大学课件-水力学题库-第八章孔口（管嘴）出流、堰顶溢流和闸孔出流.doc

'第八章孔口（管嘴）出流、堰顶溢流和闸孔出流1、当H=2m，δ=0.6m，如图所示的的建筑物为实用堰。()2、当水头及其它条件相同时，薄壁堰的流量大于实用堰的流量。()3、只要下游水位超过宽顶堰堰顶，一定是淹没出流。()4、两个WES型实用堰，堰高大于三倍水头，它们的设计水头不等，即，但泄水时，，则它们的流量系数m1=m2。()5、无侧收缩与收缩的实用堰，当水头、堰型及其它条件相同时，后者通过的流量比前者大。()6、锐缘平面闸门的垂向收综系数随相对开度的增大而()(1)增大(2)减小(3)不变(4)不定7、当实用堰水头H大于设计水头Hd时，其流量系数m与设计流量系数md的关系是()(1)m=md(2)m>md(3)mm2(2)m1hc02时，发生_______________水跃；当t=hc02时，发生_________________水跃。17、闸孔出流和堰流的水流特征的不同点是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。18、在下图中绘出宽顶堰淹没出流时的水面曲线示意图。19、薄壁堰的水流阻力小于实用堰的水流阻力，为何其流量系数却小于后者？20、某溢流坝，共4孔，每孔宽度b=8m，各部分高程如图所示。上游设计水位为210.0m，下游水位为168.0m。当闸门开启高度e=5m时，求通过溢流坝的流量。(968.18m3/s) 21、某宽顶堰式水闸闸门全部开启时，上游水位为0.6m，闸底坂高程为0.4m，河底高程为0，下游水位为0.5m，流量系数m=0.35。不计侧收缩影响。求水闸的单宽流量q。(0.141m3/sm)22、某水库的溢洪道断面为WES实用剖面。溢洪道共五孔，每孔净宽b=10m。堰顶高程为343m。上游水位为358.7m，下游水位为303.1m。流量系数m=0.45，侧收缩系数。忽略行近流速v0。求通过溢洪道的流量qv。(5886.9m3/s)23、在宽度B=1m的矩形明渠中，前后各装设一矩形薄壁堰(堰高a1=1m)和三角形薄壁堰(堰高a2=0.5m)，如图所示。水流为恒定流时，测得矩形薄壁堰前水头H1=0.13m，下游水深t=0.4m。试求：(1)通过明渠的流量qv；(2)三角堰前水头H2。(0.0861m3/s;0.328m)24、有一溢流堰，堰顶厚度δ=2m，堰上水头H=2m，下游水位在堰顶以下，如图所示。如上、下游水位及堰高、堰宽均不变、堰宽均不变，当δ分别增大至4m及8m时，堰的过水能力有无变化？为什么？25、在堰上水头H相同的条件下，为何实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数？ 26、图示的三个溢流坝，作用水头不同，而其其它条件完全相同，试比较其流系数m的大小，并说明理由。27、简述堰流淹没和水跃淹没的概念，并说明堰流淹没系数和水跃淹没系数的物理意义。28、某矩形断面渠道中，设一弧形闸门，如图所示。已知闸前水深H=14m，闸门开度e=1m，闸孔净宽与渠道宽度b相等，且b=3m，闸孔垂向收缩系数0.72。流量系数0.732。通过设计流量时，渠中正常水深h0=3m。不计闸前行近流速。要求：(1)计算闸孔的流量qv；(2)判别闸下游水流衔接形式；(3)定性绘出闸上、下的水面曲线，并标明曲线类型。(36.38m3/s;)29、某WES剖面溢流坝位于宽顶矩形渠道中，如图所示。坝高a=15m，坝顶水头H=2.5m，流量系数m=0.502。不计侧收缩影响。坝下游收缩水深hc0=0.5m，下游渠道底坡i=0.02，糙率n=0.014，下游水深t为均匀流水深。要求：(1)计算溢流坝的单宽流量q；(2)分析坝下游是否发生水跃，说明其水流是缓流还是急流；(3)定性绘出坝下游水面曲线，标明曲线类型。(8.79m3/sm;)30、图示为矩形断面棱柱体渠道中设一平面闸门，已知闸门开度e=0.3m，闸孔流量系数m=0.98，垂向收缩系数0.615，渠道宽度b=4m，糙率n=0.02，底坡i1=0，i2=0.02，i3=0.001。长度l1很短，l2、l3充分长。临界水深hc=0.6m。不计闸前行近流速。要求：(1)判别渠道底坡类型，定性绘出渠中的水面曲线，注明曲线类型；(2)计算闸前水深H。() 31、图示为一无侧收缩的薄壁堰，其水头为H其水舌下缘曲线最高点高出薄壁堰顶0.112H。若有一实用堰其堰顶曲线与薄壁堰水下缘完全吻合。若不计行近流速的影响，试证明实用堰流量系数m1与薄壁堰流量系数m2之间的关系为m1=1.195m2。32、如下图，在矩形明槽中安装一与槽宽相同的矩形薄壁堰，为防止水舌下面形成局部真空，你认为应采取怎样的措施。33、有一薄壁圆形孔口，其直径，水头。现测得射流收缩断面的直径，在32.8s时间内，经孔口流出的水量为0.01m3，试求该孔口的收缩系数、流量系数、流速系数及孔口局部阻力系数。(ε=0.64,μ=0.62,φ=0.97,ζ=0.0655)34、薄壁孔口出流如图所示，直径，水箱水位恒定。试求：（1）孔口流量Q；（2）此孔口外接圆柱形管嘴的流量；（3）管嘴收缩断面的真空度。((1)Q=1.22l/s,(2)Q=1.61l/s,(3)hv=1.5m)35、水箱用隔板分A、B两室如图所示，隔板上开一孔口，其直径；在B室底部装有圆柱形外管嘴，其直径，已知，水流恒定出流，试求：（1）；（2）流出水箱的流量。((1)h1=1.07m,h2=1.43m;(2)Q=4l/s) 36、如管路的锐缘进口也发生水流收缩现象。如，水池至收缩断面的局部阻力系数，试证明锐缘进口的局部阻力系数约为0.5。37、有一平底空船（见图示），其水平面积，船舷高，船自重。现船底有一直径为10cm的破孔，水自圆孔漏入船中，试问经过多少时间后船将沉没。(T=393.6s=6.56min)38、为了使水均匀地进入水平沉淀池，在沉淀池进口处设置穿孔墙如图所示，穿孔墙上开有边长为10cm的方形孔14个，所通过的总流量为122（l/s），试求穿孔墙前后的水位差（墙厚及孔间相互影响不计）。(H=0.826m)39、沉淀池长，宽，孔口形心处水深，孔口直径（见图示），试问放空（水面降至孔口顶）所需时间。提示：可按小孔口出流计算。(T=8.83min=530.3s)40、油槽车（见图示）的油槽长度为，直径为D。油槽底部设有卸油孔，孔口面积为，流量系数为。试求该车充满油后卸空所需的卸空时间。() 41、如图左面为恒定水位的大水池，问右面水池水位上升2m需多长时间？已知。(T=213.35s=3.56min)42、在混凝土坝中设置一泄水管如图所示，管长，管轴处的水头，现需通过流量，若流量系数，试确定所需管径，并求管中水流收缩断面处的真空度。(d=1.2m,hv=4.5m)43、试用孔口出流的基本公式，推导堰流的基本公式。44、已知顶角为直角的三角形薄壁堰顶的水头为，试绘制水头流量关系曲线。45、已知矩形薄壁堰的水头，堰高，使用雷伯克公式绘制水头流量关系曲线。46、已知WES堰的流量系数，式中Q以计，B和H以计；试用量纲和谐原则，将换算为国际单位制时的数值，并求出流量系数的值。47、已知矩形薄壁堰建在的矩形水槽中，堰高，堰宽，堰顶水头，下游水深，求过堰的流量。(Q=0.76m3/s) 48、有一种建在岩石河床上的桩板坝，由埋入河床的钢筋混凝土桩柱和固定于两桩柱之间的松木面板构成，桩柱之间跨度不超过3m，每米坝宽通过流量不超过。已知上下游坝区河段两岸是直立的块石浆砌挡土墙，河床上游宽，坝宽，通过流量，坝高，（1）当下游水深，试求坝上水头H；（2）若洪水期上下游水位差，下游水深，求通过流量为若干？((1)H=1.941m,m0=0.418;(2)m0=0.4256,Q=243.9m3/s)49、WES堰型高坝，坝高，最大水头，设计水头取，下游坝面直线段坡度。决定采用垂直的上游坝面。试绘制堰顶曲线及坝的全部剖面，并求出曲线长度及直线段长度。50、采用上题中的有关数据，若通过的最大流量，堰孔总净宽B为多少？若每孔定为，应设多少孔？已知闸门为弧形，闸墩和边墩头部都是圆形，墩厚，上游引渠宽。(B=37.5m,5孔)51、卧虎山水闸溢洪道，采用低WES堰。上下游堰高相同，，堰顶高程21.0m，设计水头，在正常库水位时，采用宽的弧形闸门控制泄洪，墩厚，边墩和中墩的的头部都是圆形的，要求保坝洪水流量时，库内非常洪水位不超过37.5m。设溢洪道上游引水渠与溢洪道同样宽。溢洪道低WES堰下游接矩形陡槽。问此闸应设几孔？(B=63m,5孔)52、已知堰高，上游堰面垂直，设计水头，堰面下游直线段坡，若最大工作水头为10m，孔闸有12孔，每孔净宽，闸墩和边墩的头部为尖圆形，堰上游的引水渠总宽，闸墩厚，采用WES堰型，求通过流量应为多少？(Q=12606m3/s) 53、水库的正常高水位为72.0m，非常洪水位为75.6m，溢洪道为无闸控制的宽顶堰进口，下接陡槽和消能池。宽顶堰宽60m，堰坎高，坎顶高程70.6m，坎顶进口修圆。若堰与上游的引水渠同宽，问上述两种水位时，通过的流量为多少？(Q1=160.6m3/s,Q2=1110.7m3/s)54、水库的平底闸溢洪道，底板高程为122.0m，要求在水库非常水位为130.4m时下泄洪峰流量。设溢洪道总宽与上游引水渠一样，每孔净宽b不超过6.0m，墩厚不超过1.5m，边墩和闸墩头部为圆形，闸室后接一陡槽，问此闸应设几孔？(n=5)55、有一水库的平底溢洪道，有四孔，每孔宽，墩厚，边墩头为半径的1/4圆弧，弧与下游引渠垂直挡土墙联接。中墩头为尖圆形，通过最大流量时，闸门全开，已知溢洪道底坎高程为272.0m，溢洪道闸室末端接陡槽。问通过特大洪水流量时，库内洪水位将为多少？(库内洪水位=287.8m)56、矩形宽顶堰底坎进口边缘为直角，堰壁厚，堰高，堰宽，上下游渠道渠底同高，上游引渠宽，下游水深。试求通过流量时堰顶水头H。(H=0.956m)57、平底闸闸底高程为8.5m，闸前水位为32.5m，闸门开度时，闸下游渠水位为30.0m，下游渠底与闸上游渠底同高。闸宽，流速系数。求通过平板闸门的流量。(Q=24.6m3/s)58、同上题，如闸门开度，下游水位为31.5m，其它条件不变，过闸流量应为多少？(Q=29.9m3/s) 59、弧形闸门四孔，每孔宽，弧半径，闸门转动轴高。闸前水头，闸门开度，弧形闸门的底坎为平底，底坎末端紧接跌坎，求通过的流量。(Q=2925m3/s)60、弧形闸门位于有坎宽顶堰上，闸前水头，闸门开度时，为自由出流，闸门净宽，闸门弧面半径，闸门转动轴位于堰顶以上，，求通过的流量。(Q=137.2m3/s)61、岳庄坝泄洪闸，共9孔，孔宽，闸墩厚，墩头圆形，上游引水渠宽约，与边墩以的圆弧相接，闸底板与上游渠底同高，高程为45.50m，通过最大洪水流量时，闸前水位为50.59m，闸下游水位为48.79m，下游渠底高程为44.40m。试求最大洪水流量为多少？(Q=1016.5m3/s)62、梯形渠道流量，边坡，正常水深，底宽，因要穿过公路底下，拟建一矩形涵洞，洞底宽，洞长，洞高为1.40m，涵洞进口平顺，采用八字翼墙，求涵洞进口前渠道水深H为多少？(H=1.39m)63、泄洪闸采用低WES堰，堰前河床高程26.5m，堰顶高程29.0m，堰下游河床高程27.0m，宣泄最大洪水流量时，上游水位33.59m，下游水位32.55m，设计水头，堰顶装有弧形闸门，每孔宽，闸墩头为圆形，墩厚，闸前行进流速，边墩。试确定闸孔总宽及孔数。(B=202.5m,取18孔)64、有一双孔平底闸，孔宽，闸前水深，下游水深，，求闸前开启时的流量。(Q=7.41m3/s) 65、有一3孔节制闸，闸前水深，使用3孔一起开启。闸墩厚，孔宽，上游渠宽和闸室同宽，上下游渠底高程和闸底同样，当通过流量时，闸下游水深，流速系数，求闸门开启高度e。(e=0.6m)66、矩形平底渠道中有一闸门，闸前水头，闸门开启高度，假定，问闸下游水深，及1.98m时，过闸单宽流量为若干？((1)Q=3.98m3/s,(2)Q=4.98m3/s)'