澳门新葡8455最新网站边坡系数 m ? 1.5

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文章关键词:澳门新葡8455最新网站,水力作用

  水力学习题(上)_工学_高等教育_教育专区。1-1 已知某水流流速分布为 u ? 0.72 y1/10 ,u 的单位为 m/s ,y 为距壁面的距离,单位 为 m。(1)求 y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度;(2)若水的运动粘滞系数

  1-1 已知某水流流速分布为 u ? 0.72 y1/10 ,u 的单位为 m/s ,y 为距壁面的距离,单位 为 m。(1)求 y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度;(2)若水的运动粘滞系数? ? 0.1010cm2 / s , 计算相应的切应力。 解:(1)依题知 1 ? u ? 0.72 y 10 ? du ? 0.72 ? 1 ?9 y 10 dy 10 ?9 ? 0.072 y 10 s ①当 y=0.1 时, du ? 0.072 ? (0.1) ?0.9 ? 0.572 ?1 dy y ?0.1 ②当 y=0.5 时, du ? 0.0072 ? (0.5) ?0.9 ? 0.134s ?1 dy y ?0.5 ③当 y=1.0 时, du ? 0.072 ? (1.0) ?0.9 ? 0.072s ?1 dy y ?0.1 (2)依题知 ? ? u ? du dy ?u ? ? ?? ? 1000 ? 0.00101?10?4 N ?S m2 ①当 y=0.1 时,? ? 0.00101? 0.572 ? 5.78 ?10?4 Pa ②当 y=0.5 时,? ? 0.00101? 0.134 ? 1.35 ?10?4 Pa ? ③当 y=1.0 时, ? 0.00101? 0.072 ? 7.27 ?10?4 Pa 1-2 已 知 温 度 20 ℃ 时 水 的 密 度 ? ? 998 .2kg / m3 , 动 力 粘 滞 系 数 ? ? 1.002 ?10 ?3 N ? s / m2 ,求其运动粘滞系数? ? 解: ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ? 1.002 ?10?3 998.2 ? 1.004 ?10?6 m2 s 1-3 容器内盛有液体,求下述不同情况时该液体所受单位质量力?(1)容器静止时;(2) 容器以等加速度 g 垂直向上运动;(3)容器以等加速度 g 垂直向下运动。 解:(1)依题知 mg fx ? fy ? 0, f z ? ? mg m ?g (2)依题知 g mg mg fx ?f y? 0, fz ? ? mg ? mg m ? ?2 g (3)依题知 mg g mg fx ? fy ? 0, fz ? mg ? mg m ?0 1-4 根据牛顿内摩擦定律,推导动力粘滞系数 ? 和运动粘滞系数? 的量纲。 1-5 两 个 平 行 边 壁 间 距 为 25mm , 中 间 为 粘 滞 系 数 为 μ =0.7Pa · s 的 油 , 有 一 250mm? 250mm 的平板,在距一个边壁 6mm 的距离处以150mm / s 的速度拖行。设平板 与边壁完全平行,并假设平板两边的流速分布均为线性,求拖行平板的力。 1-6 一底面积为 40×45cm2 的矩形平板,质量为 5kg,沿涂有润滑油的斜面向下作等速 运动,斜面倾角θ =22.62?,如图所示。已知平板运动速度 u=1m/s,油层厚? ? 1mm,由平 板所带动的油层的运动速度是直线分布。试求润滑油的动力粘滞系数 ? 。 题 1-6 图 2-1 一封闭水箱自由面上气体压强 p0=25kN/m2,h1=5m,h2=2m。求 A、B 两点的静水 压强。 题 2-1 图 2-2 已知某点绝对压强为 80kN/m2,当地大气压强 pa=98kN/m2。试将该点绝对压强、 相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。 2-3 如图所示为一复式水银测压计,已知 ?1 ? 2.3m , ?2 ? 1.2m , ?3 ? 2.5m , ?4 ? 1.4m , ?5 ? 1.5m 。试求水箱液面上的绝对压强 p0 =? 题 2-3 图 2-4 某压差计如图所示,已知 HA=HB=1m,Δ H=0.5m。求: pA ? pB 。 题 2-4 图 2-5 利用三组串联的 U 型水银测压计测量高压水管中的压强,测压计顶端盛水。当 M 点 压强等于大气压强时,各支水银面均位于 0-0 水平面上。当最末一组测压计右支水银面在 0-0 平面以上的读数为 h 时,求 M 点的压强? 题 2-5 图 2-6 盛同一种液体的两容器,用两根 U 形差压计连接。上部差压计 A 内盛密度为 ? A 的液体,液面高差为 hA ;下部差压计内盛密度为 ? B 的液体,液面高差为 hB 。求容器 内液体的密度 ? (用 ? A , ? B , hA , hB 表示)。 题 2-6 图 (图中 A、B 分别换为 hA 、 hB ) 2-7 画出下列图中各标有文字的受压面上的静水压强分布图 (f) 题 2-7 图((f)中左端水面下加 ? ,并取掉 r ) 2-8 画出下列图中各标有文字曲面上的压力体图,并标出垂直压力的方向。 题 2-8 图(请排两行,各 4 个) 2-9 水闸两侧都受水的作用,左侧水深 3m、右侧水深 2m。试求作用在单位宽度闸门 上静水总压力的大小及作用点位置(用图解法和解析法分别求解)。 2-10 试求承受两层液体的斜壁上的液体总压力(以 1m 宽计)。已知: h1 ? 0.6m , h2 ? 1.0m , ?1 ? 80kg / m3 , ?2 ? 100 kg / m3 ,? ? 60? 。 2-11 一弧形闸门 AB,宽 b=4m,圆心角θ =45°,半径 r=2m,闸门转轴恰与水面齐平。 求作用于闸门的静水压力及作用点。 题 2-9 图 题 2-10 图 题 2-11 图 2-12 两水池隔墙上装一半球形堵头,如图。已知:球形堵头半径R=1m,测压管读数 h=200mm。求:(1)水位差Δ H;(2)半球形堵头的总压力的大小和方向。 题 2-12 图 2-13 求作用在如图所示宽 4m 的矩形涵管闸门上的静水总压力 P 及压力中心 hc 。 题 2-13 图 2-14 圆弧门如图所示。门长 2m。(1)求作用于闸门的水平总压力及其作用线) 求垂直总压力及其作用线 有一直立的矩形自动翻板闸门,门高 H 为 3m,如果要求水面超过门顶 h 为 1m 时, 翻板闸门即可自动打开,若忽略门轴摩擦的影响,问该门转动轴 0-0 应放在什么位置? 题 2-15 图 2-16 如图所示,涵洞进口设圆形平板闸门,其直径 d=1m,闸门与水平面成? ? 60o 倾角并 铰接于 B 点,闸门中心点位于水下 4m,门重 G=980N。当门后无水时,求启门力 T(不计摩 擦力)。 题 2-16 图 2-17 为校核图中所示混凝土重力坝的稳定性,对于下游无水和有水两种情况,分别计算作 用于单位长度坝体上水平水压力和铅直水压力。 题 2-17 图 2-18 一弧形闸门,门前水深 H 为 3m,? 为 45 ? ,半径 R 为 4.24m,试计算 1m 宽的门面上 所受的静水总压力并确定其方向。 题 2-18 图 2-19 直径 D =3.0m 的圆柱堰,长 6m。求作用于圆柱堰的总压力及其方向。 题 2-18 图 3.1 恒定二维流动的速度场为 ux ? ax, u y ? ?ay ,其中 a ? 1秒-1。(1)论证流线方程 为 xy ? C ;(2)绘出 C=0、1 及 4m2 的流线)求出质点加速度的表达式。 3.2 试检验下述不可压缩流体的运动是否存在? (1) ux ? 2x2 ? y, uy ? 2y2 ? z, uz ? ?4(x ? y)z ? xy (2) ux ? yzt, u y ? xzt, uz ? xyt 3.3 圆管中流速为轴对称分布(如图), u ? umax r02 (r02 ? r 2 ) ,u 是距管轴中心为 r 处的 流速。若已知 r0 ? 0.03m , umax ? 0.15m / s ,求通过圆管的流量 Q 及断面平均流速。 习题 3-3 图 3.4 水流从水箱经管径分别为 d1 ? 10cm, d2 ? 5cm, d3 ? 2.5cm 的管道流出,出口流 速V3 ? 1m / s ,如图所示。求流量及其它管道的断面平均流速。 习题 3.4 图 3.5 直径为 150mm 的给水管道,输水管为 980.7KN/h,试求断面平均流速。[1.59m/s] 3.6 如图铅直放置的有压管道,已知 d1=200mm,d2=100mm,断面 1-1 处的流速 v1=1m/s。 求(1)输水流量 Q;(2)断面 2-2 处的平均流速 v2;(3)若此管水平放置,输水流量 Q 及 断面 2-2 处的速度 v2 是否发生变化?(4)图 a 中若水自下而上流动,Q 及 v2 是否会发生变 化? 习题 3.6 图 3.7 已知某流场的流速势为 ? ? a 2 (x2 ? y2) , a 为常数,试求 u x 及uy 。 3.8 对于 ux ? 2xy ,uy ? a2 ? x2 ? y2 的平面流动,a 为常数。试分析判断该流动: (1) 是恒定流还是非恒定流?(2) 是均匀流还是非均匀流?(3) 是有旋流还是无旋流? 3.9 已知流速分布为 ux ? ?x , uy ? y 。试判别流动是否有势。 3.10 已知 ux ? 4x , u y ? 4 y ,试求该流动的速度势函数和流函数。 4-1 在一管路上测得过流断面 1-1 的测压管高度 p1 ?g 为 1.5m,过流面积 A1 为 0.05m2; 过流断面 2-2 的面积 A2 为 0.02m2;两断面间水头损失 h? 为 0.5 v12 2g ;管中流量 Q 为 20l/s; z1 为 2.5m,z2 为 2.6m。试求断面 2-2 的测压管高度 p2 ?g 。(提示:注意流动方向)。 题 4-1 图 4-2 如图所示,从水面保持恒定不变的水池中引出一管路,水流在管路末端流入大气, 管路由三段直径不等的管道组成,其过水面积分别是 A1=0.05m2,A2=0.03m3,A3=0.04m2, 若水池容积很大,行近流速可以忽略(v0≈0),当不计管路的水头损失时,试求:(1)出口 流速 v3 及流量 Q;(2)绘出管路的测压管水头线 在水塔引出的水管末端连接一个消防喷水枪,将水枪置于和水塔液面高差 H 为 10m 的地方,如图所示。若水管及喷水枪系统的水头损失为 3m,试问喷水枪所喷出的水最高能 达到的高度 h 为多少?(不计在空气中的能量损失)。 题 4-3 图 4-4 如图一管路,A、B 两点的高差Δ z=1m,点 A 处直径 dA=0.25m,压强 pA=7.84N/cm2, 点 B 处直径 dB=0.5m,压强 pB=4.9N/cm2,断面平均流速 VB=1.2m/s。判断管中水流方向。 题 4-4 图 4-5 如图所示平底渠道,断面为矩形、宽 b=1m,渠底上升的坎高 P=0.5m,坎前渐变流 断面处水深 H=1.8m,坎后水面跌落△Z=0.3m,坎顶水流为渐变流,忽略水头损失,求渠中 流量 Q。 题 4-5 图 4-6 在水平安装的文丘里流量计上,直接用水银压差计测出水管与喉部压差Δ h 为 20cm, 已知水管直径 d1 为 10cm,喉部直径 d 2 为 10cm,当不计水头损失时,求通过流量 Q。 题 4-6 图 4-7 为将水库中水引至堤外灌溉,安装了一根直径 d 为 15cm 的虹吸管(如图),当不计 水头损失时,问通过虹吸管的流量 Q 为多少?在虹吸管顶部 s 点处的压强为多少? 题 4-7 图 4-8 水流通过如图所示管路流入大气,已知:U 形测压管中水银柱高差 ?hHg ? 0.2m , h1 ? 0.72m 水柱,管径 d1 ? 0.1m ,管嘴出口直径 d2 ? 0.05m ,不计管中水头损失,试求: 管中流量 Q。 题 4-8 图 4-9 如图所示分叉管路,已知断面 1-1 处的过水断面积 A1 ? 0.1m2 ,高程 z1 ? 75m , 流速 v1 ? 3m / s ,压强 p1 ? 98KN / m2 ;2-2 断面处 A2 ? 0.05m2 , z2 ? 72m ,3-3 断面 处 A3 ? 0.08m2 , z3 ? 60m , p3 ? 196 KN / m 2 ,1-1 断面至 2-2 和 3-3 断面的水头损失分 别为 3m 和 5m,试求: ⑴ 2-2 断面和 3-3 断面处的流速 v2 和 v3; ⑵ 2-2 断面处的压强 p2。 题 4-9 图 4-10 如图所示为嵌入支座内的一段输水管。管径 d1=1.5m,d2=1m,支座前断面的相对 压强 p1=400kN/m2,管中通过流量 Q=1.8m3/s。若不计水头损失,试求支座所受的轴向力? 题 4-10 图 4-11 水流由直径 dA 为 20cm 的 A 管经一渐缩的弯管流入直径 dB 为 15cm 的 B 管,管轴 中心线在同一水平面内,A 管与 B 管之间的夹角θ 为 60°。已知通过的流量 Q 为 0.1m3/s, A 端中心处相对压强 pA 为 120kN/m2,若不计水头损失,求水流对弯管的作用力? 题 4-11 图 4-12 直径为 d1=700mm 的管道在支承水平面上分支为 d2=500mm 的两支管,A-A 断面压 强为 70kN/m2,管道流量 Q=0.6m3/s,两支管流量相等:(1)不计水头损失,求支墩所受 水平推力。(2)水头损失为支管流速水头的 5 倍,求支墩所受水平推力。不考虑螺栓连接的 作用。 题 4-12 图 4-13 一四通叉管(如图),其轴线均位于同一水平面,两端输入流量 Q1 ? 0.2m3 / s , Q3 ? 0.1m3 / s ,相应断面动水压强 p1 =20kPa, p3 =15 kPa,两侧叉管直接喷入大气,已知 各管直径 d 1 =0.3m,d 3 =0.2m,d 2 =0.15m,? ? 30? 。试求交叉处水流对管壁的作用力(忽 略摩擦力不计)。 题 4-13 图 4-14 一平板闸门宽 b 为 2m,当通过流量 Q 为 8m3/s 时闸前水深 h 为 4m,闸孔后收缩 断面水深 hC 为 0.5m,求作用于平板闸门上的动水总压力(不计摩擦力)。 题 4-14 图 4-15 如图溢流坝,上游断面水深 h1=1.5m,下游断面水深 h2=0.6m,略去水头损失;求 水流对 2m 坝宽(垂直纸面)的水平作用力。注:上、下游河床为平底,河床摩擦力不计, 为方便计算取ρ =1000kg/m3,g=10m/s2。 题 4-15 图 4-16 如图所示为闸下底板上的消力墩,已知:跃前水深 h? ? 0.6m ,流速 v? ? 15m/ s ,跃 后水深 h?? ? 4m ,墩宽 b ? 1.6m ,试求:水流对消力墩的作用力。 题 4-16 图 4-17 两平行板间的层流运动(图题 4-17),上下两平行平板间充满了粘度为 ? 的不可压缩 流体,两平板间距离为 2h 。下板固定,上平板以速度U 相对于下平板运动,并带动流体流 动;取 x 轴方向与平板运动方向一致, y 轴垂直于平板,坐标原点位于两板中间。此时,水 流速度只有 x 方向的分量 u x ,而且 u x ? u x ( y ) ,在其余两轴上的速度分量为零。试用纳维 -斯托克斯方程式求两平行板间的层流运动的流速表达式。 图 4-17 两平行板间的层流 5-1. 圆管直径 d ? 10mm,管中水流流速 v ? 0.2m / s ,水温T ? 100 C ,(1)试判别其液 流型态;(2)若流速与水温不变,管径改变为 30mm ,管中水流型态又如何?(3)若流速 与水温不变,管流由层流转变为紊流时,管直径为多大? 5-2.圆管直径 d ? 100mm,管中水流流速 v ? 100cm / s ,水温T ? 100 C ,试判别其液 流型态,并求液流型态变化时的流速。 5-3.断面为矩形的排水沟,沟底宽 b ? 20cm ,水深 h ? 15cm,流速 v ? 0.15m/ s ,水温 T ? 150 C ,试判别其液流型态? 5-4. 某 油 管 输 送 流 量 Q ? 5.67 ? 10?3 m3 / s 的 中 等 燃 料 油 , 其 运 动 粘 滞 系 数 v ? 6.08 ? 10?6 m2 / s ,试求:保持为层流状态的最大管径 d ? 5-5.有一管道,已知:半径 r0 ? 15cm ,层流时水力坡度 J ? 0.15 ,紊流时水力坡度 J ? 0.2 , 试求:(1)管壁处的切应力? 0 ;(2)离管轴 r ? 10cm 处的切应力? ? 5-6.有一圆管,在管内通过? ? 0.013cm2 / s 的水,测得通过的流量为 Q ? 35cm2 / s ,在 管长 15m 的管段上测得水头损失为 2cm,试求该圆管内径 d? 5-7.某管路直径 d ? 200mm ,流量 Q ? 0.094m3 / s ,水力坡度 J ? 4.6% ,试求:该管道 的沿程阻力系数 ? 值? 5-8.做沿程水头损失实验的管道直径 d ? 1.5cm,量测段长度 l ? 4m,水温T ? 50 C , 试求:(1)当流量 Q ? 0.03l / s 时,管中的液流型态; (2)此时的沿程水头损失系数 ? ; (3)量测段沿程水头损失 h f ; (4)为保持管中为层流,量测段的最大测压管水头差 p1 ? p2 ? ?g 5-9.有一直径 d ? 200mm 的新的铸铁管,其当量粗糙度 ? ? 0.35mm ,水温T ? 150 C , 试用公式法求:(1)维持水力光滑管水流的最大流量;(2)维持粗糙管水流的最小流量? 5-10.有一旧的生锈铸铁管路,直径 d ? 300mm ,长度 l ? 200m ,流量 Q ? 0.25m3 / s 取 当量粗糙度 ? ? 0.6mm ,水温T ? 100 C ,试分别用公式法和查图法求沿程水头损失 hf ? 5-11 . 水 从 密 闭 水 箱 A 沿 垂 直 管 路 压 送 到 上 面 的 敞 口 水 箱 B 中 , 已 知 d ? 25mm,l ? 3m, h ? 1.5L / s ,阀门? ? 9.3 壁面当量粗糙度 ? ? 0.2mm ,流动在粗糙区 ? ? 0.11?? ? 0.25 ?? 求压力表读数? ?d ? 习题 5-11 5-12. 明渠中水流为均匀流,水力坡度 J ? 0.0009 ,明渠底宽为 b ? 2m,水深 h ? 1m , 粗糙系数 n ? 0.014 ,计算明渠中通过的流量(分别用曼宁公式和巴氏公式计算)? 5-13.油在管路中以 v=1m/s 的速度流动,油的密度 ? ? 920 kg / m3 , l ? 3m ,d=25mm,水银 压差计测得 h=9cm, 试求:(1)油在管路中的流态;(2)油的运动粘滞系数;(3)若以相同 的平均流速反向流动,压差计的读数有何变化? 习题 5-13 5-14. 水箱侧壁接出一根由两段不同管径所组成的管路。已知 d1 ? 150mm ,d 2 ? 75mm , l ? 50m ,管道的当量粗糙度 ? ? 0.6mm ,水温为 20? C 。若管道的出口流速 v2 ? 2m / s , 求(1)水位 H;(2)绘出总水头线.如图所示的实验装置,用来测定管路的沿程阻力系数 ? 和当量粗糙度 ? 。已知管径 d ? 200mm ,管长 l ? 10m ,水温T ? 200 C ,测得流量 Q ? 0.15m3 / s ,水银压差计读 数 h ? 0.1m ,试求:(1)沿程阻力系数;(2)管壁的当量粗糙度 ? ? 习题 5-15 5-16. 如图所示 A、B、C 三个水箱,由两段钢管相连接,经过调节使管中产生恒定流动,已 知:A、C 箱水面差 H ? 10m , l1 ? 50m , , l2 ? 40m , d1 ? 250 mm , d2 ? 200 mm , ?弯 ? 0.25 ,设流动在粗糙区,用 ? ? 0.11?? ? K d 0.25 ? ? ? 计算,管壁 ? ? 0.2mm ,试求:(1)管 中流量 Q ;(2) h1 , h2 的值? 习题 5-16 5-17.某一水池,通过一根管径 d ? 100mm,管长 l ? 800m,的管道,恒定地放水。已知 水池水面和管道出口高差 H ? 20m ,管道上有两个弯头,每个弯头的局部阻力系数? ? 0.3 , 管道进口是直角进口(? ? 0.5 )管道全长的沿程阻力系数 ? ? 0.025,试求通过管道的流 量? 习题 5-17 5-18.为测定 90°弯头的局部阻力系数? ,可采用如图所示的装置。已知 AB 段管长 l ? 10m , 管径 d ? 50mm,? ? 0.03。实测数据为(1)AB 两断面测压管水头差 ?h ? 0.629m ;(2) 经两分钟流入量水箱的水量为 0.329m3 。求弯头的局部阻力系数? ? 习题 5-18 5-19.一直立的突然扩大水管,已知 d1 ? 150 mm ,d2 ? 300 mm ,h ? 1.5m ,v2 ? 3m / s , 试确定水银比压计中的水银液面哪一侧较高?差值为多少? 习题 5-19 6-1 以 LMT 为基本量纲,推出密度 ? 、动力粘滞系数 ? 、运动粘滞系数? 、表面张力 系数? 、体积压缩系数 ? 的量纲。 6-2 试分析欧拉平衡微分方程 fx ? 1 ? ?p ?x ? 0 是否符合量纲和谐原理? 6-3 已知通过薄壁矩形堰的流量 Q 与堰口宽度 b ,堰上水头 H ,密度 ? ,重力加速度 g , 动力粘滞系数 ? ,表面张力系数? 等有关。试用? 定理推求薄壁矩形堰的流量计算公式。 6-4 已知物体在液体中所受阻力 F 与液体密度 ? ,液体动力粘滞系数 ? ,物体的运动 速度 u ,及物体的大小(用线性长度 l )有关。试用? 定理推物体运动时所受阻力 F 的计算 公式。 6-5 弧形闸门闸下出流,重力为流动的主要作用力。今采用长度比尺为 1:20 的模型来 研究,澳门新葡8455最新网站试求: (1)如原型闸门前水深 H p ? 8m ,模型中相应水深为多少? (2)如模型中测得的收缩断面平均流速 vm ? 2.3m / s ,流量 Qm ? 45l / s ,则原型中 的相应流速和流量各为多少? (3)模型中水流作用在闸门上的力 Pm ? 78.5N ,原型中作用力是多少? 8.1 有一条养护良好的土质渠道,梯形断面,有足够长,底坡不变,底坡 i =0.001,底宽 b =0.8m, 边坡系数 m =1.5,当水深 h =0.6m 时,通过流量是多少?水温 10℃,雷诺数是多少?该水流 是层流还是紊流。 8.2 有一条梯形长直渠道(土质为中壤土),底宽 b =2m, 边坡系数 m =2.0, 底坡 i =0.0015, 水深 h0 =0.8m,粗糙系数 n =0.25,通过流量是多少?是否需要衬护? 8.3 铁路路基排水沟,用小片石干砌护面,边度系数 m =1.0, 粗糙系数 n =0.020,底坡 i =0.003, 排水沟断面为梯形,按水力最优断面设计,通过流量 Q ? 1.2m3 / s ,试确定其断面尺寸? 8.4 已知一条梯形渠道,通过流量为 Q ? 0.5m3 / s ,底宽 b =0.5m,渠道正常水流 h0 =0.82m, 边坡系数 m =1.5,粗糙系数 n =0.025,试设计该渠道的底坡 i 。 8.5 有一条梯形渠道,用小片石干砌护面,设计流量 Q ? 10m3 / s ,粗糙系数 n ? 0.02 ,底 坡 i ? 0.003,边坡系数 m ? 1.5,设计水深 h0 ? 1.5m ,试确定渠道的底宽。(谢齐系数 c 用 曼宁公式计算) 8.6 已知一条梯形断面渠道,碎石护面,n ? 0.02 ,底宽 b =2.0m,i =0.005,边坡系数 m ? 1.5, 通过流量 Q ? 12.5m3 / s ,求此时均匀流水深 h0 为多少? 8.7 有一条高速公路,路基宽 40m,横跨一条排水渠道,该渠道通过量 Q ? 1.8m3 / s ,初 步设计用 d =1.5m,混凝土管铺设,设计充满度? ? h d =0.75,底坡 i =0.001,试校核是否满足 输水能力的要求? 8.8 有一长直排水管,有混凝土制作,粗糙系数 n ? 0.014 ,管径 d ? 0.5m ,按最大充满度 考虑,通过流量 Q ? 0.3m3 / s ,试确定此排水管道的底坡? 8.9 由混凝土衬护的长直矩形渠道,b =2.0m,水深 h ? 0.7m,通过流量 Q ? 1.6 m3 / s ,试 判断该水流急流还是缓流? 8.10 有一条人工河道,澳门新葡8455最新网站长直且平顺,过水断面为梯形,已知底宽 b ? 4.5m ,粗糙系数 n ? 0.025 ,边坡系数 m ? 2.0 ,通过流量 Q ? 50m3 / s 。试判断在恒定流情况下水流流态? 8.11 矩形断面排水沟,渠宽 b =4m,粗糙系数 n ? 0.02,通过流量 Q ? 30m3 / s ,若底坡 i =0.005,求临界水深,临界底坡,并确定 N-N 线与 K-K 的相对位置。 8.12 下面为长直棱柱形渠道, n 不变,试定性绘出可能出现的水面曲线 如图示,有三段底坡不同的棱柱形渠道,三段渠道的断面形状尺寸相同,前后两段 渠道均足够长,i1 ? iK ,i2 ? iK ,中间渠道长度为 l ,试分析,水面曲线可能出现的形式 (分析时,中间渠道长度可长可短,分不同情况考虑)。 习题 8.13 8.14 如图所示,平坡渠道与陡坡渠道相接,平坡渠道尾部设有一平板闸门,其闸孔开 度 e 小于渠道的临界水深,闸门距渠道底坡转折处的长度为 L ,试分析闸门下游可 能出现的水面曲线 一长直棱柱体梯形渠道,底宽 b ? 5.0m ,边坡系数 m ? 1.5 。流量 Q ? 25m3 / s 。 有水跃发生,已知跃后水深 h ? 3.0m ,求跃前水深 h ? ? 8.16 一长直棱柱体矩形渠道,底宽 b ? 5.0m ,流量 Q ? 50m3 / s ,底坡 i ? 0.005,粗 糙系数 n ? 0.014。已知跃前为特定水深 h ? 0.5m ,试计算跃后水深 h 并判断水 跃形式。 8.17 有两段矩形断面渠道相连,通过流量 Q ? 2.6m3 / s ,底宽 b=2m,混凝土衬护,粗 糙系数 n ? 0.014 , i1 =0.012, i2 =0.0008,这两段渠道是否为水跃衔接?若是水跃 衔接是何种形式水跃?计算确定水跃发生的位置,并绘图。 8.18 如图所示为一引水陡渠,矩形断面,混凝土衬护,通过流量 Q ? 3.5m3 / s ,b =2m, 底坡 i =0.25,渠长 15m,用分段求和法计算并绘出水面曲线 有一条顺直小河,过流断面为梯形,底宽 b ?10m ,边坡系数 m ? 1.5,底坡 i ? 0.003, 粗糙系数 n ? 0.02 ,流量 Q ? 31.2m3 / s ,其下游建有一个低坝,堰高 P1 ? 2.73m ,堰上 水头 H ?1.27m ,用分段求和法计算水面曲线并绘图。澳门新葡8455最新网站(要求:上游水深计算到 h ? 1.01h0 , 至少分四段) 习题 8.19 习题 9.1 待测流量 Q ? 3.0m3 / s ,堰高 P1 =0.6m,下游水深 ht ? 0.5m ,堰上水头控制在 0.63m 以下,试设计无侧收缩矩形薄壁堰的宽度 b =? 9.2 一个矩形断面水槽末端设有薄壁堰,水舌下缘通气,用来量测流量,B ? b ? 2.0m , 堰高 P1 ? P2 ? 0.5m ,当堰上水头 H ? 0.2m ,求水槽中流量? 9.3 上题,若 H ? 0.1m ,其他条件不变,求水槽中流量? 9.4 有一个三角形薄壁堰,? ? 900 ,堰上水头 H ? 0.12m ,自由出流,求通过流量? 若流量增加一倍,求堰上水头 H ? ? 9.5 一个矩形直角进口无侧收缩宽顶堰,堰宽 b ? 3.5m ,堰高 P1 ? P2 ? 0.5m ,堰上 游水深 h01 ? 1.2m ,下游水深 h02 ? 0.6m ,求通过的流量? 习题 9.5 9.6 一个圆角进口无侧收缩宽顶堰,堰高 P1 ? P2 ? 2.0m ,堰上水头限制在 0.4m 以 下,通过流量 Q ? 4.0m3 / s ,求宽顶堰宽度 b ?若不形成淹没出流,下游水深最大为多少? 9.7 某河中拟修建一单孔溢流坝,坝剖面按 WES 剖面设计。已知:筑坝处河底高程 ?1 ? 10.20m , 坝 顶 高 程 ?2 ? 16.20m , 上 游 设 计 水 位 ?3 ? 18.70m , 下 游 水 位 ?4 ? 14.50m ,坝上游河宽 B ? 15.0m ,边墩头部为半圆形,当上游水位为设计水位时, 通过流量 Q ? 80m3 / s ,试设计坝顶的宽度 b 是多少? 9.8 有一平底水闸,采用平板闸门,已知:渠道与闸门同宽,即 B ? b ? 6.0m ,闸门 开度 e ? 1.0m,闸前水深 H ? 4.0m,为闸孔自由出流,试求通过流量? 9.9 某一滚水坝,采用 WES 剖面设计,设计水头 H d ? 4.0m ,坝顶装有弧形闸门,门 轴高 a ? 4.0m ,闸门半径 R ? 6.0m ,闸孔净宽 b ? 5.0m. 。试求,当坝上游水头 H ? 3.0m , 闸门开度 e ? 0.9m 时的流量? 习题 9.9 10.1 在实验室中用达西实验装置测定某土样的渗透系数时,已知圆筒直径 D ? 20 cm, 两测压管间距 l ? 40 cm,两测管的水头差 H1 ? H 2 ? 20 cm,经过一昼夜测得渗透水量为 0.024 m3 ,试求该土样的渗透系数 k 。 10.2 已知渐变渗流浸润线在某一过水断面上的坡度为 0.005,渗透系数为 0.004cm/s, 试求过水断面上的点渗流流速及断面平均流速。 10.3 某铁路路基为了降低地下水位,在路基侧边设置集水廊道(称为渗沟)以降低地 下水位。已知含水层厚度 H ? 2 m,渗沟中水深 h ? 0.3 m,两侧土为亚砂土,渗透系数为 k ? 0.0025cm/s,试计算从两侧流入 100m 长渗沟的流量。 10.4 某处地质剖面如习题 10-4 图所示。河道左岸为透水层,其渗透系数为 0.002cm/s, 不透水层底坡坡度为 0.005。距离河道 1000m 处的地下水深为 2.5m。今在该河修建一水库, 修建前河中水深为 1m;修建后河中水位抬高了 10m,设距离 1000m 处的原地下水位仍保持 不变。试计算建库前和建库后的单宽渗流量。 习题 10-4 图 10.5 某均质土坝建于水平不透水地基上,如习题 10-5 图所示。坝高为 17m,上游水深 H1 ? 15 m,下游水深 H 2 ? 2 m,上游边坡系数 m1 ? 3 ,下游边坡系数 m2 ? 2 ,坝顶宽 b ? 6 m,坝身土的渗透系数 k ? 0.001cm/s。试计算坝身的单宽渗流量并绘出浸润线 对承压井进行抽水试验确定土的渗透系数时,在距离井轴分别为 10m 和 30m 处各 钻一观测孔,当承压井抽水后,两个观测孔中水位分别下降了 42cm 和 20cm。承压井含水 层厚度为 6m,稳定抽水流量为 24m3/hr,求土的渗透系数。 10.7 某工地欲打一完全普通井取水,已测得不透水层为平底,井的半径 r0 ? 0.15 m, 含水层厚度为 H 0 ? 6 m,土为细砂,实测渗透系数 k ? 0.001cm/s。试计算当井中水深 h0 不 小于 2m 时的最大出水量,并算出井中水位与出水量的关系。 10.8 如习题 10.8 图所示,为降低基坑中的地下水位,在长方形基坑长 60m,宽 40m 的 周线 眼完全普通井,各井抽水流量相同,井群总抽水量为 Q0 ? 40 l/s,含水层厚度 H ? 10 m,渗透系 k ? 0.01cm/s,井群的影响半径为 500m。试求基坑中心点 O 的地下水 位下降高度。若将上述 8 个井布置在面积为 2400m2 的圆周上,试求圆周中心点的地下水位 下降高度。 习题 10-8 图 10.9 某闸的剖面如习题图 10-9 所示。现已绘出流网,并已知渗透系数 k ? 0.002 cm/s, 各已知高程如图所注。试求单宽渗流量,并求出 B 点的压强水头。 习题 10-9 图

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