《工程水力计算》项目六 明渠水力计算自测题.docVIP

项目六明渠水力计算

第一部分明渠均匀流

一、名词解释

1．底坡

2．顺坡

3．平坡

4．逆坡

5．糙率

6．流量模数

7．正常水深

8．综合糙率

9．水力最佳断面

二、填空

1．我们通常把渠底线与水平线夹角的正弦，称为渠道的，以表示。

2．矩形渠道水力最佳断面的特征是。

3．明渠非均匀流的水力特征是不相等，且水面线为线。

三、简答题

1．明渠均匀流的渠底坡度、水面坡度和水力坡度之间有何关系？

2．要产生明渠均匀流，渠道需要满足哪些条件？

3．平坡和逆坡渠道上能产生明渠均匀流吗？为什么？

4．一顺坡棱柱体渠道根据生产要求需加大输水能力，可采取哪些措施？

5．在渠道设计中，为什么必须正确选定糙率？若选择不合理（过大或过小），会产生什么后果？

6．什么是水力最佳断面？渠道是否都应按水力最佳断面设计？为什么？

7．明渠非均匀流的水力特性是什么？

8．断面比能与水流能量有何区别？

9．矩形断面明渠中，若水流为临界流时，其断面比能与临界水深之间有何关系？

10．两条渠道断面形状、尺寸、糙率、底坡都一样，它们的临界水深一样吗？若两条渠道的流量相同，断面形状、尺寸也相同，糙率、底坡不一样，它们的临界水深一样吗？

11．在同一条梯形渠道里有两个渠段，在下列三种情况下，两段渠道的正常水深和临界水深是否相同？如果不同，哪个大，哪个小？（1）（Q、、、都相等）；（2）（Q、、、都相等）；（3）（Q、、、都相等）

12．底坡一定的渠道，就可以肯定它是陡坡或缓坡吗？为什么？

13．水利工程中用水跃消能时，最理想的是哪种水跃？为什么？

14．在非均匀流时，缓坡上能否有急流，陡坡上能否有缓流？举例说明。

15．在弯曲河段修建引水渠时，渠首应选在哪一岸较好？为什么？

四、计算题

1．某干渠为梯形土渠，通过流量Q=35m3/s，边坡系数=1.5，底坡=1/5000，糙率=0.020。试按水力最佳断面原理设计渠道断面。

2．矩形渠槽，底宽b=4m，水深=1.5m，槽底糙率=0.0225，槽壁两边的糙率分别为=0.02和=0.025，试计算综合糙率。

3．一梯形断面渠道，底坡=0.008，糙率=0.030，边坡系数=1.0，底宽b=4.0m，水深=2.0m，求此渠道的流速和流量。

4．一半圆混凝土U型渠槽，如图6—1，宽1.2m，渠道底坡=1/1000，糙率=0.017，当槽内均匀流水深=0.8m时，求此渠槽的过水能力。

5．有一环山渠道如图6—2所示，底坡=0.002。靠山一边按1:0.5的边坡开挖，=0.0275；另一边为直立的混凝土边墙，=0.017；渠底宽度b=2.0m，=0.020。试求=1.5m时输送的流量。

6．一梯形土渠，渠道中的水均匀流动。已知：渠中流量Q=30m3/s，底宽b=10m，边坡系数m=1.5，底坡i=0.0005，糙率n=0.025，求：

（1）正常水深，平均流速；

（2）平均流速为1.5m/s，求正常水深及相应的底坡。

计

图6—1图6—2

7．一条粘土渠，需要输送的流量为2.0m3/s，初步确定渠道底坡取0.007，=1.5，=0.025，b=2.0m，试用试算法和图解法求渠中的正常水深，并校核渠中流速。

8．渠道的流量Q=30m3/s，底坡=0.009，边坡系数=1.5，糙率=0.025，已知宽深比=1.6，求水深和底宽b。

9．某干渠为矩形断面，=1/1000，=0.0225，b=5m，试绘出水深与流量关系曲线，并求出相应于最小流量=8m3/s，设计流量=10m3/s，加大流量=14m3/s时的正常水深。

10．有一混凝土圆形排水管道（=0.014），已知半径R=2.0m，管中均匀流水深为2.5m，要求通过设计流量Q=4m3/s，试求管道底坡。

第二部分明渠非均匀流

一、名词解释

1．急流

2．缓流

3．临界流

4．断面比能

5．比能曲线

6．临界水深

7．佛汝德数

8．临界底坡

9．陡坡

10．缓坡

11．水跌

12．水跃

13．壅水曲线

14．降水曲线

15．水跃的共轭水深

二、填空

1．明渠水流有三种流态，分别是、和。

2．当渠道的流量、糙率、形状、尺寸不变时，