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水力学（明槽恒定流动）-试卷2

(总分：78.00，做题时间：90分钟)

一、计算题(总题数：20，分数：40.00)

1.梯形断面壤土渠道通过流量Q=10．5m ／s，底宽b=8．9m，边坡系数m=1．5，正常水深h 0 =1．25m，糙率n=0．025，求底坡i，并判断渠道底坡是陡坡还是缓坡?流态是急流还是缓流?（分数：2.00） __________________________________________________________________________________________ 2.有一灌溉干渠，断面为梯形，底宽b=2．2m，边坡系数m=1．5，实测得流量Q=8．11m ／s时，均匀流水深h 0 =2m，在1800m长的顺直渠段水面落差△h=0．5m，求渠道的糙率n。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 3.一梯形断面石渠的边坡系数m=0．1，糙率n=0．020，底宽b=4．3m，均匀流水深h=2．75m，底坡i=1／2000，求流量和流速。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 4.有一顶盖为拱形的输水隧洞，过水断面为矩形，宽b=3．3m，糙率n=0．017，底坡i=0．001，当流量Q=16m

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／s时，求均匀流水深h，问流速是否超过2．0m／s?（分数：2.00）

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__________________________________________________________________________________________ 5.一梯形断面土渠，糙率n=0．0225，边坡系数m=1．5，底坡i=0．0001，流量Q=75m ／s，规定流速v=0．8m／s，试确定渠道的底宽和水深。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 6.一大型输水渠道为梯形断面，底坡i=1／25000，糙率n=0．015，设计流量Q=500m ／s时，正常水深为h 0 =7．10m。已知某一渠段的边坡系数m=2．0，请设计该段渠道的底宽，并计算相应的流速。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 7.如图7—15所示，采用机械化方法开挖大型土质渠道或河道时，过水断面常呈抛物线形。若已知水深h和水面宽B，试推导过水断面面积和湿周的表达式。（分数：2.00）

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__________________________________________________________________________________________ 8.已知三角形断面明槽的边坡系数m，流量Q，底坡i和糙率n，试导出其正常水深的表达式。当m=0．75，Q=0．3m ／s，i=0．0004，n=0．013时，求正常水深h 0 。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 9.已知梯形断面渠道的流量Q=30m ／s，糙率n=0．025，边坡系数m=1．5，底坡i=0．000 9，试分别根据水力最佳断面条件和A／A m =1．04的实用经济断面条件选择宽深比β，确定正常水深h 0 和底宽b，并校核流速是否满足0．6 m／s＜v＜2．0 m／s?（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 10.试证明：(1)水力最佳的梯形断面水力半径R=h／2；(2)给定过水断面面积A，边坡系数2.00）

__________________________________________________________________________________________ 11.有一土渠，经过衬砌，已知底部糙率n 1 =0．025，中部糙率n 2 =0．03，上部糙率n 3 =0．02，各部分相应的湿周长度分别为χ 1 =6．32m，χ 2 =5．37m，χ 3 =3．13m，试计算综合糙率。（分数：2.00） __________________________________________________________________________________________ 12.已知甲、乙两河的流量、流速和水面宽，试判断其水流的流态。(1)甲河：Q=173m ／s，v=1．6m／s，B=80m； (2)乙河：Q=1730m ／s，v=6．86m／s，B=90m。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 13.一梯形断面渠道，底宽b=10m，边坡系数m=1．5，流量Q=20m ／s，分别对底坡i=0．0005和i=0．3两种情况确定其临界水深。（分数：2.00）

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（分数：答案见麦多课文库

14.有一矩形断面渠道，宽度B=6m，糙率n=0．015，流量Q=15m ／s，求临界水深h K 和临界坡度i K 。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 15.有一梯形断面渠道，底宽b=6m，边坡系数m=2．0，糙率n=0．0225，通过流量Q=12m ／s。求临界坡度i K 。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 16.某工程施工截流时，龙口近似为矩形断面，宽度b=100m，水深h=3m，流量Q=2100m ／s，试计算龙口处微幅波向上游和下游传播的绝对波速，并判断水流是急流还是缓流。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 17.一瀑布，在跌坎上游约4m处测得水深为1．0m，试估算其单宽流量。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 18.某矩形断面平坡渠道，底宽b=4m，流量Q=16m /s，设跃前水深h’=0．6m，求跃后水深h”和水跃长度。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 19.有一底宽为12m的矩形断面渠道中发生水跃，已知渠底高程为120．43m，流量Q=60m ／s，测得跃后水位高程为123．5m，试求水跃中单位体积水体所消耗的能量和消能率。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 20.试证明与水跃函数的极小值J min 相应的水深满足条件 （分数：2.00）

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二、判断题请判断下列各题正误(总题数：2，分数：4.00)

21.缓变流一定是缓流，急变流一定是急流。 ( )（分数：2.00） A.正确 B.错误

22.棱柱形明渠中形成M 3 型、S 3 型、H 3 型、A 3 型、C 3 型水面曲线时，其佛汝德数Fr沿程减小。 ( )（分数：2.00） A.正确 B.错误

三、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)

23.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 24.S 1 型水面曲线是发生在______。 ( )（分数：2.00） A.缓坡渠道中的缓流 B.陡坡渠道中的缓流 C.缓坡渠道中的急流 D.陡坡渠道中的急流

25.在明渠渐变流中_____。 ( )（分数：2.00） A.总水头线一定平行于底坡线 B.总水头线与自由水面重合 C.测压管水头线与自由水面重合 D.水面线与底坡线平行

26.发生水跃的必要条件是_____。 ( )（分数：2.00） A.从层流过渡到紊流 B.从陡坡过渡到缓坡 C.从缓流过渡到急流 D.从急流过渡到缓流

27.已知某水闸下游收缩断面水深h c0 =0．6m(相应的跃后水深h c0 \．5m)，临界水深h c =1．6m，下游河道水深t=1．4m，则闸下将发生______。 ( )（分数：2.00） A.远离水跃

答案见麦多课文库

B.临界水跃 C.淹没水跃 D.急流

28.明渠中发生M 2 型、H 2 型、A 2 型水面曲线时，其佛汝德数Fr______。 ( )（分数：2.00） A.小于1 B.等于1 C.大于1 D.无法确定

29.有两条梯形断面渠道，已知其流量、边坡系数、糙率和底宽均相同，但底坡i 1 ＞i 2 ，则其均匀流水深h 01 和h 02 的关系为________。 ( )（分数：2.00） A.h 01 ＞h 02 B.h 01 ＜h 02 C.h 01 =h 02 D.无法确定

30.有两条梯形断面渠道，已知其流量、边坡系数、底坡和糙率均相同，但底宽b 1 ＞b 2 ，则其均匀流水深h 01 和h 02 的关系为_______。 ( )（分数：2.00） A.h 01 ＞h 02 B.h 01 ＜h 02 C.h 01 =h 02 D.无法确定

31.有两条梯形断面渠道，其流量、边坡系数、底宽及底坡均相同，但糙率n 1 ＞n 2 ，则其均匀流水深h 01 和h 02 的关系为_____。 ( )（分数：2.00） A.h 01 ＞h 02 B.h 01 ＜h 02 C.h 01 =h 02 D.无法确定

32.有4条矩形断面棱柱形渠道，其过水断面面积、糙率、底坡均相同，其底宽b与均匀流水深h 0 有以下几种情况，则通过流量最大的渠道是________。 ( )（分数：2.00） A.b 1 =4m，h 01 =1 m B.b 2 =2m，h 02 =2m

C.b 3 =2．83m，h 03 =1．414m D.b 4 =2．67m，h 04 =1．5m

四、填空题(总题数：7，分数：14.00)

33.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 34.矩形明渠水流中，断面单位能量E s 与水深h之比值E s ／h=1．8时，水流的佛汝德数Fr为_____。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 35.S 型水面曲线发生在______坡上，其水流属于_______流。曲线的特征是___________。（分数：2.00） 2 __________________________________________________________________________________________ 36.两条棱柱形明渠的断面形状、尺寸、底坡和通过的流量均相同，但糙率不同(n 1 ＞n 2 )。它们的正常水深h 01 ________h 02 ；临界水深h c1 ________h c2 .（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 37.水跌是水流从_____流过渡到_______流的局部水力现象。当流量一定时，跌坎处的水深等于____。（分数：2.00）

__________________________________________________________________________________________ 38.水跃是水流从_______流过渡到_______流的局部水力现象；当流量一定，跃前水深增大时，跃后水深______。（分数：2.00）

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答案见麦多课文库

39.在明渠水流中，发生_______型水面曲线时，断面单位能量E s 沿程增大；发生________型水面曲线时，E s 沿程减小。（分数：2.00）

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答案见麦多课文库