2025年大二（水利水电工程）水力学基础测试卷

2025年大二（水利水电工程）水力学基础测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：（总共8题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.水力学中研究液体运动的两种方法是（）A.拉格朗日法和欧拉法B.牛顿法和柯西法C.达朗贝尔法和拉格朗日法D.欧拉法和达朗贝尔法2.理想液体的特征是（）A.无黏性B.不可压缩C.无黏性且不可压缩D.有黏性3.恒定流是指（）A.流动随时间按一定规律变化B.各空间点上的运动要素不随时间变化C.各过流断面的速度分布相同D.迁移加速度为零4.圆管层流的沿程水头损失系数与（）有关。A.雷诺数B.相对粗糙度C.雷诺数和相对粗糙度D.管长5.水流在明渠中的流态为缓流时，其水深h与临界水深hc的关系是（）A.h>hcB.h<hcC.h=hcD.不确定6.水跃发生的条件是（）A.从急流过渡到缓流B.从缓流过渡到急流C.水流速度突然增大D.水流速度突然减小7.作用在平面上的静水总压力的作用点（）A.与形心重合B.在形心的上方C.在形心的下方D.与压力大小有关8.水泵的扬程是指（）A.水泵提水高度B.水泵提水高度+吸水管的水头损失C.水泵提水高度+压水管的水头损失D.水泵提水高度+吸水管与压水管的水头损失第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：（总共5空，每空2分，请将正确答案填在横线上）1.液体的黏滞性随温度的升高而______。2.流线是一条表示______的曲线。3.均匀流的总水头线是一条______线。4.明渠均匀流的形成条件是______、______、______。5.压力体是由______、______和______所围成的封闭体积。（二）简答题（共20分）答题要求：（总共2题，每题10分，请简要回答问题）1.简述恒定总流的能量方程及其应用条件。2.简述堰流的分类及特点。（三）计算题（共20分）答题要求：（总共2题，每题10分，请写出详细的计算过程）1.已知某圆管的直径d=100mm，通过的流量Q=0.01m³/s，水温t=20℃，试判断管中水流的流态。（20℃时水的运动黏滞系数ν=1.01×10⁻⁶m²/s）2.有一矩形断面渠道，底宽b=2m，水深h=1m，糙率n=0.025，底坡i=0.0009，试求通过渠道的流量Q。（谢才系数C=R¹/⁶/n，R为水力半径）（四）案例分析题（共10分）答题要求：（总共1题，每题10分，请阅读案例并回答问题）某水利枢纽工程中，有一条灌溉渠道。在渠道运行过程中，发现渠道某段出现了水流不畅、水位壅高的现象。经检查发现，该段渠道断面尺寸变小，且有杂物堵塞。1.请分析渠道出现水流不畅、水位壅高现象的原因。2.针对该问题，提出相应的解决措施。（五）论述题（共10分）答题要求：（总共1题，每题10分，请论述相关内容）论述水力学在水利水电工程中的重要性及应用领域。答案：第I卷1.A2.C3.B4.A5.A6.A7.C8.D第II卷（一）填空题1.减小2.某一时刻液体质点运动方向3.平行于渠底的直4.明渠必须是长直的棱柱形渠道；底坡i>0；渠道表面粗糙系数n沿程不变5.受压面；受压面的延长面；自由液面或其延长面（二）简答题1.恒定总流的能量方程为：z1+p1/ρg+v1²/2g=z2+p2/ρg+v2²/2g+hw。应用条件为：恒定流；不可压缩液体；质量力只有重力；所取两过水断面应符合渐变流条件，但两断面之间可以是急变流。2.堰流可分为薄壁堰流、实用堰流和宽顶堰流。薄壁堰流的特点是堰顶厚度δ较小，水流过堰时堰顶水面呈单一的降落曲线；实用堰流的堰顶厚度δ稍大，水流过堰时堰顶水面有收缩和扩散现象；宽顶堰流的堰顶厚度δ较大，水流过堰时堰顶水面有较长的渐变段。（三）计算题1.解：雷诺数Re=vd/ν，其中v=4Q/(πd²)。v=4×0.01/(3.14×0.1²)=1.27m/sRe=1.27×0.1/(1.01×10⁻⁶)=125743>2000，所以管中水流为紊流。2.解：水力半径R=bh/(b+2h)=2×1/(2+2×1)=0.5m谢才系数C=R¹/⁶/n=0.5¹/⁶/0.025=48.4流量Q=AC√(Ri)=bhC√(Ri)=2×1×48.4√(0.5×0.0009)=1.8m³/s（四）案例分析题1.渠道断面尺寸变小导致过流面积减小，流速增大，水头损失增加，从而水流不畅。杂物堵塞进一步增加了水流阻力，使水位壅高。2.措施：清理渠道内的杂物；修复渠道断面，使其尺寸恢复正常；对渠道进行定期检查和维护，防止类似问题再次发生。（五）论述题水力学在水利水电工程中具有极其重要的地位。在大坝设计中，水力学原理用于计算上下游水位差、渗流等，确保大坝安全稳定。在水电站中，通过水力学分析确定水流能量转换