，已知渠道通过恒定流量Q=5.3m3/s，渠道底宽b=6m,糙率