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闸室同宽，上下游渠底高程和闸底同样，当通过流量Q?19.6m3/s时，闸下游水深ht?1.75m，流速系数??0.95，求闸门开启高度e。 (e= m )

66、矩形平底渠道中有一闸门，闸前水头H?3.05m，闸门开启高度e?1.22m，假定??0.95，问闸下游水深

ht?2.28m，及时，过闸单宽流量为若干 ((1)Q= m3/s ,(2)Q= m3/s )

第九章 泄水建筑物下游的水流衔接与消能

1、计算消力池池深和池长的设计流量一( )

(1) 使池深和池长最大的流量 (2) 使池深和池长最小的流量

(3) 使池深最大而池长最小的流量 (4) 使池深最小而池长最大的流量 2、下面几种情况，哪一种情况不需做( )

(1) hc02 ＞ht ； (2) hc02 ＜ ht ； (3) hc02 ＝ ht ； (4) 无法确定；

(ht：下游水深； hc02：临界水跃跃后水深 )

般选择

消能工

3、从水跃发生的位置、水跃的稳定性以及消能效果综合考虑，底流消能的水跃流态以______________________________水跃为佳，必须避免出现_________________水跃 。

4、底流消能主要是通过_________来消耗水流的动能，底流消能水力计算的任务是确定_____________________。 5、某矩形断面渠道中有一泄洪闸，闸门为平面闸门。已知闸上游水深H= 5m ，下游水深 ht= ，闸门开度 e= 2m ，垂向收缩系数 ??= ，流速系数 ?= 。试判别闸孔下游是否要做消能工。 (闸上游发生无离式水跃，要做消能工。)

3

6、设有一溢流坝，各部位的高程如下图所示。当下泄单宽流量 q=15 m／s时，下游矩形断面河槽中的水深ht?5.5m，坝趾收缩断面水深 hc0= m，流量系数 m=。(1)求坝顶全水头 H0；(2)求坝前水流总比能 E0；(3) 坝下游是否产生水跃 (4)判别坝下游是否要采取消能措施。 (1、H0?3.65m2、E0?18.65m )

7、有一宽顶堰，如图所示。其堰前水深不变，当下游水深为 ht 时，堰下游为远离式水跃 ，问当下游水深逐渐增大时，水流情况如何变化

8、无闸门控制的溢流坎，下游坎高Ps?6m，单宽流量q?8m3/s?m时的流量系数m?0.45。用数解法求收缩断

''面水深h及临界水跃的跃后水深hC。

9、无闸门控制的溢流坝，坝高P?13m，单宽流量q?9m3/s?m时的流量系数m?0.45。若下游水深分别为

ht1?7m,ht2?4.55m,ht3?3m,ht4?1.5m,试判断这4个下游水深时的底流衔接形式。

10、单孔进水闸，单宽流量q?12m3/s?m，流速系数??0.95，其它数据见图示。求：

（1）判别下游底流型的衔接形式；

（2）若需要采取消能措施，设计降低护坦消能池的轮廓尺寸。

11、无闸门控制的克—奥型曲线溢流坝，上下游坝高分别为P1?11m,P2?10m，过流宽度b?40m，在设计水头下流量Q?120m3/s(mb?0.49)，下游水深ht?2.5m，

（1）判别下游底流型的衔接形式；

（2）若需采取消能措施，就上述条件，提出降低护坦和加筑消能坎两种消能池的轮廓尺寸。

12、单孔水闸已建成消能池如图所示，池长LB?16m，池深s?1.5m。在图示的上下游水位时开闸放水，闸门开度

e?1m，流速系数??0.9。验算此时消能池中能否发生稍有淹没的水跃衔接。

13、顶孔由平板闸门控制的溢流坝，有多种运用情况，其中一组为，当水头H?2.5~3.5m时，闸门开度e?1.5m，坎高P?8.5m，流速系数??0.9。下游水深与单宽流量的关系见下表。试选定这组情况下的消能池设计单宽流量qds及qdt。

ht~q关系

ht(m) q(m3/s?m)

14、有一WES型溢流坝，坝高P?50m，连续式挑流鼻坎高a?8.5m，挑角??300。下游河床为第Ⅲ类岩基。坝的设计水头Hd?6m。下泄设计洪水时的下游水深ht?6.5m。估算： （1）挑流射程； （2）冲刷坑深度；

（3）检验冲刷坑是否危及大坝安全。

第十章 有压管道和明槽非恒定流

10-1 直接水击是指有压管道末端阀门处的最大水击压强 ( ) (1) 不受来自上游水库反射波的影响; (2) 受来自上游水库反射波的影响 (3) 受阀门反射波的影响 (4) 不受管道长度的影响

10-2 发生间接水击的条件是 ( ) (1) Ta?L/C (2) Ta?L/C (3) Ta?2L/C (4) Ta?2L/C

式中 Ta为阀门关闭时间，L为管道长度，C为水击波速。

10-3 在水击研究中，必须认为 ( ) (1)液体是可压缩的，管道是刚体 (2)液体是不可压缩的，管道是弹性体 (3)液体和管道都是弹性体 (4)液体是不可压缩的，管道是刚体

10-4 当阀门突然关闭时，水击波传播的第二阶段(即L/C

10-5 减小水击压强的措施有：_______________________；_____________________________。

10-6 某水电站的压力钢管 ，管长 L=328 m，直径 D=800 mm，管壁厚度 δ=6 mm。水轮 机的 静水头 H0=100 m。3

管道末端阀门全开时，通过钢管的流量 qv=2 m/s。 求阀门 完全 关闭时间 Ts= s 时 的水击压强。(钢管弹性系

10 28 2

数 E=×10N/m，水的弹性系数 E=×10N/m) ( )

10-7 当管道条件(材料、直径、管长等)、水头、流速相同时，为什么间接水击压强小于直接水击压强

10-8 圣维南方程对明渠非恒定渐变流和急变流均适用。 ( ) 10-9 明渠非恒定流必是非均匀流。 ( ) 10-10 水坝瞬时溃决时，坝的上游将发生 ( )

( 1 ) 顺涨波 ( 2 ) 顺落波 ( 3 ) 逆涨波 ( 4 ) 逆落波

10-11 明渠非恒定渐变流的连续方程为 __________________________________________________________, 式中各项的意义是_______________________________________________________________________________________。 10-12 当水位相同时，明渠非恒定流涨水过程中的流量_________(填写大于、等于或小于)落水过程中的流量。 10-13 明渠非恒定流通常以波的形式出现。按波的传播方向可分为____________波和____________波；按水位变化可分为__________波和_____________波。

10-14 对于图示的简单管道系统，试绘制阀门突然开启过程中，水击波传播4个阶段的示意图。

10-15 某水电站压力钢管，管长L?800m，管径D?100cm，管壁厚度e?20mm，水头H0?100m，水头损失忽略不计。管道末端装有一节流阀门，用以控制水轮机的运转。阀门全开时，管中流速vmax?2m/s。若假定阀门的启闭Ts?1s，试计算（1）初始开度?0?1，终止开度?e?0.5；（2）初始开度?0?1，终止开度?e?0，这两种情况下阀门断面的水头。 ( ;

10-16 一水电站压力钢管的直径D?2.5m，管壁厚度e?25mm，若钢管从水库引水到水电站管道长度L?2000m，管道末端阀门关闭时间Ts?3s，问将产生直接水击或间接水击若关闭时间为6s，则将产生什么水击如在距水电站

L1?500m处设置调压室，阀门关闭时间仍为3s，这时将产生什么水击如果阀门关闭前管道通过流量为10m3/s，相

应水头H0=90m，关闭后将产生最大水击压强的增量是多少计算时不考虑水头损失。 (直接水击 ,间接水击, 间接水击。第二相末的水击压强为最大，其值为

10-17 某电站引水钢管的长度L?950m，水头H0?300m，阀门全开时管道流速v0?4m/s，钢管直径D?3m，厚度e?25mm，已知最大水击压强值产生在第一相末。如果求最大水击压强水头不超过，则阀门关闭时间应为相长Tr的多少倍设阀门关闭为线性规律。 (Ts至少应为相长的Tr的倍)

10-18 一水平放置的电站引水管道，管径D?0.9m，管长L?1296m，上游端与水库相连接，其水头H0?90m，流量Q?0.7m3/s，沿程损失系数??0.02，波速c?1000ms，阀门关闭规律???1?TTs?，阀门关闭时间

vTs?6s。要求计算在关闭指数y?1,2种情况下，总时间Te?16s内，管道水击压强沿程的变化情况。计算时可将管道分为N?5段。

10-19 试以恒定流与非恒定流流量公式作对比，并引入附加水面坡度概念，说明洪水期水位~流量关系曲线呈现绳套形的原因。

10-20 试证棱柱体渠道非恒定流中的水力坡度J可以下式表示： J?Jp?Fri?Jp?式中，Jp为水面坡度；Fr为佛汝德数。

10-21 证明

2??2Q?A1?Q?

gA2?tgA?t?A?A??Bi，其中A为面积，B为水面宽，i为底坡。 ?sz?sh

10-22 在洪水期一般首先出现水面坡度最大值Jpmax，然后出现流速最大值vmax，再出现流量最大值Qmax，最后出现水位最大值zmax，请从理论上加以说明。

10-23 某梯形断面渠道，下游与一溢流坝相接，已知：渠道长度L=4km，底宽b=8m，边坡系数m=，粗糙系数n=，底

3坡I=。初始时假定为均匀流，此时流量Q?15ms，渠中各断面相应水深h0=。末端断面的流量Qd按下式变化

Qd?10.6056hd32

式中hd为末端断面水深。由于渠道的上游流域下了一场大雨，在上游端断面测得洪水水位过程如下表所示： t(s0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 840 )

z(m

)

试用特征线法、差分法计算各时刻各断面的水深、流量。

10-24 有一梯形断面渠道，下游与一水塘相接，渠道数据与上题一样。末端断面的水位hd按下式变化 hd?0.6?0.056Qd?0.0008Qd

式中Qd为末端断面流量。由于渠道的上游流域下了一场大雨，在上游端断面测得洪水过程如下表所示。 t(s) 0 60 120 180 240 300 360 420

3Q(m/s15 17 19 21 23 25 25 24 )

试用特征线法、差分法计算各时刻各断面的水深、流量。

480 23

540 22

600 21

660 20

720 19

780 18

840 17

900 16 900

第十一章

渗 流

1、渗流模型流速与真实渗流流速数值相等。 ( )

2、达西定律既适用于层流渗流，又适用于紊流渗流。 ( ) 3、渗流模型流量与真实渗流流量数值相等。 ( ) 4、在无压渗流的自由表面线上，各点的压强相等，所以它是一根等水头线。 ( )

5、渐变无压渗流中任意过水断面各点的渗流流速相等，且等于断面平均流速。 ( ) 6、在均质各向同性土壤中，渗流系数 k ( )

( 1 ) 在各点处数值不同； ( 2 )是个常量； ( 3 )数值随方向变化 ； ( 4 )以上三种答案都不对。

7、闸坝下有压渗流流网的形状与下列哪个因素有关： ( )

(1) 上游水位 (2) 渗流系数 (3) 上下游水位差 (4) 边界的几何形状 8、在同一种土壤中，当渗流流程不变时，上下游水位差减小，渗流流速 ( ) (1) 加大 (2) 减小 (3) 不变 (4) 不定

9、达西定律的表达式为_______________。符合达西定律的渗流其沿程水头损失 hf 与流速 v 的__________次方成正比。

10、完全井与非完全井的区别是

_______________________________________________________________________________________________。 11、如图示的无压渐变渗流浸润线，如有错误加以改正。 12、图示为某河道下面的水平不透水层，其高程为 m。河道在筑坝前的水位为 m，岸边有地下水流入，测得 A 处的水位为 m。A 处至河道的距离 l=670 m。土壤渗流系数 k=16 m／d (米／天)。求单宽渗流量q。若筑坝后河中水位抬高至 m，且筑坝前后流入河道中的地下水量不变，则 A 处水位将抬高多少 ( day; ) -5m／s。

13、某水闸地基的渗流流网如图所示。已知 H1=10 m，H2=2 m，闸底板厚度 δ= m。地基渗流系数 k=1×10下游河底为基准面)。 ( m; 6.7?10?6m/s; h1=h2=8m; h3=4m )

2

求：(1)闸底 A 点渗流压强 pA；(2)网格 B 的平均渗流速度 ub (?s?1.5m)；(3)测压管1、2、3中的水位值(以

14、图示为某建筑物基础下的渗流流网图。已知上游水深 h1=12 m，下游水深 h2=2 m，地面高程为 m，A、B、C 三点的高程分别为 ZA= m，ZB= m，Zc= m。求：(1)A、B、C三点的测压管水位，（以下游水面为基准面）；(2)A、B、C 三点的渗流压强。 ( hA=hB=5m; hC=2m; pA=m; pB=m; pC=m; )

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