【水力學】-水力學試題集

因為液體分子間的空隙非常之小理想液體是否可以看作是牛頓流體的一個特例？不可以，因為牛頓流體是實際流體，和理想液體是兩大類別。題目：一底面積為4045cm2，高為1cm的木塊，質(zhì)量為5kg，沿著涂有潤滑油的斜面向下作等速運動，au=1m/sd=1mm，由木塊所帶動的油層的運動速度呈直線分布，求油的粘度。解：∵等速 =0由牛頓定律：∑Fs(a)（呈（呈直線分布）∵=ta-1(5/12)=22.62°(b)問題1：與牛頓內(nèi)摩擦定律直接有關的因素是：A、切應力和壓強；B、切應力和剪切變形速率；C、切應力和剪切變形；D、切應力和流速。問題2：理想流體的特征是:：A、粘度是常數(shù)；B、粘度是常數(shù)；C、無粘性；D。若測壓管的讀數(shù)為h1

，毛細升高為h，則該點的測壓管實際高度為多少？（測壓管的2工作流體分別為水和水銀——水 h1+h2——水銀判斷：在彎曲斷面上，由于離心慣性力的作用流體動壓強不按靜壓強特征分布。 對錯判斷在均勻流中任一過水斷面上的流體動壓強呈靜壓強分布特征。 對 錯質(zhì)量力只有重力作用的流體系統(tǒng)中，其等壓面的形狀如何？是水平面問題：絕對壓強p 與相對壓強p、真空度p、當?shù)卮髿鈮簆之間的關系是：abs v aA.p

； B.

+p C.p

=p-p+pabs v

abs a

v a abs

abs a問題U,12、3點位于同一水平面上，其壓強關系為：A.pA.p=p=p；p>p>p；1 2 3p<p<p；1 2 3p<p<p。2 1 3題目：A點的標高為：。試確定管中A點的壓強。解：已知斷面1上作用著大氣壓，因此可從1開始，通過等壓面，并利用壓差公式逐點AA點壓強為：a沿水平方向作直線運動，如圖所示，設液體的密度為0，求車廂內(nèi)液體中的靜水壓強表達式。若已知車廂長度l＝2m，車廂內(nèi)靜水水面比頂端低0.4m，問車廂運動的加速度a為多少時，水將溢出。解：液體與容器處于相對平衡，整個慣性系作勻加速直線運動。根據(jù)題意有：X＝－a，Y＝0，Z＝－g，代入dpXdxYdyZdz)即dp(adxgdz)積分得p(axgz)C將坐標原點定位于小車中點的水面上，由邊界條件

x0,z0,pp0Cp故 0pp(axgz)0

0x0

l,zh如果車廂內(nèi)水溢出，即在坐標 2 處，pp2hga代入上式求得， l

3.92m/s2有一直徑D＝0.3m，高H＝0.5m的圓筒，如圖所示，筒內(nèi)盛水的深度h=0.3m，圓筒繞其中心軸作等角速度轉(zhuǎn)動。求）水面升至圓筒上緣時的轉(zhuǎn)數(shù)（）水面的拋物面頂點降至筒底時的轉(zhuǎn)數(shù)及此時潑出的水的體積。解：（1）旋轉(zhuǎn)前后的水體積不變1 1 1 1原4轉(zhuǎn)42 4V＝ 1 1 1 1原4轉(zhuǎn)42 4

＝ D2H

D2zV

hHz原 轉(zhuǎn)，得 2z2(Hh)0.4mz2r2拋物線方程： 2g1 2gz 1 2gz1 r D/21D/1D/22g0.5

2g0.418.67rad/s20.87(2） 2

1V D2h1

D2

rad/s.H0.00353m3潑出的水量 4 2 4當受壓面是水平面時，其作用點和形心點的關系如何？兩者重合h1=1mh2=2mb=1.5m，求總壓力及其作用點。解:應用解析法求解靜水總壓力和作用點某干渠進口為一底孔引水洞，引水洞進口處設矩形平面閘門，其高度ａ=2.5m,寬度b=2.0mH＝7.0m600。如圖所示。求作用開閘門上的靜水總壓力的大小和作用點。HH解：根據(jù)題意，求作用面形心處的水深hch=H-a/2*sin600=5.92mcA=ab=5.0m2P=rhA=290.08KNcy=y+Ic/yA=6.83+2.6/6.83×5=6.91mD c chsin600＝5.99Ｄ D用圖解法計算解析法中例1的總壓力大小與壓心位置。解：作出矩形閘門上的壓強分布圖，如圖所示：底為受壓面面積，高度是各點的壓強。備注：梯形形心坐標:a上底，b下底總壓力為壓強分布圖的體積：作用線通過壓強分布圖的重心：題目：如圖所示，單寬圓柱即b=1m，問在浮力Fz的作用下能否沒完沒了的轉(zhuǎn)動？解：一、概念上分析：不能轉(zhuǎn)動。因為所受總壓力的作用線通過軸心。（作用力總是垂直作用面，所以通過圓心）二、計算證明：垂向力作用點到軸心的距離為:所以不能轉(zhuǎn)動。(a)a=1.0mb=3md=2m的圓柱筒將其。求作用于該圓柱筒的靜水總壓力。解:本題圓柱體所受的水平壓強，可把圓柱曲面分為曲面AC和曲面BF、曲面AB和曲面CEF四部分考慮，其水平壓強分布如圖(c)所示。分別繪出隔板兩側受壓曲面壓力體，兩者之和恰好為圓柱筒體積。因此，靜水總壓力的水平分力：靜水總壓力的鉛直分力：方向向上；于是，作用在圓柱筒上的靜水總壓力：其作用線與水平面的夾角作用點D在水下的深度問題：一元流動是：A、均勻流；B、速度分布按直線變化；C、運動參數(shù)是一個空間坐標和時間變量的函數(shù)；D、限于直線流動Euler速和動水壓強都不再是時間的函數(shù)，僅是坐標位置的函數(shù)過水斷面上流速分布情況與水流是否均勻有無關系？無關題目：某灌溉渠道過河流時通過渡槽連接。渡槽面積為梯形，底寬b=10m11.5b=8mh=3mv=0.75m/s，2 1 1h=2.7mv2 2。解渠道過水斷面面積： ：渡槽過水斷面面積：由連續(xù)方程 得d=320mm，d=160mm，流速1 2υ =1.5m/s，υ 為：1 26m/s；9m/s。

題目：如圖所示的虹吸管泄水，已知斷面1,2及2,3的損失分別為h =0.v2/(2和h =0.v2/(2)，試求斷面2的平均壓強。

w1,2w2,3解：取0-0，列斷面1，2的能量方程（取α =α =1）（a）（a）v=vd=d因此可對斷面2 32 1出能量方程（b）可得：代入式（a）中得：可見虹吸管頂部，相對壓強為負值，即出現(xiàn)真空。為使之不產(chǎn)生空化，應控制虹吸管頂高（即吸出高），防止形成過大真空。題目：水深1.5m、水平截面積為3m×3m的水箱，箱底接一直徑為200mm，長為2m的豎直管，在水箱進水量等于出水量情況下作恒定出流，略去水頭損失，試求點2的壓強。解:根據(jù)題意和圖示，水流為恒定流；水箱表面，2取漸變流斷面1-1,2-2和3-3因為1-1斷面為水箱水面，較豎直管大得多，故流速水頭 可近似取取并將基準面O-O取在管子出口斷3-31-13-3采用相對壓強 。將已知數(shù)據(jù)代入上式，即得由連續(xù)方程，可得 。因此有 。取斷面3-3為基準面，取 ，寫斷面1-1和2-2的總流能量方程：將已知數(shù)據(jù)代入上式可得：所以有：其真空值為9.8Pa，或絕對值壓強為88.2Pa。 上式說明點2壓強小于大氣壓強，其真空度為1m水柱，或絕對壓強相當于10-1=9m水柱。題目：某一水庫的溢流壩，如圖所示。已知壩下游河床高程為105.0m,當水庫水位為120.0m時壩址處收縮過水斷面處的水深h=1.2m設溢流壩的水頭損失為 ，c及 。求壩址處斷面的平均流速。解1-1c2-2。由于水庫的過水斷面面積大，流速水頭。水庫水位和下游河床高程都為已知，基準面0-0取在下游河床底部。取，寫出總流能量方程因為漸變流斷面上各點的單位勢能（ ）等于常數(shù)?？蛇x斷面上任一點求得其z和p值。為了計算方便，可選水面上一點，故可用相對壓強計算，該點動水壓強為零，即由圖可知:;將以上已知數(shù)據(jù)代入總流量方程，得解得壩址處的流速問題1：水平放置的漸擴管如圖所示，如忽略水頭損失，斷面形心點的壓強有以下關系：A.p>p； B.p=p；1 2 1 2C.p<p； D.不1 2定。問題2： 能量方程中 表示：A.單位重量流體具有的機械能；A.單位重量流體具有的機械能；B.單位質(zhì)量流體具有的機械能；C.單位體積流體具有的機械能；D.通過過流斷面單位重量流體的總機械能。題目：一水平放置的噴嘴將一水流射至正前方一光滑壁面后，將水流分為兩股，如圖1所示。已知=40m，=0.02523/，水頭損失不計，求水流對光滑壁面的作用力。2,3（1）斷面1,2,3及隔離體表面上的動P,P,PP均等于零（作用在大氣中）1 2 3（2）重力G，鉛垂向下（3）楔體對水流的反力R，待求。圖12.取坐標，列動量方程：方程：

3.令β =β =β =α =α =1。列能量1 2 3 1 2 3圖2代入動量方程式可得：水流對壁面的作用力大小相等，方向相反。當θ=60°時 R=252Nθ=90°時 θ=180°時 R=1008N題目11-11.5m，2-20.6m1m（垂直紙面方向）的水平F。解：在壩前一段距離處，取漸變流斷面1-1；在壩下游水流較平直處，取斷面2-2。以壩基底部為基準面0-0，設α=α=1，寫出總流能量方程：1 2圖1利用連續(xù)方程：1m，得代入（1）式：得1m壩寬的單寬流量作用在斷面1-1上的水壓力圖2作用在斷面2-2上的水壓力，取斷面1-12-2（圖b),寫出總流動量方程得：則水流對1m壩寬的作用力 ，方向與R相反。(a50mmv18m/s1.2m30（1）流量分配Q1

Q；2（2）才能保持平板的平衡；（3）若B點不鉸接，平板與u=8m/s時，水流作用在平板上的垂直力的大小。(a)查看答案解：1.選0-0,1-1,2-2斷面間水體為隔離體，如圖所示取x,y直角坐標。設平板作用在水股上的力為R（在y方向，無平板反力，忽略摩阻，沿y軸方向?qū)憚恿糠匠虒?-0,1-1斷面的能量方程（沿流線：同理： 又β1=β2=β=1，則式為：∴Qcos30°=Q1－Q2Q=Q1+Q2聯(lián)立3）兩式Q2=Q－Q1=0.067Q （b)2.沿x軸方向?qū)憚恿糠匠淌?，如圖(c)：水對平板在x方向的沖擊力F為8100N，方向與R的方向相反?，F(xiàn)對B點取矩：∑MB=0即：∴P=4050N3.當平板以速度u=8m/s沿水流方向運動時，單位時間水流沖擊在平板上的質(zhì)量是ρA(-u，圖 示 隔 離 體 的 相 對 速 度v-u：寫x方向的動量方程：

(c)當平板運動時，水流作用在平板上的垂直作用力是2.5kN，作用方向與R相反。思考題：如果控制體的過水斷面是漸變流，內(nèi)部是急變流，是否適用動量方程？可以，因為動量方程對內(nèi)部水流型態(tài)沒有要求。理想液體和實際流體的區(qū)別是什么？與實際流體相比，理想液體忽略了液體的粘性。題目：某段自來水管，d=100mm，v=1.0m/s。水溫10℃，（1）試判斷管中水流流態(tài)？（2）若要保持層流，最大流速是多少？解:（1）水溫為10℃時，水的運動粘度，由下式計算得：則：即：圓管中水流處在紊流狀態(tài)。（2）要保持層流，最大流速是0.03m/s。問題：有兩根管道，一根輸油管，一根輸水管，當直徑d,長度l,邊界粗糙度均相等時，運動粘度n >n ，若兩管的雷諾數(shù)相等，則沿程水頭損失：油 水A.h =h ；f油 f水B.h >h ；f油 f水C.h <hf油 f水;D.關系不定。1RecRe<RecRe>Rec＝2300，當為明渠流時。2（層流和紊流）因為臨界流速跟流體的粘度、流體的密度和管徑（當為圓管流時）或水力半徑（當為明渠流時）有2302000對于明渠流為57（500，應用起來非常方便。紊流附加切應力與流體密度和脈動強度有關。你的判斷正確；錯誤層流和紊流的動能校正系數(shù)相比較，哪種更大？為什么？層流的動能校正系數(shù)較大，因為層流的流速分布沒有紊流的均勻題目：某水管長l=500m，直徑d=200mm，管壁粗糙突起高度Δ=0.1mm，如輸送流量Q=10l/s，水溫t=10℃，計算沿程水頭損失為多少？解：=10℃ ∴=0.01310c/s故管中水流為紊流。由式（6-33）λ：先假設λ=0.021，則所以λ=0.021滿足要求（Re=48595λ=0.0208）問題1：水從水箱經(jīng)水平圓管流出，開始為層流。在保持水位不變的條件下，改變水的溫度，當水溫由低向高增加時，出流與水溫的關系為：C.開始流量隨水溫的增加而顯著增加，當水溫增加到某一值后，流量急劇減小；D.開始流量隨水溫的增加而顯著減小，當水溫增加到某一值后，流量急劇增加，之后流量變化很小。問題2：判斷謝才公式只能用于水流的粗糙區(qū)。你的回答：對錯題目(avv的突然擴大管中，如果中間加一中等粗細管段使1 2形成兩次突然擴大，略去局部阻力的相互干擾，即用疊加方法。試求（1）中間管中流速為何值時，總的局部水頭損失最小；（2）計算總的局部水頭損失，并與一次擴大時相比較。解（1）兩次突然擴大時的局部水頭損失為 (a)中間管中流速為v，使其總的局部水頭損失最小時即得（2）總的局部損失為因為一次突然擴大時的局部水頭損失總的局部水頭損失為一次突然擴大時的二分之一。

，所以兩次突然擴大時判斷：有兩根管道，一根輸油管，一根輸水管，當直徑、長度、邊界粗糙度均相等時，則沿程水頭損失必然相等。你的判斷：對錯造成局部水頭損失的主要原因是什么？主流脫離邊壁，漩渦區(qū)的形成。提出邊界層概念對水力學研究有何意義？邊界層概念的提出為解決粘性流體繞流問題開辟了新途徑，并使流體繞流運動中一些復雜現(xiàn)象得到解釋。問題1：薄壁小孔淹沒出流時，其流量與 有關。A.上游行進水頭；B.下游水頭；C.孔口上、下游水面差；D.孔口壁厚。Q

Q的流量關系式

=A。圖< Q

；圖2：Q = Q

1 （填>、<或＝）

1 2 1 21 2圖1 圖2提出邊界層概念對水力學研究有何意義？二者在形式上完全相同，如動能修正系數(shù)與1.0補充說明§計算水頭問題1)自由出流時，水頭H值系水面至孔口形心的深度；2)淹沒出流時，水頭H值系孔口上、下游水面高差。流速、流量與孔口在水面下的深度無關，所以也無“大”，“小”孔口區(qū)別?！齑罂卓谟嬎愎降南嚓P說明1）大孔口的收縮系數(shù)較小孔口大，故流量系數(shù)亦較小孔口大。但在工程中，仍采用m=0.62。2）小孔口出流的流量計算公式仍可用于估算大孔口出流的流量，式中H應為大孔口形心C處的水頭Hc。3）大孔口淹沒出流時流量計算公式同小孔口淹沒出流流量計算公式。題目d=60mm=30l/s，通過該兩孔流出；為了調(diào)節(jié)兩孔的出流量，池內(nèi)設有隔板，隔板上開與池壁孔徑相等的圓孔。求池內(nèi)水位恒定情況下，池壁兩孔的出流量各為多少？解:池壁厚δ=(3~4)d，所以池壁兩側孔口出流均實為圓柱形外管嘴出流。按孔口、管嘴出流的流量公式(1)(2)和連續(xù)性方程

(3) a(4),Q（Q孔）,HH

(5)可解，將式（1）和式（2）代入式（4）得:

1 2 1 2（6）將式（2）和式（3）代入式（5）得:將上式寫成：（7）將式（7）代入式（6）得解出：代入式（7）得H1H2、式得1d相同時，下列那些是正確的：A.Q孔<Q嘴，u孔<u嘴；B.Q孔<Q嘴，u孔>u嘴；C.Q>Q嘴，u孔>u嘴；D.Q>Q嘴，u孔<u嘴。判斷：增加管嘴的作用水頭，能提高真空度，所以對于管嘴的出流能力，作用水頭越大越好。你的判斷：正確錯誤題目dazz=2.510m1 2的1-1斷面及2-2Δ=4c。解：以管軸水平面為基準面，寫1-1，2-2斷面的能量方程，得由壓差計原理知圖a所以 ,全管路沿程水頭損失再由水箱斷面與管道出口斷面的能量方程題目：路基上設置的鋼筋混凝土倒虹管，如圖a所示。管長l=60m,l=80m,l=60m,α=20°。AB BC CD試求：（1）如上、下游水位差為27.4m-19.4m=8m，管徑d=2m，計算其泄流能力Q；（）如泄流量'=25.143/s，若管徑與下游水位維持不變，由上游水位怎樣變化？（）如流量'=25.142/s，上、下游水位保持原狀不變（即=8m），問管徑應如何變化？圖a解:（1）取基準面0-0及計算斷面1-1、2-2，寫能量方程（1）用滿寧公式其中水力半徑謝才系數(shù)沿程阻力系數(shù)局部阻力系數(shù)解得管內(nèi)流速管內(nèi)流量（2）據(jù)題意，水頭損失為此加大成 隨之大于故上游水位壅高。因為管長、管徑、管材及管道布置未變，則各項阻力系數(shù)不變，故故上游水位壅高至 30.06m。（3）據(jù)題意，管徑改變?yōu)閐'>d，則管內(nèi)流速改變?yōu)関2，由式（1）得或整理得:用試算法解此一元五次方程，得d'的管徑的管道。由于管徑的改變，d，此處不作贅述。01LAQ；淹沒出流時1B，QQQ的關系為：2 1 2A.Q=Q； B.Q>Q；1 2 1 2C.Q<Q； D.關系不定。1 2問題2：短管在自由出流時的流量系數(shù)等于在淹沒出流時的流量系數(shù)。你的判斷： 對錯題目：用虹吸管自鉆井輸水至集水池。圖a中，虹吸管長l=l+lAB

=30+40=70m，d=200mm。BC鉆井至集水池間的恒定水位高差H=1.60m。又已知λ=0.03，管路進口120彎頭90°彎頭及出口處的局部阻力系數(shù)分別為ζ=0.5，ζ=0.2，ζ=0.5，ζ=1.0。1 2 3 4試求:（1）流經(jīng)虹吸管的流量；（2）Bh=4.5mB圖a解：（1）1-1，3-3v=002-2B點高度相當，離管路進口距離與B所以虹吸管可正常工作。為什么要考慮水泵和虹吸管的安裝高度？虹吸管和水泵的吸水管內(nèi)都存在負壓。當安裝高度較高時，虹吸管的最高處和水泵的進口的壓強可能小于水的汽化壓強，在那里水將變成蒸汽，破壞了水流的連續(xù)性，導致水流運動中斷。因此在進行虹吸管和水泵的設計時必須考慮它們的安裝高度比阻a與沿程阻力系數(shù)有何聯(lián)系？對于管徑確定的同一管道，兩者成正比關系。例 圖8-10中，水由封閉容器A沿垂直變直徑管道流入下面的水池，容器內(nèi)p=2N/cm2且液0d=50mm，d=75mmH=1m（只計局部水頭損失）。1 2求：（1）管道的流量Q；（2）B點的壓強。解：（1）p>p2.04m，所以作用水頭為0 a1+2.04=3.04m管道流量為 （1）局部水頭損失系數(shù)：進口ζ=0.5，出口ζ=1，突然擴大1 2突然縮小圖8-10將各有關數(shù)值代入（1）式，得（2）以C-C為基準面，寫B(tài)-B斷面和C-C斷面的能量方程問題1：串聯(lián)管道各串聯(lián)管段的：A.水頭損失相等； B.總能量損失相等；C.水力坡度相等； D.所通過的流量相等。問題2：如圖所示，在校核虹吸管頂部最高點的真空度時應選用下列哪個斷面的能量方程：A.1-1斷面； B.2-2斷面；C.3-3斷面； D.4-4斷面。例1 采用內(nèi)壁涂水泥砂漿的鑄鐵管供水，作用水頭H=10m，管長l=1000m，管徑如圖8-12所示）。求：（1）校驗管道能否輸水Q=50l/s。（2）如管道輸水能力不足，為通過上述流量，在管道中加接部分并聯(lián)管，取并聯(lián)管l=l，1 2d=d=d，l,l。1 2 1 2（S,0

,一般情況下可查水利計算手冊。）解（1）Q作簡單管道計，查表得l=l=d，所以并聯(lián)管段的流量相同，即

1 2 1 2可寫出解得：l=l=660m

圖8-121 2問題1：并聯(lián)長管1、2，兩管的直徑、沿程阻力系數(shù)均相同，長度L=3L，則通過的流量為：2 1A.Q=Q； B.Q=1.5Q；1 2 1 2C.Q=1.73Q D.Q=3Q。1 2 1 22H，用兩根等徑等長、沿程阻力系數(shù)均相同的管道連接，按長管考慮，則：A.Q>Q； B.Q=Q；1 2 1 2C.Q<Q； D.Q=0。1 2 2例圖8-15l=500md=200mm，1 1l=150m，d=150mm，l=200m，d=125mm，節(jié)點B分出流量=0.01m/s，途泄流量Q=0.015m/s，傳輸流2 2 3 3 tQ=0.02m3/s，求需要的水塔高度（作用水頭）。z解：首先將途泄流量轉(zhuǎn)換為傳輸流量：各管段的流量為：圖8-15整個管路由三管段串聯(lián)而成，因而作用水頭等于各管段水頭損失之和。其中比阻抗 ，從舊鑄鐵管比阻抗表中查得。問題在環(huán)狀管網(wǎng)的任一閉合環(huán)路中以順時針方向的水流所引起的水頭損逆時針方向的水流所引起的水頭損失。A.小于；B.等于；C.大于。12水力坡度是否一定為正值？是的判斷：恒定流是圓管均勻流和明渠均勻流共同的必要條件。否題目0.5m3m0.8m，邊坡系數(shù)1.5n=0.032K、Q。解：i=0.5/1000=0.0005A=(b+mh)h=(3+1.5×0.8)×0.8=3.36m2∴=A=0.80×6.38=5.103/s例題：某梯形斷面土渠中發(fā)生均勻流動，已知：底寬b=2m，i=0.0004，n=0.0225υQ。解：一般渠道中流動均為紊流，可應用謝才公式：

，水深h=1.5m，∴=A=0.80×6.38=5.103/s問題1：在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸和壁面粗糙一定時，隨底坡的增大，正常水深將：BA、增大；A、增大；B、減小；C、不變。問題2：在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸和壁面粗糙一定時，隨底坡的增大，臨界水深將：cA、增大；A、增大；B、減?。籆、不變；水力最優(yōu)矩形斷面，寬深比是： A.0.5； B.2； C.1.0； D.4。B題目：有一梯形渠道，在土層中開挖，邊坡系數(shù)m=1.5，粗糙系數(shù)n=0.025，底坡=0.000，設計流量=1.53/s。按水力最優(yōu)條件設計渠道斷面尺寸。解：水力最優(yōu)寬深比為：則b=0.606hA=(b+mh)h=(0.606h+1.5h)h=2.106h2R=0.5hRb=0.606×1.092=0.66m問題：水力最優(yōu)斷面是：DA.造價最低的渠道斷面；A.造價最低的渠道斷面；B.壁面粗糙系數(shù)最小的斷面；C.對一定流量具有最大斷面面積的斷面；D.對一定的面積具有最小濕周的斷面。題目：有一梯形斷面中壤土渠道，已知：渠中通過的流量=53/s，邊坡系數(shù)=1.0，n=0.020i=0.0002。試求：（1）若b=2解：（1）水力最優(yōu)=+)（0.8+h=1.83h2又水力最優(yōu)R=h/2h=1.98m；b=1.98×0.83m=1.64mm m（2）∴h=1.55mni>i

條件下，1 2肯定有兩渠道的正常水深h<h。對錯 對01 02題目：如圖a所示的復式斷面，已知渠底坡，求：通過該復式斷面的流量。解：將此渠道分成三部分，其面積分別為A、A、A ?？傻茫? 2 3 a=763.83/s13動能和勢能相等時，水流的流態(tài)是急流；緩流 Fr=根號2>1,急流斷面單位能量的基準面選在過水斷面最低點，且dEs/dsdEs/ds<0。在同一渠底坡度上，是否只可能出現(xiàn)一種流態(tài)？為什么？不是。如果形成均勻流，則只對應一種流態(tài)；如果是非均勻流，可能是急流也可能是緩流，具體的流態(tài)和來流以及斷面情況有關。當明渠流量及斷面的形狀和尺寸一定時，躍前水深越小則躍后水深越大；反之，躍前水深越大則躍后水深越小。對錯 對明渠水流由急流過渡到緩流時發(fā)生：D.都有可能 水躍14

A.水躍； B.水跌； C.連續(xù)過渡；明渠均勻流與明渠非均勻流的水力特點有何不同?（1）明渠均勻流的J=Jp=i,而明渠非均（2）明渠均勻流的斷面平均流速、流量和水深沿程不變，而明渠非均勻流的斷面平均流速、流量和水深沿程變化。由緩坡向陡坡過渡時控制斷面的銜接水深必是臨界水深。你的回答： 對 錯對題目：一等坡直線收縮矩形斷面陡槽，如圖a所示，邊墻收縮角

i=0.15=0.014hb=35m10m1 1h。2圖a解：以收縮開始斷面為控制斷面，其收縮水深h=2.7m，水流進陡槽后，由于陡墻收縮1角 很小，水深h可能沿程減小，為降水曲線。距起始斷面為10m處的陡槽底寬：對矩形過水斷面有：控制斷面：設： 有計算：由重新計算，設： 有：計算：由重新計算，設： 有：計算：由計算符合要求得：題目：有一寬矩形渠道，單寬流量=2.9m/s，在渠中設置一溢流堰（見圖9-39），堰h=3.0mn=0.0214i=0.0012h=1.8ml。1解h=1.5mh=0.95mh>h>h，水面線為M1

0 c 0 c 0 c型壅水曲線。堰前水深h2

=3.0mhh2

開始，每段水深差值取 ，分六段計算。由：h=3.0m，h=1.8m，2 1得：a重復以上步驟，所得數(shù)據(jù)如下表所示：根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得：環(huán)境水力學水庫的污染指標：化學需氧量、總磷和五日生化需氧量。海域的污染指標：無機氮和活性磷酸鹽。有哪些為特為河口區(qū)“避” 能舉例。三種凈化：物理凈化：稀釋、擴散、沉積化學凈化：氧化分解、凝聚（懸浮物沉淀，淤泥吸附）生物凈化：微生物的氧化分解相互關系：交織在一起。外來物質(zhì)；對環(huán)境造成非預期的影響，或影響資源的質(zhì)量外來物質(zhì)進入水體、且造成了水質(zhì)的破壞污染分類： Pointsource(點源)；Nonpointsource 瞬時源、持續(xù)源（恒定、非恒定） III 毒？有機？金屬？放射性？細菌？熱?污染物分類：無毒有機物 (降解消耗溶解氧 水體富營養(yǎng)化)無毒無機物 (鹽水入侵)有毒有機物 (農(nóng)藥/化工產(chǎn)品 難分解 在生物體累計)有毒無機物 (劇毒無機鹽，氧化分解)重金屬(微量即有毒)放射性物質(zhì)(各種射線，危害顯然)細菌(動物排泄物)熱污染(熱廢水-破壞水生生物生態(tài)環(huán)境)濃度（描述水體污染程度的指標）定義為：在單位體積的水中含有的污染物質(zhì)量常用單位（mg/l、ppm）S稀釋度樣品總體積與樣品中所含污水體積之比、相對濃度：P=1/S，樣品內(nèi)的污水體積率分子擴散、隨流輸運、紊動擴散、剪切擴散的定義與區(qū)別。分子擴散：分子的布朗運動引起的物質(zhì)遷移。污染物由于分子擴散作用，在單位時間內(nèi)按一定方向通過一定面積的污染物質(zhì)量與該方向的濃度梯度成正比。條件：物質(zhì)有濃度梯度，從濃度高向濃度低的地方移動。特點：分子擴散與溫度和壓力也有一定的關系；分子擴散不可逆隨流輸運：含有物質(zhì)隨水流質(zhì)點的流動而產(chǎn)生的遷移。條件：紊態(tài)水流特點：紊動擴散強弱與水流旋渦運動有關。紊動能夠傳遞物質(zhì)與其能夠傳遞能量和動量的原理類似。剪切分散：由于流速在空間分布的不均勻，導致污染物質(zhì)點之間相對位置的變化，從而導致的污染物在空間的重新分配！剪切分散本質(zhì)上是一種隨流輸運!c分子擴散系數(shù)的估算：12、矩法單位m

2/s

qDxEyy *Eyy *uh如果能求得k和e能求解，從而知道我們的紊動擴散系數(shù)?？v向紊動擴散系數(shù)K=5.86u*h剪切離散系數(shù)的估算：理解下面這段話：1：理論推導2K=5.93hu*（hu*為剪切流速）方法3；矩法v2221K 2tt2t t12 1 （時間二次矩，第一種矩法是空間二次矩）對圓管層流的縱向分散系數(shù)（4.24-2-3）的理解—單純記憶無效，只有理解才能正確答題！方程4-2-1中：瞬時值u，c等于時均值—層流；無紊動擴散；D為分子擴散系數(shù)。4-2-1c=cb+Cm;u=ub+V4-2-1經(jīng)過一番推導到了4-2-5。對方程4-2-5的理解極為重要。請看，該方程有左右兩項。b00右端：分子擴散導致的在橫截面上的污染物通量度=0；位置保持不變；污染物柱體向圓管下游整體保持移動。（即剪切分散。由于縱向剪切分散，橫截面上出現(xiàn)污染物梯度出4-2-524-2-5cb向上的解析表達式。cbK幸運的是，對于圓管層流，我們知道其速度在橫向分布，即方程4-2-9。于是，通過推導，能最終得到方程4-2-13，即圓管層流條件下縱向分散系數(shù)K的理論表達式。c

uc

Dx

c

Dy

c

Dz

cSt x y z x

x

y

y

z

z的證明推導過程。各項物理意義。各個局部的物理意義。適應范圍：