1、思考題6.1 明渠水流有哪三種流態(tài)，是如何定義的，判別標(biāo)準(zhǔn)是什么？6.2 急流、緩流、臨界流各有哪些特點(diǎn)？6.3 弗勞德數(shù)的物理意義是什么？為什么可以用它來(lái)判別明渠水流的流態(tài)？6.4 什么叫斷面比能？它與斷面單位重量液體的總能量 E 有何區(qū)別？6.5 何謂斷面比能曲線？比能曲線有哪些特征？6.6 若渠道斷面形狀，尺寸一定， 只使得流量比原來(lái)的流量 增大為 (即 ) ，試在同一圖上繪出比能曲線，比較哪一個(gè)的臨界水深大；如果只增大底坡， 又怎樣變化？ 6.7 陡坡、緩坡、臨界坡是怎樣定義的？如何判別渠道坡度的陡緩？6.8 緩坡渠道只能產(chǎn)生緩流，陡坡渠道只能產(chǎn)生急流，對(duì)嗎？緩流或急流為均勻流時(shí)，只能

2、分別在緩坡或陡坡上發(fā)生，對(duì)嗎？ 習(xí)題6.1 一矩形斷面渠道 為 3 m , 為 4.8 m3/s , 為 0.022 , 為 0.0005 。試求：( 1 ) 水流作均勻流時(shí)微波波速；( 2 ) 水流作均勻流時(shí)的弗勞德數(shù)；( 3 ) 從不同角度判別明渠水流流態(tài)。6.2 一梯形斷面渠道,為8 m,為1,為0.014,為0.0015 ；當(dāng)流量分別為 = 8 m3/s,= 16 m3/s 時(shí)。求： ( 1 ) 用試算法計(jì)算流量為 時(shí)臨界水深；( 2 ) 用圖解法計(jì)算流量為 時(shí)臨界水深； ( 3 ) 流量為 及 時(shí)，判別明渠水流作均勻流的流態(tài)。6.3 有一無(wú)壓圓管，管徑 為 4 m ，流量 為15.3

3、 m3/s 時(shí)，均勻流水深 為3 .25 m 。試求：( 1 ) 臨界水深； ( 2 ) 臨界流速； ( 3 ) 微波波速；( 4 ) 判別均勻流時(shí)流態(tài)。 6.4 證明：當(dāng)斷面比能 以及渠道斷面形式、尺寸（,）一定時(shí)，最大流量相應(yīng)的水深是臨界水深。 6 .5 一矩形渠道 為5 m , 為0.015 , 為0.003 ；試計(jì)算該明渠在通過(guò)流量 = 10 m3/s 時(shí)的臨界底坡，并判別渠道是緩坡或陡坡。6.6 試分析并定性繪出圖中三種底坡變化情況時(shí)，上下游渠道水面線的形式。已知上下游渠道斷面形狀、尺寸及粗糙系數(shù)均相同并為長(zhǎng)直棱柱體明渠。6.7 上、下游斷面形狀尺寸與粗糙系數(shù)均相同的直線渠道，上游為

4、平底，下游為陡坡。在平底渠段設(shè)有平板閘門，已知閘孔開度e小于臨界水深，閘門至底坡轉(zhuǎn)折處的距離為L(zhǎng)，試問當(dāng)L的大小變化時(shí)，閘門下游渠中水面線可能會(huì)出現(xiàn)哪些形式？6.8 如圖所示三段底坡不等的直線明渠，各段渠道斷面形狀、尺寸及粗糙系數(shù)均相同,上、下渠道可視為無(wú)限長(zhǎng)，中間段渠道長(zhǎng)度為，試分析當(dāng)中段渠道長(zhǎng)度變化時(shí)渠中水面線可能出現(xiàn)哪些形式？6.9 有一梯形斷面渠道，底寬 為 6 m ，邊坡系數(shù) 為 2 ,底坡 為 0.0016，為 0.025 ，當(dāng)通過(guò)流量 為10 m3/s時(shí)，渠道末端水深 為1.5 m 。計(jì)算并繪制水面曲線。 6.10 有一長(zhǎng)直的棱柱體渠道，設(shè)有兩平板閘門。當(dāng)通過(guò)某一流量時(shí)渠中正常水

5、深為、臨界水深 ，各閘門的開度如圖所示，試?yán)L出各段渠道水面曲線的形式。6.11 一矩形斷面明渠，為 8 rn ,為0.025 , 為 0.000 75 ，當(dāng)通過(guò)流量 為 50 m3/s時(shí)，已知渠末斷面水深 為5.5m,試問上游水深 為4.2m 的斷面距渠末斷面的距離為多少？6.12 在矩形平底渠道上,裝有控制閘門，閘孔通過(guò)流量為 12.7 m3/s ，收縮斷面水深 為0.5 m，渠寬 為3.5 m , 為0.012，平底渠道后面接一陡坡渠道，若要求坡度轉(zhuǎn)折處水深為臨界水深 ，試問收縮斷面至坡度轉(zhuǎn)折處之間的距離為多少？6.13 平底矩形渠道后，緊接一直線收縮的變寬陡槽，斷面仍為矩形，進(jìn)口寬度 與上游渠道相等,為 8 m，出口寬度為4 rn ，陡槽底坡 為0 .06, 為0.016 ，槽長(zhǎng)為 100 m 。試?yán)L出陡槽中通過(guò)設(shè)計(jì)流量 40 m3/s時(shí)的水面線。6.14 如圖所示矩形渠道設(shè)置一潛坎，試證明緩流通過(guò)潛坎時(shí)，水面要下降，而急流通過(guò)潛坎時(shí)，水面要上升（不計(jì)損失）。6.15 試