水力學(xué)作業(yè)答案word版-資料下載頁
2025-01-11 01:48本頁面
【正文】 b) δ /H 寬頂堰 (c) δ /H 實(shí)用斷面堰 (d) ? /H 薄壁堰 二．判斷題 (略 ) 1． 只要寬頂堰下游水深超過堰頂，就為淹沒出流。（ ） 2． 小橋過流的淹沒出流條件 kt hh ?? 與寬頂堰的淹沒出流條件 Hhs ? 不同。（ ） 3． 對于閘孔出流，當(dāng)閘門開度 e 與上游水深 H 之比 ?He 時(shí)，閘孔出流轉(zhuǎn)化為堰流。（ ） 4． 對于薄壁堰，在堰寬 b、堰高 P 和堰上水頭 H 相同的情況下，完全堰的過流能力比側(cè)收堰的過流能力大。（ ） 三．簡答題 1. 簡 述堰的三種類型及其共同的水力特征。 答 : 堰分為三種類型 : (1) 薄壁堰 判別標(biāo)準(zhǔn) ?H? (2) 實(shí)用斷面堰 判別標(biāo)準(zhǔn) ?? H? (3) 寬頂堰 判別標(biāo)準(zhǔn) ?? H? 共同的水力特征為上游水位壅高過堰時(shí)水面跌落。 2. 堰流基本公式中 m ， ? ， ? 等系數(shù)與哪些因素有關(guān)。 答 : 流量系數(shù) m 與行近流速的大小、表面張力有關(guān)。 側(cè)收縮系數(shù)與堰寬與渠寬的比值（ Bb/ ）有關(guān)。 3. 寬頂堰淹沒出流形成的充分必要條件是什么？ 答 : 必要條件 0?sh ,充要條件是 sh ＞ 。 四．計(jì)算題 1． 一圓角進(jìn)口無側(cè)收縮寬頂堰，堰高 P1=， P2=，堰上水頭為 ，通過的流量為 4m3/s，求寬頂堰的寬度。在不產(chǎn)生淹沒出流的情況下，下游水深最大為多少？ 解 :（ 1） 通過計(jì)算（ HP/1 ）的值，選取流量系數(shù)公式，計(jì)算流量系數(shù)。 （ 2）求寬頂堰的寬度： mb ? （ 3）不產(chǎn)生淹沒出流，下游水深 mht ? 。 2． 有一河道，用碎石單層鋪砌加固河床，通過的流量 20?Q m3/s，允許流速??v m/s，橋下游水深 ?th m， 若 ?? ， ?? ， ?? ，允許橋前壅水深度 ??H m。 設(shè)計(jì)小橋孔徑 b 。 解 : （ 1）求 橋下臨界水深 39。Kh ，判別是自由出流，還是淹沒出流。（自由出流） （ 2）計(jì)算橋孔初始值 : 取 (B = ) （ 3）復(fù)算求橋下臨界水深 39。Kh ，判別是自由出流，還是淹沒出流。（仍為自由出流） （ 4）計(jì)算橋前壅水深度 H = mH 39。 ? （ 4）確定橋孔徑為 m。 第 9 章 一、 選擇題 (略 ) 1. 滲流雷諾數(shù)可定義為（ ） A. ?10Re vd? B. ?30Re vd? C. ?60Re vd? 2. 土壤的滲透系數(shù)與以下（ ）無關(guān)。 A． 流體的種類 B. 流體的溫度 C. 土壤的性質(zhì) D. 大氣壓強(qiáng) 3. 當(dāng)不透水層底坡 0?i ，為（ ）滲流。 A. 順坡 B. 逆坡 C. 平坡 4. 完全井為（ ）。 A. 井深直達(dá)不透水層的潛水井； ； C. 井深直達(dá)不透水層的承壓井 ； 。 二、判斷題 (略 ) 1． 在漸變滲流中水力坡度線和浸潤線重合。（ ） 2． 滲流模型中滲流流速與實(shí)際空隙中的平均流速是相等的。（ ） 3． 在無壓滲流中，重力水的自由表面稱為浸潤線。（ ） 4． 達(dá)西定律是滲流中最基本的定律，它適用于所有的滲流。（ ） 三、簡答題 1． 滲流模型是如何建立的，為什么可以如此建立？ 答 : 把包括土顆粒組成的骨架在內(nèi)的整個(gè)空間看做滲流流場 ,認(rèn)為流體在該流場作連續(xù) 流動(dòng) , 用虛擬的流速代替實(shí)際流速，稱為 滲流模型。 因?yàn)橥寥李w粒組成的通道相當(dāng)復(fù)雜，滲流運(yùn)動(dòng)要素不便于統(tǒng)計(jì)、量測，引入滲流模型概念，即把整個(gè)滲流流場看成流體的連續(xù)流動(dòng)，可借用管流、明渠流建立的的概念。 2． 達(dá)西定律與裘皮幼公式的區(qū)別和 聯(lián)系。 答 : 滲流達(dá)西定律表示為 : kJv? ,而 裘皮幼公式可表示為 : kJvu ?? ,裘皮幼 公式表明 漸變滲流中平均流速與點(diǎn)流速是相等的，即滲流的過流斷面流速分布為矩形。 滲流達(dá)西定律與裘皮幼公式都適用于滲流層流。 四、計(jì)算題 1． 一渠道位于河道的上方（參考圖 96），渠道和河道之間有透水層，相距 =200m，渠道右岸水深 ，河道左岸水深為 ，土層滲透系數(shù) = /s，不透水層底坡=，按平面滲流處理，求單寬渠長的滲流量并繪制浸潤線。 解 :參考例題 答 案：單寬滲流量 ?q scmsl /330/ 2? . 繪制浸潤線（略） 2． 如圖所示為基坑排水，設(shè) 4 個(gè)普通完全井，圓形分布，圓的半徑為 30m，井徑相同為 ，含水層厚 H=10m，滲透系數(shù) =，椐工程需要，基坑內(nèi)中心水位降深S3m，假設(shè)各井抽水量相同，求總的抽水量。 解 : 此題為井群的水力計(jì)算，可直接用公式求解。 答案 : ?Q m3/s。 第 10 章 一、選擇題 (略 ) , 流速比尺等于幾何比尺的 ( )次方 。 A. 2 B. C. 1 D. 2. 重力相似模型中 , 流量比尺等于幾何比尺的 ( )次方 。 A. B. 2 C. D. 1 3. 重力相似模型中 , 時(shí)間比尺等于幾何比尺的 ( )次方 。 A. 2 B. C. 1 D. 二、判斷題 (略 ) 1. 凡是正確反映客觀規(guī)律的物理方程式 ，必然是一個(gè)齊次量綱式。（ ） 2. 力學(xué)相似的必要條件是幾何相似，運(yùn)動(dòng)相似，動(dòng)力相似。（ ） 三、簡答題 1. 為什么在阻力平方區(qū)，雷諾準(zhǔn)則自動(dòng)滿足？ 答 : 從理論上講，如同沿程損失一樣，在阻力平方區(qū)，沿程阻力系數(shù)與雷諾數(shù)無關(guān)，當(dāng)雷諾數(shù)充分大時(shí)，粘性可忽略不計(jì)，所以，在阻力平方區(qū)，雷諾準(zhǔn)則自動(dòng)滿足。 2. 簡述弗勞德準(zhǔn)數(shù)的物理意義。 答 : 弗勞德準(zhǔn)數(shù)為常數(shù)，是指原型的弗勞德準(zhǔn)數(shù)與模型的弗勞德準(zhǔn)數(shù)相等，原型與模型量液流相似。 四、計(jì)算題 1. 有一單孔 WES 剖面混凝土溢流壩，已知壩高 mpp 10? ，壩上設(shè)計(jì)水頭 mHp 5? ,流量系數(shù) ?m ，溢流孔凈寬 mbp 8? ，在長度比尺 20?l? 的模型上進(jìn)行試驗(yàn)，要求計(jì)算： （ 1）設(shè)計(jì)模型流量； （ 2）如在模型壩趾測的收縮斷面表面流速 smucm ? ,計(jì)算原型相應(yīng)流速 cpu 解： 首先計(jì)算原型流量、流量比尺、速度比尺。按原型與模型換算關(guān)系計(jì)算。 答案：流量 smQm / 3? 流速 smvm /?
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