环境水力学复习题
一、选择题：
1、对线性问题应用叠加原理时，下列说法不正确的是( )
A. 多个污染源输入时，可分别计算每个污染源的浓度响应，再进行浓度叠加
B. 对空间起始分布源输入，可将起始分布源分解为若干瞬时平面源，再对每个瞬时源引导的浓度进行求和
C. 对恒定连续源输入，可将连续源按时间分解为若干瞬时源，再对每个瞬时源引导的浓度进行求和
D. 断面上某点流速可分解为平均速度、偏差速度和脉动速度之和
2、下列说法不正确的是( )
A. 分子扩散方程实质上是质量守恒原理在环境水力学中的应用
B. 宽浅型河流的分散系数一定与河流水深成正比
C. 误差函数)(z erf
始终是增函数
D. 分子扩散系数z y x D D D ≠≠，即不符合各向同性
3、上游来水COD Cr (u)=14.5mg/L ，Q u =8.7m 3/s ；污水排放源强COD Cr (e)=58mg/L ，Q e =1.0m 3/s 。如忽略排污口至起始断面间的水质变化，且起始断面的水质分布均匀，则采用完全混合模式计算得到其浓度为( )。
A. 20.48mg/L
B. 17.98mg/L
C. 18.98mg/L
D. 19.98mg/L
4、下列不属于瞬时源浓度解的有( )
A.??
????-=222exp )0,0,(z z
y H U m
x c σσσπ B.
?????????? ??++???? ??-=
)exp(442),(0
D xu Dt ut x erfc Dt ut x erfc c t x c C.
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?+-=
Dt b ut x erf Dt b ut x erf c t x c 442
),(0
D.
(
)
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Dt z y ut x Dt
M t z y x c 4)(exp 4),,,(2223
π
5、下列说法不正确的是（ ）
A. 物理过程：指污染物在水体中的混合稀释和自然沉淀过程
B. 化学过程：指污染物在水体中发生的理化性质变化等化学反应，对水体净化起作用的主要是氧化还原反应
C. 生物自净过程：微生物在溶解氧充分的情况下，将一部分有机污染物当食饵消耗掉，将另一部分有机物氧化分解为无害的简单无机物
D. 紊动扩散：指水流的紊动作用引起的水中污染物自低浓度向高浓度区域扩散过程
6、河流稀释混合模式中，点源稀释混合模型是（ ） A.
()Q
W Q Q c Q c c s
e e u u 4.86+
+= B.
()()e u e e u u Q Q Q c Q c c ++=
C. d
t k c c 101+=
D.
??
????
-=V x k c c 86400ex p 10
7、河流S-P 一维水质模型是（ ） A.
)86400exp()(1
0V
x
k c x c -=
B. ???
??--+--==----)
()(//2
101/0/02121u x k u x k u x k s s u x k e e k k L k e C C C C e L L
C.
c k x c K x c V t c 122-??=??+?? D. D z S z
c
E x c K x c V t c +??+??=??+??2222 8、常规污染物瞬时点源河流一维水质方程为：c k x
c
K x c V t c 122-??=??+??，那么，在距离排放点下游x 处的污染物浓度峰值表达式为（ ）
A.
d
t k c c 10
1+=
B.
)44)(exp(4/),,(12
2t k t
E z t E Vt x t E E h M t z x c z x z x ----=π
C.
2
12max 41,)
2
2exp(12)(?
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πα
D.
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2
2
22exp 2)1(z e g y z y p H U X V Y U m c σσσσπα
9、在潮汐河口和海湾中，最重要的物质输移机理是（ ） A. 垂直输移 B. 潮汐输移 C. 扩散 D. 分子扩散
10、有风点源湍流扩散模式中，以排气筒地面位置为原点，下风向地面轴线浓度计算公式是（ ） A.
??
?
???-?-=2222
2exp )2exp()0,,(z y z y H y U m
y x c σσσσπ B.
()
G m
Y X c L 2
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322),(η
γπ =
C.
)212
P H U e m c e m π =
D.
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????-=222exp )0,0,(z z
y H U m
x c σσσπ 11、河流中污染物降解速率k 1的影响因素，下述不正确的是（ ） A. 水体温度 B. 河流结构和水流条件 C. 污染物种类 D. 污水与河水混合的三个阶段 12、关于氧垂曲线，下列不正确的是（ ）
A. 氧垂曲线的最低点称为临界氧亏点
B. 临界氧亏点的亏氧量称为最大亏氧量
C. 氧垂曲线图上临界氧亏点的右侧，耗氧大于复氧
D. 在临界氧亏点处，耗氧和复氧相平衡 13、计算临界氧亏点位置的计算公式是( ) A.
z c E VB x 2
4
.0= B.
z
c E VB x 2
068
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C.
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12k k k c D k k k k u x c
D.
z c E VB x 2
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14、对岸边排放方式，计算排放点至横向扩散到对岸的距离公式是 ( ) A.
z
B E VB L 2
4
.0= B.
z
B E VB L 2
068
.0=
C.
??????-?--=)1(ln 86400112001212k k k c D k k k k u L B D. z
B E VB L 2
1
.0=
15、瞬时源排放，湖泊水质计算公式是( ) A.
d
t k c c 101+=
B.
?????
?+-+
=t t k V M c t c d )1(exp )()(10 C.
???
?????????+--+??????+-=t t k c t t k c t c d B d )1(exp 1)1(exp )(110
D.
???
?
???
????? ??+-=2104112ex p V K k K Vx c c 16、下列说法正确的有( )
A. 浮射流一定是变密度的流动，其密度佛汝德数大小是变化的
B. 河流的横向扩散系数一定大于横向混合系数
C. 射流出口的平均流速越大，则射流扩散角就越大
D. 条缝平面射流的浓度扩散角一定小于直径等于条缝宽度的圆断面的浓度扩散角 17、河流中氧气的主要来源是（ ）
A. 光合作用
B.空气中氧气的溶解
C.随水源带入
D.呼吸作用 18、下列说法不正确的是( )
A. 污染物浓度与水密度的量纲是一致的
B. 稀释度越大，则水体污染物浓度越高
C. 浓度单位ppm 表示1kg 水体中含有扩散持的质量为1mg ，近似等于1mg/L
D. 紊动扩散是由于流速场时间分布不均产生大大小小旋涡在层间脉动引起的扩散作用 19、关于分子扩散系数D ，下列说法不正确的是( ) A. 分子扩散系数与流体运动粘性系数的量纲相同 B. 反映扩散质的固有物理属性，其大小与温度压力有关 C. 随着扩散质和溶液种类不同而不同 D. 大小与浓度梯度成正比
20、关于公式)4ex p(4)
,(2
Dx Vz DVx m
z x c -=
π ，下列说法不正确的是( )
A.
m
表示单位长度线源排放速率，单位为g/(m ·s) B. 为二维扩散方程22z
c
D x c V ??=??，在边界条件0),(=±∞x c 下的解 C. 适用于无界空间均匀层流流动 D. 为瞬时线源二维扩散方程的解
21、当河段的水力学条件满足( )时，可应用零维水质模型。 A. 非恒定非均匀，洪水波 B. 恒定非均匀，形成污染带 C. 恒定均匀，充分混合 D ．恒定均匀，非充分混合 22、河流断面宽深比（ ）可视为宽浅型矩形断面河流。 A. ＝15 B. ≥20 C. ＝10 D. ＜10 23、在河流中，影响污染物输移的主要物理过程是（ ）
A. 随流输运
B. 横向扩散
C. 纵向扩散
D. 以上三者
24、河流的一维稳态水质模型是（ ） A.
)4exp(4),(2
x E uz u
x
E hu m
z x c z z
-=
π B. ???
??--+--==----)
()(//2
101/0/02121u x k u x k u x k s s u
x k e e k k L k e C C C C e L L
C.
c k x
c
K x c V t c 122-??=??+?? D. D z S z
c
E x c K x c V +??+??=??2222 25、随流输移扩散过程中，保守污染物的（ ）保持不变。 A. 所处位置 B. 污染物的浓度 C. 污染物的质量通量 D. 污染物的质量
26、有风点源湍流扩散模式中，以排气筒地面位置为原点，下风向地面任一点的浓度公式是（ ） A.
??
????-?-=2222
2exp )2exp()0,,(z y z y H y U m
y x c σσσσπ B.
()G m
Y X c L 2
022322),(ηγπ =
C.
)(212
P H U e m c e m π =
D.
???
??
?-=222exp )0,0,(z z y H U m
x c σσσπ 27、有风点源湍流扩散模式中，以排气筒地面位置为原点，下风向地面轴线最大落地浓度公式是（ ）
A. ??
?
???-?-=2222
2exp )2exp()0,,(z y z y H y U m
y x c σσσσπ B. ??????
?
?????????? ??---+=2
2
22
22exp 2)1(z e g y z y p H U X V Y U m c σσσσπα
C.
)(212
P H U e m c e m π =
D.
??
?
???-=222exp )0,0,(z z
y H U m
x c σσσπ 28、下列水质模型不正确的是（ ） A. 计算气态污染物最大落地浓度可用)(212
P H U e m c e m π =
B. 计算河流BOD 5浓度沿程变化可用()??
????
+-=V x k k c c 86400ex p 310
C. 计算河流混合区稳态浓度可用
?
?????--+-=)4)2(exp()4exp(
),(22x E z B u x E uz xu E H Q c z x c z z z e
e π
D. 连续点源河流一维稳态解???
???---=
t k t E ut x t E M
t x c x x 124)(exp 4),(π
29、确定河流中污染物降解速率k 1方法中，不正确的是（ ） A. 现场实测 B. 室内模拟实验测定 C. 公式计算和经验估值 D. 分子扩散试验测定
30、岸边排放方式，计算排放点至充分混合断面的纵向距离公式是 ( ) A.
z
m E VB L 2
4
.0= B.
z
m E VB L 2
068
.0=
C.
??????-?--=)1(ln 86400112001212k k k c D k k k k u L m D. z
m E VB L 2
1
.0=
31、恒定连续源排放，湖泊水质浓度公式是( ) A.
d
t k c c 101+=
B.
?????
?+-+
=t t k V M c t c d )1(exp )()(10 C. ???????????
?+--++?
????
?+-=t t k V k Q m t t k c t c d d
)1(exp 1)1(exp )(1110
D. ?????
?
????????? ??---+=2
2
22
22exp 2)1(z e g y z y p H U X V Y U Q c σσσσπα 32、不影响河流水质浓度计算的因素有 ( )
A. 排放口位置是设在河中心还是设在岸边和污染物排放量大小
B. 河流流速和污染物降解速率
C. 排放污水中细菌浓度的高低
D. 污染物是瞬时排放还是连续排放 33、下列说法不正确的有( )
A. 紊动扩散系数是流体运动状态的反映，与水温和水的密度等水的性质无关
B. 一般来说，z y x
E E E ≠≠，且数值上z y x E E E >>
C. S-P 模型是非稳态模型，主要用于河流中有机污染物的浓度计算
D. 在天然河流中，纵向剪切离散比紊动扩散作用大得多 34、淡水最大密度时的温度为（ ）
A. 4℃左右
B. 3℃左右
C. 2 ℃左右
D. 0℃左右 35、当水体中的温度升高时，水中氧气的溶解度（ ）
A.降低
B.升高
C.不变
D.可能升高,也可能降低
36、河流水质模型中，有机物生化反应符合一级反应动力学规律，即( )
A. 反应速率与该有机物浓度的一次方成正比
B. 反应速率与该有机物浓度的二次方成正比
C. 该有机物降解速率k 1为零
D. 忽略河流混合的第一、二阶段 37、关于公式)4ex p(4)
,(2
Dx Vz DVx m
z x c -=
π ，下列说法不正确的是( )
A.
m
表示单位长度线源排放速率，单位为g/(m ·s) B. 二维扩散方程22z
c
D x c V ??=??，在边界条件0),(=±∞x c 下的解 C. 适用于无界空间均匀层流扩散 D. 瞬时线源二维扩散方程的解
38、瞬时点源解22222
3
,)4exp()
4(),(z y x r Dt r Dt M
t r c ++=-=π，则t 时刻的等浓度面为( )
A. 同轴圆柱面
B. 同心圆球面
C. 倾斜平面
D. 旋转抛物面
39、常规污染物瞬时点源河流一维水质方程为：c k x
c K x c V t c 122-??=??+??，那么，在距离排放点下游x 处的污染物浓度峰值表达式为（ ）
A.d
t k c c
10
1+=
B.
??
?
???-=222exp )0,0,(z z
y H U m
x c σσσπ
C. 2
12max 41,)
2
2exp(12)(?
?
?
??++=-+=K xV K k x K Vx Ax M x c αα
πα
D. )(212P H U e m c e m π =
40、在公式x
c
D
q x
??-=中，下列说法不正确的是( ) A. x q 表示以x 轴为法线的单位面积上扩散质的质量通量，单位为g/(m 2·s) B.
x q 始终为正值
C. 公式右边负号表明扩散方向与浓度梯度方向相反
D. 扩散质可以从低浓度向高浓度方向扩散
41、最容易发生富营养化污染的水体是( )。
A 河流 B.湖泊 C.海洋 D 地下水 42、大气浓度预测公式中的σy ,σz 指 （ ）
A.横向扩散系数和纵向扩散系数
B.横向扩散系数和垂向扩散系数
C. 时间扩散系数和纵向扩散系数
D. 横向扩散参数和垂向扩散参数 43、产生紊动混合的主要因素是 ( )
A.风力
B.水力坡度
C.密度差异
D.温度差异 44、在河流中，影响污染物输移的主要物理过程是（ ）
A.随流输运
B.横向扩散
C.纵向扩散
D.以上三者 43、随流输移扩散过程中，保守污染物的（ ）保持不变。
A.所处位置
B.污染物的浓度
C.污染物的质量通量
D.污染物的质量 45、在潮汐河口和海湾中，最重要的物质输移机理是（ ）
A. 垂直输移
B.潮汐输移
C.扩散
D.分子扩散 46、河流中污染物降解速率k 1的影响因素，下述不正确的是（ ）
A.水体温度
B.河流结构和水流条件
C.污染物种类
D.分子扩散系数 47、示踪剂实验法测定紊流扩散参数，选择示踪物质时不正确的是（ ） A.具有在水体中不沉降、不降解、不发生化学反应 B.测定简单准确
C.对环境无害
D.与水体密度不同，如石油类物质 48、应用水质模型时，不正确的说法是（ ） A. 大多数河流均采用二维稳态模型 B. 一般不采用三维模型
C. 不考虑混合过程的重金属污染物、部分有毒物质和其它保守物质的下游浓度预测 ，可采用零维模型
D. 对于大中型河流的废水排放，横向浓度梯度较为明显时，需要采用二维模型进行计算 49、不影响河流水质浓度计算的因素有 ( )
A. 排放口位置是设在河流中心还是设在岸边和污染物排放量大小
B. 河流流速和污染物降解速率
C. 污染物是瞬时排放还是连续排放
D. 排放污水中细菌浓度的高低 50、下列说法不正确的有( )
A.紊动扩散系数是流体运动状态的反映，与水温水的密度等水的性质无关
B.一般来说，z y x
E E E ≠≠，且数值上z y x E E E >>
C. S-P 模型是非稳态模型，主要用于河流中有机污染物的模拟计算
D.在天然河流中，纵向剪切离散比紊动扩散作用大得多
《流体力学》典型例题
《例题力学》典型例题 例题1：如图所示，质量为m ＝5 kg 、底面积为S ＝40 cm ×60 cm 的矩形平板，以U ＝1 m/s 的速度沿着与水平面成倾角θ＝30的斜面作等速下滑运动。已知平板与斜面之间的油层厚度 δ＝1 mm ，假设由平板所带动的油层的运动速度呈线性分布。求油的动力粘性系数。 解：由牛顿内摩擦定律，平板所受的剪切应力du U dy τμ μδ =＝ 又因等速运动，惯性力为零。根据牛顿第二定律：0m ==∑F a ，即： gsin 0m S θτ-?= ()32 4 gsin 59.8sin 301100.1021N s m 1406010 m U S θδμ--?????==≈????? 例题2：如图所示，转轴的直径d ＝0.36 m 、轴承的长度l ＝1 m ，轴与轴承的缝隙宽度δ＝0.23 mm ，缝隙中充满动力粘性系数0.73Pa s μ=?的油，若轴的转速200rpm n =。求克服油的粘性阻力所消耗的功率。 解：由牛顿内摩擦定律，轴与轴承之间的剪切应力 ()60d d n d u y πτμ μδ =＝ 粘性阻力（摩擦力）：F S dl ττπ=?= 克服油的粘性阻力所消耗的功率：
()()3 223 22 3 230230603.140.360.732001600.231050938.83(W) d d n d n n l P M F dl πππμωτπδ -==??=??= ???= ? ?= 例题3：如图所示，直径为d 的两个圆盘相互平行，间隙中的液体动力黏度系数为μ，若下盘固定不动，上盘以恒定角速度ω旋转，此时所需力矩为T ，求间隙厚度δ的表达式。 解：根据牛顿黏性定律 d d 2d r r F A r r ω ω μ μ πδ δ == 2d d 2d r T F r r r ω μπδ =?= 4 2 420 d d 232d d d T T r r πμωπμωδδ===? 4 32d T πμωδ= 例题4：如图所示的双U 型管，用来测定比水小的液体的密度，试用液柱高差来确定未知液体的密度ρ（取管中水的密度ρ水＝1000 kg/m 3）。 水
(最新)河海大学2005-2006学年第二学期水力学期末试卷(A卷)
2005-2006学年第二学期水力学期末试卷(A卷) （水文、给排水、环工、资环04级、资环03级） 班级学号姓名成绩 一．是非题（每小题1分，共10分） 1．水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。 ( ) 2．水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 3．在恒定紊流中时均流速不随时间变化。 ( ) 4．不论平面在静止液体内如何放置，其静水总压力的作用点永远在平面形心之下。（）5．同一种管径和粗糙度的管道，雷诺数不同时，可以在管中形成紊流光滑区、粗糙区或过渡粗糙区。（）6．恒定总流的总水头线沿流程下降,而测压管水头线沿程可升可降。 ( ) 7．只要下游水位高于堰顶，一定是堰的淹没出流。 ( ) 8．棱柱形明渠中形成M3 型水面曲线时，其断面单位能量E s 沿程增大。( ) 9．如果两个液流中作用于相应点上的相同性质的力的大小成一定比例，则两个液流就是动力相似的。（）10．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。 ( ) 二．单项选择题（每小题2分，共20分） 1．已知水流某处的绝对压强值为 2.94N/cm 2，当地大气压强为10 米水柱高，则该处真空度是（） (1) 3ｍ (2) 7ｍ (3) 2.94ｍ (4) 没有真空 2．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 3．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数λ ( ) (1) 只与雷诺数有关 (2) 只与相对粗糙度有关 (3) 只与绝对粗糙度有关 (4) 与相对粗糙度和雷诺数有关 4．按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合 1对数分布2椭圆分布3抛物线分布4直线分布。 5．陡坡渠道上如发生非均匀流 ( ) (1) 一定是急流 (2) 一定是缓流 (3) 可以是缓流或急流 (4) 一定是渐变流 6．矩形断面渠道的均匀流，若断面单位能量与水深之比E s/h =2。则水流为（） (1)急流 (2)缓流 (3)临界流 (4) 急变流 共5页第1页
水力学例题
例题1：如下图所示，一圆锥体绕自身轴线等速旋转，锥体与固定壁面间的距离为K ，空隙全部被动力粘滞系数为μ的牛顿流体所充满。当旋转角速度为ω，锥体底部半径为R ，高为H ，求作用于圆锥的阻力矩。 解： M= ????= = = = K dh r K dA r K dAr K u dAr 3 2 2cos 2πμωα πμωωμ μ τ=H K R α πμωcos 23
而 2 2 cos R H H += α;故： M= 2 2 3 2R H K R +?πμω 例题2：涵洞进口处，装有与水平线成600 倾角而边长为1m 的正方形平板闸门（AB=1m ），求闸门所受静水总压力的大小及作用点。 解：坐标只能建在水面上。
A kp p 807.91807.9=?= a B kp p 300.18)2 31(807.9=+ ?= KN p p P B A 050.14112 =??+= h h A y I y y C C C C C D 6 .160 sin 433.1121 60 sin 433.11 60 sin 121 160 sin 0 3 =+ =??+ = + = 0=D x
矩形和圆形的C y 和C I 值 矩形： 2h y C = 123 bh I C =
圆形：r y C = 4 4 r I C π= 例题3：一直立矩形闸门，用三根工字梁支撑，门高及上游水深H 均为3m,把此闸门所受静水压强分布图分为三等份，每根工字梁分别设在这三等份的重心，求三个工字梁的位置？ 解：设静水压力分布图的面积为A ，则每一等份为A/3
(完整版)水力学试题带答案
水力学模拟试题及答案 1、选择题：（每小题2分） （1）在水力学中，单位质量力是指（） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案：d （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） a、8； b、4； c、2； d、1。 答案：b （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）在明渠中不可以发生的流动是（） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 答案：c （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为 a、缓流； b、急流； c、临界流；
流体力学典型例题及答案
1.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F 1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1
水力学例题
第1章 绪论 例1：已知油品的相对密度为0.85，求其重度。 解：3 /980085.085.0m N ?=?=γδ 例2：当压强增加5×104Pa 时，某种液体的密度增长0.02%，求该液体的弹性系数。 解：0=+=?=dV Vd dM V M ρρρ ρρ d dV V - = Pa dp d dp V dV E p 8 4105.2105% 02.01111 ?=??= = - == ρ ρβ 例3已知：A ＝1200cm 2，V ＝0.5m/s μ1＝0.142Pa.s ，h 1＝1.0mm μ2＝0.235Pa.s ，h 2＝1.4mm 求：平板上所受的内摩擦力F 绘制：平板间流体的流速分布图及应力分布图 解：（前提条件：牛顿流体、层流运动） dy du μ τ= ??? ??? ? -=-=?2221 110 h u h u V μτμτ 因为 τ1＝τ2 所以 s m h h V h u h u h u V /23.02 112212 2 1 1 =+= ? =-μμμμμ N h u V A F 6.41 1=-==μ τ 第2章 水静力学 例1：如图，汽车上有一长方形水箱，高H ＝1.2m ，长L ＝4m ，水箱顶 盖中心有一供加水用的通大气压孔，试计算当汽车以加速度为3m/s 2向前行驶时，水箱底面上前后两点A 、B 的静压强（装满水）。 解：分析：水箱处于顶盖封闭状态，当加速时，液面不变化，但由于惯性力而引起的液体内部压力分布规律不变，等压面仍为一倾斜平面，符合 0=+s gz ax 等压面与x 轴方向之间的夹角 g a tg = θ Pa L tg H h p A A 177552=??? ? ? ?+==θγγ
水力学考试试题与答案
1、选择题：（每小题2分） （1）在水力学中，单位质量力是指（） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案：d （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） a、8； b、4； c、2； d、1。 答案：b （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）在明渠中不可以发生的流动是（） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 答案：c （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为 a、缓流； b、急流； c、临界流； 答案：b
水力学典型例题分析(上)
例题1 在旋转锥阀与阀座之间有厚度为1δ，动力粘度为μ的一层油膜，锥阀高为h,上、下底半径分别为1r 和2r 。 试证明，锥阀以角速度ω旋转时，作用在锥阀上的阻力矩为： T = 〔解〕证明： 任取r 到r+dr 的一条微元锥面环带，在半径r 处的速度梯度是 δ ωγ ，切应力ωγτμδ=， 假定锥面上的微元环形面积为dA ，则作用在锥阀微元环带表面上的微元摩擦力是dF=τdA 微元摩擦力矩 dT=τdA ?r 下面讨论dA 的表达式，设半锥角为θ,显然，由锥阀的几何关系可得 2 2 2121)(h r r r r Sin +--= θ θ ππθSin rdr dA rdr dASin 22= = ∴ dr r Sin rdA dT 3 2θ δπμωτ= = ( )1 1 2 2 44 123 2sin 2sin r r r r r r T dT r dr πμωπμωδθ δθ -= = = ?? 将)(4 24 1r r -进行因式分解，并将Sin θ的表达式代入化简整理上式可得 2 21212()(2T r r r r πμωδ = ++例题2 盛有水的密闭容器，其底部圆孔用金属圆球封闭，该球重19.6N ，直径D=10cm ，圆孔直径d=8cm ，水深H 1=50cm 外部容器水面低10cm ，H 2=40cm ，水面为大气压，容器内水面压强为p
(1)当p 0也为大气压时，求球体所受的压力； (2)当p (1)计算p 0=p a 如解例题2(a)图，由压力体的概念球体所受水压力为 ()()? ???? ?--=??????--=464622132213d H H D d H H D P γπγππ ())(205.0408.04.05.06 1.014.3980023↑=??? ????--??=N (2) 设所求真空度为Hm(水柱)高，欲使球体浮起，必须满足由于真空吸起的“吸力”+上举力=球重，如 解例题 2(b) 6.19205.04 2 =+d H πγ () ()m d H 39.008 .014.398004 205.06.194205.06.192 2=???-=-=γπ γ K P ≥0.39 p K ≥9800×0.39=3822N/m 2 当真空度p K ≥3822N/m 2 时，球将浮起。 例题3 管道从1d 突然扩大到2d 时的局部水头损失为j h '，为了减小水头损失的数值，在1d 与2d 之间再增加一个尺寸为d 的管段，试问：(1)d 取何值时可使整体的损失为最小；(2)此时的最小水头损失j h 为多少? 〔解〕(1)根据已知的圆管突然扩大局部水头损失公式
水力学——经典题目分析
题一 年调节水库兴利调节计算 要求：根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。 资料： (1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1，渗漏损失以相应月库容的1%计。 (2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。 (3) V 死 =300万m 3。 表1 水库来、用水及蒸发资料 (P=75%) 表2 水库特性曲线 解：（1）在不考虑损失时，计算各时段的蓄水量 由上表可知为二次运用，)(646031m V 万=，)(188032m V 万=，)(117933m V 万=， )(351234m V 万=，由逆时序法推出)(42133342m V V V V 万兴=-+=。采用早蓄方案，水库月 末蓄水量分别为： 32748m 、34213m 、、34213m 、33409m 、32333m 、32533m 、32704m 、33512m 、31960m 、 3714m 、034213m 经检验弃水量=余水-缺水，符合题意，水库蓄水量=水库月末蓄水量+死V ，见统计表。 （2）在考虑水量损失时，用列表法进行调节计算： 121()2V V V =+，即各时段初、末蓄水量平均值，121 ()2A A A =+，即各时段初、末水面积 平均值。查表2 水库特性曲线，由V 查出A 填写于表格，蒸发损失标准等于表一中的蒸发量。 蒸发损失水量：蒸W =蒸发标准?月平均水面面积÷1000 渗漏损失以相应月库容的1%，渗漏损失水量=月平均蓄水量?渗漏标准 损失水量总和=蒸发损失水量+渗漏损失水量 考虑水库水量损失后的用水量：损用W W M +=
多余水量与不足水量，当M W -来为正和为负时分别填入。 （3）求水库的年调节库容，根据不足水量和多余水量可以看出为两次运用且推算出兴利库容)(44623342m V V V V 万兴=-+=，)(476230044623m V 万总=+=。 （4）求各时段水库蓄水以及弃水，其计算方法与不计损失方法相同。 （5）校核：由于表内数字较多，多次运算容易出错，应检查结果是否正确。水库经过充蓄和泄放，到6月末水库兴利库容应放空，即放到死库容330m 万。V '到最后为300，满足条件。另外还需水量平衡方程 0=---∑∑∑∑弃 损 用 来 W W W W ，进行校核 010854431257914862=---，说明计算无误。 (6)计算正常蓄水位，就是总库容所对应的高程。表2 水库特性曲线，即图1-1,1-2。得到Z ～F ，Z ～V 关系。得到水位865.10m ，即为正常蓄水位。表1-3计入损失的年调节计算表见下页。 图1-2 水库Z-V 关系曲线 图1-1 水库Z-F 关系曲线
水力学习题
判断题 正确的划“√”，错误的划“×” 绪论 1、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。（） 2、在连续介质假设的条件下，可以不研究液体分子的运动。（） 3、水力学是研究液体机械运动和分子运动规律的学科。（） 4、流速梯度du/dy发生变化时，动力黏度不变的液体均属于牛顿液体。（） 5、流体质点指流体内的固体颗粒。（） 6、通常情况下研究液体运动时，可不考虑表面张力的影响。（） 7、对于不可压缩液体，动力黏度相等的液体，其运动黏度也相等。（） 8、体积模量K值越大，液体越容易压缩。（） 9、液体的内摩擦力与液体的速度呈正比。（） 10、牛顿液体是液体的切应力与剪切变形速度呈线性关系的液体。（） 11、水力学的研究对象只能是水。（） 12、无论是静止的还是运动的液体，都不存在切力。（） 13、牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。（） 14、凡是切应力与剪切变形速度不呈线性关系的液体，都是非牛顿液体。（） 15、液体表面的曲率半径越大，表面张力的影响越大。（） 16、在常温、常压下水的运动黏度比空气的运动黏度大。（） 17、两种不同种类的液体，只要流速梯度相等，它们的切应力也相等。（） 18、由于液体的质点很小，因此它实际上是指液体的分子。（） 19、在水力学问题的计算中都必须考虑液体的压缩性。（） 20、15℃时水的粘性比20℃时水的粘性大。（） 21、牛顿液体的内摩擦力只与流速梯度和接触面面积有关。（） 22、牛顿液体可以承受微小的切力而不变形。（） 23、水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。（） 24、牛顿内摩擦定律表明液体的切应力与剪切变形的大小成正比。（） 25、液体切应力是液体的一种单位面积的面积力。（） 26、理想液体是自然界中存在的一种不具有粘性的液体。（） 27、液体和气体的运动黏度均随温度的升高而减小。（） 28、国际单位制中，1个标准大气压下，水温4℃时，水的密度为 3 / 1000m kg = ρ 。（） 29、作用在液体上的力分为质量力和面积力两大类。（）
扬州大学水力学考试试卷
自测试题（7） 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.在常压下，气体的动力粘度随温度和压强的变化关系是（ ） A.温度升高，动力粘度变小 B.温度升高，动力粘度变大 C.压强升高，动力粘度变小 D.压强升高，动力粘度变大 2.不可压缩流体恒定总流的连续性方程是（ ） A.u 1dA 1=u 2dA 2 B.u 1A 1=u 2A 2 C.v 1A 1= v 2A 2 D.v 1dA 1= v 2dA 2 3.底宽b=2m ，水深h=1m 的矩形断面渠道，水力半径R 等于（ ） A.0.5m B.1.0m C.1.5m D.2.0m 4.圆管层流区的沿程摩阻系数λ与（ ） A.雷诺数Re 有关 B.管壁相对粗糙k s /d 有关 C.雷诺数Re 和相对粗糙k s /d 有关 D.雷诺数Re 和管长l 有关 5.孔口出流的基本公式为（ ） A.Q= 0gH 2 B.Q =A 0gH 2 C.Q=εA 0gH 2 D.Q=μA 0gH 2 6.两根并联管道正确的计算公式是（ ） A.h f =h f1+h f2 B.h f1= h f2 C.Q=Q 1-Q 2 D.v=v 1+v 2 7.如图示，I 为泵工作性能曲线，Ⅱ为管道特性曲线，若关小管道上 的阀门则泵（ ） A.流量变小，扬程变大 B.流量变小，扬程变小 C.流量变大，扬程变小 D.流量变大，扬程变大 8.梯形断面渠道的宽深比是（ ） A.过水断面的水面宽与水深之比 B.过水断面的水面宽与渠道开挖深度之比 C.过水断面的底宽与水深之比 D.渠道开挖顶宽与水深之比 9.若明渠均匀流为急流时，则（ ） A.v
水力学例题 (1)
第1章 绪论 例1： 已知油品的相对密度为0.85，求其重度。 解：3 /980085.085.0m N ?=?=γδ 例2： 当压强增加5×104Pa 时，某种液体的密度增长0.02%，求该液体的弹性系数。 解：0=+=?=dV Vd dM V M ρρρ ρρd dV V -= Pa dp d dp V dV E p 84105.2105% 02.01111?=??==-==ρρβ 例3： 已知：A ＝1200cm 2，V ＝0.5m/s μ1＝0.142Pa.s ，h 1＝1.0mm μ2＝0.235Pa.s ，h 2＝1.4mm 求：平板上所受的内摩擦力F 绘制：平板间流体的流速分布图及应力分布图 解：（前提条件：牛顿流体、层流运动） dy du μ τ= ??? ???? -=-=?2221110 h u h u V μτμτ 因为 τ1＝τ2 所以 s m h h V h u h u h u V /23.02 112212 2 11 =+= ?=-μμμμμ
N h u V A F 6.41 1=-==μ τ
第2章 水静力学 例1： 如图，汽车上有一长方形水箱，高H ＝1.2m ，长L ＝4m ，水箱顶盖中心有一供加水用的通大气压孔，试计算当汽车以加速度为3m/s 2向前行驶时，水箱底面上前后两点A 、B 的静压强（装满水）。 解： 分析：水箱处于顶盖封闭状态，当加速时，液面不变化，但由于惯性力而引起的液体内部压力分布规律不变，等压面仍为一倾斜平面，符合0=+s gz ax 等压面与x 轴方向之间的夹角 g a tg = θ Pa L tg H h p A A 177552=??? ?? ?+==θγγ Pa L tg H h p B B 57602=??? ?? ?-==θγγ 例2： （1）装满液体容器在顶盖中心处开口的相对平衡 分析：容器内液体虽然借离心惯性力向外甩，但由于受容器顶限制，液面并不能形成旋转抛物面，但内部压强分布规律不变： C z g r p +-?=)2( 2 2ωγ 利用边界条件：r ＝0，z ＝0时，p ＝0 作用于顶盖上的压强： g r p 22 2ωγ =（表压） （2）装满液体容器在顶盖边缘处开口的相对平衡 压强分布规律： C z g r p +-?=)2( 2 2ωγ
武大水力学习题第3章水动力学基础
第三章水动力学基础 1、渐变流与急变流均属非均匀流。 ( ) 2、急变流不可能是恒定流。 ( ) 3、总水头线沿流向可以上升，也可以下降。 ( ) 4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。 ( ) 5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。 ( ) 6、恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。 ( ) 7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。 ( ) 8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。 ( ) 9、总流连续方程 v1A1 = v2A2对恒定流和非恒定流均适用。 ( ) 10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。 ( ) 11、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。 ( ) 12、恒定流中总水头线总是沿流程下降的，测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。 ( ) 13、液流流线和迹线总是重合的。 ( ) 14、用毕托管测得的点流速是时均流速。 ( ) 15、测压管水头线可高于总水头线。 ( ) 16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流，其管轴压强沿流向增大。 ( ) 17、理想液体动中，任意点处各个方向的动水压强相等。 ( ) 18、恒定总流的能量方程z1 + p1／g + v12／2g = z2 +p2／g + v22／2g +h w1- 2 ，式中各项代表( ) (1) 单位体积液体所具有的能量；(2) 单位质量液体所具有的能量； (3) 单位重量液体所具有的能量；(4) 以上答案都不对。 19、图示抽水机吸水管断面A─A动水压强随抽水机安装高度h的增大而 ( ) (1) 增大 (2) 减小 (3) 不变 (4) 不定 20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管，如图所示，则两测压管高度h1与h2的关系为 ( ) (1) h1＞h2 (2) h1＜h2 (3) h1 = h2 (4) 无法确定
水力学模拟试题及答案(一)
水力学模拟试题及答案（一） 1、选择题：（每小题2分） （1）在水力学中，单位质量力是指（） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案：d （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） a、8； b、4； c、2； d、1。 答案：b （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）在明渠中不可以发生的流动是（） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 答案：c （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为 a、缓流； b、急流； c、临界流；
水力学试卷及答案
水力学试题 第一部分选择题(共20分) 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.某流体的运动粘度v=3×10-6m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动力粘度μ为( ) A.3.75×10-9Pa·s B.2.4×10-3Pa·s C.2.4×105Pa·s D.2.4×109Pa·s 2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是 A.1-1断面和2-2断面 B.2-2断面和3-3断面 C.1-1断面和3-3断面 D.3-3断面和4-4断面 3.如图所示，孔板上各孔口的大小形状相同，则各孔口的出流量是( ) A.Q A>Q B B.Q A=Q B C.Q A A. B. C.+ D.+ + 6.在已知通过流量Q、渠道底坡i、边坡系数m及粗糙系数n的条件下，计算梯形断面渠道尺寸的补充条件及设问不能是( ) A.给定水深h，求底宽b B.给定宽深比β，求水深h与底宽b C.给定最大允许流速［v］max，求水底h与底宽b D.给定水力坡度J，求水深与底宽 7.断面单位能量随水深的变化规律是( ) A.存在极大值 B.存在极小值 C.随增加而单调增加 D.随增加而单调减少 8.下列各型水面曲线中，表现为上凸型的水面曲线是( ) A.M3型 B.C3型 C.S3型 D.H3型 9.根据堰顶厚度与堰上水头的比值，堰可分为( ) A.宽顶堰、实用堰和薄壁堰 B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 C.三角堰、梯形堰和矩形堰 D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰 10.速度v、长度l、运动粘度v的无量纲组合是( ) A. B. C. D. 第二部分非选择题(共80分) 二、填空题(本大题共10空，每空1分，共10分) 不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均分无。 11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。 12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。 13.圆管流的临界雷诺数Re c为______。 14.水由孔口直接流入另一水体中，称为______出流。 15.在相同的作用水头作用下，同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。 16.渠道中的水深h大于临界水深h c时，水流流态为______。 17.水跃函数相等的两个不同水深称为______。 18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。 19.达西定律适用于______渗流。 20.具有自由液面的水流模型试验，一般选用______准则设计模型。 三、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 21.粘性 22.断面平均流速 23.粘性底层 24.短管 25.临界底坡 四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 26.试述液体静力学的基本方程及其各项的物理意义。 27.如图所示，一倒置U形管，上部为油，其密度ρoil=800kg/m3，用来测定水管中的A点流速u A，若读数△h=200mm，求该点流速μA。 水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞1为急流。( 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（ 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（ 6、达西定律适用于所有的渗流。（ 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（ 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。( 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。( 12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。( 13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。( 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们 的正常水深不等。( 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（） 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。( 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。( 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。( 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（ 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。( 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。( 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。( 25、水深相同的静止水面一定是等压面。( 26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（ 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。( 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。( 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。( 30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。( 31、缓坡上只能出现非均匀流缓流。（ 四川大学期考试试题 （200 ——200 学年第二学期） 课程号：课序号：课程名称：任课教师：成绩：适用专业年级：学生人数：印题分数：学号：姓名： 三、思考题（4×8=32分） 1．图（a ）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是非符合A 1V 1=A 2V 2的连续方程？为什么？ 答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。 2．何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？ 答：一、比能曲线：当流量Q ，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es 随水深h 的变化关系曲线： 2 2 ()2s Q E h f h gA α=+ = 二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h →0，Es →∞；曲线上端与以坐标轴成45° 角直线为渐近线h →∞，Es →∞； 2）当h 由0→∞，Es 由∞→∞，其中有一最小值Esmin ，相应的水深为hk ； 3）最小比能Esmin 相应K 点将曲线分成上下两支，上支Fr<1,为缓流；下支Fr>1，急流； 4）临界水深hk 可判断流态： （1）当h=hk 临界流； （2）当h>hk 缓流； （3）当h 3．试验槽中水流现象如图示，流量不变，如提高或降低一些尾门（尾门之前的水流始终为缓流），试分析水跃位置是否移动？向前或是向后移动？为什么？ 答：因为Q=常数，所以：1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h 上升，故水跃向后移； 2）尾门降低，跃后水深上升，跃前水深h 下降，故水跃向前移。 4．长管、短管是怎样定义的？书中介绍了哪四种复杂管道？ 长管：以沿程水头损失hf 为主，局部水头损失hj 和流速水头很小（所占沿程水头损失hf 的5%以下）； 短管：局部水头损失hj 和流速水头在总水头损失中所占比例较大，不能忽略的管道。 书中介绍了：串联、并联、分叉和沿程均匀泄流的管路。 四、作图题（2×6=12分） 1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 2．在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q ，糙率n 均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面线。 N 3 N 2 N 1N 1K b 1 c 1 a 2 c 2 N 2 b 2 =0 V 0 =0 V 4 ≠ 0 V 1 V 2 V 3 总水头线 测压管水头线 工程水文水力学思考题和计算题 一、思考问答 1、水文现象是一种自然现象，它具有什么特性，各用什么方法研究？ 答：1）成因分析法: 根据水文变化的成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势的方法。如降雨径流预报法、河流洪水演算法等。 2）数理统计法：根据水文现象的统计规律，对水文观测资料统计分析，进行水文情势预测、预报的方法。如设计年径流计算、设计洪水计算、地区经验公式等。 水文计算常常是二种方法综合使用，相辅相成，例如由暴雨资料推求设计洪水，就是先由数理统计法求设计暴雨，再按成因分析法将设计暴雨转化为设计洪水。此外，当没有水文资料时，可以根据水文现象的变化在地区分布上呈现的一定规律（水文现象在各流域、各地区的分布规律）来研究短缺和无资料地区的水文特征值。 2、何谓水量平衡？试叙闭合流域水量平衡方程在实际工作中的应用和意义。 答：对任一地区、任一时段进入的水量与输出的水量之差，必等于其蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理，是水文计算中始终要遵循的一项基本原理。 依此，可得任一地区、任一时段的水量平衡方程。对一闭合流域：设P 为某一特定时段的降雨量，E 为该时段内的蒸发量，R 为该时段该流域的径流量，则有：P=R+EC+△U △U为该时段流域内的蓄水量，△U=U1+U 2。 对于多年平均情况，△U ＝0，则闭合流域多年平均水量平衡方程变为：P=R+ E 影响水资源的因素十分复杂，水资源的许多有关问题，难于由有关的成因因素直接计算求解，而运用水量平衡关系，往往可以使问题得到解决。因此，水量平衡原理在水文分析计算和水资源规划的分析计算中有广泛的应用。如利用水量平衡式可以用已知的水文要素推求另外的未知要素。例如：某闭合流域的多年平均降雨量P=1020mm ，多年平均径流深R=420mm，试求多年平均蒸发量 E 。E=P-R＝600mm。 水力学期末考试复习题及答案 1、选择题：（每小题2分） （1）在水力学中，单位质量力是指（ c ） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 （2）在平衡液体中，质量力与等压面（ d ） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为b a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 （4）水力学中的一维流动是指（ d ） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（ b ） a、8； b、4； c、2； d、1。 （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于c a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区（7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为c a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m （8）在明渠中不可以发生的流动是（ c ） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（ b ）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。（10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为b a、缓流； b、急流； c、临界流； （11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（ d ）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 （12）渗流研究的对象是（ a ）的运动规律。 a、重力水； b、毛细水； c、气态水； d、薄膜水。 （13）测量水槽中某点水流流速的仪器有b a、文丘里计 b、毕托管 c、测压管 d、薄壁堰 （14）按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为和流量比尺为d a、1米，λQ =1000； b、10米，λQ =100； 四川大学期末考试试题 （200 ——200 学年第二学期） 课程号：课序号：课程名称：任课教师：成绩：适用专业年级：学生人数：印题分数：学号：姓名： 1．图（a ）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的上游水位均保持不变，问此时的水流是非符合A 1V 1=A 2V 2的连续方程？为什么？ 答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。 2．何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？ 答：一、比能曲线：当流量Q ，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es 随水深h 的变化关系曲线： 2 2()2s Q E h f h gA α=+= 二、特征：1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h →0，Es →∞；曲线上端与以坐标轴成45°角直线为渐近线h →∞， Es →∞； 2）当h 由0→∞，Es 由∞→∞，其中有一最小值Esmin ，相应的水深为hk ； 3）最小比能Esmin 相应K 点将曲线分成上下两支，上支Fr<1,为缓流；下支Fr>1，急流； 4）临界水深hk 可判断流态： （1）当h=hk 临界流； （2）当h>hk 缓流； （3）当h 前或是向后移动？为什么？ 答：因为Q=常数，所以：1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h 上升，故水跃向后移； 2）尾门降低，跃后水深上升，跃前水深h 下降，故水跃向前移。 4．长管、短管是怎样定义的？书中介绍了哪四种复杂管道？ 长管：以沿程水头损失hf 为主，局部水头损失hj 和流速水头很小（所占沿程水头损失hf 的5%以下）； 短管：局部水头损失hj 和流速水头在总水头损失中所占比例较大，不能忽略的管道。 书中介绍了：串联、并联、分叉和沿程均匀泄流的管路。 四、作图题（2×6=12分） 1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 2．在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q ，糙率n 均为一定，试定性绘出下列各渠道中的水面线。 N 3N 2N 1N 1K b 1c 1a 2c 2N 2b 2=0 V 0 =0 V 4 ≠ 0 V 1 V 2 V 3 总水头线 测压管水头线水力学练习题及答案 .
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工程水文水力学思考题和计算题(25题思考问答题-20题计算题答卷)
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