水力学练习题
一、判断题(正确的划“√”，错误的划“×)
1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（√）
2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。(×)
3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。()
4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当 Fr＞1为急流。( )
5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。( )
6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。( )
6、达西定律适用于所有的渗流。( )
7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。( )
8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。( )
9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。( )
10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（）
二、选择题
1、作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管嘴过流量（）
(1)大; (2)小；(3)相同；(4)无法确定。
2、根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（1） (1) 数值相等; (2) 数值不等;(3) 仅水平方向数值相等;(4) 铅直方向数值最大。
3、已知水流的沿程水力摩擦系数λ只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（4）
(1)层流区；(2)紊流光滑区；
(3)紊流过渡粗糙区；(4)紊流粗糙区。
4、液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为（2）
（1）1 kN/m2（2）2 kN/m2
（3）5 kN/m2（4）10 kN/m2
5、湍流的断面流速分布规律符合（1）
(1)对数分布；(2)直线分布；(3)抛物线分布；(4)椭圆分布。
6、长管的总水头线与测压管水头线（1）
（1）相重合；（2）相平行，呈直线；
（3）相平行，呈阶梯状；（4）以上答案都不对。
7、渗流的达西公式只能适用于（1）
(1) 恒定均匀层流 (2) 恒定均匀紊流(3)恒定均匀流；(4)非恒定流。
8、液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判断该液流属（3）
(1)层流区；(2)湍流光滑区；
(3)湍流过渡粗糙区；(4 )湍流粗糙区。
9、堰流的流量与堰顶水头的( 2 )成正比。
(1)1/2次；(2)3/2次方；(3)2次方；(4) 1次方。
10、液体中某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压强为（4）
（1）1 kN/m2（2）2 kN/m2（3）8 kN/m2（4）10 kN/m2
11、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于（2）
( 1 ) 1 ；( 2 ) 2 ；( 3 ) 3 ；( 4 ) 4 。
12、水泵的扬程是指（2）
(1) 水泵提水高度； (2) 水泵提水高度+吸水管的水头损失；
(3) 水泵提水高度 + 吸水管与压水管的水头损失。
13、紊流粗糙区的水头损失与流速成（2）
(1)一次方关系；(2)二次方关系；(3) 1.75～2.0次方关系。
14、在平衡液体中，质量力与等压面（3）
（1）重合；（2）平行；（3）正交。
15、闸孔出流的流量与闸前水头( 3 )成正比
(1)1次方；(2)2次方；(3) 0. 5次方。
16、共轭水深是指( 1)
(1) 水跃的跃前水深与跃后水深(2) 溢流坝下游水流收缩断面水深
(3) 均匀流水深（4）临界水深
17、图示容器中有两种液体，密度ρ2 > ρ1，则A、B 两测压管中的液面必为 (2)
(1) B 管高于A 管；(2) A 管高于B 管；(3) AB 两管同高。
18平底棱柱形明渠发生水跃，其水跃函数 J (h1)与 J (h2)的关系是（1）( 1 )J(h1)= J(h2) ( 2 )J(h1)>J(h2) ( 3 )J(h1)< J(h2)
19、盛水容器a 和b 的测压管水面位置如图 (a)、(b) 所示，其底部压强分别为p a 和p b。若两容器内水深相等，则p a和p b的关系为（1） ( 1) p a> p b(2) p a < p b(3) p a = p b (4) 无法确定
20、湍流中粘滞底层厚度 δ 比绝对粗糙高度 Δ 大得多的壁面称为 （1）
（1）光滑面 ( 2 ) 过渡粗糙面 （3）粗糙面 （4）以上答案均不对
三、填空题(在空格中填写正确答案)
1、明渠的断面和流量不变时，水跃的跃前水深越大，则跃后水深越 小 。
2、渗流的达西公式是____v=kJ__。
3、 计算明渠均匀流的公式是i R AC Q =。
4、牛顿内摩擦定律适用条件是 牛顿流体 ，层流运动
5、理想液体与实际液体的主要区别是___是否存在液体的粘滞性____________
6、实际液体在流动时产生水头损失的内因是 液体的粘滞性 ，外因是 边界条件的影响。
7、水跃是水流从_急_流过渡到 缓 流的局部水力现象；当流量一定，跃前水深增大时，则跃后水深是 减小 。
8、三种液体盛有容器中，如图所示的四条水平面，其中为等压面的是 B —B
四、问答题
1．什么是液体的可压缩性？什么情况下需要考虑液体的可压缩性？
2．有人说“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？
3．什么是相对压强和绝对压强？
4．写出水力半径R 的表达式。
5．说明渠均匀流水深和临界水深的含义和区别。
五、作图题(在题图上绘出正确答案)
1.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) (5分)
2、
3、绘出图中的受压曲面AB 上水平分力的压强分布图和垂直分力的压力体图。
六、计算题
1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝1.2m ，闸门
宽B =4m ，圆弧形闸门半径R =1m ，水面均为大气压强。确定圆弧
形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。
2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d＝0.8m，长l=50 m，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，沿程水头损失系数λ=0.024，上下游水位差H=3m。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q。
3、某水平管路直径d1=7.5cm，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径d2=2.0cm。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p=49kN/m2，管路内流速v1=0.706m/s。求水流对喷嘴的水平作用力F (可取动量校正系数为1)
4、某溢流坝下收缩断面处水深h c=1.1m，已知单宽流量q＝14.72m2/s，当坝下游水深h t= 4.7m时。求：
1）求对应收缩断面处水深h c的跃后水深h c2；
2）坝下游发生何种形式的水跃？是否需要修建消能工；
3）如需要，粗略估算消力池深度。
七、证明题
证明宽顶堰流量系数最大值是0.385。
第一章 绪论 1-1．20℃的水2.5m 3 ，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμΘ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -=Θ )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑
y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ，长度20mm ，涂料的粘度μ=0.02Pa ．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==πΘ N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7．两平行平板相距0.5mm ，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动， 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律，得 y u u u u y u u y ττ= 0y ττy 0 τττ=0 y
水力学重修复习题 1.如图，试由多管压力计中水银面高度的读数确定压力水箱中A 点的相对压强。（所有读数均自地面算起，其单位为米）（参考分数：8分） 解：由连通器原理可知（均采用相对压强） p A +γ水（2.5－0.9）= p 1 p 2 +γ 水银 （2.0－0.9）= p 1 p 3－γ水（2.0－0.7）= p 2 p 3 =γ 水银 （1.8－0.7） 由上解得 p A = 27m 水柱 2. 以U 型管测量A 处水压强，h 1=0.15m ，h 2=0.3m ，水银的γ＝133280N 3/m ，当时当地大气压强298000/a P N m =，求A 处绝对压强p 。 a
解：由γ +p 水 γ +1h 水银 a p h =2，有-=a p p γ 水 -1h γ 水银 22/565463.013328015.0980098000m N h =?-?-= 3. 如图，涵洞进口装有一圆形平板闸门，闸门平面与水平面成60o，铰接于B 点并可绕B 点转动，门的直径d=1m ，门的中心位于上游水面下4m ，门重G=980N 。当门后无水时，求从A 处将门吊起所需的力T 。（其中J cx =πr 4/4）（参考分数：14分） 解：闸门所受水的总压力 P=γh c A=9.8×4×π×0.5×0.5 =30.79kN 压力中心D 到B 的距离 ()m H d Y A Y J Y L c c c c c 51.05.05.060sin 45.02 24 =+?????? ????=+-+ =ππ B 到T 的垂直距离 m d x 5.060cos =??= B 到G 的垂直距离 m d y 25.060cos 2 =??= 根据理论力学平衡理论 kN x Gy PL T Tx Gy PL M A 230 =+==-+=∑
水力学综合练习计算书 指导老师：X X X 学生姓名：X X X 学号：X X X 班级：X X X XX年XX月
目录 前言 (2) 1、目的和意义 (2) 2、计算内容 (2) 3、工程资料 (2) 4、练习任务 (4) 5、计算过程 (4) 前言
水力学是一门技术基础课，该课程具有理论性强、公式多、水流运动型太复杂、与工程实际联系密切等特点。为了加深同学们对水坝水闸的认知和理解，而已让同学们去自已去设计并进行计算。 之所以进行水力学实训，进行水库，河岸溢洪道的设计与校核。就是为了加深同学们动手设计实践能力，对水库，水坝工程项目进一步研究！这对于深化巩固所学过的理论知识，加深对有关公式及图表的实用范围和使用方法的印象，培养灵活运用知识，独立解决实际问题的能力，初步了解工程设计中水力计算的基本内容，调动和提高学习专业课的积极性，为水工专业课和实践能力的培养打下牢固的基础有着十分重要的意义。 因而对于这次实训，希望同学们能够做到人人动手实践，动手计算，对水库的加回水曲线的计算要认真落实，校核。并对河岸溢洪道的水力计算，闸门的运用情况，进行设计，验证，是否达到安全程度。相信同学们会好好的认真对待这次水力学实训。 1、目的和意义 水力学是一门技术基础课，该课程具有理论性强、公式多、水流运动型太复杂、与工程实际联系密切等特点。而这些也给我们带来学习的困难，在每一章内容中除了阐明水力学基本原理之外，只是解决一两个水力学问题，在实际工程中的水利学计算，一般包括几类水力学问题。因此，在理论课结束后，安排一定的时间，对同学们进行一次较全面，较系统的理论联系实际的训练，让同学们综合运用所学过的知识，去解决实际生产课题，是十分必要的。这对于深化巩固所学过的理论知识，加深对有关公式及图表的实用范围和使用方法的印象，培养灵活运用知识，独立解决实际问题的能力，初步了解工程设计中水力计算的基本内容，调动和提高学习专业课的积极性，为水工专业课和实践能力的培养打下牢固的基础有着十分重要的意义。给我们初步了解工程设计中水利学计算的基本内容，对我们水工专业课和实践能力具有十分重要的意义。 2、计算内容 1、水库的回水（水面）曲线计算 2、河岸溢洪道的水力计算 3、工程资料 某水库以灌溉为主，结合防洪、供水、和发电、设计带弧形闸门的驼峰堰开敞式河岸溢洪道。 3.1水库设计洪水标准 本水库的水工建筑物为Ⅱ级工程，相应设计洪水标准为： 百年一遇（P=1%）设计 米秒 相应设计泄流量Q=633.83/ 相应闸前水位为25.39米 相应下游水位为4.56米 千年一遇洪水（P=0.1%）校核 米秒 相应校核泄流量Q=752.53/
水力学模拟题4 一、填空题（每题２分，共８分） 1．输水管道在流量和温度一定时，随着管径的减小，水流的雷诺数就（） ①加大②减小③不变④不定 2．管道中水流为紊流时，过水断面流速分布符合（） ①均匀分布规律②直线分布规律 ③抛物线分布规律④对数曲线分布规律 3.液体的是产生水流能量损失的根源。 4.静水中，某点压强与受压面的关系是（） ①垂直指向受压面②垂直背向受压面 ③平行于受压面④倾斜指向受压面 二、简答题（每题４分，共１２分） 1.简述判别层流和紊流的方法。 2.列举两种判别缓流和急流的方法。 3.请写出闸孔出流的流量公式，并注明式中各参数的含义。 三、计算题（共８０分） 1．如图所示测压装置，已知水柱高度z＝1.0m，hv＝1.5m。若不计倒U形管内空气重量，求A点的绝对压强、相对压强及真空压强。 pa 2.用如图所示闸门挡水。闸门高度a＝5m，门宽b＝3m,闸前水深H ＝4m。试求闸门上静水总压力的大小、方向及作用点。 3.设水泵的安装高度为hs，吸水管管径d＝150mm，流量为30L/s，水泵进水口处允许真空压强pv＝66.64Kpa（0.68个工程大气压），吸水管水头损失为1.0m。求水泵的安装高度。
4. 用一直径d＝0.3m的铸铁虹吸管，将上游明渠中的水输送到下游明渠，如图所示。已知上下游渠道的水位差为2.5m，虹吸管顶端中心线距上游水面的安装高度hs＝4.0m，允许真空度采用hv＝7.0m。试确定虹吸管输水流量。（管路流量系数μc＝0.348） 5.有一矩形断面的棱柱体渠道，底宽b＝2m，底坡i＝0.001，采用糙率n＝0.025，渠中产生均匀流时水深h0＝0.6m。试求通过渠道的流量。 6.某WES实用堰，坝高P=P1=8m,流量系数m=0.502，当通过设计单宽流量q=6.15m^3/s.m 时，收缩水深hc=0.51m,下游水位为26.31m，河道断面近似矩形，坝与河道等宽，无侧向收缩，其它数据如图示,求（1）水头H; （2）判别坝下游是否需要进行消能设计?
第一章 导 论 1、体积模量 K 值越大，液体越容易压缩。 ( ) 2、液体的内摩擦力与液体的速度成正比。 ( ) 3、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。 ( ) 4、影响水的运动粘度的主要因素为 ( ) (1)水的温度； (2)水的容重； (3)当地气压； (4)水的流速。 5、理想液体是 （ ） (1)没有切应力又不变形的液体； (2)没有切应力但可变形的一种假想液体； (3)切应力与剪切变形率成直线关系的液体； (4)有切应力而不变形的液体。 6、A 、B 为相邻两液层，A 层流速大于B 层流速。则A 层对B 层的切应力τ1_____________ B 层对A 层的切应力τ2 。 其中τ1 的方向与流向 __________，τ2 的方向与流向______________。 7、单位质量力的量纲为__________________；运动粘度的量纲为 _______________；动力粘度的量纲为 ____________________。 8、物体在外力作用下产生 _______________，在除去外力后能恢复原状消除变形的性质，称为 _______。 9、已知二元明渠断面的流速分布为抛物线，如图示，则其切应力分布τ~y 为_______________________ 分布，切应处。 10 ________________________假定。 11、图为管道过水断面水流流速分布图，从其对应部位取出水体A ，则水体顶面切应力的方向与流向 , 底面切应力的方向与流向 。 12、平板面积为 40×45cm 2,厚度为 ，质量 m=5kg ，沿着涂有厚度δ=油的斜面向下作等速运动， 其速度u =s,带动油层的运动速度呈直线分布，则油的粘度μ=______________，ν =__________________ (油的密度ρ＝950 kg/m 3)。 A 的极薄的平板以速度 u 平行移动。x 为平 板距上边界的距离。求：平板所受的拖力T ，（缝隙内的流速按直线分布）。 （A x x u T )(-??+ =μ） 14、已知200C 时海水的密度3cm /g 03.1=ρ，试用国际单位制表示其密度值，并求其比重和重度。 （33/094.10,03.1,/1030m kN S m kg ===γρ）
1-1 已知某水流流速分布为10 /172.0y u =，u 的单位为m/s ，y 为距壁面的距离，单位 为m 。（1）求y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度；（2）若水的运动粘滞系数s cm /1010.02=ν，计算相应的切应力。 解:(1)依题知 10 9072.010910 172.0101 72.0- =-?=∴ =y y dy du y u Θ ①当y=0.1时，s y dy du 1 9.01 .0572 .0)1.0(072.0--=≈?= ②当y=0.5时，1 9.05 .0134.0)5.0(0072.0--=≈?=s dy du y ③当y=1.0时，19.01 .0072.0)0.1(072.0--==?=s dy du y （2）依题知 2 41000101.01000m S N u dy du u ???=?== =-νρτΘ ①当y=0.1时，Pa 41078.5572.000101.0-?≈?=τ ②当y=0.5时，Pa 41035.1134.000101.0-?≈?=τ ③当y=1.0时， Pa 41027.7072.000101.0-?≈?=τ 1-2 已知温度20℃时水的密度3 /2.998m kg =ρ，动力粘滞系数 23/10002.1m s N ??=-μ，求其运动粘滞系数ν？ 解： s m 263 10004.12.99810002.1--?≈?==∴?=ρμνν ρμΘ 1-3 容器盛有液体，求下述不同情况时该液体所受单位质量力？（1）容器静止时；（2）容
器以等加速度g 垂直向上运动；（3）容器以等加速度g 垂直向下运动。 解：（1）依题知 g m mg f f f z y x =-= ==,0 （2）依题知 g g m mg mg f f f z y x 2,0-=--= == (3)依题知 g 0,0=-= ==m mg mg f f f z y x 1-4 根据牛顿摩擦定律，推导动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν的量纲。 1-5 两个平行边壁间距为25mm ，中间为粘滞系数为μ=0.7Pa ·s 的油，有一
第一章设计任务书 1.1课程设计题目 某城市给水管网初步设计 1.2课程设计内容 1.某城市给水管网设计最高日用水量分项分析与总用水量计算； 2.根据用水量变化曲线确定清水池和水塔的容积； 3.沿线流量、节点流量的计算及各管段设计流量初步拟定； 4.根据初步拟定的管段设计流量，选取经济流速（参见教材表6.8，表7.7）或界限流量表（给水工程教材表7-1）初步计算各管段管径（并考虑到消防、最大转输时及事故时等要求确定各管段的管径），然后根据教材表7.8标准管径选用界限表确定各管段标准管径。 5.管网水力计算（可采用相关计算软件进行计算，如EPANET软件）； 6.确定控制点，计算从控制点到二级泵站的水头损失，确定二级水泵流量和扬程和水塔水箱高度； 7.消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时的校核，若不满足要求，应说明必须采取的措施。 8.绘图，在提供的总平面图（1：10000）基础上确定给水管网定线方案，绘出经过抽象的节点和管段环状管网模型图（1张），另针对环状管网图绘制消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时校核的水力计算图（3张）,绘制等水压线图一张。 1.3进度安排 1．给水管网的设计要求，设计原则及管网定线方案2天 2．给水管网水力计算3天 3．水泵选型及水塔高度的确定2天 4．消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时的校核及采取必要措施3天 5．计算书的整理和排版2天 6．绘图2天 1.4基本要求 1、根据提供的总平面图（1：10000）确定给水管网定线方案； 2、进行基础资料分析提出给水管网设计的可行性方案； 3、完成相关的设计计算书及图纸绘制工作； 4、课程设计必须独立完成； 5、图中文字一律用仿宋体书写；图例的表示方法应符合一般规定和制图标准；图纸应注明图标栏及图名；图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别；图幅宜采用3号图，必要时可选用2号图； 6、计算书内容简要，论证充分、文字通顺、字迹端正。 1.5设计成果 1．设计计算书一份； 2．设计图纸：节点和管段环状管网模型图、绘制消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时校核的水力计算图各一张。 1.6设计步骤 1．明确设计任务及基础资料，复习有关知识及设计计算方法 2．在平面图上确定给水管网定线方案，进行水力学计算 3．设计图纸绘制 4．设计计算书校核整理
水力学模拟试题库 一、判断题: (20分) 1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。（） 2.只要是平面液流即二元流，流函数都存在。（） 3.在落水的过程中，同一水位情况下，非恒定流的水面坡度比恒 定流时小，因而其流量亦小。（） 4.渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样，任一点 的渗流流速将与断面平均流速相等。（） 5.正坡明槽的浸润线只有两种形式，且存在于a、c两区。（） 6.平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。 （） 7.边界层内的液流型态只能是紊流。（） 8.平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。 （） 9.达西公式与杜比公式都表明：在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。（） 10.在非恒定流情况下，过水断面上的水面坡度、流速、流量水位 的最大值并不在同一时刻出现。（） 二、填空题: (20分) 1.流场中，各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究，那么微小平行六面体最普遍的运动形式有：，，，，四种。 2.土的渗透恃性由：，二方面决定。 3.水击类型有：，两类。 4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有，，三种。 5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是：，。 6.从理论上看，探索液体运动基本规律的两种不同的途径是：，。 7.在明渠恒定渐变流的能量方程式：J= J W+J V +J f 中，J V的物理意义是：。
8.在水力学中，拉普拉斯方程解法最常用的有：，，复变函数法，数值解法等。 9.加大下游水深的工程措施主要有：，使下游形成消能池；，使坎前形成消能池。 三计算题 1(15分).已知液体作平面流动的流场为： u x = y2–x2+2x u y = 2xy–2y 试问：①此流动是否存在流函数ψ，如存在，试求之； ②此流动是否存在速度势φ，如存在，试求之。 2(15分).某分洪闸，底坎为曲线型低堰．泄洪单宽流量q=11m2/s,上下游堰高相等为2米，下游水深h t=3米，堰前较远处液面到堰顶的高度为5米，若取?=0.903，试判断水跃形式，并建议下游衔接的形式。（E0=h c+q2/2g?2h c2） 3(15分).设某河槽剖面地层情况如图示，左岸透水层中有地下水渗入河槽，河槽水深1.0米，在距离河道1000米处的地下水深度为2.5米，当此河槽下游修建水库后，此河槽水位抬高了4米，若离左岸 1000米处的地下水位不变，试问在修建水库后单位长度上渗入流量减少多少? 其中 k=0.002cm/s ； s.i=h2-h1+2.3h0lg[(h2-h0)/( h1-h0)]
2.23 已知速度场x u =2t +2x +2y ，y u =t -y +z ，z u =t +x -z 。试求点（2，2，1）在t =3 时的加速度。 解：x x x x x x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()2222220t x y t y z =+++?+-+?+ 26422t x y z =++++ ()2321t x y z =++++ y y y y y x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()101t y z t x z =+--+++-? 12x y z =++- z z z z z x y z u u u u a u u u t x y z ????= +++???? ()()12220t x y t x z =++++-+- 12t x y z =++++ ()()3,2,2,12332221134x a =??+?+++=（m/s 2） ()3,2,2,112223y a =++-=（m/s 2） ()3,2,2,11324111z a =++++=（m/s 2） 35.86a ===（m/s 2） 答：点（2，2，1）在t =3时的加速度35.86a =m/s 2 。 3.8已知速度场x u =2 xy ，y u =– 3 3 1y ，z u =xy 。试求：（1）点（1，2，3）的加速度；（2）是几维流动；（3）是恒定流还是非恒定流；（4）是均匀流还是非均匀流。 解：（1）44421 033 x x x x x x y z u u u u a u u u xy xy xy t x y z ????= +++=-+=????
《水力学》复习题A（专升本） 一、单项选择题 1、某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( ) A、3.75×10-9Pa·s B、2.4×10-3Pa·s C、2.4×105Pa·s D、2.4×109Pa·s 2、断面比能Es随水深h的变化规律是( ) A、Es存在极大值 B、 Es存在极小值 C、Es随h增加而单调增加 D、 Es随h增加而单调减少 3、在水力学中，单位质量力是指（） A、单位面积液体受到的质量力； B、单位体积液体受到的质量力； C、单位质量液体受到的质量力； D、单位重量液体受到的质量力。 4、根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为( ) A、宽顶堰、实用堰和薄壁堰 B、自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 C、三角堰、梯形堰和矩形堰 D、溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰 5、液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为（） A、1 kN/m2 B、2 kN/m2 C、5 kN/m2 D、10 kN/m2 6、水力学中的一维流动是指（） A、恒定流动； B、均匀流动； C、层流运动； D、运动要素只与一个坐标有关的流动。 7、在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 A、均匀缓流； B、均匀急流； C、非均匀缓流； D、非均匀急流 8、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） A、8； B、4； C、2； D、1 9、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 10、测量水槽中某点水流流速的仪器有（） A、文丘里管 B、毕托管 C、测压管 D、薄壁堰 二、填空题 为__________。 1、圆管流的下临界雷诺数Re k 2、在相同的作用水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量__________（填“大”、“小”、“不能确定”）。 3、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????（填“大”、“小”、“不能确定”）。 4、水跃函数相等的两个不同水深称为____________。 5、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__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 6、溢流堰的过堰流量与堰顶水头的????????次方成正比。 7、泄水建筑物下游发生远驱水跃时，下游收缩断面水深h c的共轭水深h c’’????????h t(h t
水力学模拟试题及答案（一） 1、选择题：（每小题2分） （1）在水力学中，单位质量力是指（ C ） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力 （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案：d （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） a、8； b、4； c、2； d、1。 答案：b （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）在明渠中不可以发生的流动是（） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 答案：c （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为 a、缓流； b、急流； c、临界流； 答案：b
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 课程设计 说明书 姓名：陈启帆 学号：23 专业：环境工程 吉林建筑大学城建学院 2016年07月 - 1 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 课程设计说明书 (吉林省长春地区宽城区给水管网设计) 学生姓名：陈启帆 导师： 学科、专业：环境工程 所在系别：市政与环境工程系 日期：2016年07月 学校名称：吉林建筑大学城建学院 - 2 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 目录 1. 课程设计题目 (4) 2. 课程设计目的及要求 (4) 3. 设计任务 (5) 4. 原始资料 (5) 5. 基本要求 (8) 6. 设计成果 (8) 7. 设计步骤 (8) 8. 设计用水量计算 (9) 9. 确定给水管网定线方案 (11) 10. 设计流量分配与管径设计 (11) 11. 设计结束语与心得体会 (14) 12. 参考资料 (16) - 3 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 1. 课程设计题目 吉林省长春地区宽城区给水管网设计 2. 课程设计目的及要求 通过城镇给水管网设计管网的设计步骤和方法，为以后毕业设计及从事给水管网的工程设计打下初步基础。 （1）了解管网定线原则； （2）掌握经济管径选择要求； （3）掌握给水系统压力关系确定方法； （4）掌握管网水力计算。 - 4 -
水力学自测练习题之试题3
水力学自测练习题之试题(三) 一、是非题（正确的划“√”，错误的划“×”） （本大题分17小题，每小题1分，共17分） 1、水力学是研究液体机械运动和分子运动规律的学科。（） 2、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。（） 3、谢才系数C的单位是m。（） 4、均匀流中只考虑沿程水头损失；渐变流中只考虑局部水头损失。（） 5、公式既适用于层流，也适用于紊流。（） 6、当H=2m，δ=30m，如图所示的建筑物为宽顶堰。（） 7、对于实用堰与宽顶堰，只要下游水位不超过堰顶时，就一定是自由出流。（） 8、渗流模型流速与真实渗流流速数值相等。（） 9、渗流压强与基准面的选择有关。（） 10、液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。（） 11、在管道水力计算中，所谓“长管”就是说管很长，所谓“短管”就是管道很短。（） 12、并联长管道各管段的流量一定不相等。（） 13、当管道长度L大于10倍作用水头H时，称为“长管”。（） 14、长直棱柱形正坡（i＞0）明渠中，作恒定流的水流，一定是均匀流。 （） 15、小流量时三角形薄壁堰比矩形薄壁堰流量的精度高些。（） 16、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。（） 17、沿任意封闭曲线的速度环量为零的流速场为无涡流（无旋流）。（） 二、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）（本大题分8小题，每小题2分，共16分）
1、盛水容器a和b的测压管水面位置如图（a）、（b）所示，其底部压强分别为pa和pb。若两容器内水深相等，则pa和pb的关系为（） （1）pa ＞pb （2）pa ＜pb （3）pa = pb （4）无法确定 2、静水压力的方向（） （1）与受力面平行（2）与受力面斜交 （3）与受力面外法线方向一致（4）与受力面内法线方向一致 3、层流断面流速分布规律符合（） （1）对数分布（2）直线分布 （3）抛物线分布（4）椭圆分布 4、平底棱柱形明渠的水跃函数θ（h′）与θ（h″）的关系是（） （1）θ（h′）=θ（h″）（2）θ（h′）＞θ（h″） （3）θ（h′）＜θ（h″）（4）无法确定 5、缓坡上发生均匀流必定是（） （1）缓流（2）缓变流 （3）急流（4）临界流 6、有一薄壁圆形孔口。已知孔口直径d=10cm，则属于小孔口出流的相应水 头为（） （1）0.5m （2）0.7m （3）0.9m （4）1.2m 7、宽顶堰流量系数m的最大值为（） （1）0.30 （2）0.385 （3）0.502 （4）0.75 8、流函数（） （1）在等势面上为常量（2）只有无旋流动中才存在 （3）沿流线为常量（4）表达了速度与压强的关系 三、填空题（在空格中填写正确答案）（本大题分4小题，每空1分，共8分）
给水处理厂课程设计计算书 12．高程布置 为了配合平面布置，我们首先应根据下表估计各构筑物之间连接管渠的大小及长度大致水头损失。然后在平面布置确定后，按水力学公式逐步计算各构筑物之间的水 构筑物 沉淀池~滤池0.3~0.5 快滤池内 2.0~3.0 虹吸、无阀滤池 1.5~2.0 滤池到清水池0.3~0.5 1.3.4高程布置设计计算
1.3.4.1水处理构筑物的高程布置设计计算 1.水头损失计算 在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内。水头损失应通过计算确定，并留有 余地. （1）处理构筑物水头损失 处理构筑物中的水头损失与构筑物的型式和构造有关，具体根据设计手册第3册表15-13 g ——重力加速度，2/m s 。 ① 配水井至絮凝池连接管线水头损失 a ）沿程水头损失 配水井至絮凝池连接管采用800DN 钢管，管长15l m =。 考虑浑水的因素0.015n =，按0.013n =查设计手册第1册水力计算表得 1.8i =‰，换算成相当 于0.015n =时的i ： 浑水管长15m 算得沿程损失为：
b）局部水头损失 管路中，进口1个，局部阻力系数 10.50 ξ=；急转弯管1个， 20.90 ξ=；闸阀1个， 30.06 ξ=； 90o弯头1个， 41.05 ξ= ；出口1个，局部阻力系数 5 0.04 ξ=，则局部阻力系数总计为： 管内流速 1.11/ v m s =，则管路局部水头损失为： c）总水头损失 ②絮凝池至沉淀池 絮凝池与沉淀池合建，其损失取0.1m。 ③沉淀池至V a）沿程水头损失 沉淀池至V型滤池连接管采用900 DN钢管，管长l= 21.052 2.1 ξ=?＝； 闸阀2 43.0 ξ=；出口1个，V，按0.013 n=查设计手册第1册水力计算表得 2.4 i=‰，则V型滤池至清水池连接管沿程损失为： b）局部水头损失 管路中，进口1个，局部阻力系数 10.50 ξ=；90?弯头3个，局部阻力系数 21.053 3.15 ξ=?＝； 闸阀1个， 30.06 ξ=；出口1个，局部阻力系数 41.00 ξ=，则局部阻力系数总计为：管内流速 1.0/ v m s =，则管路局部水头损失为： c）总水头损失
0 绪论 1 水静力学 2 液体运动的流束理论 3 液流型态及水头损失 4 有压管中的恒定流 5 明渠恒定均匀流 6 明渠恒定非均匀流 7 水跃 8 堰流及闸孔出流 9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 10 有压管中的非恒定流 11 明渠非恒定流 12 液体运动的流场理论 14 恒定平面势流 15 渗流 18 相似原理和模型试验基础 0 绪论 0.1 ρ＝816.33kg/m 3 0.2 当y=0.25H 时 H u dy du m 058.1≈ 当y=0.5H 时H u dy du m 84.0≈ 0.4 f = g 0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f ＝184N 0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 2 1 水静力学 1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m 1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 2
1.3h 1=2.86m h 2 =2.14m 侧测压管油面与桶底的垂距为5m，外侧测压管油面与 桶底的垂距为4.28m。 1.4Pc=27.439KN/m2 1.5P M =750.68h KN/m2 1.6P 2-p 1 =218.05N/m2 1.7γ= B A B r A r B A + + 1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板 P＝0 1.9W=34.3rad/s W max =48.5rad/s 1.10a= L h H g) ( 2- 1.12 当下游无水 P=331 2.4KN(→) P 2 =862.4KN(↓) 当下游有水 P=3136KN(→) P 2 =950.6KN(↓) 1.13 T=14 2.9KN 1.14 当h 3=0时T=131.56KN 当h 3 =h 2 =1.73m时 T＝63.7KN 1.15 0－0转轴距闸底的距离应为1.2m 1.16 P=4.33KN L D =2.256m(压力中心距水面的距离) 1.17 P=567.24KN 1.19 P＝45.54KN 总压力与水平方向夹角φ＝14o28′1.20 P=353KN P=46.18KN 方向向下 1.21 H=3m 1.22 δ=1.0cm 1.23 F=25.87KN (←) 2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V＝7.5cm/s 2.2 h w =3.16m 2.3 γ2 p =2.35m 2.4 P K1 =63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s
《土力学》习题 绪论及工程地质不做习题练习 第一章 土的物理性质及工程分类 选择题 1.土颗粒的大小及其级配，通常是用颗粒级配曲线来表示的。级配曲线越平缓表示： A ．土颗粒大小较均匀，级配良好 B.土颗粒大小不均匀，级配不良 C. 土颗粒大小不均匀，级配良好 2.作为填土工程的土料，压实效果与不均匀系数u C 的关系： A ．u C 大比u C 小好 B. u C 小比u C 大好 C. u C 与压实效果无关 3.有三个同一种类土样，它们的含水率w 都相同，但是饱和度r S 不同，饱和度r S 越大的土，其压缩性有何变化？ A.压缩性越大 B. 压缩性越小 C. 压缩性不变 4.有一非饱和土样，在荷载作用下，饱和度由80%增加至95%。试问土样的重度γ和含水率w 怎样改变？ A ．γ增加，w 减小 B. γ不变，w 不变 C. γ增加，w 增加 5.土的液限是指土进入流动状态时的含水率，下述说法哪种是对的？ A ．天然土的含水率最大不超过液限 B. 液限一定是天然土的饱和含水率 C. 天然土的含水率可以超过液限，所以液限不一定是天然土的饱和含水率 判断题 6.甲土的饱和度大与乙土的饱和度，则甲土的含水率一定高于乙土的含水率 7.粘性土的物理状态是用含水率表示的，现有甲、乙两种土，测得它们的含水率乙甲w w ，则可以断定甲土比乙土软 8.土的液性指数L I 会出现L I >0或L I <0的情况 9.土的相对密实度r D 会出现r D >1或r D <1的情况 10.土的天然重度越大，则土的密实性越好 计算题 11.击实试验，击实筒体积1000cm 2，测得湿土的质量为1.95kg ，取一质量为17.48kg 的湿土，烘干后质量为15.03kg ，计算含水率w 和干重度d r 。
洪水调节课程设计
《洪水调节课程设计》任务书 一、设计目的 1、洪水调节目的：定量地找出入库洪水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库 水位的变化、泄洪建筑物型式和尺寸间的关系，为确定水库的有关参数和泄洪建筑型式选择、尺寸确定提供依据； 2、掌握列表试算法和半图解法的基本原理、方法、步骤及各自的特点； 3、了解工程设计所需洪水调节计算要解决的课题； 4、培养学生分析问题、解决问题的能力。 二、设计基本资料 某水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益，电站装机为5000KW，年发电量1372×104 kw·h，水库库容0.55亿m3。挡水建筑物为混凝土面板坝，最大坝高84.80m。溢洪道堰顶高程519.00m，采用2孔8m×6m（宽×高）的弧形门控制。水库正常蓄水位525.00m。电站发电引用流量为10m3/s。 本工程采用2孔溢洪道泄洪。在洪水期间洪水来临时，先用闸门控制下泄流量q并使其等于洪水来水量Q，使水库水位保持在防洪限制水位不变；当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，就不再用闸门控制，下泄流量q随水库水位z的升高而增大，流态为自由流态，情况与无闸门控制一样。 上游防洪限制水位Xm（注：X=524.5+学号最后1位/10，即524.5m-525.4m），下游无防汛要求。 三、设计任务及步骤 分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照上述拟定的泄洪建筑物的类型、尺寸和水库运用方式，分别采用列表试算法和半图解法推求水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程。具体步骤： 1、根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准； 2、用列表试算法进行调洪演算： a)根据已知水库水位容积关系曲线V～Z和泄洪建筑物方案，用水力学公 式求出下泄流量与库容关系曲线q～Z，并将V～Z，q～Z绘制在图上； b)决定开始计算时刻和此时的q1、V1，然后列表试算，试算过程中，对每 一时段的q2、V2进行试算； c)将计算结果绘成曲线：Q～t、q～t在一张图上，Z～t曲线绘制在下方。 3、用半图解法进行调洪计算： a)绘制三条曲线：V/△t-q/2=f1(z)、V/△t+q/2=f2(z)、q=f(z)； b)进行图解计算，将结果列成表格。
《水力学章节复习题及答案》 第一章 选择题（单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ） （a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c ） （a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d ） （a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ） （a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ） （a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是：（c ）
（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合 RT p =ρ 。 1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ?，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。 解：60.005 5.88210850 μνρ-= ==?（m 2 /s ） 答：其运动黏度为65.88210-?m 2/s 。 1.12 有一底面积为60cm ×40cm 的平板，质量为5Kg ，沿一与水平面成20°角的斜面下 滑，平面与斜面之间的油层厚度为0.6mm ，若下滑速度0.84/m s ，求油的动力黏度μ。 U G G T F s 0.6m m 20° 解：平板受力如图。
《水力学与桥涵水文》 课程设计成果 专业 班级 姓名 学号 指导教师 重庆交通大学
《水力学与桥涵水文》课程设计任务书（土木工程专业） 学院：土木工程学院 专业班级：茅以升道路 姓名：xxx 学号：xxxxxxxxxxxx
图2-1 重庆交通大学 1为测定某阀门的局部阻力系数ξ，在阀门上下游装设三个测压管，已知水管直径d ＝50 mm，12l＝1 m，23l＝2 m，实测数据1?＝150 cm，2?＝125 m，3?＝40 cm，υ=3 m/s，试计算阀门的ξ值。 解: 22 12 121212 h 22- αα ++=+++ γγ 对于l段 f p p v v z z g g 22 22 12 150100125100 22f v v h g g -- - ?++=?+++ 12 0.25 f h - = 222 3 1 131312 l(2h) 222 f p p v v v z z g g g - ααα ++=++++ξ γγ 对于段 222 22 150********(20.25) 222 v v v g g g -- ?++=?+++?+ξ ξ=0.762 则阀门 2水面线定性分析 解：图处理如下 图2-2 图2-3 图2-4
分析如下： 图2-1中，1k i i >段、2k i i =段和3k i i <段均为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i =段时，由急流向临界流过渡，会在2k i i =段c 区以c 型曲线过渡到正常水深；水流从2k i i =段过渡到3k i i <段时，由临界流向缓流过渡，会在2k i i =段a 区以a 型曲线过渡到正常水深。 图2-2中，1k i i >段和3k i i <段均为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由急流向缓流过渡，会在1k i i >段产生水跃。 图2-3中，10i <段为逆坡渠道，2k i i <段为顺坡渠道。会在10i <段'b 区通过' b 型降水曲线过渡到缓流。 图2-4中，k i i <段为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由缓流流向断口，会在1k i i <段产生水跌。 图2-5中，10i >段为顺坡渠道，20i <段为逆坡渠道。水流从10i >段过渡到20i <段时，由急流向逆坡过渡，会在20i <段产生水跃；从20i <段流向断口时，会产生水跌。 图2-6中，1i 段、2i 段和3i 段均为顺坡渠道且1k i i >、2k i i <及3k i i >。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由急流向缓流过渡，会在1k i i >段产生水跃；水流从2k i i <段过渡到3k i i >段时，由缓流向急流过渡，会在2k i i <段产生水跌，在b 区以b 型曲线过渡到正常水深。 图2-5 图2-6