武大水力學(xué)習(xí)題第7章 明槽恒定流動(dòng)教案

1、緩變流一定是緩流，急變流一定是急流。()2、棱柱形明渠中形成S2型水面曲線時(shí)，其弗勞德數(shù)Fr沿程減小。()(1)總水頭線一定平行于底坡線(2)總水頭線與自由水面相重合(3)測(cè)壓管水頭線與自由水面一致(4)水面線與底坡線平行5、發(fā)生水躍的充分必要條件是()(1)從層流過(guò)渡到紊流(2)從陡坡過(guò)渡到緩坡(3)從緩流過(guò)渡到急流(4)從急流過(guò)渡6、已知某水閘下游收縮斷面水深hc0=0.6m(相應(yīng)的躍后水深hc0=3.m，下游河道水深t=1.4m,則閘下將發(fā)7、明渠中發(fā)生M3、S3、H3、A3型水面曲線時(shí)，其弗勞德數(shù)Fr()8、有兩條梯形斷面渠道1和2，已知其流量、邊坡系數(shù)、糙率和底寬均相同，但底坡i1>i2,則其均勻流水深9、有兩條梯形斷面渠道1和2，已知其流量、邊坡系數(shù)、底坡和糙率均相同，但底寬b1>b2,則其均勻流水深h01和h0201大于h02h0210、有兩條梯形斷面渠道1和2，其流量、邊坡系數(shù)、底寬及底坡均相同，但糙率n1>n2，則和h0201h02h02有以下幾種情況，則通過(guò)流量最大的渠道是()12、矩形明渠水流中，斷面單位能量Es與勢(shì)能h之比值Es/h=1.8時(shí)，水流的弗勞德數(shù)Fr為13、M2型水面曲線發(fā)生在坡上，其水流屬于流。曲線的特征是14、兩條棱柱形明渠的斷面形狀、尺寸、底坡和通過(guò)的流量均相同，但糙率不同(n1>n2)。它們16、水躍是水流從流過(guò)渡到流的局部水力現(xiàn)象；當(dāng)流量一定，躍前水深增大時(shí)，躍后水深的變化是。17、在明渠水流中，發(fā)生____型水面曲線時(shí)，斷面單位能量Es沿程增大；發(fā)生____型水面曲線時(shí)，18、若明渠均勻流水深h0=3m，相應(yīng)流量的臨界水深hc=1.5m，則弗勞德數(shù)Fr的范圍為_(kāi)________________若流量不變，糙率n增大，則Fr。19、在進(jìn)行明渠漸變流水面曲線計(jì)算時(shí)，對(duì)于____流，控制斷面應(yīng)選在上游；對(duì)于____流，控制斷20、圖示為一棱柱形明渠，兩段渠道的斷面形狀、尺寸及底坡均相同，但糙率不同(n1<n2)。則其正常水深h01和h02的比較是21、棱柱形明渠恒定漸變流基本微分方程dh/ds=(i-J)/(1-Fr2)表示水深h沿程變化規(guī)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躍函數(shù)為,水躍的前后水深以h和h表示，則有水躍函數(shù)關(guān)系式。23、明渠水流的弗勞德數(shù)Fr表示水流的_____力與_____力作用之比，可作為判別流態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)水流為急流時(shí)，_____力作用為主，F(xiàn)r______，當(dāng)水流為緩流時(shí)，_____力作用為主，F(xiàn)r______。24、定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱(chēng)。(各渠段均充分長(zhǎng)，25、定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱(chēng)。(各渠段均充分長(zhǎng)，26、定性繪出圖示兩段寬度不同的棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱(chēng)。(各渠段均充段糙率相同)27、定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱(chēng)。(各渠段均充分長(zhǎng)，28、定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱(chēng)。(各渠段均充分長(zhǎng)，29、下列兩圖中所繪水面線是否正確，試分析改正之。30、寬矩形渠道由三段組成，均為長(zhǎng)渠，三段渠道底寬均相等。AB渠段糙率為n1，BC渠段糙率為31、水庫(kù)經(jīng)長(zhǎng)泄洪洞泄洪，泄洪洞斷面為矩形，洞內(nèi)水流為無(wú)壓流，其縱剖面如圖所示。洞后接一等寬的矩形長(zhǎng)陡坡，出口為平底矩形消能池。試定性繪出水面曲線，并標(biāo)明型號(hào)。32、一寬度b=1.0m的矩形斷面棱柱形渠道，通過(guò)流量qv=3.13m3/s時(shí)，正常水深h0=1.5m。(2)測(cè)得某斷面水深h=1.25m，判別該處水流為緩流或急流，渠中發(fā)生何種水面曲線，繪出其圖形。33、底坡i=0.01的等寬矩形斷面渠道，內(nèi)盛靜水。今在相距Δs=100m兩個(gè)斷面測(cè)得水深分別為h1=2m及h2=3m。試導(dǎo)出微波波速C隨距離S變化的關(guān)系式，并求出波從斷面1到斷面2所 34、有一梯形斷面渠道，底坡i=0.0005，邊坡系數(shù)m=1,糙率n=0.027，過(guò)水?dāng)嗝婷娣eA＝10m2。求水力最佳斷面及相應(yīng)的最大流量。若改為矩形斷面，仍欲維持原有流量，且其糙率及底坡i均不變，問(wèn)其最佳尺寸如何?(h=2.34m;b=1.94m;9.19m3/s;h=2.26m;b=4.53m)35、論證明渠均勻流時(shí)水力坡度、測(cè)壓管水頭線坡度、底坡相等，即J=Jp=i。36、試舉出在明渠中發(fā)生臨界水深的兩個(gè)實(shí)例，并用圖標(biāo)明臨界水深的位置。37、試證寬淺矩形斷面渠道中恒定均勻流時(shí)弗勞德數(shù)F=i9/20q1/10/(n9/10g1/2)式中i為底坡；n為r糙率；q為單寬流量；g為重力加速度。38、斷面單位能量Es和單位重量液體總能量E有什么區(qū)別?明渠均勻流Es和E沿流是怎樣變化的?明渠非均勻流Es和E沿流是怎樣變化的?39、何謂斷面單位能量?試敘述斷面單位能量曲線的特征。40、有一由兩段不同底坡i1和i2的渠道相連接的棱柱形明渠，渠道斷面為矩形，寬度b=3m。(3)定性繪出渠道的水面曲線，并注明曲線的名稱(chēng)。41、圖示為一漸變擴(kuò)散渠段AB連接二棱柱形長(zhǎng)渠。已知渠道斷面為矩形，上游渠寬b1=3m，正常水深h01=1.8m，下游渠寬b2=4m，正常水深h02=2m，漸變段底坡i=0，上游端斷面A處水深h=1.94m;渠中流量qv=10m3/s。要求繪出水面曲線相接圖，并注明棱柱形渠段的水面曲線類(lèi)型。B42、圖示為四種過(guò)水?dāng)嗝嫘螤畈煌拿髑?，但其過(guò)水?dāng)嗝婷娣e、糙率、底坡均相同，試論證并比較43、證明急流通過(guò)矩形斷面明渠中的障礙物時(shí)，障礙物上的水面必然上升。即圖中h1<h2+a。45、圖示為一矩形斷面平底明渠中的水躍，水躍底部有一低坎。已知單寬流量q=6m2/s。躍前水深h1=0.5m，水流作用在單寬低坎上的總壓力R’=(pgh2)/12(2)此躍后水深與無(wú)低坎時(shí)的躍后水深相比，哪個(gè)大?大多少?46、已知梯形斷面渠道的底寬b=1m，邊坡系數(shù)m=1。在水平渠段上的水躍共軛水深為h1=0.2m，v00求流量和流速。(Q=16.58m3/s,v=1.318m/s)流量Q=16m3/s時(shí)，求水深h，問(wèn)流速是否超過(guò)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、采用機(jī)械化方法開(kāi)挖大型土質(zhì)渠道或河道時(shí)，過(guò)水?dāng)嗝娉３蕭佄锞€形。若已知水深h和水面寬56、已知三角形斷面明槽的邊坡系數(shù)m，流量Q，底坡i和糙率n，試導(dǎo)出其正常水深的表達(dá)式。當(dāng)00=0.815m)別根據(jù)水力最佳斷面條件和A/A=1.04的實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面條件選擇寬深比β,確定正常水深h和底件:hm=3.006m,b=1.828m;Am=19.05m2,v=1.575m/s(2)按A/Am=1.04設(shè)計(jì)實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面:h=2.053m,b=6.574m,A=19.8m2,v=1.514m/s)59、若不對(duì)稱(chēng)的梯形斷面兩側(cè)邊坡系數(shù)分別為m,m，試推導(dǎo)其水力最佳條件。3Ki。K求臨界坡度i。(0.00628)K試計(jì)算龍口處微幅波向上游和下游傳播的絕對(duì)波速，并判斷水流是急流還是緩流？68、判斷題（7-48）中渠道底坡是陡坡還是緩坡？流態(tài)是急流還是緩流？69、試證明，當(dāng)流量給定時(shí)，矩形斷面明槽的臨界坡度隨寬度b的增加而變化的規(guī)律為：KK70、一瀑布，在跌坎上游約4m處測(cè)得水深為1.0m，試估算其單寬流量。(3.13m3/s)72、有一底寬為12m的矩形斷面渠道中發(fā)生水躍，已知渠底高程為120.43m，流量Q=60m3/73、一直徑D=1.0m的水平無(wú)壓圓管中發(fā)生水躍，已知流量Q=1.0m3/s，躍前水深h'為0.4m，求躍74、試證明與水躍函數(shù)的極小值Jmin相應(yīng)的水深滿足條件75、試證明，在邊坡系數(shù)為m的平底梯形斷面明槽中，水躍前、后的水深之間滿足以下關(guān)系76、矩形斷面斜坡明槽上發(fā)生水躍，假設(shè)水躍區(qū)水體的重量為水躍段長(zhǎng)度，K為修正系數(shù)試推導(dǎo)水躍方程，并證明其躍前、躍后水深滿足式中77、實(shí)驗(yàn)水槽中的水流現(xiàn)象如圖所示，且流量不變，若提高或降低尾門(mén)，試分析水躍位置向哪邊移78、試定性分析下面各種情況下渠道里的水面曲線形式，假設(shè)各段渠道均充分長(zhǎng)，且流量、糙率、斷面形狀及尺寸均相同。79、一排水渠上段底坡i=0.0005，下段底坡i=0.00033，排水入下游時(shí)兩段渠道中均勻流水深均大于臨界水深，下游河水位很低，試定性分析渠道中的水面曲線。80、一矩形斷面渠道，底寬b=5m，底坡i=0.005，分為充分長(zhǎng)的兩段，糙率分別為n=0.0225和1/s時(shí)，試判斷兩段渠道底坡的性質(zhì)，并定性繪出水面曲線。281、矩形斷面渠道，上、下兩段寬度相等，底坡i>i，當(dāng)單寬流量q=4m3/s時(shí)，正常水深分別為流量Q=35m3/s。渠中建有一座節(jié)制閘，當(dāng)閘前水深H=4m時(shí)，計(jì)算節(jié)制閘上游的水面曲線，確定回水影響范圍（本題以水深與正常水深相差不到1cm的斷面