水力學(xué)(聞德蓀)習(xí)題答案第八章

選擇題〔單項(xiàng)選擇題〕明渠均勻流只能出現(xiàn)在：〔b〕〔a〕平坡棱柱形渠道；〔b〕順坡棱柱形渠道；〔c〕逆坡棱柱形渠道；〔d〕天然河道中。水力最優(yōu)斷面是：〔c〕〔a〕造價(jià)最低的渠道斷面；〔b〕壁面粗糙系數(shù)最小的斷面；〔c〕過(guò)水?dāng)嗝娣e一點(diǎn)，濕周最小的斷面；〔d〕過(guò)水?dāng)嗝娣e一定，水力半徑最小的斷面。水力最優(yōu)矩形渠道斷面，寬深比是：〔c〕〔a〕；〔b〕；〔c〕；〔d〕。平坡和逆坡渠道中，斷面單位能量沿程的變化：〔b〕〔a〕>0；〔b〕<0；〔c〕=0；〔d〕都有可能。明渠流動(dòng)為急流時(shí)：〔a〕〔a〕>1；〔b〕>；〔c〕<；〔d〕<0。明渠流動(dòng)為紊流時(shí)：〔a〕〔a〕>1；〔b〕>；〔c〕<；〔d〕<0。明渠水流由急流過(guò)渡到緩流時(shí)發(fā)生：〔a〕〔a〕水躍；〔b〕水跌；〔c〕連續(xù)過(guò)渡；〔d〕都可能。在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸和壁面粗糙一定時(shí)，隨底坡的增大，正常水深將：〔a〕〔a〕增大；〔b〕減??；〔c〕不變；〔d〕不定。在流量一定，渠道斷面的形狀、尺寸一定時(shí)，隨底坡的增大，臨界水深將：〔b〕〔a〕增大；〔b〕減小；〔c〕不變；〔d〕不定。寬淺的矩形斷面渠道，隨流量的增大，臨界底坡將：〔b〕增大；〔b〕減??；〔c〕不變；〔d〕不定。明渠水流如圖8-49所示，試求1、2斷面間渠道底坡，水面坡度，水力坡度。解：答：1、2斷面間渠道底坡，水面坡度，水力坡度。梯形斷面土渠，底寬=3m，邊坡系數(shù)=2，水深=1.2m，底坡=0.0002，渠道受到中等養(yǎng)護(hù)，試求通過(guò)流量。解：〔m2〕〔m〕〔m〕，取〔見(jiàn)教材153頁(yè)表6-4〕∴〔m3/s〕答：通過(guò)流量m3/s。修建混凝土砌面〔較粗糙〕的矩形渠道，要求通過(guò)流量=，底坡1，試按水力最優(yōu)斷面設(shè)計(jì)斷面尺寸。解：對(duì)矩形斷面，水力最優(yōu)斷面滿足?！?，，∴∵，取，∴，〔m〕，〔m〕答：斷面尺寸為m，m。修建梯形斷面渠道，要求通過(guò)流量=1，邊坡系數(shù)=1.0，底坡22，粗糙系數(shù)=0.03，試按不沖允許流速，設(shè)計(jì)斷面尺寸。解：∵，∴，〔m2〕又∵，即∴有即有解得：，∴〔m〕，〔m〕答：斷面尺寸為m，m。一鋼筋混凝土圓形排水管道，污水流量=，底坡5，粗糙系數(shù)=0.014，試確定此管道的直徑。解：取充滿度為，那么，?！唷唷瞞〕故應(yīng)取，那么由表8-4查得，，〔m〕故取〔mm〕答：管道的直徑mm。鋼筋混凝土圓形排水管，直徑=1.0m，粗糙系數(shù)=0.014，底坡2，試校核此無(wú)壓管道的過(guò)流量。解：滿流時(shí)的過(guò)流量為：〔m3/s〕對(duì)管徑為m的輸水管，取由圖8-16查得：，∴〔m3/s〕解法2：取，那么；∴〔m3/s〕答：無(wú)壓管道的過(guò)流量m3/s。三角形斷面渠道，頂角為90°，通過(guò)流量=，試求臨界水深。解：臨界水深滿足其中，∴，取∴〔m〕答：臨界水深m。有一梯形土渠，底寬=12m，邊坡系數(shù)=1.5，粗糙系數(shù)=0.025，通過(guò)流量=18，試求臨界水深和臨界底坡。解：∴用試算法求解?！瞞〕臨界底坡滿足：其中：m2mm答：臨界水深m，臨界底坡。在矩形斷面平坡渠道中發(fā)生水躍，躍前斷面的=，問(wèn)躍后水深是躍前水深的幾倍？解：答：躍后水深是躍前水深的倍。試分析以下棱柱形渠道中水面曲線銜接的可能形式解：有棱柱形渠道，各渠段足夠長(zhǎng)，其中底坡0<<，>>，閘門的開度小于臨界水深，試?yán)L出水面曲線示意圖，并標(biāo)出曲線的類型。解：有矩形斷面長(zhǎng)渠道向低處排水，末端為跌坎，渠道底寬=1m，底坡=0.0004，正常水深=0.5m，粗糙系數(shù)=0.014，試求：〔1〕渠道末端出口斷面的水深；〔2〕繪渠道中水面曲線示意圖。解：〔1〕確定臨界水深?！瞞〕〔m3/s〕∴〔m〕〔2〕計(jì)算水面曲線〔3〕渠道水面曲線示意圖：答：〔1〕渠道末端出口斷面的水深為0.202m；〔2〕渠道中水面曲線示意圖見(jiàn)上圖。矩形斷面長(zhǎng)渠道，底寬=2m，底坡=0.001，粗糙系數(shù)=0.014，通過(guò)流量=，渠尾設(shè)有溢流堰