大学课件-水力学题库-第八章孔口（管嘴）出流、堰顶溢流和闸孔出流

第八章孔口（管嘴）出流、堰顶溢流和闸孔出流1、当H=2m，δ=0.6m，如图所示的的建筑物为实用堰。()2、当水头及其它条件相同时，薄壁堰的流量大于实用堰的流量。()3、只要下游水位超过宽顶堰堰顶，一定是淹没出流。()4、两个WES型实用堰，堰高大于三倍水头，它们的设计水头不等，即d2d1HH，但泄水时d11HH，d22HH，则它们的流量系数m1=m2。()5、无侧收缩与收缩的实用堰，当水头、堰型及其它条件相同时，后者通过的流量比前者大。()6、锐缘平面闸门的垂向收综系数随相对开度He的增大而()(1)增大(2)减小(3)不变(4)不定7、当实用堰水头H大于设计水头Hd时，其流量系数m与设计流量系数md的关系是()(1)m=md(2)mmd(3)mmd(4)不能确定8、平底渠道中弧形闸门的闸孔出流，其闸下收缩断面水深hc0小于下游水跃的跃前水深h1，则下游水跃的型式为()(1)远离式水跃(2)临界式水跃(3)淹没式水跃(4)无法判断9、有两个WES型实用堰(高堰)，它们的设计水头分别为H1=Hd1，H2=Hd2，则它们的流量系数m1与m2之间的关系为()(1)m1m2(2)m1m2(3)m1=m2(4)无法确定10、WES型实用堰(高堰)，当水头等于设计水头Hd时，其流量系数m等于()(1)0.385(2)0.49(3)0.502(4)0.6511、闸孔自由出流的流量公式为()(1)230v2Hgmnbq(2)230v2Hgmnbq(3))(20veHgnbeq(4))(20veHgmnbeq12、宽顶堰的总水头H0=2m，下游水位超过堰高度ha=1.0m，此种堰流为_______________出流。13、图示4种管嘴出流中，出口流速最大的是________，流量系数最大的是_______。14、影响宽顶堰流量系数m值的主要因素为_________________________和________________________。15、当堰的溢流宽度与上游渠道宽度相等时，称为_______________的堰流，当堰的溢流宽度小于上游渠道宽度时，称为________________的堰流。16、对于宽顶堰式闸孔出流，当下游水深thc02时，发生________________水跃；当thc02时，发生_______________水跃；当t=hc02时，发生_________________水跃。17、闸孔出流和堰流的水流特征的不同点是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。18、在下图中绘出宽顶堰淹没出流时的水面曲线示意图。19、薄壁堰的水流阻力小于实用堰的水流阻力，为何其流量系数却小于后者？20、某溢流坝，共4孔，每孔宽度b=8m，各部分高程如图所示。上游设计水位为210.0m，下游水位为168.0m。当闸门开启高度e=5m时，求通过溢流坝的流量。(968.18m3/s)21、某宽顶堰式水闸闸门全部开启时，上游水位为0.6m，闸底坂高程为0.4m，河底高程为0，下游水位为0.5m，流量系数m=0.35。不计侧收缩影响。求水闸的单宽流量q。(0.141m3/sm)22、某水库的溢洪道断面为WES实用剖面。溢洪道共五孔，每孔净宽b=10m。堰顶高程为343m。上游水位为358.7m，下游水位为303.1m。流量系数m=0.45，侧收缩系数95.0。忽略行近流速v0。求通过溢洪道的流量qv。(5886.9m3/s)23、在宽度B=1m的矩形明渠中，前后各装设一矩形薄壁堰(堰高a1=1m)和三角形薄壁堰(堰高a2=0.5m)，如图所示。水流为恒定流时，测得矩形薄壁堰前水头H1=0.13m，下游水深t=0.4m。试求：(1)通过明渠的流量qv；(2)三角堰前水头H2。(0.0861m3/s;0.328m)24、有一溢流堰，堰顶厚度δ=2m，堰上水头H=2m，下游水位在堰顶以下，如图所示。如上、下游水位及堰高、堰宽均不变、堰宽均不变，当δ分别增大至4m及8m时，堰的过水能力有无变化？为什么？25、在堰上水头H相同的条件下，为何实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数？26、图示的三个溢流坝，作用水头不同，而其其它条件完全相同，试比较其流系数m的大小，并说明理由。27、简述堰流淹没和水跃淹没的概念，并说明堰流淹没系数和水跃淹没系数的物理意义。28、某矩形断面渠道中，设一弧形闸门，如图所示。已知闸前水深H=14m，闸门开度e=1m，闸孔净宽与渠道宽度b相等，且b=3m，闸孔垂向收缩系数0.72。流量系数0.732。通过设计流量时，渠中正常水深h0=3m。不计闸前行近流速。要求：(1)计算闸孔的流量qv；(2)判别闸下游水流衔接形式；(3)定性绘出闸上、下的水面曲线，并标明曲线类型。(36.38m3/s;)29、某WES剖面溢流坝位于宽顶矩形渠道中，如图所示。坝高a=15m，坝顶水头H=2.5m，流量系数m=0.502。不计侧收缩影响。坝下游收缩水深hc0=0.5m，下游渠道底坡i=0.02，糙率n=0.014，下游水深t为均匀流水深。要求：(1)计算溢流坝的单宽流量q；(2)分析坝下游是否发生水跃，说明其水流是缓流还是急流；(3)定性绘出坝下游水面曲线，标明曲线类型。(8.79m3/sm;cc0hth)30、图示为矩形断面棱柱体渠道中设一平面闸门，已知闸门开度e=0.3m，闸孔流量系数m=0.98，垂向收缩系数0.615，渠道宽度b=4m，糙率n=0.02，底坡i1=0，i2=0.02，i3=0.001。长度l1很短，l2、l3充分长。临界水深hc=0.6m。不计闸前行近流速。要求：(1)判别渠道底坡类型，定性绘出渠中的水面曲线，注明曲线类型；(2)计算闸前水深H。(m45.3H)31、图示为一无侧收缩的薄壁堰，其水头为H其水舌下缘曲线最高点高出薄壁堰顶0.112H。若有一实用堰其堰顶曲线与薄壁堰水下缘完全吻合。若不计行近流速的影响，试证明实用堰流量系数m1与薄壁堰流量系数m2之间的关系为m1=1.195m2。32、如下图，在矩形明槽中安装一与槽宽相同的矩形薄壁堰，为防止水舌下面形成局部真空，你认为应采取怎样的措施。33、有一薄壁圆形孔口，其直径mm10d，水头m2H。现测得射流收缩断面的直径mm8dc，在32.8s时间内，经孔口流出的水量为0.01m3，试求该孔口的收缩系数、流量系数、流速系数及孔口局部阻力系数0。(ε=0.64,μ=0.62,φ=0.97,ζ=0.0655)34、薄壁孔口出流如图所示，直径cm2d，水箱水位恒定m2H。试求：（1）孔口流量Q；（2）此孔口外接圆柱形管嘴的流量cQ；（3）管嘴收缩断面的真空度。((1)Q=1.22l/s,(2)Q=1.61l/s,(3)hv=1.5m)35、水箱用隔板分A、B两室如图所示，隔板上开一孔口，其直径cm4d1；在B室底部装有圆柱形外管嘴，其直径cm3d2，已知m5.0h,m3H3，水流恒定出流，试求：（1）21h,h；（2）流出水箱的流量Q。((1)h1=1.07m,h2=1.43m;(2)Q=4l/s)36、如管路的锐缘进口也发生水流收缩现象。如64.0~62.0，水池至收缩断面的局部阻力系数06.0，试证明锐缘进口的局部阻力系数约为0.5。37、有一平底空船（见图示），其水平面积2m8，船舷高m5.0h，船自重kN8.9G。现船底有一直径为10cm的破孔，水自圆孔漏入船中，试问经过多少时间后船将沉没。(T=393.6s=6.56min)38、为了使水均匀地进入水平沉淀池，在沉淀池进口处设置穿孔墙如图所示，穿孔墙上开有边长为10cm的方形孔14个，所通过的总流量为122（l/s），试求穿孔墙前后的水位差（墙厚及孔间相互影响不计）。(H=0.826m)39、沉淀池长m10L，宽m4B，孔口形心处水深m8.2H，孔口直径mm300d（见图示），试问放空（水面降至孔口顶）所需时间。提示：可按小孔口出流计算。(T=8.83min=530.3s)40、油槽车（见图示）的油槽长度为l，直径为D。油槽底部设有卸油孔，孔口面积为，流量系数为。试求该车充满油后卸空所需的卸空时间。(glDT23423)41、如图左面为恒定水位的大水池，问右面水池水位上升2m需多长时间？已知83.0,250,5,3mmdmDmH。(T=213.35s=3.56min)42、在混凝土坝中设置一泄水管如图所示，管长m4l，管轴处的水头m6H，现需通过流量s/m10Q3，若流量系数82.0，试确定所需管径d，并求管中水流收缩断面处的真空度。(d=1.2m,hv=4.5m)43、试用孔口出流的基本公式，推导堰流的基本公式。44、已知顶角为直角的三角形薄壁堰顶的水头为mmH30.0~1.0，试绘制水头流量关系曲线。45、已知矩形薄壁堰的水头mbmH10.1,75.0~10.0，堰高mP95.0，使用雷伯克公式绘制水头流量关系曲线。46、已知WES堰的流量系数1.4)BH/(QC2/3d，式中Q以s/ft3计，B和H以ft计；试用量纲和谐原则，将dC换算为国际单位制时的数值，并求出流量系数m的值。47、已知矩形薄壁堰建在m0.5B0的矩形水槽中，堰高m95.0P，堰宽m45.1b，堰顶水头m45.0H，下游水深m45.0ht，求过堰的流量。(Q=0.76m3/s)48、有一种建在岩石河床上的桩板坝，由埋入河床的钢筋混凝土桩柱和固定于两桩柱之间的松木面板构成，桩柱之间跨度不超过3m，每米坝宽通过流量不超过s/m303。已知上下游坝区河段两岸是直立的块石浆砌挡土墙，河床上游宽m40B0，坝宽m30b，通过流量s/m150Q3，坝高m3P，（1）当下游水深m2ht，试求坝上水头H；（2）若洪水期上下游水位差m65.1z，下游水深m0.4ht，求通过流量为若干？((1)H=1.941m,m0=0.418;(2)m0=0.4256,Q=243.9m3/s)49、WES堰型高坝，坝高m0.107P，最大水头m0.11Hmax，设计水头取maxdH85.0H，下游坝面直线段坡度75.0mt。决定采用垂直的上游坝面。试绘制堰顶曲线及坝的全部剖面，并求出曲线长度cL及直线段长度tL。50、采用上题中的有关数据，若通过的最大流量s/m3100Q3max，堰孔总净宽B为多少？若每孔定为m10b，应设多少孔？已知闸门为弧形，闸墩和边墩头部都是圆形，墩厚m0.2d，上游引渠宽m410B0。(B=37.5m,5孔)51、卧虎山水闸溢洪道，采用低WES堰。上下游堰高相同，m0.3PP1，堰顶高程21.0m，设计水头m15Hd，在正常库水位时，采用宽m14b的弧形闸门控制泄洪，墩厚m0.2d，边墩和中墩的的头部都是圆形的，要求保坝洪水流量smQ/87703时，库内非常洪水位不超过37.5m。设溢洪道上游引水渠与溢洪道同样宽。溢洪道低WES堰下游接矩形陡槽。问此闸应设几孔？(B=63m,5孔)52、已知堰高m50P，上游堰面垂直，设计水头m0.8Hd，堰面下游直线段坡65.0m1，若最大工作水头为10m，孔闸有12孔，每孔净宽m15b，闸墩和边墩的头部为尖圆形，堰上游的引水渠总宽m220B0，闸墩厚m5.2d，采用WES堰型，求通过流量应为多少？(Q=12606m3/s)53、水库的正常高水位为72.0m，非常洪水位为75.6m，溢洪道为无闸控制的宽顶堰进口，下接陡槽和消能池。宽顶堰宽60m，堰坎高m2P，坎顶