明渠恒定均匀流

1、明渠恒定均匀流 一、判断题 1. 矩形断面水力最佳断面的宽深比6=2。 （ ） 2. 水力最佳断面是指渠道壁面光滑，水流顺畅的断面。 （ ） 3. 明渠中均匀流一定是包定流。（） 4. 棱柱体渠道内都可以形成均匀流。 （ ） 5. 由丁明渠底坡i可以大丁、等丁、小丁零，而明渠均匀流的水力坡度 J=i , 所以明渠均匀流的水力坡度J也可以大丁、等丁、小丁零。（） 6. 明渠均匀流一定在包定流中才能产生。 （ ） 7. 逆坡渠道也可以产生均匀流。 （ ） 8. 弯曲的正坡明渠中也可以产生均匀流。 （ ） 9. 明渠均匀流是重力沿流向的分力和阻力相平衡的流动。 （ ） 10. 水力最佳断面是指过水断

2、面面积一定时通过流量最大的断面。 （ ） 11. 当矩形的水力半径等丁水深时，该矩形断面即为水力最佳断面。 （ : 12. 横断面形状及尺寸沿流向不变的明渠称为棱柱体明渠。 （ ） 二、选择题 1. 一梯形断面渠道，底宽b=2m边坡系数m=1.0,明渠中的水深h=0.5m,则湿 周7、水力半径R分别为（） A、3.414, 0.366 B、3.5, 0.30 C 、3.414, 0.30 D 、3.5, 0.366 2. 明渠均匀流是指（ ） A、 速度方向不变，大小可以沿流向改变的流动 B、 运动要素不随时间变化的流动 C、 断面流速均匀分布的流动 Dk流速大小方向沿流向不变的流动 3. 在

3、明渠中不可以发生的流动是（ ） A、包定均匀流； B 、包定非均匀流； C、非包定均匀流； D、非包定非均匀流。 4. 明渠水力最佳断面（在 Q i、n 一定的条件下）是（ ） A、缓流过渡到急流是的断面 B、过水断面面积最小的断面 C、Fr=1的断面 D 、湿周最大的断面 5. 矩形断面明渠水力最佳断面的宽深比 6等丁（） A、1 B 、2 C 、3 D 、4 6. 水力最佳断面是（ ） A、湿周一定，面积最大的断面 B、面积一定，湿周最小的断面 C、最低造价的断面 D 、最小糙率的断面 7. 梯形断面底宽4.14米，水深5米，最佳水力断面边坡系数为( ) A 1.5 B 、2.0 C 、1

4、.0 D 、3.5 三、 简答题 1. 简述明渠均匀流的特性和形成条件， 从能量观点分析明渠均匀流为什么只能 发生在正坡长渠道中？ 2. 什么是正常水深？它的大小与哪些因素有关？ 3. 什么是水力最佳断面？矩形断面渠道水力最佳断面的底宽 b和水深h是什么 关系？ 4. 什么是允许流速？为什么在明渠均匀流水力计算中要进行允许流速的校 核？ 5. 从明渠均匀流公式导出糙率的表达式，并说明如何测定渠道的糙率。 6. 欲将产生均匀流的渠道中的流速减小，以减少冲刷，现流量保持不变，问有 几种方法可达到目的？ 7. 与有压管流向比，明渠水流的主要特征是什么？ 8. 当其它条件相同时，糙率n、底宽b或底坡i

5、分别发生变化时，正常水深将 如何变化？ 四、 计算题 1. 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。(3.09m3/s) 2. 修建混凝土砌面(较粗糙)的矩形渠道，要求通过流量 Q=9.7m3/s,底坡 i=0.001，试按水力最优断面设计断面尺寸。(h=1.7m,b=3.4m) 3. 修建梯形断面渠道，要求通过流量Q= 1m3/s,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0.8m/s,设计断面尺寸。(h=0.5m,b=2m) 4. 已知一钢筋混凝土圆形排水管道，

6、污水流量Q=0.2m3/s,底坡i = 0.005,粗糙 系数n=0.014，试确定此管道的直径。(d=0.49m,qu0.5m) 5. 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。(0.97m3/s) 6. 一梯形土渠，按均匀流设计。已知水深入为 1.2m,底宽b为2.4m,边坡系 数m为1.5,粗糙系数n为0.025,底坡i为0.001&求流速v和流量Q。 (1.32m/s,0.65m3/s) 7. 红旗渠某段长而顺直，渠道用浆砌条石筑成(n为0.028),断面为矩形，渠道 按水力最佳断面设计，底宽 b为8

7、m,底坡i为而1/8000,试求通过流量。 (20.3m3/s) 8. 某水库泄洪隧道，断面为圆形，直径 d为8m,底坡i为0.002粗糙系数n为 0.014水流为无压均匀流，当洞内水深h为6.2m时，求泄洪流量。(241.3m3/s) 9. 一梯形混凝土渠道，按均匀流设计。已知 Q为35m3/s,b为8.2m,m为1.5,n 为0.012及i为0.00012，求h0 (用试算法和图解法)(2.34m) 10. 某电站进水口后接一方圆形无压引水隧洞， 断面尺寸如图所示，n为0. 018, i为0.0022:试求当引水流量Q为5m3/s，洞内为均匀流时的水深h。(1.25m) 11. 一梯形灌溉

8、土质渠道，按均匀流设计。根据渠道等级、土质情况，选定底坡 i为0.001, m为1.5, n为0.025,渠道设计流量Q为4.2m3/s，并选定水深h 为0.95m，试设计渠道的底宽bo (3.2m) 12. 某排水干渠，修建在密实的粘土地段，按均匀流设。底坡i为1/6000,m为3, n为0.025, h为6m,要求排泄流量Q为800m3/s,试确定底宽b,并校核渠道 流速是否满足不冲流速的要求。(b=71m,v=1.5m/s) 13. 一梯形渠道，流量Q为10m3/s，底坡i为1/3000,边坡系数m为1,表面用 浆砌块石衬砌，水泥沙浆勾缝，已拟定宽深比 b/h为5,求渠道的断面尺寸。 (n 取 0.03,b=7.8m,h=1.56m)