武大水力学习题第7章 明槽恒定流动教案

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。()(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6、已知某水闸下游收缩断面水深hc0=0.6m(相应的跃后水深hc0=3.m，下游河道水深t=1.4m,则闸下将发7、明渠中发生M3、S3、H3、A3型水面曲线时，其弗劳德数Fr()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9、有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、底坡和糙率均相同，但底宽b1>b2,则其均匀流水深h01和h0201大于h02h0210、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，则和h0201h02h02有以下几种情况，则通过流量最大的渠道是()12、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13、M2型水面曲线发生在坡上，其水流属于流。曲线的特征是14、两条棱柱形明渠的断面形状、尺寸、底坡和通过的流量均相同，但糙率不同(n1>n2)。它们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，18、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<n2)。则其正常水深h01和h02的比较是21、棱柱形明渠恒定渐变流基本微分方程dh/ds=(i-J)/(1-Fr2)表示水深h沿程变化规律，其分子反映水流的 ,分母反映水流的。/22、平底棱柱形明渠的水跃函数为,水跃的前后水深以h和h表示，则有水跃函数关系式。23、明渠水流的弗劳德数Fr表示水流的_____力与_____力作用之比，可作为判别流态的标准，当水流为急流时，_____力作用为主，Fr______，当水流为缓流时，_____力作用为主，Fr______。24、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，25、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，26、定性绘出图示两段宽度不同的棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充段糙率相同)27、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，28、定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。(各渠段均充分长，29、下列两图中所绘水面线是否正确，试分析改正之。30、宽矩形渠道由三段组成，均为长渠，三段渠道底宽均相等。AB渠段糙率为n1，BC渠段糙率为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。32、一宽度b=1.0m的矩形断面棱柱形渠道，通过流量qv=3.13m3/s时，正常水深h0=1.5m。(2)测得某断面水深h=1.25m，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Δs=100m两个断面测得水深分别为h1=2m及h2=3m。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 34、有一梯形断面渠道，底坡i=0.0005，边坡系数m=1,糙率n=0.027，过水断面面积A＝10m2。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F=i9/20q1/10/(n9/10g1/2)式中i为底坡；n为r糙率；q为单宽流量；g为重力加速度。38、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=3m。(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。已知渠道断面为矩形，上游渠宽b1=3m，正常水深h01=1.8m，下游渠宽b2=4m，正常水深h02=2m，渐变段底坡i=0，上游端断面A处水深h=1.94m;渠中流量qv=10m3/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。B42、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43、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h1<h2+a。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=6m2/s。跃前水深h1=0.5m，水流作用在单宽低坎上的总压力R’=(pgh2)/12(2)此跃后水深与无低坎时的跃后水深相比，哪个大?大多少?46、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=0.2m，v00求流量和流速。(Q=16.58m3/s,v=1.318m/s)流量Q=16m3/s时，求水深h，问流速是否超过2.0m/s？(h=2.6m,v=1.86m/s<2m/s)水深h=7.10m。已知某一渠段的0(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56、已知三角形断面明槽的边坡系数m，流量Q，底坡i和糙率n，试导出其正常水深的表达式。当00=0.815m)别根据水力最佳断面条件和A/A=1.04的实用经济断面条件选择宽深比β,确定正常水深h和底件:hm=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=19.8m2,v=1.514m/s)59、若不对称的梯形断面两侧边坡系数分别为m,m，试推导其水力最佳条件。3Ki。K求临界坡度i。(0.00628)K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？68、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b的增加而变化的规律为：KK70、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。(3.13m3/s)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Q=60m3/73、一直径D=1.0m的水平无压圆管中发生水跃，已知流量Q=1.0m3/s，跃前水深h'为0.4m，求跃74、试证明与水跃函数的极小值Jmin相应的水深满足条件75、试证明，在边坡系数为m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76、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，K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77、实验水槽中的水流现象如图所示，且流量不变，若提高或降低尾门，试分析水跃位置向哪边移78、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i=0.0005，下段底坡i=0.00033，排水入下游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b=5m，底坡i=0.005，分为充分长的两段，糙率分别为n=0.0225和1/s时，试判断两段渠道底坡的性质，并定性绘出水面曲线。281、矩形断面渠道，上、下两段宽度相等，底坡i>i，当单宽流量q=4m3/s时，正常水深分别为流量Q=35m3/s。渠中建有一座节制闸，当闸前水深H=4m时，计算节制闸上游的水面曲线，确定回水影响范围（本题以水深与正常水深相差不到1cm的断面