水力学(闻德荪)习题答案第八章
水力学答案完整版
第一章 绪论答案
1-1．20℃的水2.5m 3
，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又
20℃时，水的密度3
1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32
1
125679.2m V V ==
∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆ 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==
原原原μρν035.1035.1==
035.0035.1=-=-原
原
原原原μμμμμμ
此时动力粘度μ增加了3.5%。 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02
y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -=
)(002.0y h g dy
du -==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时
)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=
1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木
块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。
[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑
y u A
2008河海大学流体力学学试题及答案
K N3
6、计算题： （1） 图示一跨河倒虹吸管， 正方形断面面积为 A=0.64 m2， 长 l =50 m， 两个 30。 折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程 水力摩擦系数λ=0.024，上下游水位差 H=3m。求通过的流量 Q ? （ 10 分）
2）计算收缩断面处水深 hc 的共軛水深 hc" hc q2 ( 1 8 1) 3 hc"＝ 2 ghc
1.1 14.72 2 ＝ 2 ( 1 8 9.8 1.13 1) ＝5.81m
因为
hc" ht ，该水跃为远驱水跃。
3）溢流坝下游发生远驱水跃，需要修建消力池。
估算消力池深 d，取水跃淹没系数 j ＝1.05 则池深约为
d = j hc"- ht =1.055.81 – 4.7 = 1.40 m
答案：正确 （6）在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。 （ ） 答案：错误 （ ） （7）矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。 答案：正确 （8）断面比能沿流程总是减小的。 （ ） 答案：错误 （9） 在流量和渠道断面形式一定的条件下， 跃前水深越大， 跃后水深也越大。 （ ） 答案：错误 （10）渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流，并且无渗透变形。 ( ) 答案：正确 3、填空题： （每小题 2 ～ 4 分） （1） 牛顿内摩擦定律适用的条件是 层流运动 和 牛顿液体 。 2 （2） 液 体 中 某 点 的 绝 对 压 强 为 100kN/m ， 则 该 点 的 相 对 压 强 为 2kN/m2，真空度为 不存在 。 （3） 只受重力作用，静止液体中的等压面是水平面。 （4） 实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是答案：液体存在粘滞性和 边界的影响。 （5） 水流在明渠中的流态为缓流时，其水深 h hk，弗汝德数 Fr 1。 （6） 在流量不变的条件下，水跃的跃前水深越小，则水跃的跃后水深越大。 （7） 根据管道水头损失计算方法的不同， 管道可以分为短管和长管。 （8） 在水击计算中阀门关闭的时间 Ts 水击相长 Tr 的水击，称为直接 水击，把 Ts Tr 的水击称为间接水击。 (9) a2 型水面曲线是发生在陡坡 坡上的 缓流流（指急流或缓流） 的水面线，这时弗汝德数 Fr 沿程 减小（指增大、减小或不变） (10) 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的3/2 次方成正比。
水力学课后答案
1 2 6 11答案在作业本
2.12 （注：书中求绝对压强）用多管水银测压计测压，图中标高的单位为m ，
试求水面的压强0p 。
解： ()04 3.0 1.4p p g ρ=--
265.00a p =+（kPa ）
答：水面的压强0p 265.00=kPa 。
2-12形平板闸门AB ，一侧挡水，已知长l =2m ，宽b =1m ，形心点水深c h =2m ，倾角α=︒45，闸门上缘A 处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力，试求开启闸门所需拉力T 。
解：（1）解析法。
10009.80721239.228C C P p A h g bl ρ=⋅=⋅=⨯⨯⨯⨯=（kN ）
2-13矩形闸门高h =3m ，宽b =2m ，上游水深1h =6m ，下游水深2h =，试求：（1）作用在闸门上的静水总压力；（2）压力中心的位置。
解：（1）图解法。
压强分布如图所示：
∵ ()()12p h h h h g ρ=---⎡⎤⎣⎦
14.71=（kPa ）
14.713288.263P p h b =⋅⋅=⨯⨯=（kN ） 合力作用位置：在闸门的几何中心，即距地面(1.5m,)2
b 处。 （2）解析法。
()()111 1.56 1.5980732264.789P p A g h hb ρ==-⋅=-⨯⨯⨯=（kN ）
()120.250.75 4.6674.5
=⨯+=（m ） ()222 1.539.80732176.526P p A g h hb ρ==-⋅=⨯⨯⨯=（kN ）
()22211111130.75 3.253
《水力学》考试题+参考答案
《水力学》考试题+参考答案
一、单选题（共50题，每题1分，共50分）
1、明渠水流由急流向缓流过渡，产生（）|临界坡除外（）。
A、水跃
B、水击波
C、跌水
D、水跌
正确答案：A
2、水泵的安装高度要受到()的限制。
A、扬程
B、流量
C、地形条件
D、允许吸上真空高度
正确答案：D
3、紊流过渡粗糙区的沿程阻力系数λ与（）有关，与相对光滑度有关。
A、雷诺数
B、相对光滑度
C、相对粗糙度
D、谢才系数
正确答案：A
4、绝大多数明渠水流（）都为（）渗流除外|
A、层流
B、缓流
C、急流
D、紊流
正确答案：D
5、均匀流条件下，任一微小流束的水力坡度（）总流的水力坡度。
A、等于
B、大于
C、小于
D、不确定
正确答案：A
6、临界流时，矩形断面的断面比能等于临界水深的（）倍。
A、1
B、1.5
C、0.5
D、2
正确答案：B
7、明渠的过水断面水深大于临界水深，据此可判定水流为（）。
A、临界流
B、急流
C、缓流
D、紊流
正确答案：C
8、水跃函数曲线的上支为（），水流为缓流。
A、增函数
B、抛物线
C、双曲线
D、减函数
正确答案：A
9、闸底坎为平顶堰，闸门相对开度（）0.65, 水流为堰流。
A、大于
B、大于等于
C、小于等于
D、小于
正确答案：A
10、能量方程应用过程中，基准面可以任意选，但一定要是（）.。
A、平面
B、水平面
C、垂直于管轴线的平面
D、平行于管轴线的平面
正确答案：B
11、紊流中，某一瞬时液体质点的流速可称之为（）。
A、瞬时流速
B、时均流速
C、脉动流速
D、紊动强度
正确答案：A
12、紊流光滑区的沿程阻力系数λ仅与（）有关，与相对光滑度无关。
水力学考试题及答案
水力学考试题及答案
一、选择题
1、在水力学中，单位质量力是指（答案：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（答案：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
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（答案：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=（答案：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答案： 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为答案：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（答案：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（答案：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答案：b
水力学 第八章课后题答案
Frc
q2 ghc3
32.62 9.8 0.993
10.57
Lj 10.8 0.9910.57 1 0.98 87.37
LK 0.7 ~ 0.8 Lj 61.2 ~ 70 m
可取LK 65m
8.7 某电站溢流坝为3孔，每孔宽b为16m；闸墩厚4m； 设计流量Q为6480m3/s；相应的上、下游水位高程
p1 H
7 2.4
2.92
1.33为高坝，可忽略行进流速v0的影响
取H H 0 2.4m E 0 p2 H 0 7 2.4 9.4m
hk
aq 2 3 g
3
1 82 9.8
1.87m
c
E0 hk
9.4 1.87
5.03，
0.95
由公式8.5，试算得：
hc 0.636m hc 4.2m 因hc ht故下游产生远驱式水跃衔接，需要修建消力池。
p1 H
55 7.4
7.43 1.33为高坝H
H0
ht 110 100 10m
B 5 7 4 2 43m
q Q 1400 32.6m3 / s m B 43
aq 2
1 32.62
hk 3 g 3 9.8 4.77m
由公式8.5试算得：
hc 0.99m hc 14.3m 因hc ht故下游产生远驱式水跃衔接，需要修建消力池。
《水力学》教学大纲
《水力学》教学大纲
Hydraulics
课程编码： 06202010 学分：4 课程类别：专业基础课计划学时：72 其中讲课：60 实验或实践：12 上机：0 适用专业：给水排水工程
推荐教材：闻德荪，《工程流体力学(水力学)》，高等教育出版社，2004年。
参考书目：伍悦滨编. 《工程流体力学（水力学）》. 北京：中国建筑工业出版社，2006。
李家星、赵振兴编.《水力学》.南京：河海大学出版社，2001。
吴持恭编.《水力学》(第三版).北京：高等教育出版社，2003。
赵振兴，何建京编著. 《水力学》. 北京：清华大学出版社，2005。
课程的教学目的与任务
水力学是给水排水工程专业学生必修的专业基础课程。其任务是通过各个教学环节的学习，使学生掌握水力学中的基本概念、基本理论和基本的水力计算方法及实验操作技能，了解环境问题中常见的水力学现象，并具有分析、解决工程中遇到的水力学问题的能力。为后续专业课程的学习和进行科学研究打下必要的理论基础。
课程的基本要求
本课程介绍了液体的主要物理性质，水静力学，液体运动的基本原理和基本理论，液体总流的基本原理，液体三元运动的基本原理，液体的层流运动和紊流运动，水流阻力和水头损失。学完本课程应达到以下基本要求：
1. 掌握液流运动的基本概念,如连续介质的假说,理想液体模型,液流的各种分类,表征液流运动的雷诺数,弗劳德数等特征值.
2. 掌握液流运动的基本理论,如恒定总流的连续性方程,能量方程,动量方程,水头损失理论以及液体运动的连续性方程式,实际液体运动的微分方程等.
水力学(闻德荪)习题答案第八章
水力学 课程试题
一、判断题
1、局部水头损失系数可用尼古拉兹的试验图来分析说明其变化规律。 ( )
2、重力与其它质量力同时作用时，等压面为水平面。 ( )
3、在恒定紊流中，瞬时流速不随时间变化。 ( )
4、明渠均匀流中，当底坡 i < i k (临界底坡) 时，则水深 h > h k (临界水深 )。 ( )
5、瞬时压强减时均压强等于脉动压强。 ( ) 二、单项选择题
1、 静止液体中同一点各方向的压强
( )
(1) 数值相等 (2) 数值不等
(3) 仅水平方向数值相等 (4) 沿铅直方向数值最大
2、平底棱柱体明渠的水跃函数 )(1h J 与)(2h J 的关系是 ( ) (1) )()(21h J h J = (2) )()(21h J h J > (3) )()(21h J h J < (4) 无法确定
3、已知某水闸下游收缩断面水深 c h = 0.6 m （相应的跃后水深 c
h ''= 3.5 m)，临界水深 k h = 1.6 m ，下游河道水深t h = 1.4 m ，则闸下将发生 ( )
(1)远驱水跃 (2) 临界水跃 (3) 淹没水跃 (4) 急流
4、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
5、谢才公式RJ C v = （ ） （1）只适用于明渠水流； （2）只适用于管流； （3）适用于明渠流和管流； （4）只适用于均匀紊流。
6、在进行棱柱形明渠恒定渐变流水面曲线分析时，将明渠分为三个区，各区水面曲线有其确定的特征，例如 ( )
水力学第八章课后习题答案
7.8 有一薄壁圆形孔口，直径d 为10mm ，水头H 为2m 。现测得射流收缩断面的直径c d 为
8mm ，在32.8s 时间内，经孔口流出的水量为0.013m ，试求孔口的收缩系数ε，流量系数μ，流速系数ϕ及孔口局部损失系数ζ。
解： 2
280.6410
c A A ε=
== ∵
V Q T
μ==
∴
20.01
32.8
0.620.014
μπ=
==⨯
0.620.970.64
μϕε=
=
== ∵ ()
2
22
222c c c c c v v v H g g g
αζαζ=+=+ ∴222
21
10.062c c c
c H
gH v v g
ζααϕ=
-=
-=-= 答：孔口的收缩系数0.64ε=，流量系数0.62μ=，流速系数0.97ϕ=，孔口局部损失系
数0.06ζ=。
7.9 薄壁孔口出流，直径d =2cm ，水箱水位恒定H =2m ，试求：（1）孔口流量c d ；（2）此
孔口外接圆柱形管嘴的流量n Q ；（3）管嘴收缩断面的真空高度。
解：
20.62
0.21.224
Q π
μ==⨯⨯=（l /s
）
20.820.02 1.614
n n Q π
μ==⨯
⨯=（l /s ）
以收缩断面c -c 到出口断面n -n 列伯努利方程：
()2
22
222c n c c c n n n
v v p v p v g g g g g
ααρρ-+=+- ()222
12a c V c c n n c n p p H v v v v g g ααρ-⎡⎤
=
=---⎣⎦
()
[]2c n c n c n v v v v v v g
-=
+-+
21c
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
869《水力学》考试大纲
869《水力学》考试大纲
一、考试的基本要求
掌握水力学的基本概念、基本原理及基本计算，掌握实验的基本技能，并具有一定的分析、解决本专业涉及水力学问题的能力。
二、考试方式和考试时间
闭卷考试，总分150，考试时间为3小时。
三、参考书目
《工程流体力学》（水力学）（第三版）上册、下册，闻德荪主编，高等教育出版社
四、试题类型：
主要包括选择题、填空题、作图题、计算题、综合案例题等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。
五、考试内容及要求
第一章绪论
1.工程流体力学的任务及其发展简史
2. 连续介质假设·流体的主要物理性质
3. 作用在流体上的力
4.工程流体力学的研究方法
基本要求：
了解流体力学的任务及发展简史；理解连续介质假设含义；掌握流体的主要物理力学性质；理解流体的粘滞性、掌握牛顿内摩擦定律、掌握作用于流体上的质量力和表面力；了解工程流体力学的研究方法。
第二章流体静力学
1．流体静压强特性，
2．流体的平衡微分方程——欧拉平衡微分方程
3．流体静力学基本方程
4．液体的相对平衡
5．压缩气体中的压强分布规律
6．作用在平面上的液体总压力
7．作用在曲面上的液体总压力
8．力和潜体及浮体的稳定
基本要求：
熟练掌握静压强的特性，静压强三种计量单位和表示方法，相对平衡压强分布规律，平面及曲面上静水总压力大小、方向及作用点，压力体的概念及绘制。
第三章流体运动学
1．描述流体运动的两种方法
2．描述流体运动的一些基本概念
3．流体运动的类型
4．流体运动的连续性方程
基本要求：
掌握拉格朗日方法和欧拉方法的异同，流量、断面平均速度等概念，均匀流、恒定流特点，流线的特点。掌握连续性方程及其应用。
水力学习题及答案
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。(√)
10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（×）
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。?×?
21、缓坡上可以出现均匀的急流。(√)
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。(√)
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
《水力学》作业题参考答案 ppt课件
Hydraulics3章
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《水力学》作业题参考答案
2、水箱形状如图所示。底部有4个支座。试求底 面上总压力和4个支座的支座反力。
解：（1）总压力： P Z A p 4 g 3 3 3 5 2 .（ 8 k N ）
（2）支反力：
R W 总 W 水 W 箱 W 箱 g 1 1 1 3 3 3
可Hyd行rau性lics判 3章定：当 h1 增大时 yC
h1
h 2
增大，则
IC yC A
减小，即
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《水力学》作业题参考答案
7、密闭盛水容器，已知h1=60cm,h2=100cm，水银测压计 读值△h=60cm。试求半径R=0.5m的半球盖AB所受总压力 的水平分力和铅垂分力。
解：（1）确定半圆中心压强P0
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《水力学》作业题参考答案
1、密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa。压力 表中心比A点高0.4m，A点在液面下1.5m。求液 面绝对压强。
解：p0 pa p1.1g
pa 49001.110009.81 pa 5.89 （kPa）
相对压强为： -5.89（kPa）
绝对压强为： 98-5.89=92.11（kPa）
Hydraulics3章
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《水力学》作业题参考答案
5、为了测量石油管道的流量，安装文丘里流量计，管道直径D1=200mm，
水力学 课后习题答案
水力学课后习题答案
水力学是研究液体在静力学和动力学条件下的行为的科学。它是土木工程、水
利工程和环境工程等领域中不可或缺的一门学科。在学习水力学过程中，我们
经常会遇到一些习题，下面我将为大家提供一些常见的水力学习题的答案，希
望能对大家的学习有所帮助。
1. 一个圆形截面的水管，直径为10cm，水流速度为2m/s。求水管中的流量。答：水管的截面积可以通过圆的面积公式计算，即A=πr²，其中r为半径。这
里的半径为5cm，即0.05m。所以截面积为A=π(0.05)²=0.00785m²。
流量Q可以通过流速v乘以截面积A计算，即Q=Av。所以Q=0.00785m² ×
2m/s = 0.0157m³/s。
2. 一根长为10m的水管，截面积为0.01m²，水流速度为1m/s。求水管中的流量。
答：流量Q可以通过流速v乘以截面积A计算，即Q=Av。所以Q=0.01m² ×
1m/s = 0.01m³/s。
3. 一个水库的有效容积为5000m³，水库平均水深为10m。如果水库的进出水
速度相同，且为1m/s，求水库的进出水流量。
答：水库的进出水流量相同，可以通过流量公式Q=Av计算。进出水速度v为
1m/s，所以进出水流量Q=1m/s × A。
水库的有效容积为5000m³，平均水深为10m，可以通过容积公式V=A×h计算。所以A=V/h=5000m³/10m=500m²。
进出水流量Q=1m/s × 500m² = 500m³/s。
4. 一段长为100m的河道，平均水深为2m，平均流速为0.5m/s。求河道的流
水力学习题及答案
水力学演习题及参考答案
一.长短题(准确的划“√”,错误的划“×)
1.幻想液体就是不斟酌粘滞性的现实不消失的幻想化的液体. （√）
2.图中矩形面板所受静水总压力的感化点与受压面的形心点
O重合.(×)
3.园管中层流的雷诺数必定大于3000.×
4.明槽水流的激流懈弛流是用Fr判此外,当 Fr＞1为激流. (√)
5.水流老是从压壮大的地偏向压强小的地方流淌. （×）
6.水流老是从流速大的地偏向流速小的地方流淌. （×）
6.达西定律实用于所有的渗流.（×）
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雷同. (√)
9.粘滞性是引起液流活动能量损掉的根起源基础因. (√)
10.竖立平板静水总压力的感化点就是平板的形心. （×）
11.层流的沿程水头损掉系数仅与雷诺数有关.√
12.陡坡上消失平均流必为激流,缓坡上消失平均流必为缓流.
(√)
13.在感化水头雷同的前提下,孔口的流量系数比等直径的管嘴
流量系数大. (×)
14.两条明渠的断面外形.尺寸.糙率和经由过程的流量完整相
等,但底坡不合,是以它们的正常水深不等. (√)
15.竖立平板静水总压力的感化点与平板的形心不重合. （√）
16.水力光滑管道是暗示管道的边壁比较光滑.×
17.水头损掉可以区分为沿程水头损掉和局部水头损掉.
(√)
18.牛顿内摩擦定律实用于所有的液体.(×)
19.静止液体中统一点各偏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.×
21.缓坡上可以消失平均的激流. (√)
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选择题（单选题）
8.1 明渠均匀流只能出现在：（b ）
（a ）平坡棱柱形渠道；（b ）顺坡棱柱形渠道；（c ）逆坡棱柱形渠道；（d ）天然河道中。 8.2 水力最优断面是：（c ）
（a ）造价最低的渠道断面；（b ）壁面粗糙系数最小的断面；（c ）过水断面积一点，湿周最小的断面；（d ）过水断面积一定，水力半径最小的断面。 8.3 水力最优矩形渠道断面，宽深比/b h 是：（c ） （a ）0.5；（b ）1.0；（c ）2.0；（d ）4.0。
8.4 平坡和逆坡渠道中，断面单位能量沿程的变化：（b ）
（a ）
de ds >0；（b ）de ds <0；（c ）de
ds
=0；（d ）都有可能。 8.5 明渠流动为急流时：（a ）
（a ）r F >1；（b ）h >c h ；（c ）v dh <0。 8.6 明渠流动为紊流时：（a ） （a ）r F >1；（b ）h >c h ；（c ）v dh <0。 8.7 明渠水流由急流过渡到缓流时发生：（a ） （a ）水跃；（b ）水跌；（c ）连续过渡；（d ）都可能。 8.8 在流量一定，渠道断面的形状、尺寸和壁面粗糙一定时，随底坡的增大，正常水深将： （a ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 8.9 在流量一定，渠道断面的形状、尺寸一定时，随底坡的增大，临界水深将：（b ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 8.10 宽浅的矩形断面渠道，随流量的增大，临界底坡c i 将：（b ） （a ） 增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 8.11 明渠水流如图8-49所示，试求1、2断面间渠道底坡，水面坡度，水力坡度。 解： 321 0.0333030i -= == 8 6.50.0530 p J -== 224 4.58 6.5220.042830 g g J +--== 答：1、2断面间渠道底坡0.033i =，水面坡度0.05p J =，水力坡度0.0428J =。 8.12 梯形断面土渠，底宽b =3m ，边坡系数m =2，水深h =1.2m ，底坡i =0.0002，渠道受到 中等养护，试求通过流量。 解： ()()1.23 1.22 6.48A h b hm =+=⨯+⨯=（m 2） 232 1.28.367b b χ=+=+=+⨯=（m ） 0.7745A R χ = =（m ），取0.0225n =（见教材153页表6-4） ∴2 3 1 6.480.7745 3.4350.0225 Q n ⨯= = =（m 3/s ） 答：通过流量 3.435Q =m 3/s 。 8.13 修建混凝土砌面（较粗糙）的矩形渠道，要求通过流量Q =9.7s m /3 ，底坡i =0.001，试按水力最优断面设计断面尺寸。 解： 对矩形断面，水力最优断面满足2b h =。 ∴2 2A bh h ==，24b h h χ=+=，∴2242 h h R h = = ∵1Q A n =0.001i =，0.017n = ∴2 3 2 22h h ⎛⎫⋅= ⎪ ⎝⎭ ，8 30.0179.7 4.14nQ h ⨯=== 1.70h =（m ）， 3.40b =（m ） 答：断面尺寸为 1.70h =m ， 3.40b =m 。 8.14 修建梯形断面渠道，要求通过流量Q =1s m /3 ，边坡系数m =1.0，底坡i =0.0022，粗 糙系数n =0.03，试按不冲允许流速[]max v =0.8s m /，设计断面尺寸。 解： ∵ max 0.8v v ≤=，∴ 0.8Q A ≤，max 1 1.250.8 Q A v ≥==（m 2） 又∵ []max 1v v n = ，即[ ]2max 312 0.502n v R i ≤== 0.366R = ∴有 2 1.25hb mh +≥ 20.366≤ 即有 2 1.253.42hb h b ⎫+≥⎪ ⎬+≥⎪⎭ 解得：2 1.870.6840h h -+= 0.51.37h ⎧=⎨⎩， 2.01 2.455 b ⎧=⎨-⎩ ∴ 2.00b =（m ），0.5 h =（m ） 答：断面尺寸为 2.00b =m ，0.5h =m 。 8.15 已知一钢筋混凝土圆形排水管道，污水流量Q =0.2s m /3 ，底坡i =0.005，粗糙系数 n =0.014，试确定此管道的直径。 解： 取充满度为0.6h d α= =，则20.4920A d =，0.2776R d =。 ∴ [ ]822331 1 0.49200.2776 1.05750.20.014 Q d d d n = ⨯⨯= ∴ 0.535d =（m ） 故应取0.75h d α==，则由表8-4查得2 0.6319A d =，0.3017R d = 8 3 1.43570.2d =，0.478d =（m ） 故取500d =（mm ） 答：管道的直径500d =mm 。 8.16 钢筋混凝土圆形排水管，已知直径d =1.0m ，粗糙系数n =0.014，底坡i =0.002，试校核此无压管道的过流量。 解： 满流时的过流量为： 2 3 2000110.01444d Q A d n π⎛⎫ ==⋅⋅ ⎪ ⎝⎭ 2 3 1110.01444π⎛⎫=⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭ 0.996=（m 3/s ）