2005-2006学年第二学期水力学期末试卷(A卷)
（水文、给排水、环工、资环04级、资环03级）
班级学号姓名成绩
一．是非题（每小题1分，共10分）
1．水流在边壁处的流速为零，因此该处的流速梯度为零。
( ) 2．水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。
( ) 3．在恒定紊流中时均流速不随时间变化。
( ) 4．不论平面在静止液体内如何放置，其静水总压力的作用点永远在平面形心之下。
（）5．同一种管径和粗糙度的管道，雷诺数不同时，可以在管中形成紊流光滑区、粗糙区或过渡粗糙区。
（）6．恒定总流的总水头线沿流程下降,而测压管水头线沿程可升可降。
( ) 7．只要下游水位高于堰顶，一定是堰的淹没出流。
( ) 8．棱柱形明渠中形成M3 型水面曲线时，其断面单位能量E s 沿程增大。
( ) 9．如果两个液流中作用于相应点上的相同性质的力的大小成一定比例，则两个液流就是动力相似的。
（）10．渐变无压渗流中任意过水断面各点的渗流流速相等，且等于断面平均流速。
( ) 二．单项选择题（每小题2分，共20分）
1．已知水流某处的绝对压强值为2.94N/cm 2，当地大气压强为10 米水柱高，则该处真空度是（）
(1) 3ｍ (2) 7ｍ
(3) 2.94ｍ (4) 没有真空
2．在恒定流中 ( )
(1)流线一定互相平行
(2)断面平均流速必定沿程不变
(3)不同瞬时流线有可能相交
(4)同一点处不同时刻的动水压强相等
3．紊流过渡粗糙区的沿程水头损失系数λ ( )
(1) 只与雷诺数有关 (2) 只与相对粗糙度有关
(3) 只与绝对粗糙度有关 (4) 与相对粗糙度和雷诺数有关
4．按普朗特动量传递理论，紊流的断面流速分布规律符合()
(1)对数分布(2)椭圆分布(3)抛物线分布(4)直线分布。
5．陡坡渠道上如发生非均匀流 ( )
(1) 一定是急流 (2) 一定是缓流
(3) 可以是缓流或急流 (4) 一定是渐变流
6．矩形断面渠道的均匀流，若断面单位能量与水深之比E s/h =2。
则水流为（）
(1)急流 (2)缓流 (3)临界流 (4) 急变流
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7．当实用堰水头H 大于设计水头H d 时，其流量系数m 与设计流量系数
m d 的关系是 ( ) (1) m =m d (2) m >m d (3) m <m d (4) 不能确定
8．同一渠道中有1、2两个渠段，其糙率n 1 > n 2 ，其它参数均相同。
当 通过一定流量时，则两渠段的临界水深 h c1、h c2 和正常水深 h 01、 h 02的
关系分别 （ ） (1) h c1 = h c2 , h 01 = h 02 (2) h c1 = h c2 , h 01 < h 02 (3) h c1 > h c2 , h 01 > h 02 (4) h c1 = h c2 , h 01 > h 02
9．管道均匀流中，当流段两端断面的测压管水头差增大时，管壁切应力 ( )
(1) 减小 ； (2) 不变 ； (3) 增大 ； (4) 不定 。
10．液流重力相似准则要求 ( )
(1) 原型和模型水流的雷诺数相等 (2) 原型和模型水流的弗劳德数相等 (3) 原型和模型水流的牛顿数相等 (4) 原型和模型水流的重力相等
三．作图题 （10分）
1．定性绘出图示倒虹吸管的总水头线和测压管水头线。
(5分)
2．定性绘出图示棱柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称。
（各渠段均充分长，各段糙率相同）（5分）
四．计算题（60分）
1、如图所示，一木块在上层液体表面上以速度u运动。
两液层的厚度δ相同，粘度不同，分别为μ1和μ2，设液层间的流速按直线分布。
求液层交界面上的流速u。
（10 分）
2、容器内盛有密度ρ1=888 kg/m3和ρ2=1000 kg/ m3的两种液体，如图所示。
已知上层液体深度h1=2 m，下层液体深度h2=2 m，圆弧半径R=1 m。
求 1/4 圆弧曲面AB单位宽度上静水总压力的大小和方向。
( 15 分 )
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3、水平管道末端接一倾斜向上弯形喷嘴(轴线在同一铅直平内)，转角α=45°，断面1-1、2-2直径分别为 d 1=0.2m 和 d 2=0.1m ，两断面中心高z =0.2m 。
出口 断面平均流速 v 2=10m/s(喷入大气)，断面1到断面2之间的水 头损失为 h w1-2=0.5v 22/2g ，断面1到断面2间水体重 G =196N 。
求水流对喷嘴的作用力的 大小和方向。
(15分)
4、已知不可压缩流动的流速场为224,22x y u x x y u xy y =+-=--, 要求:
(1) 论证是否存在流函数，若存在，求出ψ；
(2) 论证是否存在流速势函数，若存在，求出φ；
(3) 求出流经A 点（3,1）的流线与流经B 点（5,1）的流线之间的单宽流量
q 。
（10分）
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5、有一宽浅式矩形断面棱柱形渠道，底坡i=0.0009，糙率n=0.017，单宽流量q=2m2/s，水力半径R 近似等于正常水深h0。
要求：计算均匀流水深h0，判别渠中水流是缓流还是急流。
（10分）
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