水力学课后习题答案
《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。
水力学第二章课后习题答案

2.12 密闭容器,测压管液面高于容器内液面h =1.8m ,液体的密度为850kg/m 3,求液面压强。
解:08509.807 1.8a a p p gh p ρ=+=+⨯⨯相对压强为:15.00kPa 。
绝对压强为:116.33kPa 。
答:液面相对压强为15.00kPa ,绝对压强为116.33kPa 。
2.13 密闭容器,压力表的示值为4900N/m 2,压力表中心比A 点高0.4m ,A 点在水下1.5m ,,求水面压强。
解:0 1.1a p p p g ρ=+-4900 1.110009.807a p =+-⨯⨯5.888a p =-(kPa )相对压强为: 5.888-kPa 。
绝对压强为:95.437kPa 。
答:水面相对压强为 5.888-kPa ,绝对压强为95.437kPa 。
解:(1)总压力:433353.052Z P A p g ρ=⋅=⨯⨯=(kN ) (2)支反力:()111333R W W W W g ρ==+=+⨯⨯+⨯⨯总水箱箱980728274.596W =+⨯=箱kN W +箱不同之原因:总压力位底面水压力与面积的乘积,为压力体g ρ⨯。
而支座反力与水体重量及箱体重力相平衡,而水体重量为水的实际体积g ρ⨯。
答:水箱底面上总压力是353.052kN ,4个支座的支座反力是274.596kN 。
2.14 盛满水的容器,顶口装有活塞A ,直径d =0.4m ,容器底的直径D =1.0m ,高h =1.8m ,如活塞上加力2520N (包括活塞自重),求容器底的压强和总压力。
解:(1)容器底的压强:225209807 1.837.7064D A p p gh dρπ=+=+⨯=(kPa )(相对压强) (2)容器底的总压力:223137.7061029.61444D D D P Ap D p ππ==⋅=⨯⨯⨯=(kN )答:容器底的压强为37.706kPa ,总压力为29.614kN 。
水力学 第六章课后题答案

思考题
6.6 明渠水流有哪三种流态,是如何定义的,判别标准是什么? 明渠恒定均匀流 、明渠恒定非均匀流 、明渠非恒定非均匀流。 明渠恒定均匀流:流速的大小和方向均不随时间及距离而变的明渠水流。 明渠恒定非均匀流:流速不随时间变化,但其大小和方向或二者之一沿程变化 的明渠水流。 明渠非恒定非均匀流:流动要素随时间变化且其大小和方向或二者之一沿程变 化的明渠水流。
2
2
R A 41.8 2.43m
17.24
C
1
1
R6
1
1
2.436 82.8m0.5 / s
n 0.014
Q CA Ri 82.8 41.8 2.43 0.002 241.3m3 / s
6.2 一梯形混凝土渠道,按均匀流设计。已知Q为35m3/s,b为8.2m,m为1.5 ,n为0.012及i为0.00012,求h(用试算——图解法和迭代法分别计算)。
6.10 何谓断面比能曲线?比能曲线有哪些特征? 答 水:深由的函Es 数h ,2g即QA22 知Es ,f (当h),流按量此Q和函过数水绘断出面的的断形面状比及能尺随寸水一深定变时化,的断关面系比曲能线仅即仅是是断 面比能曲线。 特征:是一条下端以水平线为渐近线,上端以过原点的 45o直线为渐近线的二次 抛物线;在K点有最小Esmin ,K点上部Es 随h增加而增大,K点下部 Es随h增加而减 小。
23
v Q 23 1.25m / s A 18.4
(完整版)水力学答案

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。
水力学课后答案

1 2 6 11答案在作业本2.12 (注:书中求绝对压强)用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m ,试求水面的压强0p 。
解: ()04 3.0 1.4p p g ρ=--265.00a p =+(kPa )答:水面的压强0p 265.00=kPa 。
2-12形平板闸门AB ,一侧挡水,已知长l =2m ,宽b =1m ,形心点水深c h =2m ,倾角α=︒45,闸门上缘A 处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力,试求开启闸门所需拉力T 。
解:(1)解析法。
10009.80721239.228C C P p A h g bl ρ=⋅=⋅=⨯⨯⨯⨯=(kN )2-13矩形闸门高h =3m ,宽b =2m ,上游水深1h =6m ,下游水深2h =,试求:(1)作用在闸门上的静水总压力;(2)压力中心的位置。
解:(1)图解法。
压强分布如图所示:∵ ()()12p h h h h g ρ=---⎡⎤⎣⎦14.71=(kPa )14.713288.263P p h b =⋅⋅=⨯⨯=(kN ) 合力作用位置:在闸门的几何中心,即距地面(1.5m,)2b 处。
(2)解析法。
()()111 1.56 1.5980732264.789P p A g h hb ρ==-⋅=-⨯⨯⨯=(kN )()120.250.75 4.6674.5=⨯+=(m ) ()222 1.539.80732176.526P p A g h hb ρ==-⋅=⨯⨯⨯=(kN )()22211111130.75 3.253C CD C C C C I I y y y y A y A ⎛⎫=+=+=+= ⎪⎝⎭(m ) 合力:1288.263P P P =-=(kN )合力作用位置(对闸门与渠底接触点取矩):1.499=(m )答:(1)作用在闸门上的静水总压力88.263kN ;(2)压力中心的位置在闸门的几何中心,即距地面(1.5m,)2b 处。
水力学课后习题答案

0 绪论 1 水静力学2 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5 明渠恒定均匀流6 明渠恒定非均匀流7 水跃8 堰流及闸孔出流9 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 11 明渠非恒定流12 液体运动的流场理论 14 恒定平面势流 15 渗流18 相似原理和模型试验基础0 绪论0.1 ρ=816.33kg/m 3 0.2 当y =0.25H 时Hu dy dum 058.1≈ 当y=0.5H 时Hu dy dum 84.0≈ 0.4 f = g0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f =184N0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 21 水静力学1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 21.3h1=2.86m h2=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。
1.4Pc=27.439KN/m21.5P M=750.68h KN/m21.6P2-p1=218.05N/m21.7γ=BA BrAr BA++1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板P=0 1.9W=34.3rad/s W max=48.5rad/s1.10a=L hHg)(2-1.12 当下游无水Pξ=3312.4KN(→) P2=862.4KN(↓)当下游有水Pξ=3136KN(→) P2=950.6KN(↓)1.13 T=142.9KN1.14 当h3=0时T=131.56KN 当h3=h2=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φ=14º28´1.20 Pξ=353KN Pζ=46.18KN 方向向下1.21 H=3m1.22 δ=1.0cm1.23 F=25.87KN (←)2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V=7.5cm/s2.2 h w=3.16m2.3γ2p=2.35m2.4 P K1=63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s2.7 μ=0.985 2.8 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 ξ=391.715KN(→)2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角β=37º8´ 2.13 R ξ=98.35KN(→) 2.14 R ξ=2988.27KN(→) 2.15 R ξ=1.017KN(←) 2.16 R ξ =153.26KN(→)2.17 α=2 34=β2.18 F=Rmv 22.19 Q=g 2μH 2.5 2.20 F=C d L222ρμ2.21 m p A44.2=γm p B44.4=γ2.22 Q 1=+1(2Q cos )α )cos 1(22α-=QQ 2.23 R=2145KN α=54º68´ 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 3.2 R e =198019.8>2000 紊流 3.3 R e =64554>500紊流 3.4 cm 0096.00=δ3.5320=u v 当时v u x = h y m 577.0≈ 3.6 Q3min1654.0m =/s 20/24.33m N =τ3.7 当Q=5000cm 3/s 时,Re=19450紊流2.00=∆δ 光滑管区027.0=λ当Q =20000cm 3/s 时 Re=78200紊流775.00=∆δ 过渡粗糙区026.0=λ当Q =200000cm 3/s 时 Re=780000紊流1.70=∆δ 粗糙区 023.0=λ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 λ=0.042 3.9 n=0.011 3.10 ξ=0.29 3.11 Q=0.004m 3/s 3.12 ∆h=0.158m 3.13 Z=11.1m 3.14 ξ=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/s4.2 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/s Z=0.82m4.4 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 4.8 Q 1=29.3L/s Q 2=30.7L/s ∇=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=10.57KN/m2B4.14 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5.8 当n=0.011时i=0.0026 ∇=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=0.00036∇=119.87m Q1=45.16m3/s Q2=354.84 m3/s5.1626 明渠恒定非均匀流6.1 V w=4.2m/s Fr=0.212 缓流6.2 h k1=0.47m h k2=0.73m h01=0.56m> h k1缓流h02=0.8m> h k2缓流6.3 h k=1.56m V k=3.34m/s V w=5.86m/s h k > h0缓流V w>V缓流6.5 i K=0.00344> i缓坡6.7 L很长时,水面由线为C0、b0 b2型。
水力学 第五章课后题答案

5.3水泵自吸水井抽水,吸水井与蓄水池用自流管相接,其水位均不变,如图所示,水泵安装高度 = 4.5,
自流管长l=20m,直径d=150mm,水泵吸水管长1 = 12,=0.025,管滤网的局部水头损失系数 = 2.0,水泵
底阀局部水头损失系数 = 9.0.90°弯角局部水头损失系数 = 0.3,真空高度6m时,求最大流量,在这种流量
1
+ 4 + 3 4
H= + ℎ1 + ℎ2 + ℎ4 = 45.43
= + 100 = 145.43
2
=3.357m
5.9图示为一串联管道自水池引水到大气中。第一段管道d1=100mm,l1=25m,第二段d2=50mm,l2=20m,通过流
量 = 5.0 ×
和0.2344,对两渠水面应用伯努利方程可得,
2
2
∆ = + 1 + 2 + 3 + 4
= 8.224
2
2
解得 v=3.452m/s
3
2
解得Q =
v = 0.678 Τ
4
水头线绘制方法:
1.找出骤变截面,用虚线表示
2.根据管道大小判断在不同管道处的流速
3.总水头线在上,测压管水头线在下,进行绘制
设有带底阀莲蓬头及45°弯头一个,压力水管为长50m,直径0.15m的钢管,逆止阀,闸阀各一个,
局部损失系数分别为2,0.2以及45°弯头一个,机组效率为80%,求0.05m3/s流量时的水泵扬程
钢管的粗糙系数取0.012利用公式 =
82
1
3
水力学 第十章课后题答案

h1 h0
h0为均匀流正常水深,代入得
is
h2
h1
2.3h0
lg
h2 h1
h0 h0
即
h0
lg
h2 h1
h0 h0
1 2.3
is
h2
h1
1 2.3
0.0025
500
4
3
0.1087
由试算得h0 0.695m
河道单宽流量q=Kih0 0.005 0.0025 0.695 0.868cm2 / s m
*
*
*
思考题
10.4 何谓渗透系数?它的物理意义是什么?怎么确定渗透系数值? 答:渗透系数为反应土的透水性质的比例系数,渗透系数K是综合反映土体渗透能 力的一个指标,其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。影响渗透 系数大小的因素很多,主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘 滞性等,要建立计算渗透系数K的精确理论公式比较困难,通常可通过试验方法 (包括实验室测定法和现场测定法)或经验估算法来确定K值。
代入题给已知数据
R=3000(H h0 ) K 3000(8 3) 0.00001 56.92
Q=K H2 h02 56.92
=0.000298m3
/
s
r0
0.1
井水水位与出水量关系,可按上边计算式列表计算于下。
h0 R
3 47.43
10.5 什么叫浸润线,浸润线的基本微分方程形式是什么? 答:地下河槽水流的自由表面称为浸润面,其非均匀流动的水面曲线称为浸润线。 10.22。
10.3 什么叫普通完全井,什么叫不完全井?写出普通井浸润曲线方程。 答:在地表的无压透水层中所开掘的井为普通井,若井底直达不透水层称为普通完 全井,若未达不透水层则为不完全井。10.38。
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0 绪论 1 水静力学2 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5 明渠恒定均匀流6 明渠恒定非均匀流7 水跃8 堰流及闸孔出流9 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 11 明渠非恒定流12 液体运动的流场理论 14 恒定平面势流 15 渗流18 相似原理和模型试验基础0 绪论0.1 ρ=816.33kg/m 3 0.2 当y=0.25H 时Hu dy dum 058.1≈ 当y=0.5H 时Hu dy dum 84.0≈ 0.4 f = g0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f =184N0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 21 水静力学1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 21.3h1=2.86m h2=2.14m 侧测压管油面与桶底的垂距为5m,外侧测压管油面与桶底的垂距为4.28m。
1.4Pc=27.439KN/m21.5PM=750.68h KN/m21.6P2-p1=218.05N/m21.7γ=BA BrAr BA++1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板 P=01.9W=34.3rad/s Wmax=48.5rad/s1.10a=L hHg)(2-1.12 当下游无水 P=3312.4KN(→) P2=862.4KN(↓)当下游有水 P=3136KN(→) P2=950.6KN(↓)1.13 T=142.9KN1.14 当h3=0时T=131.56KN 当h3=h2=1.73m时 T=63.7KN1.15 0-0转轴距闸底的距离应为1.2m1.16 P=4.33KN LD=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φ=14º28´1.20 P=353KN P=46.18KN 方向向下1.21 H=3m1.22 δ=1.0cm1.23 F=25.87KN (←)2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V=7.5cm/s2.2 hw=3.16m2.3γ2p=2.35m2.4 PK1=63.8KN/m22.5 Q=0.00393m3/s2.6 Q=0.0611m3/s2.7 μ=0.985 2.8 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 =391.715KN(→)2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角β=37º8´ 2.13 R =98.35KN(→) 2.14 R =2988.27KN(→) 2.15 R =1.017KN(←) 2.16 R =153.26KN(→)2.17 α=2 34=β2.18 F=Rmv 22.19 Q=g 2μH 2.5 2.20 F=C d L222ρμ2.21 m p A44.2=γm p B44.4=γ2.22 Q 1=+1(2Q cos )α )cos 1(22α-=QQ 2.23 R=2145KN α=54º68´ 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 3.2 R e =198019.8>2000 紊流 3.3 R e =64554>500紊流 3.4 cm 0096.00=δ3.5320=u v 当时v u x = h y m 577.0≈ 3.6 Q3min1654.0m =/s 20/24.33m N =τ3.7 当Q=5000cm 3/s 时,Re=19450紊流2.00=∆δ 光滑管区027.0=λ当Q =20000cm 3/s 时 Re=78200紊流775.00=∆δ 过渡粗糙区 026.0=λ 当Q =200000cm 3/s 时 Re=780000紊流1.70=∆δ 粗糙区 023.0=λ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 λ=0.042 3.9 n=0.011 3.10 ξ=0.29 3.11 Q=0.004m 3/s 3.12 ∆h=0.158m 3.13 Z=11.1m 3.14 ξ=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/s4.2 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/s Z=0.82m4.4 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 4.8 Q 1=29.3L/s Q 2=30.7L/s ∇=135.21m 4.9 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 PB=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5.8 当n=0.011时 i=0.0026 ∇=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 hf=1m5.13 Q=4.6 m3/s5.14 Q=178.2m3/s5.15 hm =2.18m bm=1.32m i=0.000365.162∇=119.87m Q1=45.16m3/s Q2=354.84 m3/s6 明渠恒定非均匀流6.1 Vw=4.2m/s Fr=0.212 缓流6.2 hk1=0.47m hk2=0.73m h01=0.56m> hk1缓流h 02=0.8m> hk2缓流6.3 hk =1.56m Vk=3.34m/s Vw=5.86m/s hk> h缓流 Vw>V缓流6.5 iK=0.00344> i缓坡6.7 L很长时,水面由线为C0、bb2型。
当L很短时,水面曲线可能为C、C2或C0、b2型,当L较长时,水面曲线可能为C、b2或b、b2型。
图略。
6.8 提示:L不同,水跃发生的位置不同。
6.9 提示:先求h0=0.96m hK=0.61m h>hK缓坡,故产生a1型壅水曲线,在0.97~1.50间插h,求s∆。
6.10 前段ɑ1型,两闸门间ɑ1型,后段C1型接水跃。
6.11 ∑∆S=3497.9m6.12 ∑∆S=129.462m6.13 进口断面 b=8m h=1.37m 中间断面b=6m h=0.82m s∆进一中=49.71出口断面 b=4m h=1.07m s∆中一出=50.18 图略7 水跃7.1 h1=0.301m7.2 Fr1=9.04>9.0 强水跃 h2=6.15m7.3 Ej =14.23m Pj=6972.7Kw Ejj=0.40m E=14.63m Kj=37.5m7.4 Lj=6.73m φ=1060 h2=1.7m7.5 h01=0.71m h02=1.55m hK=1.18m h01< hK< h02水流由急流过渡缓流必产生水跃。
设跃后水深为h2= h02=1.55m 跃前水深h1=0.87m。
h1>h01发生远驱水跃,即水跃发生在缓坡处,以h01=0.71m和h1=0.87m作控制水深,推求∆S=55.8m,图略。
8 堰流及闸孔出流8.1 Q=0.77 m3/s8.2 b=30.52m8.3 Hd =17m 堰顶高程250.85m Xc=28.348m Yc=21.89mr=18.588-37.175m取r=25m时,反弧园心点坐标X'0=75.634m Y=45.85m D点坐标XD=55.155m YD=60.189mE点坐标XE =75.634m YE=70.85m 图略当上游水位高程为267.0m 时,Q =6167.8 m 3/s 当上游水位为269.0m 时Q=7565.2 m 3/s当Q =6000 m 3/s 时 ∇上游=266.53m8.4 当∇下游=17.75时 Q =414.9 m 3/s 当∇下游=16.70时 Q =702.2 m 3/s 8.5 Q=8987.8 m 3/s 8.6H δ=2.7 2.5<H δ<10 宽顶堰 Q =91.5 m 3/s (提示:考虑行进流速V 0的影响)8.7 当∇下游=8.5m 时,μ=0.66 h "c =7.145m Q=202.44 m 3/s 当∇下游=14时 Q =157.9 m 3/s8.8 Q=24.84 m 3/s 8.9 B=5.8m 8.10 e=1.07m 8.11 Q=22.02 m 3/s9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能9.1 h c =0.645m h "c =4.21m 远驱式水跃 9.2 h c =0.31m h "c =1.89m 远驱式水跃9.3 以h 1求其跃后水深 h "1=2.32m>h t 远驱式水跃,如水跃从1-1断面开始则所需下游水深为h t =2.32m.9.4 d=0.9m L j =25.8m L K =(0.7-0.8)L j 取L K =19m 9.5 h c =0.99m h "c =14.3m>h t 产生远驱式水跃坝高C =8.54m L K =(61.2~70)m ,取L K =65m9.6 l=142.9m t s =9.46m i=0.074<i k =5.21~51冲刷坑不会危及坝的安全。