a、缓流；b、急流；c、临界流；
答案：
b
（11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（）成正比。
a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方
答案：
d
（12）渗流研究的对象是（）的运动规律。
a、重力水；b、毛细水；c、气态水；d、薄膜水。
答案：
a
（13）测量水槽中某点水流流速的仪器有
a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰
答案：
b
（14）按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为和流量比尺为
a、1米，λQ=1000；b、10米，λQ=100；
c、1米，λQ=100000；d、10米，λQ=100000。
答案：
d
2、判断题：
（每小题2分）
（1）任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。
（）
答案：
错误
（2）水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
（）
答案：
错误
（3）水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
（）
答案：
错误
（4）粘滞性是液体产生水头损失的内因。
（）
答案：
正
（5）同样条件下直接水击比间接水击更不安全。
（）
答案：
正确
（6）在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。
（）
答案：
错误
（7）矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。
（）
答案：
正确
（8）断面比能沿流程总是减小的。
（）
答案：
错误
（9）在流量和渠道断面形式一定的条件下，跃前水深越大，跃后
水深也越大。
（）
答案：
错误
（10）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。
（）
答案：
正确
3、填空题：
（每小题2～4分）
（1）牛顿内摩擦定律适用的条件是和。
答案：
层流运动，牛顿液体
（2）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为kN/m2，真空度为。
答案：
2，不存在.
（3）只受重力作用，静止液体中的等压面是。
答案：
水平面。
（4）实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是，。
答案：
液体存在粘滞性和边界的影响。
（5）水流在明渠中的流态为缓流时，其水深hhk，弗汝德数Fr1。
（填写、、符号）
答案：
，。
（6）在流量不变的条件下，水跃的跃前水深越小，则水跃的跃后水深越。
答案：
大。
（7）根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为和。
答案：
短管，长管。
（8）在水击计算中阀门关闭的时间Ts水击相长Tr的水击，称为水击，把TsTr的水击称为水击。
答案：
直接，间接。
（9）a2型水面曲线是发生在坡上的流（指急流或缓流）的水面线，这时弗汝德数Fr沿程（指增大、减小或不变）
答案：
陡坡，缓流，减小。
（10）溢流堰的过堰流量与堰顶水头的次方成正比。
答案：
3/2。
（11）泄水建筑物下游发生远驱水跃时，下游收缩断面水深hc的共轭水深
hc’’ht（ht为下游河道的水深，填写、、符号）
答案：
填写、、符号
（12）按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比尺λL=25，当模型中某点的流速为vm=o.8m/s，则原型中对应点的流速为vp=m/s。
答案：
4m/s。
4、问答题：
（每小题3～4分）
（1）什么是理想液体？
为什么要引入理想液体的概念？
答案：
理想液体是指没有粘滞性的液体。
实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。
为了简化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘滞性，分析其运动规律，然后再考虑粘滞性影响进行修正，可以得到实际水流的运动规律，用以解决实际工程问题。
这是水力学重要的研究方法。
（2）“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？
为什么？
答案：
这种说法错误的。
均匀是相对于空间分布而言，恒定是相对于时间而言。
当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。
（3）简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。
答案：
通过尼古拉兹实验可以发现：
在层流中λ仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比；在层流到紊流过渡区，λ仅是Re的函数；在紊流光滑区λ=f1（Re）；过渡区λ=f2（Re，）；粗糙区λ=f3（），紊流粗糙区又称为阻力平方区。
（4）为什么舍齐公式只适用于阻力平方区？
答案：
舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式，自然界中明渠水流几乎都处于紊流阻力平方区，因此该公式只适用于紊流阻力平方区。
（5）流动相似的含义是什么？
答案：
流动相似包括几何相似、运动相似和动力相似。
其中几何相似是前提，动力相似是保证，才能实现流动相似。
（6）从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。
答案：
均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变，但水流运动总要消耗能量，因此从能量方程来分析，只能消耗位能来克服水流阻力。
所以均匀流只能产生在正坡渠道中。
（7）分析水面曲线时，如何寻找急流和缓流的控制断面？
答案：
急流的控制断面在上游，因为外界对急流的干扰不能向上游传播；缓流的控制断面在下游，其原因与急流正好相反。
（8）在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别？
答案：
达西定律适用于任一点的渗流流速u=kJ，其适用于恒定均匀层流渗流；而杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流，同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v=kJ。
5、作图题：
（1）定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。
（5分）
解：
EMBEDAutoCAD.Drawing.15
（2）定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线，并注明曲线名称及流态。
（各渠段均充分长，各段糙率相同）（5分）
EMBEDAutoCAD.Drawing.15
解：
6、计算题：
（1）图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为A=0.64m2，长l=50m，两个30。
折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水力摩擦系数λ=0.024，上下游水位差H=3m。
求通过的流量Q?
（10分）
EMBEDUnknown\*MERGEFORMAT\s
解：
按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程
EMBEDEquation.3
（5分）
计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数
EMBEDEquation.3
将参数代入上式计算，可以求解得到
EMBEDEquation.3
（5分）
即倒虹吸管内通过的流量为2.662m3/s。
（2）从水箱接一橡胶管道及喷嘴（如图）。
橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm。
水头H=5.5m。
由水箱至喷嘴的水头损失hw=0.5m。
用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9Ncm2。
如用手握住喷嘴，需要多大的水平力R，行近流速v0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1。
（15分）
EMBEDUnknown\*MERGEFORMAT\s
解：
以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水箱渐变流断面11和喷嘴出口断面22的能量方程
EMBEDEquation.3
（5分）
求得喷嘴出口流速和流量为EMBEDEquation.3
EMBEDEquation.3
（1.5分）
橡胶管道内的流速为
EMBEDEquation.3
（1分）
对于喷嘴建立x方向的动量方程EMBEDUnknown\*MERGEFORMAT\s
EMBEDEquation.3
EMBEDEquation.3
N（6.5分）
水流对喷嘴冲击力为EMBEDEquation.3
即为手握喷嘴所需之力。
（1分）
（3）有一梯形渠道，底宽b=10m，水深h=3m，边坡为1:
1，糙率n=0.014，底坡i=0.001。
如流动在紊流粗糙区，求通过的流量Q。
（9分）
解：
计算渠道断面水力要素，
过流断面面积EMBEDEquation.3
m2（1.5分）
湿周EMBEDEquation.3
m（1.5分）
水力半径EMBEDEquation.3
m（1分）
舍齐系数EMBEDEquation.3
（2分）
通过的流量Q=AC（Ri）0.5=144.93m3/s（3分）
（4）某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。
已知渠宽B＝18m，流量Q＝265m3/s，坝下收缩断面处水深hc=1.1m，当坝下游水深ht=4.7m时，问：
（12分）
1）坝下游是否发生水跃？
（4分）
2）如发生水跃，属于何种形式的水跃？
（4分）
3）是否需要修建消能工？
若需要修建消能工，估算消力池深。
（4分）
解：
1）计算临界水深hk，判断收缩断面和下游水流流态，
q=Q/B=265/18=14.72m3/sm
EMBEDEquation.3
m
因为收缩断面水深hc=1.1mhk为急流，下游水深ht=4.7mhk为缓流，
所以溢流坝下游必定发生水跃。
2）计算收缩断面处水深hc的共軛水深hc"
hc"＝EMBEDEquation.3
＝EMBEDEquation.3
＝5.81m
因为hc"ht，该水跃为远驱水跃。
3）溢流坝下游发生远驱水跃，需要修建消力池。
估算消力池深d，取水跃淹没系数j＝1.05
则池深约为d=jhc"-ht=1.055.81–4.7=1.40m
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