水力学期末考试复习题及答案

水力学期末考试复习题及答案
1、选择题：（每小题2分）
（1）在水力学中，单位质量力是指（ 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（ 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b
a、1 kN/m2
b、2 kN/m2
c、5 kN/m2
d、10 kN/m2
（4）水力学中的一维流动是指（ 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=（ 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（ 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（ 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b
a、缓流；
b、急流；
c、临界流；
（11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（ d ）成正比。

a、1次方
b、2次方
c、3/2次方
d、1/2次方
（12）渗流研究的对象是（ a ）的运动规律。

a、重力水；
b、毛细水；
c、气态水；
d、薄膜水。

（13）测量水槽中某点水流流速的仪器有b
a、文丘里计
b、毕托管
c、测压管
d、薄壁堰
（14）按重力相似准则设计的水力学模型，长度比尺λL=100，模型中水深为0.1米，则原型中对应点水深为和流量比尺为d
a、1米，λQ =1000；
b、10米，λQ =100；
c、1米，λQ =100000；
d、10米，λQ=100000。

2、判断题：（每小题2分）
（1）任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。

（x ）（2）水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。

（x ）（3）水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

（x ）（4）粘滞性是液体产生水头损失的内因。

（T ）（5）同样条件下直接水击比间接水击更不安全。

（T ）（6）在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。

（X ）（7）矩形断面水力最佳断面的宽深比β=2。

（T ）（8）断面比能沿流程总是减小的。

（X ）（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。

（X ）
（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。

( T ) 3、填空题：（每小题2 ～4分）
（1）牛顿内摩擦定律适用的条件是和。

答案：层流运动，牛顿液体
（2）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽kN/m2，真空度为。

答案：2，不存在.
（3）只受重力作用，静止液体中的等压面是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

答案：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⎽⎽⎽⎽h k，弗汝德数Fr⎽⎽⎽⎽⎽1。

（填写<、=、>符号）
答案：>，<。

（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⎽⎽⎽⎽。

答案：大。

（7）根据管道水头损失计算方法的不同，管道可以分为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽和⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

答案：短管，长管。

（8）在水击计算中阀门关闭的时间T s<水击相长T r的水击，称为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽水击，把T s > T r的水击称为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽水击。

答案：直接，间接。

(9)a2型水面曲线是发生在⎽⎽⎽⎽⎽⎽坡上的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽流（指急流或缓流）
的水面线，这时弗汝德数Fr沿程⎽⎽⎽⎽⎽⎽（指增大、减小或不变）
答案：陡坡，缓流，减小。

(10) 溢流堰的过堰流量与堰顶水头的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽次方成正比。

答案：3/2 。

（11） 泄水建筑物下游发生远驱水跃时，下游收缩断面水深h c 的共轭水深
h c ’’ ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽h t (h t 为下游河道的水深，填写< 、= 、>符号)
答案：填写< 、= 、>符号
(12) 按重力相似准则设计的溢流坝水力模型，长度比尺λL =25，当模型中某
点的流速为v m = o.8m/s ，则原型中对应点的流速为v p =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽m/s 。

答案：4m/s 。

4、问答题：（每小题3 ～ 4分）
（1）什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？
答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。

实际液体都具有粘滞性，在液体流动时会引起能量损失，给分析液体运动带来很
大困难。

为了简化液体运动的讨论，我们引入了理想液体的概念，忽略液体的粘
滞性，分析其运动规律，然后再考虑粘滞性影响进行修正，可以得到实际水流的
运动规律，用以解决实际工程问题。

这是水力学重要的研究方法。

（2）“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？
答案：这种说法错误的。

均匀是相对于空间分布而言，恒定是相对于时间而言。

当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。

（3）简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数λ的变化规律。

答案：通过尼古拉兹实验可以发现：在层流中λ仅是雷诺数Re 的函数并与Re
成反比；在层流到紊流过渡区，λ仅是Re 的函数；在紊流光滑区λ=f 1（Re ）； 过
渡区λ=f 2（Re ， ）；粗糙区λ=f 3（ ），紊流粗糙区又称为阻力平方区。

（4）为什么舍齐公式 只适用于阻力平方区？
答案：舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式，自然界中明渠水
流几乎都处于紊流阻力平方区，因此该公式只适用于紊流阻力平方区。

（5）流动相似的含义是什么？
答案：流动相似包括几何相似、运动相似和动力相似。

其中几何相似是前提，动
力相似是保证，才能实现流动相似。

（6）从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。

答案：均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变，但水流运动总要消耗能
量，因此从能量方程来分析，只能消耗位能来克服水流阻力。

所以均匀流只能产
生在正坡渠道中。

（7）分析水面曲线时，如何寻找急流和缓流的控制断面？
答案：急流的控制断面在上游，因为外界对急流的干扰不能向上游传播；缓流的
控制断面在下游，其原因与急流正好相反。

（8）在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别？
答案：达西定律适用于任一点的渗流流速u =kJ ，其适用于恒定均匀层流渗流；
而杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流，同一过水断面上各点的渗流流速
都相等且等于v = kJ 。

R
∆R ∆i R C v =
5、作图题：
（1）定性绘出图示管道（短管）的总水头线和测压管水头线。

(5分)
解：
（2）定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线，并注明曲线名称及流态。

(各渠段
解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算
断面建立能量方程 g
v R l h H w 2)4(2
∑+==ξλ (5分) 计算方形管道断面的水力半径和局部水头损失系数
9.10.15.022.02.0=++⨯===∑ξχ
, m A R 将参数代入上式计算，可以求解得到
/s m , m/s 3662.216.4===∴vA Q v (5分)
即倒虹吸管内通过的流量为2.662m 3/s 。

（2） 从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。

橡胶管直径D =7.5cm ，喷嘴出口直径
d =2.0cm 。

水头H =5.5 m 。

由水箱至喷嘴的水头损失h w = 0.5m 。

用压力表测得
橡胶管与喷嘴接头处的压强p = 4.9N /cm 2。

如用手握住喷嘴，需要多大的水平力
R ，行近流速v 0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1。

（15分）
解：以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水箱渐变流断面1—1和
喷嘴出口断面2—2的能量方程
H v g
++=+++000020522. (5分) 求得喷嘴出口流速和流量为 v g 22599=⨯=.m s
s
m 3000314.022==A v Q (1.5分) 橡胶管道内的流速为
s m 706.03
3==A Q v (1分)
对于喷嘴建立x
)(3233x x v v Q R A p -=-ρβ
79.187)(3233=--=v v Q A p R ρN (6.5分)
水流对喷嘴冲击力为 '=-R R 即为手握喷嘴所需之力。

(1分)
（3） 有一梯形渠道，底宽 b =10 m ，水深 h = 3 m ，边坡为 1:1，糙率 n = 0.014，底坡i =0.001。

如流动在紊流粗糙区 ，求通过的流量Q 。

(9分) 解：计算渠道断面水力要素，
过流断面面积 A bh mh =+=239m 2 (1.5分) 湿周 49.18122=++=h m b x m (1.5分)
水力半径 R A x
=
=211. m (1分) 舍齐系数 s /m 90.8012161==R n
C (2分) 通过的流量 Q = AC (R i )0.5 = 144.93 m 3/s (3分)
（4）某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。

已知渠宽B ＝18m ，流量Q ＝265m 3/s ，坝下收缩断面处水深h c =1.1m ，当坝下游水深h t =4.7m 时，问： ( 12分)
1）坝下游是否发生水跃？ （4分）
2）如发生水跃，属于何种形式的水跃？ （4分）
3) 是否需要修建消能工？若需要修建消能工，估算消力池深。

（4分） 解：1)计算临界水深h k ，判断收缩断面和下游水流流态，
q = Q/B =265/18 =14.72 m 3/sm
81.28
.972.143232===g q h k αm 因为收缩断面水深 h c =1.1 m h k 为急流，下游水深h t =4.7m > h k 为缓流， 所以溢流坝下游必定发生水跃。

2）计算收缩断面处水深h c 的共軛水深h c "
h c "＝)181(232
-+c
c gh q h
＝)11.18.972.1481(21.132
-⨯⨯+⨯ ＝5.81m
因为 h c " > h t ，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 h c "- h t =1.05 5.81 – 4.7 = 1.40 m
水力学模拟题2。

一、选择题（每小题1分，共5分）
1、明渠均匀流可能发生在：（ ）
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 、都有可能。

2、某水库水深为10m 处的绝对压强为：（ ）
A. 10kPa ；
B. 98kPa ；
C. 147kPa ；
D. 196kPa 。

3、在圆管流中，层流的断面流速分布符合：( )
A 、均匀规律；
B 、直线变化规律；
C 、抛物线规律；
D 、对数曲线规律。

4、圆柱形外管嘴的正常工作条件是：（ ）
A. A. 3(=l ～4）d ，m H 90>；
B. B. 3(=l ～4）d ，m H 90<；
C. C. l > (3～4) d ,m H 90>；
D. D. l < (3～4) d ,m H 90<。

5、粘性液体总水头线沿程的变化是：（ ）
A. A. 沿程下降；
B. 沿程上升；
C. 保持不变；
D. 前三种情况都有可能。

二、填空题（每空2分，共12分）
1、水力最优矩形断面的宽深比是 ，其水力半径等于 的一半。

2、水的运动粘滞系数随温度的升高而_ _，它的单位是 。

3、紊流时粘性底层厚度随雷诺数的增加而 。

4、明渠均匀流的 和 等物理量沿程不变。

5、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 ，临界水深将 。

6、由于薄壁堰具有稳定的 和 关系，一般多用于实验室及小河渠的 测量。

三、简答题（每小题5分，共18分）
１、试分别说明雷诺数Re ，佛汝德数Fr 的物理意义及其在水力学中的主要用途？ （5分）
2、什么是水击？减小水击压强的措施有那些？（5分）
3、“恒定流与非恒定流”，“均匀流与非均匀流”，“渐变流与急变流”是如何定义的？ （8分）
五、计算题（共65分）
1、某有机玻璃矩形断面明渠，底宽m b 15.0=，水深m h 065.0=，渠底坡02.0=i ，均匀流时测得流量s L Q /20=，试求渠道的粗糙系数n 值。

（10分）
2、一矩形断面渠道，如图所示。

已知闸前水深m H 14=，闸门开启高度m e 1=，渠道底宽m b 3=，闸孔垂直收缩系数62.0=ε，闸门局部水头损失系数1.0=ς，两段渠道的底坡分别为：01=i ，05.02=i ，渠道糙率04.0=n ，不计闸前行进流速，试判别第二段渠道中的水流为缓流或急流？并定性绘出两段渠道中的水面曲线（两段渠道均充分长）。

（提示：能量方程求出流量，在求出临界水深以及临界底坡）（15分）
3、某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。

已知渠宽m b 18=，流量s m Q /2653=，坝下收缩
断面处水深m h c 1.1=，当坝下游水深m
h t 5=时，试（1）判别收缩断面处和坝下游的流态？
（2）下游是否需要修建消能工？（15分）
4、如图所示为一平面闸门AB ，宽m b 5=，闸门在水深m H 8=下工作。

求闸门所受静水总压力的大小和作用点。

（10分）
5、图示一跨河倒虹吸管，管道直径m d 0.1=，管道总长m l 50=，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，沿程水头损失系数λ=0.024，上下游水位差m H 5=，求通过的流量Q ? 绘制管道的总水头线和测压管水头线（15分）
水力学答案
一、选择题（每小题1分，共5分）
1.B
2.D
3.C
4.B
5.A
二、填空题（每空2分，共12分）
1、 2 ； 水深
2、降低；m 2/s
3、减小
4、水深和断面平均速度
5、减小 ； 不变
6、流量 和 水头 ； 流量
三、简答题（每小题5分，共18分）
１、答：（1）雷诺数Re 的物理意义：它表征液流惯性力与粘滞力的对比关系，即Re /v d v =∙。

在水力学中主要用它来判别液流的型态是层流还是紊流。

佛汝德数Fr 的物理意义：它表征液流惯性力与重力两种作用力的对比关系。

其能量意义是表示过水断面单位重量液体平均动
能与平均势能之比的二倍开平方，
即
Fr =。

在水力学中主要用它判别水流的流态是缓流、临界流或急流。

2、答：压力管道中，由于管中流速突然变化，引起管中压强急剧增高（或降低），从而使管道断面上发生压强交替升降的现象，称为水击。

工程上常常采取以下措施来减小水击压强：
（一）延长阀门（或导叶）的启闭时间T
（二）缩短压力水管的长度
（三）修建调压室
（四）减小压力管道中的水流流速v0
3、答：（1）沿程水头损失实测装置
①设备
从水位恒定的水塔引出管道，与需要测量水头损失的新钢管相联，为了便于操作和计算，该管水平放置，两端各开一个测压孔，测压孔直径mm d 0.6=左右的测压管，用橡皮管与压差计相连接。

测压孔间距L 视采用压差计类型和测量精度而定，做到读数准确，误差在5％以内。

在测压孔两端设A 、B 两个闸阀，控制流量与排气。

闸阀距测压孔距离应大于（6～10）
d 为新钢管直径），避免闸阀后旋涡水流对测压管测流的影响。

在管道出口采用重量法或体积法测量流量。

也可在管路上装流量计测量流量。

②工作原理
水塔水位恒定，当闸门开度一定时，管中通过的流量一定，测出流量。

管道直径保持不变，
经过管道的水流为有压均匀流，水力坡度与测压管坡度相等，由压差计测出压差经简单换算即得长度为L 的管道的沿程水头损失，即
()()
γγ212221212
121p p v v g z z p p h f -=-+
-+-= （2）沿程阻力系数λ在紊流光滑区的变化规律 大量实验证明，在紊流光滑区，沿程阻力系数λ只与雷诺数Re 有关，与绝对粗糙度∆无关。

五、计算题（共65分）
1.（10分）
解：过水断面面积200975.0065.015.0m bh A =⨯==
湿周m h b 28.0065.0215.020=⨯+=+=χ 水力半径
m A
R 0348.028.000975.0===χ 0085.002.00348.00173.000975.021322132=⨯⨯==i R Q A n
2、（10分）
解：m e h c
62.0162.0=⨯==ε 由能量方程得
g v g v h H c c c 222
2ς++=
则 s m h H g v c c /44.151.01)62.014(8.921)(2=+-⨯⨯=+-=
ς
s m bv h v A Q c c c c /72.2844.15362.03=⨯⨯=== m gb Q h K 11.238.972.283223
22=⨯==
临界水深时所对应的个水力要素为：
m h b K K 22.711.2232=⨯+=+=χ s m bh n R n c K K K K /46.24)22.711.23(04.01)(115.0616161=⨯⨯=⨯==χ 0394.0346.2422.78.922=⨯⨯==K K K K B C g i χ
由于K i i >，故第二段渠道为陡坡，且综合分析其水面线为2b 型降水曲线，K h h <,水流为急流。

3、（15分）
解：（1）m s m b Q q ⋅===/72.14182653
m g q h K 81.28.972.143232===
K t K c h m h h m h >=<=51.1，，收缩断面处为急流，下游水流为缓流，所以溢流坝下游必
定发生水跃。

（2）m gh q h h c c c 81.5)11.18.972.1481(26.0)181(2"3232=-⨯+=-+=
"c t h h <，下游发生远离式水跃。

4、（10分）
解：KN b H P 15685288.922
2
=⨯⨯=⨯=γ
m H e 67.2383=== 5、（15分）
解：
按短管计算 568.00.12.025.00.150024.011
=+⨯++⨯=+=∑ςλμd L c
s m gH A Q c /4.4158.920.14568.0232=⨯⨯⨯⨯⨯==π
μ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。

(√)
24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。

(√)
25、水深相同的静止水面一定是等压面。

(√)
26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。

（×）
27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

(√)
28、陡坡上可以出现均匀的缓流。

(×)
29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。

(√)
30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。

(×)
31、缓坡上只能出现非均匀流缓流。

（×）
32、静水压强的大小与受压面的方位无关。

(√)
33、水泵的扬程就是指水泵的提水高度。

(×)
34、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。

（×）
35、平坡渠道中不可能发生均匀流。

(√)
36、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。

（√）
37、水跃只能发生于平底明渠中。

(×)
二、单项选择题(填写唯一正确答案的编号)
1、作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管咀过流量（2）
(1)大; (2)小；(3)相同；(4)无法确定。

2、根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强（1）
(1) 数值相等; (2) 数值不等;(3) 仅水平方向数值相等;(4) 铅直方向数值最大。

3、已知水流的沿程水力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（4）
(1)层流区；(2)紊流光滑区；
(3)紊流过渡粗糙区；(4)紊流粗糙区。

4、液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为（2）
（1）1 kN/m2（2）2 kN/m2
（3）5 kN/m2（4）10 kN/m2
5、紊流的断面流速分布规律符合（1）
(1)对数分布；(2)直线分布；(3)抛物线分布；(4)椭圆分布。

6、长管的总水头线与测压管水头线（1）
（1）相重合；（2）相平行，呈直线；
（3）相平行，呈阶梯状；（4）以上答案都不对。

7、渗流的达西公式只能适用于（1）
(1) 恒定均匀层流(2) 恒定均匀紊流(3)恒定均匀流；(4)非恒定流。

8、液流的沿程水力摩擦系数与边壁粗糙度和雷诺数都有关，即可判断该液流属（3）
(1)层流区；(2)紊流光滑区；
(3)紊流过渡粗糙区；(4 )紊流粗糙区。

9、堰流的流量与堰顶水头的( 2 )成正比。

(1)1/2次；(2)3/2次方；(3)2次方；(4) 1次方。

10、溢流坝下泄水流收缩断面水深h c0的跃后水深为h c02，形成远离水跃衔接的条件
是（3）
(1) h t = h c02 (2) h t > h c02(3) h t < h c02(4) 无法确定
11、按重力相似准则设计模型，若几何比尺为100，则流速比尺为（2）
（1）100；（2）10；（3）20；（4）50。

12、液体中某点的绝对压强为108kN/m2，则该点的相对压强为（4）（1）1 kN/m2（2）2 kN/m2（3）8 kN/m2（4）10 kN/m2
13、静止液体中同一点沿各方向上的压强（1）
(1) 数值相等; (2) 数值不等; (3) 仅水平方向数值相等。

14、矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比β等于（2）
( 1 ) 1 ；( 2 ) 2 ；( 3 ) 3 ；( 4 ) 4 。

15、水泵的扬程是指（2）
(1) 水泵提水高度；(2) 水泵提水高度+吸水管的水头损失；
(3) 水泵提水高度+ 吸水管与压水管的水头损失。

16、紊流粗糙区的水头损失与流速成（2）
(1)一次方关系；(2)二次方关系；(3) 1.75～2.0次方关系。

17、（3）
（1）重合；（2）平行；（3）正交。

18、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数(3 )
(1)急流和缓流；(2)均匀流和非均匀流；
(3)层流和紊流；(4)恒定流和非恒定流。

19、闸孔出流的流量与闸前水头( 3 )成正比
(1)1次方；(2)2次方；(3)0. 5次方。

20、共轭水深是指( 1) (1) 水跃的跃前水深与跃后水深(2) 溢流坝下游水流收缩断面水深
(3) 均匀流水深（4）临界水深
21、图示容器中有两种液体，密度ρ2 > ρ1，则A、B 两测压管中的液面必为(2)
(1) B 管高于A 管；(2) A 管高于B 管；(3) AB 两管同高。

22、紊流的断面流速分布规律符合（1）
( 1 )对数分布；( 2 )椭圆分布；
( 3 )抛物线分布；( 4 )直线分布。

23平底棱柱形明渠发生水跃，其水跃函数J (h1)与J (h2)的关系是（1）( 1 )J(h1)= J(h2) ( 2 )J(h1)>J(h2) ( 3 )J(h1)< J(h2)
24、盛水容器a 和b 的测压管水面位置如图(a)、(b) 所示，其底部压强分别为p a 和p b。

若两容器内水深相等，则p a和p b的关系为（1）( 1) p a> p b(2) p a< p b(3) p a = p b(4) 无法确定
25、层流断面流速分布规律符合（3）
( 1 )对数分布；( 2 )直线分布；
( 3 )抛物线分布；( 4 )椭圆分布。

26、佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数（1）
( 1 )急流和缓流；( 2 )均匀流和非均匀流；
( 3 )层流和紊流；( 4 )恒定流和非恒定流。

27、紊流中粘滞底层厚度δ比绝对粗糙高度∆大得多的壁面称为（1）
（1）光滑面( 2 )过渡粗糙面（3）粗糙面（4）以上答案均不对
三、填空题(在空格中填写正确答案)
1、水力模型的重力相似准则是模型与原型的佛汝德数相同。

2、明渠的断面和流量不变时，水跃的跃前水深越大，则跃后水深越小。

3、底流式消能工的主要形式有降低护坦、修建消能坎、综合式消能池3种形式。

4．测量明槽流量的主要工具有_堰__ 、__量水槽_ 。

5、根据管道计算方法的不同，管道可分类为 长管 和 短管 。

6、渗流的达西公式是____v=kJ__。

7、测量管道流量的主要仪器有文丘里流量计、涡轮流量计。

8、 计算明渠均匀流的公式是i R AC Q 。

9、根据管道中水击波传播时间与阀门关闭时间的对比关系，水击可分类为
（1） 直接水击 和 （2） 间接水击 。

10、底流式消力池中产生的水跃，要求是__微淹没___形式的水跃消能率高且稳定。

11、按重力相似准则设计的模型中，几何比尺为64，则流速比尺为 8 。

12、牛顿内摩擦定律适用条件是 牛顿流体 ，层流运动
13、理想液体与实际液体的主要区别是___是否存在液体的拈滞性____________
14、实际液体在流动时产生水头损失的内因是 液体的粘滞性 ，外因是 边界条件的影响。

15、水跃是水流从_急_流过渡到 缓 流的局部水力现象；当流量一定，跃前水深增大时，
则跃后水深是 减小 。

16、三种液体盛有容器中，如图所示的四条水平面，其中为等压面的是 B —B
四、问答题
1．．什么是液体的可压缩性？什么情况下需要考虑液体的可压缩性？
解：可压缩性是：当外界的压强发生变化时液体的体积也随之发生改变的特性。

液体可压
缩性一般情况下可以不必考虑，但是当外界压强变化较大，如发生水击现象时必须予以考虑。

2．有人说“均匀流一定是恒定流”，这种说法是否正确？为什么？
解：这种说法是错误的，均匀流不一定是恒定流。

因均匀流是相对于空间而言，即运动要
素沿流程不变，而恒定流是相对于时间而言，即运动要素不随时间而变。

两者判别标准不同。

3．什么是相对压强和绝对压强？
4。

写出水力半径R 的表达式。

5、请分别叙说明渠均匀流水深和临界水深的含义和区别。

6、明渠的底坡可以分为哪些类型？
7、如何用临界水深h k 与渠道内的水深h 来判别明渠水流的流态？
8、根据边界条件的不同，水头损失可以分为哪两类？
9、试叙述判断明渠水流流态有哪些方法。

10明渠均匀流产生的条件是什么？
六、根据题目要求解答下列各题
1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝1.2m ，闸门
宽B =4m ，圆弧形闸门半径R =1m ，水面均为大气压强。

确定圆弧
形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。

解：水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN
铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN,
静水总压力 P 2= P x 2+ P y 2,
P=113.50kN, tan = P y /P x =1.15 ∴ =49°
合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。

2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d ＝0.8m ，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，沿程水头损失系
数λ=0.024，上下游水位差 H =3m 。

若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 。

解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建
立能量方程
g
v R l h H w 2)4(2
∑+==ξλ 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数
9.10.15.022.0 , m 2.04/=++⨯====∑ξχd A
R
将参数代入上式计算，可以求解得到 /s m 091.2 , m /s 16.4 3===∴
vA Q v 即倒虹吸管内通过的流量为2.091m 3
/s 。

3、某水平管路直径d 1=7.5cm ，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径
d 2=2.0cm 。

用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p =49kN /m 2，管路内流速v 1=0.706m/s 。

求
水流对喷嘴的水平作用力F (可取动量校正系数为1)
解：列喷嘴进口断面1—1和喷嘴出口断面2—2的连续方程：
得喷嘴流量和出口流速为：
s m 00314.0311==A v Q
s m 9.922==A Q v 对于喷嘴建立x 方向的动量方程 )(1211x x v v Q R A p -=-ρβ 8.187)(3233=--=v v Q A p R ρN
水流对喷嘴冲击力:F 与R , 等值反向。

4、有一矩形断面混凝土渡槽，糙率n =0.014，底宽b ＝1.5m ，槽长L ＝120m 。

进口处槽底
高程Z 1=52.16m ，出口槽底高程Z 2＝52.04m ，当槽中均匀流水深h 0=1.7m 时，试求渡槽底坡
i 和通过的流量Q 。

解： i=（Z 1-Z 2）/L =0.001
55.2==bh A m 2
9.42=+=h b x m
52.0==
x
A R m s /m 06.6412161==R n C v=C (Ri )0.5＝1.46m/s
Q= vA=3.72m 3/s 。

5、有一矩形断面混凝土渡槽(n =0.014)，底宽b ＝1.5m,槽长L ＝116.5m 。

进口处槽底高
程Z1=52.06m，当通过设计流量Q＝7.65m3/s时，槽中均匀流水深h0=1.7m，试求渡槽底坡和出口槽底高程Z2？
6、图示水箱一侧有一向上开口的短管，箱内水位恒定，水通过管嘴向上喷射。

若管嘴出口至水箱水面的高度h=5 m，短管的总水头损失是短管流速水头的0.2倍，取动能校正系数α=1。

求管嘴的出流速度v及此射流达到的高度z。

7、求图中矩形面板所受静水总压力的大小及作用点位置，已知水深H=2 m，板宽B＝3m。

8、图示一跨河倒虹吸管，正方形断面，边长b=0.8m，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，沿程水头损失系数λ=0.024，已知通过流量Q=2.662m3/s。

若上下游的行进流速水头忽略不计，求上下游水位差H。

9、有一水电站引水钢管，管道长度L=2000 m，管中水流的流速v=2 m/s，管道水击波波速C＝1172 m/s。

由于管道末端阀门在2秒内完全关闭，产生水击。

10、测定90
题图所示。

已知试验段AB
管曲率半径R＝d
测AB两端测压管水头差△h
箱的水体体积为0.028m3
11、。