水力学(闻德荪)习题答案第八章
选择题（单选题）8.1 明渠均匀流只能出现在：（b ）（a ）平坡棱柱形渠道；（b ）顺坡棱柱形渠道；（c ）逆坡棱柱形渠道；（d ）天然河道中。
8.2 水力最优断面是：（c ）（a ）造价最低的渠道断面；（b ）壁面粗糙系数最小的断面；（c ）过水断面积一点，湿周最小的断面；（d ）过水断面积一定，水力半径最小的断面。
8.3 水力最优矩形渠道断面，宽深比/b h 是：（c ） （a ）0.5；（b ）1.0；（c ）2.0；（d ）4.0。
8.4 平坡和逆坡渠道中，断面单位能量沿程的变化：（b ）（a ）de ds >0；（b ）de ds <0；（c ）deds=0；（d ）都有可能。
8.5 明渠流动为急流时：（a ）（a ）r F >1；（b ）h >c h ；（c ）v <c ；（d ）dedh <0。
8.6 明渠流动为紊流时：（a ）（a ）r F >1；（b ）h >c h ；（c ）v <c ；（d ）dedh<0。
8.7 明渠水流由急流过渡到缓流时发生：（a ）（a ）水跃；（b ）水跌；（c ）连续过渡；（d ）都可能。
8.8 在流量一定，渠道断面的形状、尺寸和壁面粗糙一定时，随底坡的增大，正常水深将：（a ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
8.9 在流量一定，渠道断面的形状、尺寸一定时，随底坡的增大，临界水深将：（b ）（a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
8.10 宽浅的矩形断面渠道，随流量的增大，临界底坡c i 将：（b ）（a ） 增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
8.11 明渠水流如图8-49所示，试求1、2断面间渠道底坡，水面坡度，水力坡度。
解： 3210.0333030i -=== 8 6.50.0530p J -==224 4.58 6.5220.042830g gJ +--==答：1、2断面间渠道底坡0.033i =，水面坡度0.05p J =，水力坡度0.0428J =。
8.12 梯形断面土渠，底宽b =3m ，边坡系数m =2，水深h =1.2m ，底坡i =0.0002，渠道受到中等养护，试求通过流量。
解： ()()1.23 1.22 6.48A h b hm =+=⨯+⨯=（m 2）232 1.28.367b b χ=+=+=+⨯=（m ）0.7745AR χ==（m ），取0.0225n =（见教材153页表6-4）∴231 6.480.7745 3.4350.0225Q n⨯===（m 3/s ）答：通过流量 3.435Q =m 3/s 。
8.13 修建混凝土砌面（较粗糙）的矩形渠道，要求通过流量Q =9.7s m /3，底坡i =0.001，试按水力最优断面设计断面尺寸。
解： 对矩形断面，水力最优断面满足2b h =。
∴22A bh h ==，24b h h χ=+=，∴2242h hR h ==∵1Q A n=0.001i =，0.017n =∴23222h h ⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭，830.0179.7 4.14nQ h ⨯=== 1.70h =（m ）， 3.40b =（m ） 答：断面尺寸为 1.70h =m ， 3.40b =m 。
8.14 修建梯形断面渠道，要求通过流量Q =1s m /3，边坡系数m =1.0，底坡i =0.0022，粗糙系数n =0.03，试按不冲允许流速[]max v =0.8s m /，设计断面尺寸。
解： ∵ max 0.8v v ≤=，∴0.8Q A ≤，max 1 1.250.8Q A v ≥==（m 2）又∵[]max 1v v n =，即[]2max 3120.502n v R i ≤== 0.366R =∴有 21.25hb mh +≥20.366≤即有2 1.253.42hb h b ⎫+≥⎪⎬+≥⎪⎭解得：21.870.6840h h -+=0.51.37h ⎧=⎨⎩， 2.012.455b ⎧=⎨-⎩ ∴ 2.00b =（m ），0.5h =（m ） 答：断面尺寸为 2.00b =m ，0.5h =m 。
8.15 已知一钢筋混凝土圆形排水管道，污水流量Q =0.2s m /3，底坡i =0.005，粗糙系数n =0.014，试确定此管道的直径。
解： 取充满度为0.6hdα==，则20.4920A d =，0.2776R d =。
∴[]82233110.49200.2776 1.05750.20.014Q d d d n=⨯⨯=∴ 0.535d =（m ）故应取0.75h dα==，则由表8-4查得20.6319A d =，0.3017R d =831.43570.2d=，0.478d =（m ）故取500d =（mm ） 答：管道的直径500d =mm 。
8.16 钢筋混凝土圆形排水管，已知直径d =1.0m ，粗糙系数n =0.014，底坡i =0.002，试校核此无压管道的过流量。
解： 满流时的过流量为：232000110.01444d Q A d n π⎛⎫==⋅⋅ ⎪⎝⎭231110.01444π⎛⎫=⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭0.996=（m 3/s ）对管径为1m 的输水管，取0.80hdα== 由图8-16查得：0.98QQ =，∴0.974Q =（m 3/s ） 解法2：取0.80hdα==，则20.67360.6736A d ==；0.30420.3042R d ==∴230.67360.30420.9730.014A Q n ==⨯=（m 3/s ） 答：无压管道的过流量0.973Q =m 3/s 。
8.17 三角形断面渠道，顶角为90°，通过流量Q =0.83/m s ，试求临界水深。
解： 临界水深满足32CCA Q gB α=其中 2C C A h =，2C C B h = ∴ 522C h Q gα=，取 1.0α= ∴ 112255220.80.6659.807C Q h g ⎛⎫⎛⎫⨯=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭（m ）答：临界水深0.665C h =m 。
8.18 有一梯形土渠，底宽b =12m ，边坡系数m =1.5，粗糙系数n =0.025，通过流量Q =18s m /3，试求临界水深和临界底坡。
解：32CA Q g Bα=()212 1.5C C C C CA h b mh h h =+=+2123C C C B b mh h =+=+∴()32212 1.51833.041239.807C C Ch h h +==+ 用试算法求解。
0.6C h =（m ）临界底坡满足：2CC C Cg i C B χα=其中：()0.612 1.50.67.74C A =⨯+⨯=m 212313.8C C B h =+=m1220.614.16C χ=+⨯=m22160.006961CCC C CCC g gi C B B R n χχαα===⎛⎫ ⎪⎝⎭答：临界水深0.6C h =m ，临界底坡0.00696C i =。
8.19 在矩形断面平坡渠道中发生水跃，已知跃前断面的1Fr ''h 是跃前水深'h 的几倍？解：))1111222h h ''==⨯='答：跃后水深''h 是跃前水深'h 的2倍。
8.20 试分析下列棱柱形渠道中水面曲线衔接的可能形式i 1<i ci 2>i ci 1<i ci 1<i 2<i ci 1>i ci 2<i c解：i 1<i ci 2>i cN 1N 1N 2N 2CCi 1<i ci 1<i 2<i cN 1N 1N 2N 2CC在该点相切2cC N N 28.21 有棱柱形渠道，各渠段足够长，其中底坡0<1i <c i ， 2i >3i >c i ，闸门的开度小于临界水深c h ，试绘出水面曲线示意图，并标出曲线的类型。
0<i 1<i ci 2>i ci 3>i c (i 3<i 2)C C解：0<i 1<i ci 2>i ci 3>i c (i 3<i 2)CC N 1N 1N 2N 2N 3N 38.22 有矩形断面长渠道向低处排水，末端为跌坎，已知渠道底宽b =1m ，底坡i =0.0004，正常水深0h =0.5m ，粗糙系数n =0.014，试求：（1）渠道末端出口断面的水深；（2）绘渠道中水面曲线示意图。
解：（1）确定临界水深C h 。
00010.50.252120.5bh R b h ⨯===++⨯（m ）230110.50.250.2830.014Q K A n ===⨯⨯=（m 3/s ） ()33223C C C bh A Q b h B b gα=== ∴131322221.00.2830.20219.807C Q h b g α⎛⎫⎛⎫⨯=== ⎪⎪⨯⎝⎭⎝⎭（m ）（2）计算水面曲线h0.5 0.4 0.3 0.202 v0.566 0.708 0.943 1.401 2bhR b h =+0.25 0.222 0.188 0.144 161R C n= 56.6955.5854.0651.7122v h e gα+=0.516 0.426 0.345 0.302122R R R += 0.236 0.205 0.166 122C C C += 56.14 54.82 52.89 v0.637 0.826 1.172 23210v J C R-=⨯ 0.5461.1072.958el i J∆=∆- 6.69 6.28 3.89（3）渠道水面曲线示意图：答：（1）渠道末端出口断面的水深为0.202m；（2）渠道中水面曲线示意图见上图。
8.23 矩形断面长渠道，底宽b =2m ，底坡i =0.001，粗糙系数n =0.014，通过流量Q=3.03/m s ，渠尾设有溢流堰，已知堰前水深为1.5m，要求定量给出堰前断面至水深1.1断面之间的水面曲线。
解：（1）正常水深计算。
23232300000000111210.0141h h Q A R bh h nn h h ⎛⎫⎛⎫==⋅⋅⨯⨯⨯ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭∴230000.6641h h h ⎛⎫⨯== ⎪+⎝⎭可得正常水深0 1.04h =m （2）列表计算水面曲线。
h 1.1 1.21.3 1.4 1.5 A2.22.4 2.6 2.83.0 v1.364 1.25 1.154 1.071 1.0 2bhR b h =+0.524 0.545 0.565 0.583 0.6 161R C n= 64.1364.5664.9565.2965.6022v h e gα+=1.195 1.280 1.368 1.458 1.551122R R R += 0.5345 0.555 0.574 0.5915 122C C C += 64.345 64.755 65.12 65.445 v1.307 1.202 1.1125 1.0355 24210v J C R -=⨯ 7.726.215.084.23el i J∆=∆- 6.43 6.58 6.67 6.85（2）水面曲线图。
水力学(闻德荪)习题答案第五章
选择题（单选题）5.1 速度v ，长度l ，重力加速度g 的无量纲集合是：（b ）（a ）lv g；（b ）v g l；（c ）l gv；（d ）2vg l。
5.2 速度v ，密度ρ，压强p 的无量纲集合是：（d ）（a ）pvρ；（b ）v pρ；（c ）2pvρ；（d ）2pvρ。
5.3 速度v ，长度l ，时间t 的无量纲集合是：（d ）（a ）v lt；（b ）t vl；（c ）2l vt；（d ）l vt。
5.4 压强差p ，密度ρ，长度l ，流量Q 的无量纲集合是：（d ）（a ）2Q plρ ；（b ）2l pQρ ；（c ）plQρ；（d ）5.5 进行水力模型实验，要实现明渠水流的动力相似，应选的相似准则是：（b ）（a ）雷诺准则；（b ）弗劳德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其他。
5.6 进行水力模型实验，要实现有压管流的动力相似，应选的相似准则是：（a ）（a ）雷诺准则；（b ）弗劳德准则；（c ）欧拉准则；（d ）其他。
5.7 雷诺数的物理意义表示：（c ）（a ）粘滞力与重力之比；（b ）重力与惯性力之比；（c ）惯性力与粘滞力之比；（d ）压力与粘滞力之比。
5.8 明渠水流模型实验，长度比尺为4，模型流量应为原型流量的：（c ）（a ）1/2；（b ）1/4；（c ）1/8；（d ）1/32。
5.9 压力输水管模型实验，长度比尺为8，模型水管的流量应为原型输水管流量的：（c ）（a ）1/2；（b ）1/4；（c ）1/8；（d ）1/16。
5.10 假设自由落体的下落距离s 与落体的质量m 、重力加速度g 及下落时间t 有关，试用瑞利法导出自由落体下落距离的关系式。
解： ∵s K m g t αβγ=[]s L =；[]m M =；[]2g TL -=；[]t T =∴有量纲关系：2L M T L T αββγ-= 可得：0α=；1β=；2γ= ∴2s K gt =答：自由落体下落距离的关系式为2s K gt =。
《水力学》课后习题答案
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31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m 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(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ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(002.02y 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 dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 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yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5．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yud d μτ=，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。
水力学(闻德荪)习题答案第四章
选择题（单选题）等直径水管，A-A 为过流断面，B-B 为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的流动参数有以下关系：（c ）（a ）1p =2p ；（b ）3p =4p ；（c ）1z +1p g ρ=2z +2p g ρ；（d ）3z +3p g ρ=4z +4pgρ。
伯努利方程中z +p g ρ+22v gα表示：（a ）（a ）单位重量流体具有的机械能；（b ）单位质量流体具有的机械能；（c ）单位体积流体具有的机械能；（d ）通过过流断面流体的总机械能。
水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系：（c ）p p 2（a ）1p >2p ；（b ）1p =2p ；（c ）1p <2p ；（d ）不定。
黏性流体总水头线沿程的变化是：（a ） （a ）沿程下降；（b ）沿程上升；（c ）保持水平；（d ）前三种情况都有可能。
黏性流体测压管水头线的沿程变化是：（d ） （a ）沿程下降；（b ）沿程上升；（c ）保持水平；（d ）前三种情况都有可能。
平面流动具有流函数的条件是：（d ） 无黏性流体；（b ）无旋流动；（c ）具有速度势；（d ）满足连续性。
4.7一变直径的管段AB ，直径A d =0.2m ，B d =0.4m ，高差h ∆=1.5m ，今测得A p =302/m kN ，B p =402/m kN ， B 处断面平均流速B v =1.5s m /.。
试判断水在管中的流动方向。
解： 以过A 的水平面为基准面，则A 、B 点单位重量断面平均总机械能为：42323010 1.0 1.50.40 4.89210009.80729.8070.2A A A A A p v H z g g αρ⨯⨯⎛⎫=++=++⨯= ⎪⨯⨯⎝⎭（m ）2324010 1.0 1.51.5 5.69210009.80729.807B B B B B p v H z g g αρ⨯⨯=++=++=⨯⨯（m ）∴水流从B 点向A 点流动。
水力学闻德荪习题答案第二章
选择题（单选题）2.1 静止流体中存在：（a ）（a ）压应力；（b ）压应力和拉应力；（c ）压应力和剪应力；（d ）压应力、拉应力和剪应力。
2.2 相对压强的起算基准是：（c ）（a ）绝对真空；（b ）1个标准大气压；（c ）当地大气压；（d ）液面压强。
2.3 金属压力表的读值是：（b ）（a ）绝对压强；（b ）相对压强；（c ）绝对压强加当地大气压；（d ）相对压强加当地大气压。
2.4 某点的真空度为65000Pa ，当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为：（d ）（a ）65000Pa ；（b ）55000Pa ；（c ）35000Pa ；（d ）165000Pa 。
2.5 绝对压强abs p 与相对压强p 、真空度V p 、当地大气压a p 之间的关系是：（c ）（a ）abs p =p +V p ；（b ）p =abs p +a p ；（c ）V p =a p -abs p ；（d ）p =V p +V p 。
2.6 在密闭容器上装有U 形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为：（c ）（a ）1p >2p >3p ；（b ）1p =2p =3p ；（c ）1p <2p <3p ；（d ）2p <1p <3p 。
2.7 用U 形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差，水银面高差h p =10cm, A p -B p 为：（b ）（a）13.33kPa；（b）12.35kPa；（c）9.8kPa；（d）6.4kPa。
2.8露天水池，水深5 m处的相对压强为：（b）（a）5kPa；（b）49kPa；（c）147kPa；（d）205kPa。
2.9垂直放置的矩形平板挡水，水深3m，静水总压力P的作用点到水面的距离Dy为：（c）（a）1.25m；（b）1.5m；（c）2m；（d）2.5m。
2.10圆形水桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受张力之比为：（a）（a）1/2；（b）1.0；（c）2；（d）3。
水力学课后习题答案
0 绪论绪论绪论 1 水静力学水静力学2 液体运动的流束理论液体运动的流束理论3 液流型态及水头损失4 有压管中的恒定流有压管中的恒定流5 明渠恒定均匀流明渠恒定均匀流6 明渠恒定非均匀流明渠恒定非均匀流7 水跃水跃8 堰流及闸孔出流堰流及闸孔出流9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能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有压管中的非恒定流 11 明渠非恒定流明渠非恒定流12 液体运动的流场理论液体运动的流场理论 14 恒定平面势流恒定平面势流 15 渗流渗流18 相似原理和模型试验基础相似原理和模型试验基础绪论 0.1 ρ＝816.33kg/m 30.2 当y =0.25H 时Hu dy dum 058.1» 当y=0.5H 时Hu dy du m 84.0»0.4 f = g0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f ＝184N0.7 K=1.96×K=1.96×10108N/m 2 dp=1.96×dp=1.96×10105N/m 21 水静力学1.1 Pc=107.4KN/m 2h=0.959m 1.2 P B-P A=0.52KN/m 2 P AK=5.89KN/m 2P BK=5.37KN/m 21.3 h 1=2.86m h 2=2.14m 内侧测压管内油面与桶底的垂距为5m ，外侧测压管内油面与桶底的垂距为4.28m 。
1.4 Pc=27.439KN/m 2 1.5 P M =750.68h KN/m 2 1.6 P 2-p 1=218.05N/m 21.7 g =BA Br A r B A ++1.8 P=29.53KN 方向向下垂直底板方向向下垂直底板P ＝0 1.9 W=34.3rad/s W max =48.5rad/s 1.10 a=Lh H g )(2-1.12 当下游无水当下游无水P x =3312.4KN(→) P 2=862.4KN(↓) 当下游有水当下游有水 P x =3136KN(→) P 2=950.6KN(↓) 1.13 T=142.9KN1.14 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1.2m1.16 P=4.33KN L D =2.256m(压力中心距水面的距离) 1.17 P=567.24KN1.19 P ＝45.54KN 总压力与水平方向夹角f ＝14º14º28´28´ 1.20 P x =353KN P z =46.18KN 方向向下方向向下 1.21 H=3m 1.22 d =1.0cm 1.23 F=25.87KN (←)2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm 3/s V ＝7.5cm/s 2.2 h w =3.16m 2.3 g2p =2.35m2.4 P K 1=63.8KN/m 2 2.5 Q=0.00393m 3/s 2.6 Q=0.0611m 3/s2.7 m =0.9852.8 Q=0.058m 3/s2.9 S 点相对压强为－4.9N ／cm 2，绝对压强为4.9N/cm 2 2.10 V 3=9.9m/s Q=0.396m 3/s 2.11 R x =391.715KN(→)2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角b ＝37º37º8´8´ 2.13 R x =98.35KN(→) 2.14 R x =2988.27KN(→) 2.15 R x =1.017KN(←) 2.16 R x =153.26KN(→)2.17 a =2 34=b2.18 F=Rmv 22.19 Q=g 2m H 2.52.20 F=C d L 222rm2.21 m p A 44.2=g m p B44.4=g2.22 Q 1=+1(2Q cos )a )c o s 1(22a-=QQ 2.23 R=2145KN a =54º=54º68´68´ 2.24 m=3.12kg2.25 T 充＝24分34秒 T 放＝23分10秒3.液流型态及水头损失 3.1 d 增加，Re 减小减小 3.2 R e =198019.8>2000 紊流紊流 3.3 R e =64554>500紊流紊流3.4 cm 0096.00=d3.5 320=u v 当时v u x = h y m 577.0» 3.6 Q3min1654.0m =/s20/24.33m N =t 3.7 当Q=5000cm 3/s 时，Re=19450紊流紊流 200=Dd光滑管区0270=l 当Q ＝20000cm 3/s 时 Re=78200紊流 775.00=Dd 过渡粗糙区026.0=l当Q ＝200000cm 3/s 时 Re=780000紊流紊流 1.70=Dd 粗糙区粗糙区 023.0=l若l ＝100m 时Q ＝5000 cm 3/s 时h f =0.006m Q=2000 cm 3/s 时 h f =0.09m Q ＝200000 cm 3/s 时 h f =7.85m 3.8 l ＝0.042 3.9 n=0.011 3.10 x =0.293.11 Q=0.004m 3/s 3.12 D h=0.158m 3.13 Z=11.1m 3.14 x =24.74有压管中的恒定流 4.1 当n=0.012时 Q=6.51 m 3/s 当n=0.013时Q=6.7m 3/s 当n=0.014时Q=6.3 m 3/s 4.2 当n=0.0125时 Q=0.68 m 3/s 当n=0.011时 Q=0.74 m 3/s 当n=0.014时 Q=0.62 m 3/s 4.3 Q m ax =0.0268 m 3/sZ=0.82m 4.4 当n=0.011时 H=7.61 m 当n=0.012时 H=7.0 m 4.5 H t =30.331m4.6 n 取0.012 Q=0.5 m 3/s h m ax v =5.1m 4.7 n 取0.0125时 H A ＝21.5m 水柱高水柱高 4.8 Q 1=29.3L/s Q 2=30.7L/s Ñ=135.21m4.9 H=0.9m4.10 Q2=0.17 m3/s Q3=0.468 m3/s4.11 Q1=0.7 m3/s Q2=0.37 m3/s Q3=0.33 m3/s4.12 H1=2.8m4.13 Q=0.0105 m3/s P B=10.57KN/m24.14 Q1=0.157 Q25 明渠恒定均匀流5.1 V=1.32m/s Q=0.65 m3/s5.2 Q=20.3 m3/s5.3 Q=241.3 m3/s5.4 h=2.34m5.5 h=1.25m5.6 b=3.2m5.7 b=71m V=1.5 m/s大于V不冲＝1.41 m/s 故不满足不冲流速的要求故不满足不冲流速的要求5.8 当n=0.011时 i=0.0026 Ñ=51.76m当n=0.012时 i=0.0031 当n=0.013时 i=0.0036当n=0.014时 i=0.00425.9 i=1/3000 V=1.63m/s<V允 满足通航要求满足通航要求5.10 n=0.02 V=1.25m/s5.11 当n=0.025时 b=7.28m h=1.46m当n=0.017时 b=6.3m h=1.26m当n=0.03时 b=7.8m h=1.56m5.12 h f=1m5.13 Q=4.6 m3/s5.14 Q=178.2m3/s5.15 h m=2.18m b m=1.32m i=0.000365.16Ñ=119.87m Q1=45.16m3/s Q2=354.84 m3/s26 明渠恒定非均匀流6.1 V w=4.2m/s Fr=0.212 缓流缓流6.2 h k 1=0.47m h k 2=0.73m h 01=0.56m> h k 1缓流缓流h 02=0.8m> h k 2缓流缓流6.3 h k =1.56m V k =3.34m/s V w =5.86m/s h k > h 0缓流缓流 V w >V 缓流缓流 6.5 i K =0.00344> i 缓坡缓坡6.7 L 很长时，水面由线为C 0、b 0 b 2型。
《水力学》作业题参考答案
详细描述
流速是影响水头损失的重要因素，流速越大，水流阻力越 大，水头损失也越大。流体性质对水头损失也有影响，例 如水的黏滞性、密度和表面张力等都会影响水头损失。管 道材料和管道形状也是影响水头损失的因素，不同材料的 管道对水流的阻力不同，管道的弯曲、分叉等形状也会影 响水头损失。了解水头损失的影响因素有助于更好地控制 和减少水头损失，提高水流运动的效率。
液体流动的能量平衡特性
液体流动的能量平衡具有守恒性， 即流动过程中各种形式的能量总和 保持不变。 能量平衡与流体的状态变化密切相 关，例如流体从高压状态向低压状 态流动时，压力能会转化为动能。 液体流动的能量平衡特性决定了流 体的运动规律和特性，例如流速、 压强、水位等参数的变化。
液体流动的能量平衡计算
PA R T. 0 2
流体运动
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流体运动的分类
层流运动 湍流运动 过渡流 自由表面流 流体在流动过程中，流层之间互不掺混，呈层状流动。 流体在流动过程中，流层之间有强烈的动量交换，流动呈现紊 乱、无规则状态。 介于层流与湍流之间的流动状态，具有某些层流和湍流的特性。 流体在流动过程中，存在自由表面的流动，如河流、洪水等。
水头损失
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水头损失的概念
总结词
水头损失是指水流在运动过程中，由于克服水流阻力而消耗的能量。
详细描述
水头损失是水流在运动过程中由于克服水流阻力而消耗的能量。水 流在运动过程中会遇到各种阻力，如摩擦阻力、局部阻力等，这些 阻力会导致水流的能量损失，即水头损失。
水头损失的计算
总结词
离有关。
静水压强的特性
静水压强具有方向性，垂直指向作用面， 即垂直指向受压物体表面。
水力学 第八章课后题答案
8.1 泄水建筑物下游常采用的水面衔接及消能措施有哪几种？它们各自 的水流特征是什么？ 答：底流式消能、挑流式消能、面流式消能。 底流式消能：高速流的主流在底部。 挑流式消能：下泄水流余能一部分在空中消散，大部分在水舌落入下游 河道后被消除。 面流式消能：高速流的主流位于表层，避免主流对河床的冲刷，余能通 过水舌扩散，流速分布调整及底部旋滚与主流相互作用而消除。
Frc
q2 ghc3
32.62 9.8 0.993
10.57
Lj 10.8 0.9910.57 1 0.98 87.37
LK 0.7 ~ 0.8 Lj 61.2 ~ 70 m
可取LK 65m
8.7 某电站溢流坝为3孔，每孔宽b为16m；闸墩厚4m； 设计流量Q为6480m3/s；相应的上、下游水位高程
p1 H
7 2.4
2.92
1取H H 0 2.4m E 0 p2 H 0 7 2.4 9.4m
hk
aq 2 3 g
3
1 82 9.8
1.87m
c
E0 hk
9.4 1.87
5.03，
0.95
由公式8.5，试算得：
hc 0.636m hc 4.2m 因hc ht故下游产生远驱式水跃衔接，需要修建消力池。
及河底高程如图所示。今在坝末端设一挑坎，采用 挑流消能。已知：挑坎末端高程为218.5m；挑角θ 为250；反弧半径R为24.5m。试计算挑流射程和冲 刷坑深度，下游河床为Ⅲ类岩基。
解：根据已知数据可得 p1 250.15 180 70.15m H 267.85 250.15 17.7m p1 70.15 3.96 1.33为高坝 H 17.7 ht 210.5 180 30.5m a 218.5 180 38.5m z 267.85 210.5 57.35m S1 267.85 218.5 49.35m p 250.15 218.5 31.65m
水力学(闻德荪)习题答案第六章分析解析
选择题（单选题）1.水在垂直管内由上向下流动，测压管水头差h，两断面间沿程水头损失，则：（a）（a）hf=h；（b）h f=h+l；（c）h f=l－h；（d）h f=l。
2.圆管流动过流断面上切应力分布为：（b）（a）在过流断面上是常数；（b）管轴处是零，且与半径成正比；（c）管壁处是零，向管轴线性增大；（d）按抛物线分布。
3.圆管流的雷诺数（下临界雷诺数）：（d）（a）随管径变化；（b）随流体的密度变化；（c）随流体的黏度变化；（d）不随以上各量变化。
4.在圆管流中，紊流的断面流速分布符合：（d）（a）均匀规律；（b）直线变化规律；（c）抛物线规律；（d）对数曲线规律。
5.在圆管流中，层流的断面流速分布符合：（c）（a）均匀规律；（b）直线变化规律；（c）抛物线规律；（d）对数曲线规律。
6.半圆形明渠半径r0=4m，水力半径为：（c）（a）4m；（b）3m；（c）2m；（d）1m。
7.变直径管流，细断面直径为d1，粗断面直径d2=2d1，粗细断面雷诺数的关系是：（d）（a）Re1=0.5 Re2；（b）Re1= Re2；（c）Re1=1.5 Re2；（d）Re1=2 Re2。
8.圆管层流，实测管轴线上流速为4m/s，则断面平均流速为: （c）（a）4 m/s；（b）3 .2m/s；（c）2 m/s；（d）1 m/s。
9.圆管紊流过渡区的沿程摩阻系数λ：（c）（a）与雷诺数Re有关；（b）与管壁相对粗糙k s/d有关；（c）与Re及k s/d有关；（d）与Re和管长L有关。
10.圆管紊流粗糙区的沿程摩阻系数λ：（b）（a）与雷诺数Re有关；（b）与管壁相对粗糙k s/d有关；（c）与Re及k s/d有关；（d）与Re和管长L有关。
11.工业管道的沿程摩阻系数λ，在紊流过渡区随雷诺数的增加：（b）（a ）增加；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。
计算题【6.12】水管直径d =10cm ，管中流速v =1m/s ，水温为10℃，试判别流态。
水力学总复习题 答案
三、绘图计算题
1．绘出图中曲面上的的压力体图，并标出水压力铅直分力的方向。
4
2.
图示一倒 U 形差压计，左边管内为水，右边管内为相对密度（即比重） s 1 0.9 的油。
倒 U 形管顶部为相对密度 s 2 0.8 的油。已知左管内 A 点的压强 p A 98KN / m 2 ，试求右边 管内 B 点的压强。 3. 有 一 盛 水 的 开 口 容 器 以 的 加 速 度 3.6m/s2 沿 与水 平 面 成 夹 角 的 斜面 向 上 运 动， 试 求 容 器中 水 面 的 倾 角.
30o
4.矩形平板闸门 AB 如图所示,A 处设有转轴。已知闸门长 l=3m，宽 b=2m，形心 点水深 hc=3m，倾角 α=45°，忽略闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需 拉力 FT。
5
hc A B α
5. 一曲面的形状为 3/4 个圆柱面，半径 R=0.8 m，宽度(垂直于纸面)为 1 m。圆心位于
(
) D. -43.3
21.图示的容器 a 中盛有重度为 1 的液体，容器 b 中盛有密度为 1 和2 的两种液体， 则两个容器中曲面 AB 上 压力体及压力应为 ( ) (1) 压力体相同，且压力相等； (2) 压力体相同，但压力不相等； (3) 压力体不同，压力不相等； (4) 压力体不同，但压力相等。
第1章 一、选择题 1．按连续介质的概念，流体质点是指（ A .流体的分子；
绪
论
）
B. 流体内的固体颗粒； C . 无大小的几何点； 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。 2．作用在流体的质量力包括（ ）
A. 压力； B. 摩擦力； C. 重力； D. 惯性力。 3．单位质量力的国际单位是：（ ）
水力学(闻德荪)习题答案第八章
水力学 课程试题一、判断题1、局部水头损失系数可用尼古拉兹的试验图来分析说明其变化规律。
( )2、重力与其它质量力同时作用时，等压面为水平面。
( )3、在恒定紊流中，瞬时流速不随时间变化。
( )4、明渠均匀流中，当底坡 i < i k (临界底坡) 时，则水深 h > h k (临界水深 )。
( )5、瞬时压强减时均压强等于脉动压强。
( ) 二、单项选择题1、 静止液体中同一点各方向的压强( )(1) 数值相等 (2) 数值不等(3) 仅水平方向数值相等 (4) 沿铅直方向数值最大2、平底棱柱体明渠的水跃函数 )(1h J 与)(2h J 的关系是 ( ) (1) )()(21h J h J = (2) )()(21h J h J > (3) )()(21h J h J < (4) 无法确定3、已知某水闸下游收缩断面水深 c h = 0.6 m （相应的跃后水深 ch ''= 3.5 m)，临界水深 k h = 1.6 m ，下游河道水深t h = 1.4 m ，则闸下将发生 ( )(1)远驱水跃 (2) 临界水跃 (3) 淹没水跃 (4) 急流4、在恒定流中 ( ) (1) 流线一定互相平行 (2) 断面平均流速必定沿程不变 (3) 不同瞬时流线有可能相交 (4) 同一点处不同时刻的动水压强相等5、谢才公式RJ C v = （ ） （1）只适用于明渠水流； （2）只适用于管流； （3）适用于明渠流和管流； （4）只适用于均匀紊流。
6、在进行棱柱形明渠恒定渐变流水面曲线分析时，将明渠分为三个区，各区水面曲线有其确定的特征，例如 ( )(1) 发生在第1区水面曲线为壅水曲线，发生在第2、3区为降水曲线 (2) 发生在第1、2区水面曲线为壅水曲线，发生在第3区为降水曲线 (3) 发生在第1、3区水面曲线为壅水曲线，发生在第2区为降水曲线 (4) 发生在第2、3区水面曲线为壅水曲线，发生在第1区为降水曲线7、选择下列正确的等压面：( )(1) A −A 面(2) B − B 面(3) C − C 面 (4) D − D 面三、填空题1、雷诺试验揭示了液体存在__________和_________两种流态，并可用___________来判别液流的流态。