【水力學(xué)】-水力學(xué)畫圖與計(jì)算

v=00iv=00i.>i1 ki<i2 k4、AＢＣ上水平方向的分力A和鉛垂方向壓力體。 (5)B5、定性繪出圖示管道（短管）的總水頭線和測壓管水頭線向。Cv=00v=00總水頭線測壓管水頭v=00v=001.定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線并注明曲線名稱(各渠段均充分長各段糙率相同) (5)v=00v=00i.>i1 ki<i2 k3定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱(各渠段均充分長，各段糙率相,末端有一跌坎) (5分)精選文檔6、繪出圖中的受壓曲面AB上水平分力的壓強(qiáng)分布圖和垂直分力的壓力體圖。AB7、定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱。(各渠段均充分長，各段糙率相同)K Ki<i1 k i>i2 k六、根據(jù)題目要求解答下列各題1、圖示圓弧形閘門AB(1/4圓),A點(diǎn)以上的水深H＝1.2m，閘門寬B=4mAB解：水平分力 P=p×A=74.48kNx c x鉛垂分力 P=γ×V=85.65kN,yH靜水總壓力 P2=P2+P2,Hx yP=113.50kN,tan =P/P=1.15 ∴ =49°y x R A合力作用線通過圓弧形閘門的圓心。 O折2、圖示一跨河倒虹吸圓管，管徑d＝0.8m，長l=50m，兩個(gè)30。 R折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水頭損失系數(shù)λ=0.024，上下游水位差H=3m。若上下游流速水頭忽略不計(jì)，求通過倒虹吸管的流量Q。 B解按短管計(jì)算，取下游水面為基準(zhǔn)面，對(duì)上下游渠道內(nèi)的計(jì)算斷面建立能量方程Hh

( l )v2w 4R 2g計(jì)算圓管道斷面的水力半徑和局部水頭損失系數(shù)RA

d/40.2m, 0.220.51.01.9將參數(shù)代入上式計(jì)算，可以求解得到 v, QvA2.091m3/s2.091m/s。精選文檔3d=7.5cmd=2.0cm。用壓力1 2p 2 v F表測得管路與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)取動(dòng)量校正系數(shù)為1)

=49kN m，管路內(nèi)流速

=0.706m/s。求水流對(duì)噴嘴的水平作用力 (可1解：列噴嘴進(jìn)口斷面1—1和噴嘴出口斷面2—2的連續(xù)方程：v1 1d1 2得噴嘴流量和出口流速為： PQvA1 1

0.00314m3s 2v Q9.9m 1 R2 A s x2x方向的動(dòng)量方程pARQ(v11 2x

v )1xRpA3

Q(v2

v)187.8N3F4L＝120mZ=52.16m1Z＝52.04mh=1.7mi。2 0解： -Z）/L1 2Abh2.55m2xb2h4.9mRA0.52mxC1R16n

64.06m12/sv=(R0.51.46m/sQ=vA3.723/s。5、有一矩形斷面混凝土渡槽(n=0.014b＝1.5mL＝116.5mZ=52.06m1＝7.65m/sh

=1.7mZ？0 26圖示水箱一側(cè)有一向上開口的短管，箱內(nèi)水位恒定，水通過管嘴向上噴射。若管嘴出口至水箱水面h=5m，0.2v。精選文檔7、求圖中矩形面板所受靜水總壓力的大小及作用點(diǎn)位置，已知水深H=2m，板寬B＝3m。折角、進(jìn)口和出口的局8、圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面，邊長b=0.8m，長l=50m，兩個(gè)30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水頭損失系數(shù)λ=0.024，已知通過流量=2.662m/sH。9L=2000v=2C＝1172m/s。2試判斷水擊類型；并求管中水擊壓強(qiáng)水頭ΔH。10、測定90°彎管的局部水頭損失系數(shù)的試驗(yàn)裝置如題圖所示。已知試驗(yàn)段AB長10m，管徑d＝0.05m，彎管曲率半徑管段沿程水力摩擦系λ＝0.0264，實(shí) Δ h測AB兩端測壓管水頭差△h＝0.63cm，100秒鐘流入量水箱的水 水 A0.028m3，試求彎管局部水頭損失系數(shù)。11、n=0.014，b＝1.5m，L＝120mZZ＝52.04m1 2 Bh=1.7mi。012、h=1.1mc14.72m/sh=4.7m1）ht chc22）壩下游發(fā)生何種形式的水躍？是否需要修建消能工？解：1h，判斷收縮斷面和下游水流流態(tài)，kh 3k

q2g

14.7223 9.8

2.81m因?yàn)槭湛s斷面水深 hc

=1.1m hk

為急流，下游水深h=4.7m h為緩流，t k所以溢流壩下游必定發(fā)生水躍。cc22）計(jì)算收縮斷面處水深h的共軛水深hcc2h q2h＝ c

( 18 c2 2 gh3c1.1( 18

14.722

1)＝2 9.81.13

＝5.81m因?yàn)?hc2

h，該水躍為遠(yuǎn)驅(qū)水躍。t3）溢流壩下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍，需要修建消力池。13、矩形斷面渠道中有一平板閘門，渠寬b＝3m。閘前水深H＝4m，閘下收縮斷面水深hc=0.8m，=18m3/s。取動(dòng)能和動(dòng)量校正系數(shù)均為1。求水流作用于閘門上的作用力。精選文檔

Hp h1 1 2 cd d1 21 2hv14、已知如圖所示水平安裝的文丘里流量計(jì)，p1

p2=0.5m，2

=-0.2m，水管的橫A=0.0022，A=0.001mQ為多少？1 21515、管道直徑d =mm，通過流量=20cm/s，運(yùn)動(dòng)粘度 =0.0101cm/s。問管中水流流態(tài)屬層流還是紊流？若將直徑改為d=30mm，水溫、流量不變，問管中水流屬何種流態(tài)？16L=2000v=2C＝1172m/s217、WESb＝10m，在設(shè)計(jì)水頭H=2.50mm=0.502P=16m。問：d d 1（1）不考慮側(cè)收縮和淹沒影響，求通過堰型溢流的流量Q。（2）h=0.8mhc生水躍，屬于何種形式的水躍？是否需要修建消能工？

=3.5m時(shí)，壩下游是否發(fā)生水躍？如發(fā)t18b＝1.5m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.014，當(dāng)槽中均勻流水深h=1.7m0，試求通過的流量Q。19、D0.2，轉(zhuǎn)角=901－1p=40kN/m21，2－2＝0.1m/s，（取動(dòng)能校正系數(shù)和動(dòng)量修正系數(shù)均為1）1D20、求圖中圓弧形閘門AB所受靜水總壓力的大小及方向。已知水深H=4m，板寬B＝2m。1A 2 2HB21、n=0.02b=6Q=14.03/sh=2m，試判斷渠道中的明渠水流流態(tài)。22某矩形斷面渠道，通過的流量為Q=30m3/s，底寬為b=5m，h=1m，判斷渠內(nèi)水流是急流還是緩流？如果是急流，試計(jì)算發(fā)生水躍的躍后水深是多少。精選文檔23、某矩形斷面渠道中建有單孔平板閘門，已知平板閘門的寬度b＝6m，閘前水深為H=4m，閘孔流量系數(shù)μ=0.45，閘門開度e=0.5m，閘底板與渠底齊平。。h＝0.4m，h=2.5m，判斷閘下水躍銜接的形式，并確c t定是否需要修建消力池？。H hc hth124、如圖所示矩形平板閘門AB寬b=3m，門重G=9800N，α=60°，h1

=1m，h=1.73m。2試求：下游有水時(shí)啟門力T， h T225、有一水平放置的管道(如圖)。管徑d1=10cm，d2=5cm。管中流v量Q=10L/s。斷面1處測管高度H=2m。不計(jì)管道收縮段的水頭損失。 hv3取動(dòng)能與動(dòng)量校正系數(shù)均為1。求水流作用于收縮段管壁上的力。26、n=0.02b=5Q=15.03/sh=2m，試判斷渠道中的明渠水流流態(tài)。27、有一單孔水閘，平板閘門孔寬＝3.0me=0.5mH＝6.0m，閘孔流量系數(shù)μ=0.556。C28水溫10。時(shí)水流的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)為 =0.0131水管的直徑為10管中流速為100cm/s，試判別水流流態(tài)。C29、有一矩形斷面渠道均勻流，底寬 b=10m，水深h=3m，糙率n=0.014，底坡i=0.001。如流動(dòng)在紊流粗糙區(qū)，求謝才系數(shù)C和流量Q，并判別是急流還是緩流。30、有一虹吸管(如圖)。已知管徑d=10cm，h1=1.5m，h2=3m，不計(jì)水頭損失，取動(dòng)能校正系數(shù)α＝1。求斷面c－c中心處的壓強(qiáng)pc。精選文檔32、b＝3.0e=0.5H＝6.0。33、某單孔WES型實(shí)用堰，孔凈寬 =18.0m，上游堰高P=35m，堰頂水頭已知實(shí)用堰的流量系 e 數(shù)m=0.502，不考慮側(cè)收縮系數(shù)影響。堰 下游收縮斷面的水深h=0.5m，收縮斷面的寬為54m，下 游水位低于堰頂，下游水深ch=3.5m。tH

Q確定堰下游水躍銜接形式，說明堰下游是否需要修建消能設(shè)施？如采用底流式消能，消能池中的水躍應(yīng)達(dá)到什么要求？c h34、圖示直徑為20mm，長450m的管道自水庫取水并泄入大氣中，出口比水庫水面低13m，已知沿程水頭損失系數(shù)λ=0.04，進(jìn)口局部水頭損失系數(shù)ζ=0.5，求泄流量Q。(按短管計(jì)算)35、圖示左邊為一封閉容器，盛有密度

＝ ＝1000kg/m3的水，深度h =3m。容器側(cè)壁裝有11 21一測壓管0.5m。右邊為敞口盛水容器，水深h2=2.2m。求中間隔板C 三點(diǎn)的壓強(qiáng)。(10分)36、已知如圖所示的文丘里管，管路中通過流量Q=10l/s，d1

=5cm，p1

=78.4Pa，如果使2斷面產(chǎn)生真空壓強(qiáng)為6.37kPa，問d應(yīng)為多少？（不計(jì)水頭損失）（10分)21d1精選文檔 1

p1 2d22hv37b＝1.5mi＝0.0004，n＝0.014h=1.7m0時(shí)，試求通過的流量Q,并判別是急流還是緩流。38、某矩形斷面渠道中筑有一溢流壩。已知渠寬b=18m，流量Q=265/s ，壩下收縮斷面處水深h =1.1m 當(dāng)壩下游水深hc t

=4.7m時(shí)，問：（1、壩下游發(fā)生何種形式的水躍？（2、是否需要修建消能工？hh（注：可編輯下載，若有不當(dāng)之處，請(qǐng)指正，謝謝!）精選文檔PAGEPAGE55第十一章 滲 流1、滲流模型流速與真實(shí)滲流流速數(shù)值相等。 ( )2、達(dá)西定律既適用于層流滲流，又適用于紊流滲流。 ( )3、滲流模型流量與真實(shí)滲流流量數(shù)值相等。 ( )4、在無壓滲流的自由表面線上，各點(diǎn)的壓強(qiáng)相等，所以它是一根等水頭線。 ( )5、漸變無壓滲流中任意過水?dāng)嗝娓鼽c(diǎn)的滲流流速相等，且等于斷面平均流速。 ( )6、在均質(zhì)各向同性土壤中，滲流系數(shù)k ( )(1)在各點(diǎn)處數(shù)值不同； (2)是個(gè)常量； (3)數(shù)值隨方向變化； (4)以上三種答案都不對(duì)。7、閘壩下有壓滲流流網(wǎng)的形狀與下列哪個(gè)因素有關(guān)： ( )(1)上游水位 (2)滲流系數(shù) (3)上下游水位差 (4)邊界的幾何形狀8、在同一種土壤中，當(dāng)滲流流程不變時(shí)，上下游水位差減小，滲流流速 ( )(1)加大 (2)減小 (3)不變 (4)不定9達(dá)西定律的表達(dá)式為 符合達(dá)西定律的滲流其沿程水頭損失hf與流速v的 次方成正比。10、完全井與非完全井的區(qū)別是 。11、如圖示的無壓漸變滲流浸潤線，如有錯(cuò)誤加以改正。12、圖示為某河道下面的水平不透水層，其高程為115.0m。河道在筑壩前的水位為122.0m，岸邊有地下水流入，測得A123.5Al=670k=16m／d米／天q。若筑壩后河124.0mA處水位將抬高多少？(0.278m2/day;1.7m)13、某水閘地基的滲流流網(wǎng)如圖所示。已知H1=10閘底板厚度δ=0.5m。地基滲流系數(shù)k=1× -5 ／s。10 m求：(1)ApA；(2)Bub(s1.5m)；(3)123(以下游河底為基準(zhǔn)面)。 (73.5KN/m2;6.7106m/s;h=h=8m;h=4m)1 2 314h1=12mh2=2100.0BC三點(diǎn)的高程分別為Z=98.0m，Z=96.0，Z=97.0m。求：(1)A、B、C（以下游水面為基準(zhǔn)面；(2)A、B、C三點(diǎn)的滲流壓強(qiáng)。 (h=h=5m;h=2m;p=88.2KN/m2;p=107.8KN/m2;p=68.6KN/m2;)A B C A B C15Hqvh。滲流系數(shù)為k，井的半徑為r0。試求井周圍滲水層中的浸潤線方程。 (z2h2

0.733qv

lgr )0 k 016kt(r0)v流井。流量為qv時(shí)，井中水位為h0，試求含水層的測壓管水頭線方程。 ( z2h2 q lnr )v0 r017、如圖所示，在滲透儀的圓管中裝有均質(zhì)的中沙，圓管直徑d=15.2，上部裝有進(jìn)水管，及保持恒定水位的溢流管bqv=2.83cm3／s2－23－3算滲透系數(shù)。0.0467cm/s18、一含水層寬(垂直紙面b=500mL=2000m，k1=0.001cm／s，k2=0.01cm／sT=4m(5.45104m3/s;2.7105cm/s)19M=15m的含水層，用兩個(gè)觀測井（l=200m）164.22m2中的水位為63.44m。含水層由粗砂組成，已知滲透系數(shù)k=45m/d。試求含水層單位寬度（每米）的滲流量q。(2.63m2/d)20、如圖所示，一渠道與一河道相互平行。長l=300m，不透水層的底坡i=0.025，透水層的滲透系數(shù)k=2*10-3cm/s。當(dāng)渠h=2mh=4m時(shí)，求渠道向河道滲流的單寬滲流量，并計(jì)算起浸潤線。9.434103cm2/d)1 221k=2*10-3cm/si=0.0051000m2.5m1m10m，1000m處的原地下水位仍保持不變。試計(jì)算建庫前和建庫后的單寬滲流量。2.64103cm2/s;4.3103cm2/s)225m250m處的地下水深為12m，試求距離河道為50m處的地下水深。砂卵石的滲透系數(shù)為50m/24hr，砂的滲透系數(shù)為2m/24hr。(10.98m)2