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 (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) 5、发生水跃的充分必要条件是 6、已知某水闸下游收缩断面水深h0=06m(相应的跃后水深hc0"=3.5m),临界水深hc=1.6m,下游河道水深t 14m,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>n2,则其均匀流水深h和 ha2的关系为 (I)hoI >h02 (2)0l ho ()01= ho (4)无法确定 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ho 和h2的关系为 (2ho1小于ho 3)相等 4)无法确定 10、有两条梯形断面渠道Ⅰ和2,其流量、边坡系数、底宽及底坡均相同,但糙率n1>m2,则其均匀流水深h和 ha2的关系为 (1)ho大于ho (2ho1小于ho2 (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=4m ho1=lm (2)b2=2m (3)b3=2.83m 03=1.414m (4)b4=267m 04=1.5m 12、矩形明渠水流中,断面单位能量Es与势能h之比值Esh=1.8时,水流的弗劳德数Fr为 Fr>1.0 Frm2)。它们的正常水深h1_h02 临界水深helh2。 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) l8、若明渠均匀流水深0=3m,相应流量的临界水深he=1.5m,则弗劳德数Fr的范围为 若流量不变,糙率n增大,则F 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<n2)。则其正常水深ho1和 2的比较是 临界水深hel和h2的比较是 临界底坡ll和i2的比较是 21、棱柱形明渠恒定渐变流基本微分方程d駟ds=(J)l-Frˉ)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,各段糙率相同)
37 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 hc0 = 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 h02 (2)h01小于 h02 (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 = 1.414m (4) b4 = 2.67 m ， h04 = 1.5m 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 ( ) (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、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 < n2)。则其正常水深 h01 和 h02 的比较是__________，临界水深 hc1 和 hc2 的比较是____________,临界底坡 ic1 和 ic2 的比较是 _______ _______。 21、棱柱形明渠恒定渐变流基本微分方程 d h/d s =(i-J )/(1-Fr 2 )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，各段糙率相同)
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,各段糙率相同) 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。(各渠段均充分长,各段糙率 相同) i <ic (an (T■ 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,各段糙率相同) 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,各段糙率相同) 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,BC渠段糙率为n,CD渠段糙 率为n3,m1<n3<n2。三段渠道底坡相等(心)。定性绘制水面线,并注明水面线类型 1、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。 co:收缩断面水深;临界底坡,hc:临界水深:d:消能池池深
38 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，各段糙率相同) 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。(各渠段均充分长，各段糙率 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，各段糙率相同) 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，各段糙率相同) 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 n2，CD 渠段糙 率为 n3，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 : 消能池池深
32、一宽度b=10m的矩形断面棱柱形渠道,通过流量q=313m3时,正常水深h=15m。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=1.25m,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=0.01的等宽矩形断面渠道,内盛静水。今在相距△=100m两个断面测得水深分别为h1=2m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。(203s) 34、有一梯形断面渠道,底坡0.00,边坡系数m=1.糙率m0027,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=234m,b=1.94m9.19m3 s,h=226m;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=p=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="q"0ng"2)式中i为底坡;n为糙率:q为单 宽流量:g为重力加速度。 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
39 32、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 s =100 m 两个断面测得水深分别为 h1=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，边坡系数 m=1,糙率 n=0.027，过水断面面积 A＝10 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 /( ) 9 / 2 0 1 / 1 0 9 / 1 0 1 / 2 F r = i q n g 式中 i 为底坡；n 为糙率；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
0、有一由两段不同底坡i1和n的渠道相连接的棱柱形明渠,渠道断面为矩形,宽度b=3m。当通过流量q= 15m3时,已知n1和2渠段的正常水深分别为1=07m,h02=2m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。已知渠道断面为矩形,上游渠宽b1=3m,正常水深ho1=1.!8m 下游渠宽b2=4m,正常水深h02=2m,渐变段底坡=0,上游端断面A处水深h=194m,渠中流量q√=10m3k。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 42、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。(q>q>q。>q。) 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 44、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h和h2的取值大小 或范围
40 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。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。 42、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。 ( qd qa qc qb ) 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。 44、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=6m/。跃前水深h 5m,水流作用在单宽低坎上的总压力R'=(gh2)/2。取动量校正系数为1 (1)求跃后水深h2 (h2=355m;无低坎时h=359m) (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=l。在水平渠段上的水跃共轭水深为h1=02m,h2=0.6m,求通 过渠道的流量φ。[梯形断面形心的深度k=h(3b+2bh)/6(b+mh)](q,=0.849m3/s) 47、某矩形断面平底渠道,底宽b=7m,通过流量q=40m/s。若渠中发生水跃时,跃前水深h=0.8m。求该水跃 的水头损失。(2=407×2.5)=2.28ms:AE=064m) 48、梯形断面壤土渠道,已知通过流量Q=10.5m3/s,底宽b=89m,边坡系数m=1.5,正常水深h。=125m 糙率n=0.025,求底坡讠和流速v (i=0.000377,v=0.78m/s 49、有一灌溉干渠,断面为梯形,底宽b=22m,边坡系数m=1.5,实测流量Q=81lm3/s时,均匀流水深 ho=2m,在1800m长的顺直渠段水面落差Ah=0.5m,求渠道的糙率n。(m=0.0228 50、一石渠的边坡系数m=0.1,糙率n=0020,底宽b=4.3m,水深h=2.75m,底坡i=1/2000,求流量和
41 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 ( ) / 2 2 R = gh1 。取动量校正系数为 1。 (1)求跃后水深 h2； ( h2 = 3.55m ；无低坎时 h2= 3.59m ) (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=0.2 m，h2=0.6 m，求通 过渠道的流量 qv。[梯形断面形心的深度 hc= h(3b + 2bh)/ 6(b + mh) ] ( q 0.849m /s 3 v = ) 47、某矩形断面平底渠道，底宽 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； E = 0.64m ) 48、梯形断面壤土渠道，已知通过流量 Q 10.5m /s 3 = ，底宽 b = 8.9m ，边坡系数 m =1.5 ，正常水深 h0 =1.25m ， 糙率 n = 0.025 ，求底坡 i 和流速 v 。 ( i=0.000377 ,v=0.78m/s ) 49、有一灌溉干渠，断面为梯形，底宽 b = 2.2m ，边坡系数 m =1.5 ，实测流量 Q 8.11m /s 3 = 时，均匀流水深 h0 = 2m ，在 1800m 长的顺直渠段水面落差 h = 0.5m ，求渠道的糙率 n 。 (n=0.0228 ) 50、一石渠的边坡系数 m = 0.1 ，糙率 n = 0.020 ，底宽 b = 4.3m ，水深 h = 2.75m ，底坡 i = 1/ 2000 ，求流量和
流速。(Q=16.58m/s,v=1.318m/s) 51、直径为d的圆形管道中的明槽均匀流动,试根据式(72-5)导出Q/Q1~h/d的关系式(Q1为h/d=1时的 流量),并论证当充满度h/d为多大时,Q/Q1达到最大值。(h/d=0.938时Q/Q=1.076) 52、有一顶盖为拱形的输水隧洞过水断面为矩形,宽b=3.3m,糙率n=0017,底坡i=0001,当流量Q=16m3/s 时,求水深h,问流速是否超过20m/s?(h=2.6m,v=1.86m/s<2m/s) 53、一梯形断面土渠,糙率n=0025,边坡系数m=1.5,底坡i=0001,流量Q=75m3/s,规定流速 ⅴ=08m/s。试确定渠道的底宽和水深。(b=28.52m,h=2.86m) 4、一大型输水渠道为梯形断面,底坡i=1/25000,糙率n=0.015,设计流量Q=500m3/s时,正常水深 ha=7.10m。已知某一渠段的边坡系数m=20,请设计该渠道的底宽,并计算相应的流速。(b=40.3m,v=1.293m/s) 5、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==hB,x 4h1B 2B 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 m=0.75,Q=0.3m3/s,i=0.0004,n=0.013时,求正常水深h。(ho=0.815m) 57、已知梯形断面渠道的流量Q=30m3/s,糙率n=0025,边坡系数m=1.5,底坡i=0000,试分别根据水 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。和底宽b,并校核流速是否
42 流速。 (Q=16.58m3 /s ,v=1.318m/s ) 51、直径为 d 的圆形管道中的明槽均匀流动，试根据式（7-2-5）导出 Q / Q1 ~ h / d 的关系式（ Q1 为 h / d = 1 时的 流量），并论证当充满度 h / d 为多大时， Q1 Q / 达到最大值。 (h/d=0.938 时 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 b = 3.3m ，糙率 n = 0.017 ，底坡 i = 0.001 ，当流量 Q 16m /s 3 = 时，求水深 h，问流速是否超过 2.0 m /s ？ (h=2.6m,v=1.86m/s<2m/s ) 53、一梯形断面土渠，糙率 n = 0.0225 ，边坡系数 m =1.5 ，底坡 i = 0.0001 ，流量 Q 75m /s 3 = ，规定流速 v = 0.8m /s 。试确定渠道的底宽和水深。 (b=28.52m ,h0=2.86m ) 54、一大型输水渠道为梯形断面，底坡 i =1/ 25000 ，糙率 n = 0.015 ，设计流量 Q 500m /s 3 = 时，正常水深 h0 = 7.10m 。已知某一渠段的边坡系数 m = 2.0 ，请设计该渠道的底宽，并计算相应的流速。(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= hB 3 2 , = + + + + 2 2 2 4 1 4 ln 2 1 ) 4 1 ( 2 4 B h B h B h B h h B ) 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 0.75, 0.3 / , 0.0004 , 0.013 3 m = Q = m s i = n = 时，求正常水深 h0 。 (h0=0.815m ) 57、已知梯形断面渠道的流量 Q 30m /s 3 = ，糙率 n = 0.025 ，边坡系数 m =1.5 ，底坡 i = 0.0009 ，试分别根据水 力最佳断面条件和 A / A m =1.04 的实用经济断面条件选择宽深比 ，确定正常水深 h0 和底宽 b ，并校核流速是否
满足0.6m/s<v<20m/s? (1)按水力最佳断面条件:h=3.006m,b=1.828m:A=19.05m2,V=1.575m/s(2)按 A=1.04设计实用经济断面h=2.053m,b=6.574m,A=19.8m2,v=1.514m/s) 58试证明:(1)水力最佳的梯形断面水力半径R=h/2:(2)给定过水断面面积A,边坡系数m=1/3(a=60°) 的梯形水力最佳断面的湿周为最小 59、若不对称的梯形断面两侧边坡系数分别为m,m2,试推导其水力最佳条件 60、矩形渠槽,底宽b=4m,水深h=1.5m,设槽底糙率n,=0.0225,槽壁两边的糙率分别为n,=0.017和 n3=0012,试计算综合糙率。(n=0.0209) 61、有一土渠,经过衬砌,已知底部糙率n1=00225,中部糙率n2=003,上部糙率n,=0.02,各部分相应的 湿周长度分别为x1=632m,x2=537m,x3=3.13m,试计算综合糙率。(n=0.0258 62、某河流在汛期洪水漫滩,实测纵向水面坡度J。=0.0003,主槽水深h1=3m,水面宽B1=120m,滩地水深 h2=15m,水面宽B2=230m。糙率分别为n1=0.025,n2=0.035。试估算洪水流量。(742.7m/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:Q=17m3/s,v=1.6m/s,B=80m (2)乙河:Q=170m3/s,v=6.86m/s,B=90m。 (甲:缓流:乙:急流) 64、一梯形断面渠道,底坡宽b=10m,边坡系数m=1.5,流量Q=20m3/s,分别对底坡i=0.000和i=0.3两 种情况确定其临界水深 (1)0.714m,(2)0.726m) 5、有一矩形断面渠道,宽度B=6m,糙率n=0.015,流量Q=15m3/s,求临界水深h和临界坡度i。 (0.86m,0.0039)
43 满足 0.6m /s v 2.0m /s ？ ((1)按水力最佳断面条件: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 ) 58、试证明：（1）水力最佳的梯形断面水力半径 R = h / 2 ；（2）给定过水断面面积 A，边坡系数 m =1/ 3 （ 0 = 60 ） 的梯形水力最佳断面的湿周为最小。 59、若不对称的梯形断面两侧边坡系数分别为 1 m2 m , ，试推导其水力最佳条件。 60、矩形渠槽，底宽 b = 4m ，水深 h = 1.5m ，设槽底糙率 n1 = 0.0225 ，槽壁两边的糙率分别为 n 2 = 0.017 和 n3 = 0.012 ，试计算综合糙率。 (n=0.0209 ) 61、有一土渠，经过衬砌，已知底部糙率 n1 = 0.0225 ，中部糙率 n2 = 0.03 ，上部糙率 n3 = 0.02 ，各部分相应的 湿周长度分别为 1 = 6.32m,2 = 5.37m,3 = 3.13m ，试计算综合糙率。 (n=0.0258 ) 62、某河流在汛期洪水漫滩，实测纵向水面坡度 J P = 0.0003 ，主槽水深 h1 = 3m ，水面宽 B1 =120m ，滩地水深 h2 =1.5m ，水面宽 B2 = 230 m。糙率分别为 n1 = 0.025,n2 = 0.035 。试估算洪水流量。 (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： Q 173m / s,v 1.6m / s,B 80m 3 = = = ； （2）乙河： Q 1730 m / s,v 6.86m / s,B 90m 3 = = = 。 (甲：缓流；乙：急流) 64、一梯形断面渠道，底坡宽 b = 10m ，边坡系数 m =1.5 ，流量 Q m / s 3 = 20 ，分别对底坡 i = 0.0005 和 i = 0.3 两 种情况确定其临界水深。 （(1)0.714m; (2) 0.726m ） 65、有一矩形断面渠道，宽度 B = 6m ，糙率 n = 0.015 ，流量 Q m / s 3 =15 ，求临界水深 hK 和临界坡度 K i 。 ( 0.86m; 0.0039 )
66、有一梯形断面渠道,底宽b=6m,边坡系数m=20,糙率n=0.0225,通过流量Q=12m3/s,求临界坡度 (0.00628) 67、某一工程施工截流时,龙口近似为矩形断面,宽度b=100m,水深h=3m,流量Q=2100m3/s,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:b398(αQ2/g)时,随b的增加而增大 在跌坎上游约4m处测得水深为1.0m,试估算其单宽流量。 (313m3/s) 71、某矩形断面平坡渠道,底宽b=8m,流量Q=16m3/s,设跃前水深h=0.6m,求跃后水深h和水跃长度 (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12043m,流量Q=60m3/s,测得跃后水位高 程为1235m,试求水跃中单位体积水体所消耗的能量和消能率。(29.89KJmn3,48.7%) 3、一直径D=10m的水平无压圆管中发生水跃,已知流量Q=1.0m3s,跃前水深h为0m,求跃后水深h(0.802m) 74、试证明与水跃函数的极小值J相应的水深满足条件-aQB=0
44 66、有一梯形断面渠道，底宽 b = 6m ，边坡系数 m = 2.0 ，糙率 n = 0.0225 ，通过流量 Q m / s 3 =12 ，求临界坡度 K i 。 ( 0.00628 ) 67、某一工程施工截流时，龙口近似为矩形断面，宽度 b =100m ，水深 h = 3m ，流量 Q m / s 3 = 2100 ，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： 2 1 5 b 3.98(Q / g ) 时， K i 随 b 的增加而减小； 2 1 5 3 98 / b . (Q / g ) 时， K i 随 b 的增加而增大。 70、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 ) 71、某矩形断面平坡渠道，底宽 b = 8m ，流量 Q m / s 3 =16 ，设跃前水深 h . m ' = 0 6 ，求跃后水深 '' h 和水跃长度。 ( 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 Q m / s 3 = 60 ，测得跃后水位高 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/m3 ; 48.7%) 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，求跃后水深 '' h 。(0.802m) 74、试证明与水跃函数的极小值 min J 相应的水深满足条件 1 0 3 2 = − gA Q B '
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 n2+(=B+1)n3+(=B+1)B+1)m2+(=B+1)B 32 其中 n=h/h,Bs.6 Q 76、矩形断面斜坡明槽上发生水跃,假设水跃区水体的重量G=Ky(h+h)(L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h=1+8W-1,式中 WI=Fr/cos KLIne L, Fr=ag/(gh) η7、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动,为什么? 薄壁堰 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 (2) 4) 0 (10)
45 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 ] 3 0 1 3 1) 2 3 1)( 1) [( 2 3 1) ( 2 5 ( 2 2 4 3 2 − = + + + + + + + + − 其中 5 / 2 1 / 2 ' ' '' ' / , , g mh Q mh b = h h = = 76、矩形断面斜坡明槽上发生水跃，假设水跃区水体的重量 ( ) 2 1 ' '' G = KL h + h （ L 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 1 8 1 2 1 2 ' 1 '' = + W − h h ，式中 ], /( ) sin /[cos 3 2 2 ' ' '' 1 2 1 2 1 Fr q gh h h KL W Fr = − = + 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动，为什么？ 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i1=00065,下段底坡i2=0.0003,排水入下游河道中,已知在排泄一定流量时两段渠道 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b=5m,底坡i=0005,分为充分长的两段,糙率分别为n1=00225和n2=0015。 当流量Q=5m3/s时,试判断两段渠道底坡的性质,并定性绘出水面曲线 81、矩形断面渠道,上、下两段宽度相等,底坡;>i2,当单宽流量q=4m3/s时,正常水深分别为 han=066m,ha=1.55m,试绘制水面曲线,并确定水跃发生在哪段渠道中。 82、梯形断面明槽,底坡b=10m,边坡系数m=1.0,糙率n=0025,分为底坡不同的三段 =0001,l1=5000m,2=0,l2=150m,i=0.05,1=500m。设流量Q=15m3s,试分析和计算其水面曲线。 150m 5 500m 83、一梯形断面土质渠道,糙率n=0.025,底宽b=8.2m,边坡系数m=1.5,底坡i=0.0004,通过流量 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lcm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表示为sh,h131+常数 85、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l不同时,渠道中会出现哪些类型的水面曲线? (2)若渠道断面均为矩形,底宽b=10m,糙率n=0.025,水平段长度l=37m,长渠底坡i=0.03,且已知通过 的流量Q=80m3/s,闸下收缩断面水深h=0.68m,试计算水平段和长渠上的水面曲线 l2=0.03
46 79、一排水渠上段底坡 i 1 = 0.0005 ，下段底坡 i 2 = 0.00033 ，排水入下游河道中，已知在排泄一定流量时两段渠道 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 b = 5 m，底坡 i = 0.005 ，分为充分长的两段，糙率分别为 n1 = 0.0225 和 n2 = 0.015 。 当流量 Q 5m / s 3 = 时，试判断两段渠道底坡的性质，并定性绘出水面曲线。 81 、矩形断面渠道，上、下两段宽度相等，底坡 1 2 i i ，当单宽流量 q 4m / s 3 = 时，正常水深分别为 h01 = 0.66m, h02 =1.55m ，试绘制水面曲线，并确定水跃发生在哪段渠道中。 82 、梯形断面明槽，底坡 b =10 m ，边坡系数 m =1.0 ，糙率 n = 0.025 ，分为底坡不同的三段： i 1 = 0.001,l 1 = 5000m,i 2 = 0,l 2 =150m,i 3 = 0.05,l 3 = 500m 。设流量 Q 15m / s 3 = ，试分析和计算其水面曲线。 83、一梯形断面土质渠道，糙率 n = 0.025 ，底宽 b = 8.2m ，边坡系数 m =1.5 ，底坡 i = 0.0004 ，通过流量 Q 35m / s 3 = 。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 的断面作为回水末端）。 84、试证明，无摩阻的矩形渠道水面曲线可以表示为 = [2 + ( ) ]+常数 2 3 h h i h s K 。 85、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 l 不同时，渠道中会出现哪些类型的水面曲线？ （2）若渠道断面均为矩形，底宽 b = 10m ，糙率 n = 0.025 ，水平段长度 l = 37m, 长渠底坡 i = 0.03 ，且已知通过 的流量 Q 80m / s 3 = ，闸下收缩断面水深 h c = 0.68m ，试计算水平段和长渠上的水面曲线