西建水力学期末考试.doc

'西安建筑科技大学水力学期末考试试题三一、    填空题（每题2分，共10分）1、仅受重力时，静止液体的测压管水头线为（）A.水平线B.斜线;C.平行线;D.铅垂线.2、稳定水跃时，其跃前断面的佛汝德数应（）。A.         ;B.          C.         D.         3、测量水槽中某点水流流速时，可采用的仪器是（）。A.A.文丘里计;B.B.毕托管;C.C.测压管;D.D.薄壁堰。4、挖深式消力池出池水流与宽顶堰流相似，坎式消力池出池水流一般被看作（）。A.A.无坎宽顶堰流；B.B.曲线型实用堰堰流；C.C.折线型实用堰流；D.D.矩形薄壁堰流。5、圆管紊流过渡区的沿程水水头损失系数l与（）有关。A.雷诺数；B.管壁相对粗糙度；C.雷诺数和管壁相对粗糙度；D.雷诺数和管道长度。二、填空题（每小题1分，共5分）1、水流由　　流过渡到流时将产生水跌。2、在已建渠道中，若不改变断面形状尺寸，要提高过水能力，可采取和的工程措施。3、泄水建筑物下游消能的基本方式有三种，它们分别是：________________、、。4、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____。5、由于薄壁堰具有稳定的关系，一般多用于实验室及小河渠的流量测量。三、是非题(正确√,错误×，每小题1分，共5分)1、水流由急流过渡到缓流时一定会产生水跃。（）2、粘滞性和固体边界的影响是液体产生能量损失的内因。（）3、断面比能沿流程总是减小的。（）4、测压管水头线总是沿程下降的。（）5、临界水深和正常水深都与渠道的糙率、底坡有关。（）四、简答题（每小题5分，共15分）１、试说明明渠水力最佳断面是否就是经济实用断面？第6页共6页     2、请写出堰流的流量公式并说明各系数的影响因素有那些？      3、试列出三种判别明渠水流流态的方法。   五、计算题（共70分）1、某有机玻璃矩形断面明渠，底宽，水深，渠底坡，均匀流时测得流量，试求渠道的粗糙系数值。（15分）    2、如图所示为一平面闸门AB，宽，闸门在水深下工作。求闸门所受静水总压力的大小和作用点。（10分）  3、已知旧钢管总长，钢管直径，糙率，各局部水头损失系数分别为：ζ进口=0.5，ζ转弯=0.3，ζ出口=1.0，求（1）管中流量;(2)定性绘出管道总水头线及测压管水头线.（15分） 第6页共6页     4、某矩形棱柱体平底渠道上建一水闸，渠底宽，渠道过水流量，闸后收缩断面水深，闸后下游水深问：（1）闸后是否会发生水跃？为何种形式水跃？（2）闸后是否需要修建消力池？若需要修建消力池，估算池深。（15分）        5、一矩形断面渠道，如图所示。已知闸前水深，闸门开启高度，渠道底宽，闸孔垂直收缩系数，闸门局部水头损失系数，两段渠道的底坡分别为：，，渠道糙率，不计闸前行进流速，试判别第二段渠道中的水流为缓流或急流？并定性绘出两段渠道中的水面曲线（两段渠道均充分长）。（15分）答案一、选择题（每小题1分，共5分）1.A2.C3.B4.C5.D 二、二、        填空题（每小题1分，共5分）1.缓流、急流；2.增大坡度和减小糙率3．底流式消能、面流式消能、挑流式消能。4.大；5.流量和水头 三、是非题(正确√,错误×，每小题1分，共5分)1.√2.×3.×4.×5.× 第6页共6页 四、简答题（每小题5分，共15分）１、试说明梯形明渠水力最佳断面是否就是经济实用断面？答：由梯形断面的最佳条件可知，当，这是一种底宽较小，水深较大的窄深式断面。虽然水力最佳断面在相同流量下过水断面面积最小，工程量少，但应用于较大型渠道时，由于深挖高填，施工效率低，管理维护也不方便。而且在流量改变时，渠中水深变化较大，给灌溉、航运等部门带来不变，所以反而不经济。这说明水力最佳断面不一定是渠道的实用经济断面。所以在设计渠道断面时，必须结合实际条件，从经济和技术方面来考虑，既要考虑水力的最佳断面，但又不能完全受此条件约束。 2、请写出堰流的流量公式并说明各系数的影响因素有那些？答：堰流的流量公式是：式中为淹没系数，它主要反映了下游淹没程度对流量的影响；为侧收缩系数，它主要反映了闸墩或边墩对流量的影响；为流量系数，它主要反映了堰顶水头及堰的边界条件对流量的影响。 3、试列出三种判别明渠水流流态的方法。答：干扰波法、佛汝德数法、临界水深法。判别条件是：（1）缓流，（2）急流，（3）临界流， 五、计算题（共70分）1、（15分）解：过水断面面积湿周水力半径  2、（10分）解：第6页共6页  3、（15分）解： 4、（15分）解：（1），收缩断面处为急流，下游水流为缓流，所以闸后水流由急流到缓流一定发生水跃。（2），下游发生远离式水跃。（3）下游需要修建消能工。消力池深度估算为： 5、（15分）解：由能量方程得第6页共6页 则临界水深时所对应的个水力要素为：由于，故第二段渠道为陡坡，且综合分析其水面线为型降水曲线，,水流为急流。第6页共6页'