1、水力學課程考核說明一、課程的性質 水力學是中央廣播電視大學水利水電工程與管理專業 （專科） 必修的一門主要技術基礎 課。學習本課程的主要任務是：培養學生掌握水流運動的基本概念、基本理論和分析方法， 正確區分不同水流的運動狀態和特點； 研究水流運動的規律， 掌握并能應用水流運動基本方 程，進行水利水電工程常見的水力設計計算， 包括建筑物水力荷載 （不包括脈動和風浪荷載） 的確定、 過水能力的計算和過流建筑物尺寸的設計， 水流銜接和消能的水力計算， 了解主要 水流運動要素的量測技術； 為學習后續課程和從事專業技術工作打下良好的基礎。二、關于課程考核的有關說明1、考核對象 中央廣播電視大學開放教育試

2、點水利水電工程與管理專業 （?？疲?的學員。2 、考核方式 本課程采用形成性考核和期末考試（終結性考核）相結合的考核方式，滿分為100 分，及格為 60分。其中形成性考核占考核總成績的20%；期末考試成績滿分為 100 分，占考核總成績的 80%。形成性考核以中央電大統一組織編寫的形成性考核冊（由 4 次形成性考核組成）為主， 在規定的時間內完成， 由輔導教師根據作業完成的質量進行評分。 學員形成性考核冊的完成、 閱改情況由中央電大和各省電大分階段進行檢查。期末考試由中央電大統一命題，統一組織考試。3、命題依據本考核說明是依據 2005年 6月修改審定的 開放教育試點水利水電工程與管理專業 （

3、專 科）水力學課程教學大綱制定的。 本課程所采用的文字教材為李國慶主編、中央廣播電視 大學出版社出版的水力學教材。本考核說明及本課程所采用的文字教材是考試命題的基本依據。4、考試要求 本課程考試主要考核學員對水力學基本概念、基本理論和水力計算基本方法的掌握情 況。本考核說明對水力學各章內容規定了考核知識點和考核要求， 考試按了解、 理解和掌握 3 個層次提出學生對知識點應達到的考核標準?！傲私?”是最低層次的要求，凡是屬于需要了解的知識點，要求對它們的概念和水流現象有基本的認識?！袄斫?”是較高層次的要求，對待水力學基本概念，水流運動現象和基本理論的有關知識點，在理解的基礎上要對相關問題能進行

4、分析和判斷并得到正確的結論?！罢莆?”是最高層次的要求，凡是需要掌握的知識點，要求學員能運用所學的知識和方法 正確地分析水流運動并進行實際工程的水力計算， 這是學習水力學的重點。 它們將在今后專業課學習和工作中經常用到。5、命題原則（1） 命題范圍： 在本課程教學大綱和考核說明所規定的內容和要求范圍內命 題，不得任意擴大和縮小考試范圍。（ 2）試題的組成與覆蓋面：命題應注意知識的覆蓋面，同時要突出重點。試題的題量 和難易程度要適當， 其難度分為容易、 中等和較難三個層次， 它們的組成比例約為 35:50:15 。（3）試題中各種能力層次的題量比例為：了解： 10%，理解： 30%，掌握： 60

5、%。6、試題類型和結構 試題類型可分兩類：基本概念題 （ 判斷題、選擇題、問答題）和應用計算題（包括計算 題和作圖題） 。以上兩類題型的組成比例約為 40:60 。7、終結性考核的要求（ 1）終結性考核為閉卷考試。（ 2）答題時間：期末考試的筆試時間為90 分鐘。（ 3）其它說明： 學員參加考試應帶鋼筆、 鉛筆、 三角板或直尺、 橡皮和計算器。三、課程考核的內容和基本要求說明： ：帶的知識點將只在形成性考核中進行考核，終結性考核不再涉及。第 1章 緒 論考核知識點：1. 液體運動的基本特征。2. 連續介質和理想液體的概念。3. 液體主要物理性質： 慣性、萬有引力特性 （重力）、粘滯性、 可壓縮

6、性和表面張力特性。4. 物理量量綱的概念和單位。5. 作用在液體上的兩種力：質量力、表面力?？己艘?. 了解液體流動的基本特征，理解連續介質與理想液體的概念和在水力學研究中的作 用。2. 理解液體 5 個主要物理性質及其特征值和度量單位， 重點掌握液體粘滯性及粘滯系數、 牛頓內摩擦定律及其適用條件。了解什么情況下需要考慮液體的可壓縮性和表面張力 特性。3. 了解量綱的概念，并且能表示各種物理量的量綱和單位。4. 了解質量力、表面力的定義，理解單位表面力（壓強、切應力）和單位質量力的物理 意義。第 2章 水 靜 力 學考核知識點1. 靜水壓強及其兩個特性；等壓面概念。2. 靜水壓強基本公式及其

7、物理意義。3. 靜水壓強的表示方法、單位和水頭的概念。4. 靜水壓強的量測和計算。5. 作用于平面上靜水總壓力圖解法和解析法計算。6. 作用在曲面上水平分力計算和鉛垂分力的計算?？己艘?. 理解靜水壓強的兩個特性和等壓面的概念和性質。2. 掌握靜水壓強基本公式并能用來進行靜水壓強計算，理解公式的物理意義。3. 理解靜水壓強 3 種表示方法（絕對壓強，相對壓強，真空度）及它們間的相互關系和 換算，注意真空度的概念，理解表示壓強的單位和位置水頭、壓強水頭、測壓管水頭 的概念。4. 了解靜水壓強量測的原理和方法，掌握應用靜水壓強基本公式和等壓面進行靜水壓強 計算。5. 掌握繪制靜水壓強分布圖的繪制

8、和計算作用在平面上靜水總壓力的圖解法和解析法。6. 掌握壓力體圖的構成和鉛垂作用力方向的判別，以及計算作用在曲面上的靜水總壓力 水平分力和鉛垂分力的方法。第 3 章液體運動的基本理論考核知識點1. 描述液體運動的兩種方法：拉格朗日法和歐拉法。2. 液體運動的分類和基本概念。3. 恒定總流連續性方程及其應用。4. 恒定總流能量方程及其應用。5. 恒定總流動量方程及其應用。考核要求1. 了解描述液體運動的拉格朗日方法和歐拉法。2. 理解液體流動的分類和基本概念（恒定流與非恒定流，均勻流與非均勻流，漸變流與 急變流；流線與跡線，元流，總流，過水斷面，流量與斷面平均流速，一維流動、二 維流動和三維流動

9、等） ，并能在分析水流運動時進行正確判斷和應用。3. 掌握恒定總流連續性方程的不同形式和應用。4. 掌握恒定總流能量方程的形式、應用條件和注意事項，理解能量方程的物理意義、水 頭線繪制方法和水力坡度的概念， 能熟練應用恒定總流能量方程進行計算。5. 掌握恒定總流投影形式的動量方程、應用條件和注意事項，正確分析作用在控制體上 的作用力和確定作用力及流速投影分量的正負號， 能熟練應用恒定總流動量方程、 能量 方程和連續方程求解實際工程中的水力學問題。第 4 章 液體流動型態與水頭損失考核知識點1. 流動阻力和水頭損失分類2. 均勻流邊界切應力分布規律， 沿程水頭損失計算公式達西公式。3. 雷諾實驗

10、， 液體流動的兩種型態 （層流、 紊流）和判別方法， 雷諾數 Re。4. 圓管均勻層流的流速分布和沿程水頭損失。5. 紊流特征；紊流切應力的產生原因；粘性底層與邊界粗糙度對紊流運動的影響，紊 流流速分布。6. 尼古拉茲實驗和沿程水力摩擦系數 的變化規律。7. 計算沿程水頭損失的經驗公式舍齊公式和曼寧公式。8. 局部水頭損失計算?？己艘?. 理解流動阻力與水頭損失產生的原因和分類，理解水力半徑的概念。2. 了解均勻流邊界切應力分布規律，熟練掌握計算沿程水頭損失的達西公式和影響沿程 水力摩擦系數 的因素。3. 理解雷諾實驗現象和雷諾數 Re 的物理意義，掌握液體流動的兩種流態（層流、紊流） 的特

11、點和判斷方法。4. 理解圓管均勻層流的流速分布規律和水頭損失計算公式，對照達西公式掌握沿程水力 摩擦系數 的變化規律。5. 了解紊流特征、紊流脈動的時均處理方法和紊流附加切應力產生的原因，理解粘性底 層與邊界粗糙度對紊流運動的影響，掌握紊流光滑區、紊流粗糙區和紊流過渡區的概 念。了解紊流流速分布與層流流速分布的不同和原因。6. 理解尼古拉茲實驗中沿程水力摩擦系數的變化規律，會確定不同流區的 值和用達西公式計算沿程水頭損失。7. 掌握舍齊公式和曼寧公式， 理解舍齊公式與達西公式的聯系和適用條件。8. 能正確選擇局部水頭損失系數，掌握局部水頭損失計算。第 5 章 有壓管道流動考核知識點1. 管道的

12、分類，短管與長管的計算理方法的區別。2. 短管與長管管道水力計算和水頭線的繪制。3. 復雜管道的水力計算方法。4. 水擊：水擊現象、特征和分類，直接水擊壓強計算?？己艘?. 了解管道的分類（簡單管道和復雜管道，短管與長管），理解短管與長管計算方法的區別。2. 掌握短管與長管水力計算方法和水頭線的繪制，并能進行虹吸管、倒虹吸、水泵裝置 等典型的管道水力計算和確定相應的安裝高度和水泵揚程。3. 了解復雜管道 （串聯、并聯和沿程泄流管） 的水流特點和計算方法。4. 了解水擊現象、 水擊傳播特征和分類， 會進行直接水擊壓強計算。第 6 章 明渠均勻流考核知識點：1. 明渠水流分類和特點，明渠的幾何特

13、征和底坡。2. 梯形斷面明渠斷面的面積、濕周和水力半徑的計算。3. 明渠均勻流的特征和形成條件；明渠均勻流公式；舍齊系數C 和糙率 n；水力最佳斷面，允許流速，綜合糙率和復式斷面。4. 明渠均勻流水力計算?？己艘?. 了解明渠水流的分類 （恒定與非恒定， 均勻流和非均勻流， 漸變流和急變流） 和特點， 了解棱柱體渠道的概念。2. 掌握梯形斷面明渠斷面的水力要素的概念，以及面積、濕周和水力半徑的計算。3. 理解明渠均勻流的特征和形成條件，熟練掌握明渠均勻流公式以及舍齊系數C 的計算，理解糙率 n 和允許流速在明渠均勻流水力計算中的作用和確定方法，掌握梯形明 渠水力最佳斷面的條件，了解綜合糙率的

14、確定和復式斷面水力計算方法。4. 掌握明渠均勻流水力計算的類型和計算方法。第 7 章 明渠恒定非均勻流考核知識點1. 明渠水流緩流、急流、臨界流3 種流態和判別，弗汝德數 Fr。2. 斷面比能 Es。3. 臨界水深 hk。4. 臨界底坡 i k。5. 水躍、跌水現象和流動特征，水躍方程和共軛水深計算，水躍能量損失和躍長的確6. 棱柱體明渠恒定非均勻漸變流水面曲線分析。7. 明渠恒定非均勻漸變流水面曲線計算。8. 彎道水流特征?？己艘?. 掌握明渠水流三種流態（急流、緩流、臨界流）的特征和判別方法，理解弗汝德數 Fr 的物理意義。2. 理解斷面比能 Es 的概念和特性， 會用斷面比能判別明渠水

15、流流態。3. 理解臨界水深 hk 的定義，會進行臨界水深計算并用hk 進行流態判別，要掌握矩形明渠臨界水深計算公式。4. 理解臨界底坡 ik的概念，能用臨界底坡 ik 判別陡坡與緩坡以及均勻流流態。5. 理解水躍和跌水現象的流動特征，了解水躍方程，掌握矩形斷面水平明渠共軛水深計 算公式。了解水躍能量損失和躍長的計算方法。6. 理解棱柱體明渠恒定漸變流水面線分類、分區和變化規律，能正確進行水面線分析和 不同底坡明渠水面線的銜接。7. 能進行明槽恒定非均勻漸變流水面曲線的分段求和法。8. 了解彎道水流的運動特征和對河道演變及泥沙運動的影響。第 8 章 過流建筑物水力計算和消能設計考核知識點1. 堰

16、流與閘孔出流的流動特性、聯系和區別。2. 堰和堰流的分類。3. 堰流水力計算：薄壁堰、實用堰和寬頂堰水力計算。4. 閘孔出流水力計算。5. 泄水建筑物下游的水流銜接與底流消能?？己艘?. 了解堰流與閘孔出流的流動特性、 聯系與區別， 掌握堰流與閘孔出流的判別。2. 堰和堰流的分類： 薄壁堰、實用堰、 寬頂堰；自由出流、 淹沒出流。3. 了解薄壁堰的用途和流量計算，掌握堰流公式和實用堰、寬頂堰水力計算，會正確選 擇和計算流量系數、 淹沒系數、 側收縮系數等各種經驗系數值。4. 掌握閘孔出流計算公式 并能進行閘孔出流水力計算。5. 了解泄水建筑物下游水流銜接的特征和消能形式，掌握底流消能消力池的

17、水力設計方 法。第9滲流考核知識點1. 滲流的基本概念與滲流模型。2. 滲流基本定律：達西定律表達式和滲透系數。3. 地下河槽恒定滲流：均勻滲流計算，杜皮幼（dupuit）公式；恒定非均勻漸變滲流浸潤線分析。4. 普通井和井群水力計算。考核要求1. 了解滲流的運動特點，理解滲流模型的概念和建立的條件。2. 掌握滲流基本定律達西公式和其適用范圍， 了解滲透系數確定方法。3. 了解地下河槽均勻滲流的計算方法，理解杜比公式與達西公式的區別，對照明渠水面 曲線分析，了解浸潤曲線的特點和分析方法。4. 了解集水廊道、井和井群水力計算方法。5. 了解求解滲流的一般方法。第 10 章水力模型試驗基礎與量測技

18、術考核知識點：1. 相似現象2. 相似原理，相似準則，重力相似準則，粘滯力相似準則，相似比尺。3. 流速、流量和壓強的基本量測方法。考核要求1. 理解相似現象和水流的相似特征。2. 了解相似原理，理解重力相似準則和粘滯力相似準則，能根據長度比尺確定在單項 力相似條件下的流速比尺和流量比尺，進行模型與原型流速、流量和幾何量的換算。3. 了解流速、流量和壓強的基本量測方法。四 、 試題類型及規范解答舉例根據考核內容和考核要求編寫了試題范例。本試題范例僅說明考題類型和試題的難易 程度， 并不包涵所有的試題， 可以供學習者復習參考。 具體考試范圍請參見前面的考核內容 和考核要求。1、單項選擇題（每小題

19、 3 分）（ 1）靜止液體中同一點各方向的壓強（ ）a 、數值相等 ; b 、數值不等 ; c、僅水平方向數值相等 ; d、鉛直方向數值最大本題難度：容易。主要考核學生對靜水壓強特性的理解。答案：2）在平衡液體中，質量力與等壓面a、重合；b、平行c、斜交；d、正交。本題難度：中等。主要考核學生對等壓面概念的理解。答案： d（ 3）液體只受重力作用，則靜止液體中的等壓面是（ ）a、任意曲面； b、水平面 c、斜平面； d、旋轉拋物面。本題難度：容易。主要考核學生對等壓面概念的理解。答案： b（4）液體中某點的絕對壓強為 88kN/m 2，則該點的相對壓強為（ ）2a、10 kN/m2b、-10k

20、N/m 22c、12 kN/m 22d、-12 kN/m 2本題難度： 容易。主要考核學生對靜水壓強換算的掌握。 答案：b（ 5） 過水斷面是指（ ）a、與流線平行的斷面；b、與流線正交的橫斷面c、與流線斜交的橫斷面；d、與跡線正交的橫斷面。本題難度：容易。主要考核學生對過水斷面的理解。答案： b（ 6）水力學中的一維流動是指（ ）a、恒定流動； b、均勻流動；c、層流運動； d、運動要素只與一個坐標有關的流動。答案： d（ 7）作用水頭相同時，孔口的過流量要比相同直徑管咀的過流量（ ）a、大 ;b、小 ；c、相同 ； d、無法確定 。答案： b與邊壁粗糙度和雷諾數Re 都有關，即可以8）已知

21、液體流動的沿程水力摩擦系數 判斷該液體流動屬于a、 層流區； b、紊流光滑區；c、紊流過渡粗糙區；d、紊流粗糙區本題難度：中等。主要考核學生對沿程水力摩擦系數的理解。答案： c9）有壓管道的管徑 d與管流水力半徑的比值 d /R=（ ）a、 8；b、4；c、 2；答案： b（10）層流斷面流速分布規律符合a 、對數分布； b 直線分布；答案： c（ 11）突擴前后有壓管道的直徑之比）a、2：1b、 1：1c、1：答案： a（12）紊流粗糙區的水頭損失與流速成a、一次方關系； b、二次方關系；答案： b（13）水泵的揚程是指a、 水泵提水高度 ;b、d、1。c、拋物線分布；d、 橢圓分布。d1/

22、d2 =1 ： 2，則突擴前后斷面的雷諾數之比為2d、 1：4c、1.75 2.0 次方關系； d、不能確定（）水泵提水高度 +吸水管的水頭損失;c、水泵提水高度 +吸水管與壓水管的水頭損失d、以上答案都不是答案： c14）從力學角度看，雷諾數所表示的兩種力的對比關系是a、呈拋物線分布c 、比層流分布更均勻b 、呈線性分布 d、比層流分布更不均勻a、慣性力與粘滯力 ；b、 慣性力與重力c、重力與粘滯力 ；d、 壓力與粘滯力答案：a、15）紊流的流速分布為答案： c16）長管的總水頭線與測壓管水頭線a、相重合； b、相平行，呈直線； c、相平行， 呈階梯狀。答案： a17）矩形水力最佳斷面的寬深

23、比 =a、 1；b、2；c、 3； d、4答案： b18）在明渠中不可以發生的流動是（ ）a、恒定均勻流；b、恒定非均勻流；c、非恒定均勻流；d、非恒定非均勻流。答案： c19）在緩坡明渠中不可以發生的流動是（ ）a、 均勻緩流； b、均勻急流； c、非均勻緩流； d、非均勻急流。答案： bh = 0.420）底寬 b = 1.5 m 的矩形明渠，通過的流量 Q = 1.5 m 3/s，已知渠中某處水深m，則該處水流的流態為（）a、緩流；b、急流；c、臨界流；答案： b（21）閘孔出流的流量與閘前水頭的（）成正比。a、1 次方b、2 次方c、 3/2 次方d、 1/2 次方答案： d（22）堰

24、流的流量與堰頂水頭的成正比。a、 1/2 次方； b、 3/2 次方c、 2次方；d、1 次方答案： bhc 的共軛水深為 hc2 ，下游河道水深為（）ht，形成a、 ht = hc2b、ht > hc2c、ht < hc2d、無法確定答案： c24）滲流研究的對象是（）的運動規律。23）溢流壩下泄水流收縮斷面水深 遠離水躍的條件是a、重力水； b、毛細水； c、氣態水； d、薄膜水。 答案： a25）滲流的達西公式只能適用于a、 恒定均勻層流 b、 恒定均勻紊流c、恒定均勻流； d、非恒定流 。答案： a26）按重力相似準則設計的水力學模型，長度比尺 L=100，模型中水深為 0

25、.1m，則）a、0.5 m；b、1 m；c、5.0 m；d、10 m 。答案： d27）、按重力相似準則設計模型，若幾何比尺為100，則流速比尺為a、 100 ；b、 10 ；c、 20 ；d、50。原型中對應點水深為答案： b28）測量水槽中某點水流流速的儀器有a、文丘里計b、畢托管c、測壓管d、薄壁堰答案： b29）量測明槽流量的儀器是a、文丘里計； b、電磁流量計；c、量水堰；d、孔板流量計。答案： c2、判斷題（每小題 3 分）（1）理想液體就是不可壓縮液體。答案：錯誤2）作用任意平面上靜水總壓力的作用點與平面的形心點重合。答案：錯誤3）均質連續靜止液體內任何一點的測壓管水頭等于常數。

26、答案：正確4）水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。答案：錯誤5）漸變流過水斷面上各點的測壓管水頭都相同。答案：正確6）水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。答案：錯誤7）紊流光滑區的沿程水頭損失系數僅與雷諾數有關。答案：正確8）粘滯性是液體產生水頭損失的內因。（）答案：正確9）園管中層流的雷諾數必然大于3000。答案：錯誤10）同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。（）答案：正確11）矩形斷面明渠水力最佳斷面的寬深比為=2。（）答案：正確12）兩條明渠的斷面形狀、尺寸、糙率和通過的流量完全相等，但底坡不同，因此它們的正常水深不等。（）答案：正確13）在正坡非棱柱渠道內可以形成均勻流。（）

27、答案：錯誤14）緩坡上可以出現非均勻流急流。（）答案：錯誤15）陡坡上出現均勻流必為急流，緩坡上出現均勻流必為緩流。（）答案：正確16）明槽水流的斷面比能沿流程總是減小的。（）答案：錯誤17）在流量和渠道斷面形式一定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。（ ）答案：錯誤18）滲流達西定律適用的條件是恒定均勻層流滲流，并且無滲透變形。答案：正確（ 19）兩個液流只要在相應點的速度和加速度的大小成比例，則兩個液流就是運動相似的。（ ）答案：錯誤3、問答題（每小題 6 分）（ 1）什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？ 本題難度： 中等。要求學生掌握理想液體的概念和水流運動分析方法。評分標準

28、：寫出定義， 3 分；原因敘述正確， 3 分。答案： 理想液體是指沒有粘滯性的液體。實際液體都具有粘滯性， 在液體流動時會引起能量損失， 給分析液體運動帶來很大困難。 為了簡化液體運動的討論， 我們引入了理想液體的概念， 忽略液體的粘滯性， 分析其運動規 律，然后再考慮粘滯性影響進行修正， 可以得到實際水流的運動規律， 用以解決實際工程問 題。這是水力學重要的研究方法。（ 2）“均勻流一定是恒定流” ，這種說法是否正確？為什么？ 本題難度：中等。要求學生掌握均勻流和恒定流的概念。 評分標準：判斷是否正確， 3分；原因敘述正確， 3 分。答案： 這種說法錯誤的。 均勻是相對于空間分布而言，恒定是

29、相對于時間而言。當流量 不變通過一變直徑管道時，雖然是恒定流，但它不是均勻流。（ 3）簡述尼古拉茲實驗中沿程水力摩擦系數的變化規律。本題難度： 較難。要求學生掌握沿程水力摩擦系數 的變化規律以便正確運用。評分標準： 的變化規律表達正確， 4分；說明， 2 分。 答案：通過尼古拉茲實驗可以發現：在層流中 僅是雷諾數 Re的函數并與 Re 成反比； 在層流到紊流過渡區， 僅是 Re的函數；在紊流光滑區 =f1（Re）；過渡區 =f2（Re， ）； 粗糙區 =f 3（ ），紊流粗糙區又稱為阻力平方區。RR（ 4）為什么舍齊公式 v C Ri只適用于阻力平方區？ 本題難度：中等。要求學生能正確運用舍齊

30、公式，了解糙率的來源。 評分標準：正確敘述舍齊公式的來源， 6 分。以下類似答案： 舍齊公式是根據明渠均勻流的大量觀察資料總結的公式，自然界中明渠水流幾乎都處于紊流阻力平方區，因此該公式只適用于紊流阻力平方區。（ 5）為什么工程中希望在壓力管道內發生間接水擊？控制壓力管道內發生間接水擊的 措施有那些？答案：發生間接水擊時，反射回來的減壓波使閥門處的水擊壓強降低，防止過高的水 擊壓強對管道的。 控制壓力管道內發生間接水擊的措施主要有： 延長閥門關閉的時間， 縮短壓力管道的長度，必要時設計調壓井（塔）等。（6）從力學意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產生的原因。答案： 均勻流的斷面平均流速水頭和

31、壓強水頭沿程不變，但水流運動總要消耗能量， 因此從能量方程來分析，只能消耗位能來克服水流阻力。所以均勻流只能產生在正坡渠道中。（7）分析水面曲線時，如何尋找急流和緩流的控制斷面？答案： 急流的控制斷面在上游， 因為外界對急流的干擾不能向上游傳播； 緩流的控制斷 面在下游，其原因與急流正好相反。（8）在滲流計算中達西定律與杜比公式有何區別？ 答案：達西定律適用于任一點的滲流流速u=kJ，其適用于恒定均勻層流滲流；而杜比v=公式是適用于恒定非均勻漸變層流滲流，同一過水斷面上各點的滲流流速都相等且等于kJ。4、計算題：（1）如圖所示矩形平板閘門 AB 寬 b=3m ，門重 G =9800N，=60&

32、#176;， h1 =1m，h2=1.73m。試求：下 游無水時啟門力 T。（10 分） 說明： 本題難度中等。 要求學生掌握作用在平面上靜水總壓力計算。題解和評分標準 ：解： 閘門上的靜水總壓力 P=pcA，2pc ghc=1000 × 9.8×（ 11.73× 0.5） =18.27kN/m 2P=pcA=18.27×3×1.73÷sin60 109.6 kN2 分）2 分）靜水總壓力作用點到轉軸距離為L 2 2 3 1 1.73 1.154m3 2 1 1.731 分）各力對轉軸取力距 Th 2/tg60°G×

33、;0.5h2/tg60° PL=03 分）T=131.6kN2 分）即下游無水時啟門力為131.6kN10 cm，管中流速為 100 cm/s6 分）2）水溫 10。C 時，水的運動粘度 0.0131cm 2/s，管徑為，試判別水流流態，并求在該管中轉變為另一種流態時的流速。說明： 本題較容易。要求學生掌握水流流態的判別，并會進行雷諾數的計算。題解和評分標準解： Re vd 100 10 76336>2000，管內為紊流。（3 分）0.0131如果要轉變為層流則Re vd 2000，則 v2000 2.62cm/s d3 分）（3）圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積A= 0.6

34、4 m2，長 l=50 m，兩個 30。折角、進口和出口的局部水頭 損失系數分別為 1=0.2， 2=0.5， 3=1.0，沿程水力摩擦系數 =0.024 ， 上 下 游 水 位 差 H=3m 。 求 通 過 的 流 量 Q 。（ 10 分 ）說明： 本題難度中等。要求學生掌握管道輸水能力和方管的水力半徑的計算。題解和評分標準解：l v2 H hw ( 4R )2g（5 分）AR0.2m ,1.9x3（5 分）v 4.16m/s , qv vA 2.662 m3/s（ 4）從水箱接一橡膠管道及噴嘴 （如圖）。橡膠管直徑 D=7.5cm ，噴嘴出口直徑 d=2.0cm 。 水頭 H=5.5M 。由水箱至噴嘴的水頭損失hw=0.5m。用壓力表測得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強 p=4.9Ncm2。如用手握住噴嘴，需要多大的水平力 R ，行近流速 v0=0 ，取動能校正系數均為 1。（ 15 分）說明： 本題難度較難。 是能量方程和動量方程的綜合應用題， 要求學生掌握能量方程和動量 方程的建立和計算。題解和評分標準 ： 解：列水箱漸變流斷面 1-1和噴嘴出口斷面 2- 2 能量方程2v2