明渠水流有哪三种流态

1、思考题6.1 明渠水流有哪三种流态，是如何定义的，判别标准是什么？6.2 急流、缓流、临界流各有哪些特点？6.3 弗劳德数的物理意义是什么？为什么可以用它来判别明渠水流的流态？6.4 什么叫断面比能？它与断面单位重量液体的总能量 E 有何区别？6.5 何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？6.6 若渠道断面形状，尺寸一定， 只使得流量比原来的流量 增大为 (即 ) ，试在同一图上绘出比能曲线，比较哪一个的临界水深大；如果只增大底坡， 又怎样变化？ 6.7 陡坡、缓坡、临界坡是怎样定义的？如何判别渠道坡度的陡缓？6.8 缓坡渠道只能产生缓流，陡坡渠道只能产生急流，对吗？缓流或急流为均匀流时，只能

2、分别在缓坡或陡坡上发生，对吗？ 习题6.1 一矩形断面渠道 为 3 m , 为 4.8 m3/s , 为 0.022 , 为 0.0005 。试求：( 1 ) 水流作均匀流时微波波速；( 2 ) 水流作均匀流时的弗劳德数；( 3 ) 从不同角度判别明渠水流流态。6.2 一梯形断面渠道,为8 m,为1,为0.014,为0.0015 ；当流量分别为 = 8 m3/s,= 16 m3/s 时。求： ( 1 ) 用试算法计算流量为 时临界水深；( 2 ) 用图解法计算流量为 时临界水深； ( 3 ) 流量为 及 时，判别明渠水流作均匀流的流态。6.3 有一无压圆管，管径 为 4 m ，流量 为15.3

3、 m3/s 时，均匀流水深 为3 .25 m 。试求：( 1 ) 临界水深； ( 2 ) 临界流速； ( 3 ) 微波波速；( 4 ) 判别均匀流时流态。 6.4 证明：当断面比能 以及渠道断面形式、尺寸（,）一定时，最大流量相应的水深是临界水深。 6 .5 一矩形渠道 为5 m , 为0.015 , 为0.003 ；试计算该明渠在通过流量 = 10 m3/s 时的临界底坡，并判别渠道是缓坡或陡坡。6.6 试分析并定性绘出图中三种底坡变化情况时，上下游渠道水面线的形式。已知上下游渠道断面形状、尺寸及粗糙系数均相同并为长直棱柱体明渠。6.7 上、下游断面形状尺寸与粗糙系数均相同的直线渠道，上游为

4、平底，下游为陡坡。在平底渠段设有平板闸门，已知闸孔开度e小于临界水深，闸门至底坡转折处的距离为L，试问当L的大小变化时，闸门下游渠中水面线可能会出现哪些形式？6.8 如图所示三段底坡不等的直线明渠，各段渠道断面形状、尺寸及粗糙系数均相同,上、下渠道可视为无限长，中间段渠道长度为，试分析当中段渠道长度变化时渠中水面线可能出现哪些形式？6.9 有一梯形断面渠道，底宽 为 6 m ，边坡系数 为 2 ,底坡 为 0.0016，为 0.025 ，当通过流量 为10 m3/s时，渠道末端水深 为1.5 m 。计算并绘制水面曲线。 6.10 有一长直的棱柱体渠道，设有两平板闸门。当通过某一流量时渠中正常水

5、深为、临界水深 ，各闸门的开度如图所示，试绘出各段渠道水面曲线的形式。6.11 一矩形断面明渠，为 8 rn ,为0.025 , 为 0.000 75 ，当通过流量 为 50 m3/s时，已知渠末断面水深 为5.5m,试问上游水深 为4.2m 的断面距渠末断面的距离为多少？6.12 在矩形平底渠道上,装有控制闸门，闸孔通过流量为 12.7 m3/s ，收缩断面水深 为0.5 m，渠宽 为3.5 m , 为0.012，平底渠道后面接一陡坡渠道，若要求坡度转折处水深为临界水深 ，试问收缩断面至坡度转折处之间的距离为多少？6.13 平底矩形渠道后，紧接一直线收缩的变宽陡槽，断面仍为矩形，进口宽度 与上游渠道相等,为 8 m，出口宽度为4 rn ，陡槽底坡 为0 .06, 为0.016 ，槽长为 100 m 。试绘出陡槽中通过设计流量 40 m3/s时的水面线。6.14 如图所示矩形渠道设置一潜坎，试证明缓流通过潜坎时，水面要下降，而急流通过潜坎时，水面要上升（不计损失）。6.15 试