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1、1、如图所示，一铰结于A点的矩形平板闸门AB,宽b = 3m ,门重G = 9.8KN , a = 600,h1 = h2 = ，试求：下游无水时的启闭力口下游水深h3 =存时的启unh-AVh1_B-ff 口闭力T=?图1图22、如图所示的水平放置弯管，弯管转角e =45,其出口水流流入大气，恒定流动，已知 Q=0.05m3/s, di=150mm，djlOOmm，不计摩擦阻力和水头损失，求限制弯管变形的混凝土 镇墩所受作用力的大小和方向。图43、有一运行良好的等腰梯形断面棱柱体明渠。已知糙率n = 0.0225，边坡系数m = 1.5， 流量Q二30 m3；s，由于航运要求取水深h = 2
2、m，断面平均流速v = 0.8m/s。试设计 该 渠道的底宽b及渠道底坡i。4、如图所示，某渠道用直径d=0.5m的钢筋混凝土虹吸管从河道引水灌溉。河道水位120.0m，渠道水位119.0m，虹吸管各段长l = 10m,l = 6m,l = 12m。进口装无底阀滤水网，滤1 23水网的局部阻力系数G = 2.5，顶部有两个600折弯，每个弯头G = 0.55。求（1）虹吸1 2管的引水流量；（2）当虹吸管内最大允许真空值h二7.0m时，求虹吸管的最大安装高度vh 。s5、如图所示的圆柱形挡水曲面。已知圆柱长度为l = 2m，上游水位与圆柱顶部齐平，水深 h二2m。试求该圆柱上所受静水总压力。6
3、、如图所示某一压力管道，已知D=1.5m, D=1.0m, p =29.4N/cm2, Q=2m3/s，渐变段水体1 2 1重为4.97KN, L=4m，水流自管1 （直径D1）流向管2 （直径D2），管轴线与水平线的夹角 为300，不计任何损失。问：水流作用于管壁的轴向冲击力为多少。7、已知某对称梯形断面棱柱体明渠的糙率n = 0.022，边坡系数m=1，渠中设计水深h=2m， 湿周咒二7.66m，渠道底坡i = 0.0001。试求该渠道的设计流量为若干。8、如图所示，一台水泵产生水头H = 50m，水泵吸水管从水池A处吸水，吸水管直径td二150mm，所产生的水头损失为5v 2/2g ,v
4、为吸水管平均流速，水泵的安装高程 1 1z = 2m，出水管直径d = 100mm，末端接一管嘴，直径d二76mm，管嘴中心距2 23水池水面高30m,出水管所产生的水头损失为12v 2 /2g ,v为出水管平均流速。计算:2 29、如图所示，一铅直放置的，一侧挡水的矩形平板ABCD,顶点A与水面齐平，其余尺寸 见图。从平面上C点做一斜线，将平板分成一个梯形和一个三角形，欲使两部分面积上 所受静水压力相等，问：图中x值应为多少。10、如图所示为某电站的引水分岔管道，各管中心线在同一水平面上，主管直径D=3m,分 岔管直径d=2m。转弯角 = 600，通过的总流量Q二35m3 /s，断面1-1的
5、压强水头 P1pg = 30m水柱高，如不计任何损失。问：水流作用于混凝土支座的总推力为多少。1图1011、已知某对称梯形断面棱柱体明渠的糙率 n = 0.0014，边坡系数m=1.5，渠道底坡 i二0.00016，今通过流量Q二30m3 /s时作均匀流动，如取断面宽深比0二b / h二3。0试求该渠道的断面尺寸b和h。012、某居民小区内有一段水平埋置的新铸铁引水管，已知管径为20cm,管长1000m,若管道 的当量粗糙度为0.35mm，管内水温为10 C （相应的运动粘性系数 u = 1.31 x 10-6m2 /s），当通过流量Q二63x 10-3m3 /s时，试计算：（1）该段管道的
6、总水头损失（不计局部损失）；（2）若该管道末端处用户的水压力要求不能小于首端处的 水压力，问至少需增加多大功率的水泵辅助？ （14分）（下面表格中的数据供取值参考）九值取值参考表A / d 二 0.00175R2 x 1053 x 105T4 x 1055 x 105九0.0230.0220.0210.021513、如图所示的圆柱形挡水曲面。已知圆柱长度为l = 2m，上游水位与圆柱顶部齐平，水深h = 1.5m,下游水深等于上游水深的一半。试求该圆柱上所受静水总压力。图13图1414、如图14所示的水平放置弯管，弯管转角9=45，其出口水流流入大气，恒定流动，已知Q=0.05m3/s, di
7、=150mm, d2=100mm，不计摩擦阻力和水头损失，求限制弯管变形的混凝 土镇墩所受作用力的大小和方向。15、已知某对称梯形断面棱柱体明渠的糙率n = 0.022，边坡系数m=l,渠中设计水深h=2m， 湿周咒二7.66m，渠道底坡i = 0.0001。试求该渠道的设计流量为若干。16、如图16所示，水流从左边水箱经水平串连管道流向右边水箱，已知d = d = 0.15m, l = l = 15m, d = 0.25m, / = 25m, H = 15m, H = 2m.两水箱13132204的断面面积要比任何一根管道的断面面积大很多，若自进口到出口的各局部阻力系数分别为匚=0.5,匚=
8、3.16,匚=0.32,匚=1.0，所有管道的粗糙系数（糙率）n = 0.013。求管1234道中通过的流量为若干？图1617、如图17所示半圆柱形挡水曲面。已知圆柱长度为l = 2m，上游水位与半圆柱顶部齐平, 水深h = 1.6m。试求该半圆柱上所受静水总压力的大小、方向及其作用点的位置。图17图1818、在水平面内（三股水流均在同一平面内）将一平板伸入水平自由射流中，如图4-2所示, 且使平板与射流轴线垂直，该平板截去射流流量的一部分Q，射流的其余部分偏转一角 度9。若已知射流流速v=30m/s,流量Q=36L/s，Q1=12L/s，当不计任何损失时，试求:（1）射流对平板的作用力；（2
9、）射流的偏转角9。（19、某自来水厂引水渠为一梯形断面混凝土明渠，已知其边坡系数m=1.0,底宽b=20m ,糙率n=0.015，水力坡度J=0.0002，渠中水深h均为4m，该自来水厂要求引水流量为140 m3s，现从引水渠中另引一部分水作为灌溉用水，求尚能供应的灌溉用水流量。20、如图20所示，水泵从蓄水池中抽水，蓄水池的水由自流管从河中引取。已知：自流管管长l = 20m，管径d = 150mm，水泵吸水管管长l = 12m，管径d = 150mm，两1 1 2 2管 的糙率相同，n二0.011 ；河流水面与水泵进口断面中心点的高差h二2.0m。各局 部阻力系数分别为：自流管进口莲蓬头匚
10、=0.2、自流管出口匚=1.0、吸水管进口带1 2底阀莲蓬头:=6.0、吸水管缓弯头:=0.3 ；若水泵进口断面处最大允许真空高度为3 46.0m水头高，求水泵的最大抽水流量为若干？图2021、如图所示，一矩形平板闸门AB，宽b=2m，与水平面夹角a =30，其自重G=19.6kN, 并铰接于A点。水面通过A点，水深h=2.1m，试求打开闸门的最大铅直拉力T。I图21图2222、有一平板闸门如图所示，已知孔宽3m,闸孔上游水深3.5m，闸孔下游收缩水深0.8m，通过闸孔的流量为13.5m3/s，若不计渠底和渠壁阻力，求水流对闸门的水平作用力。23、已知某对称梯形断面棱柱体明渠的糙率n = 0.
11、0014，边坡系数m=1.5，渠道底坡i二0.00016，今通过流量Q二30m3 /s时作均匀流动，如取断面宽深比0二b / h二3。0试求该渠道的断面尺寸b和h。024、有一虹吸管引水管道如图所示，已知虹吸管的管径d二1.0m，管壁粗糙系数n二0.014，管长分别为：l = 13m,/ = 20m,/ = 15m，局部阻力系数分别为：进口 : = 0.5，出口1231匚二1.0，折弯:=0.183 ； (1)当上下游水面高差z = 3.0m时，虹吸管的引水流量是多23少？(2)当虹吸管中最大允许真空高度为7m水柱高时，虹吸管的最大允许安装高度是多少？图 2425、如图4-1所示，有一扇与水平
12、面成 = 600的矩形自动翻转闸门，当上游水深件=2.5加,下游水深h二0.5m时，闸门便自动开启。求翻转闸门铰链位置的l值为多少。（不计摩擦2力和闸门自重）图 2526、证明边坡系数为m的等腰三角形断面渠道中界水深的表达式为：h = iIEg!k 5： gm 227、一矩形钢筋混凝土引水渡槽，底宽b=1.5m，槽长L=116.5m，糙率n=0.014,进口处高 程为52.06m。当通过设计流量Q=7.65m3/s时，槽中正常水深h0=1.7m。求：渡槽底坡i 及其出口高程。28、一矩形断面变底坡渠道，通过的流量 Q=30m3/s，底宽b=6.0m，糙率n=0.02，底坡 i = 0.001,
13、i = 0.005 ；求（1）各渠段的正常水深；（2）各渠段的临界水深；（3）判断12 各渠段均匀流的流态。29、如图29所示，水平放置在混凝土支座上的变直径弯管，1-1断面上压力表读数为P1 =17.6kN/m2，管中流量Q = 100 x 10-3m3 / s，若管径d = 300mm,d = 200mm，转角120 = 600,求水流对支座的作用力。（不计弯管的水头损失）图29图3030、有一船闸如图30所示，已知闸室长l = 70m，宽b = 12m。闸室上、下游侧的进、出水口各为一个闸门上带阀门的正方形孔口，孔口边长均为1.6m。进、出口孔口中心高程分别是6.0m及1.5m。上、下游
14、河道水位恒定不变，分别为10.0m和3.0m，闸室水位与下游水位齐平，下游河床高程为-0.5m。若忽略阀门开启所需的时间，试求闸室充水时间T 和放水时间T 2。简化参考答案1、解：（1）矩形平板闸门AB形心处的水深hc(2)1 + m = 2mI2丿闸门所承受的静水总压力P二Pgh A二1000x 9.8x2x3x2N=117.6kN c压力中心的位置由公式得到：I x 3 x 23y = y +cx = 2 +12m = 2.17mD c y A2 x 2 x 3c对铰点A列力矩平衡关系工M= 0，得(y h )T x h ctg* = P xD +G x h /2sin*2 sin *2(y h )T=(Pxdj +Gx h /2sin* ) x tg* /h =147.392 kNsin*22(2)下游产生的静水压力P = PghA = 1000x 9.8x0.5x3x 1N=14.7 kN1c 1X 3 X 13yDc=0.5 +12 m = 0.67 m0.5 x 1 x 3对铰点A列力矩平衡关系工M= 0，得(y h )T x h ctg a + P x (y + h )/sin a = P xd +G x h /2sin a21 D 3sin a2得到 T=122.843 kN2、解： v = Q / A = 2.84m / sv =Q/ A =
