长理城南水利计算题复习

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，??60，

0h1?1m,h2?2m，试求：（1）下游无水时的启闭力T=？（2）下游水深h3?闭力T=？

h2时的启2Th1Ah2Bh3

图1 图2

2、如图所示的水平放置弯管，弯管转角θ=45o，其出口水流流入大气，恒定流动，已知Q=0.05m/s，d1=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。

图4

3、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?30ms，由于航运要求取水深h?2m，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l1?10m,l2?6m,l3?12m。进口装无底阀滤水网，滤水网的局部阻力系数?1?2.5,顶部有两个60折弯，每个弯头?2?0.55。求（1）虹吸

0

3

3管的引水流量；（2）当虹吸管内最大允许真空值hv?7.0m时，求虹吸管的最大安装高度

hs。

5、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?2m。试求该圆柱上所受静水总压力。

30

图5 图6

6、如图所示某一压力管道，已知D1=1.5m，D2=1.0m，p1=29.4N/cm，Q=2m/s，渐变段水体

2

3

0

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30，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??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Ht?50m，水泵吸水管从水池A处吸水，吸水管直径

20

d1?150mm，所产生的水头损失为5v1/2g，v1为吸水管平均流速，水泵的安装高程 z2?2m，出水管直径d2?100mm，末端接一管嘴，直径d3?76mm，管嘴中心距

水池水面高30m，出水管所产生的水头损失为12v2/2g，v2为出水管平均流速。计算：（1）管嘴C点的射流流速v；（2）水泵入口处B点的压强。

图8

9、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。

2 图9

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

0岔管直径d=2m。转弯角??60，通过的总流量Q?35m/s，断面1-1的压强水头

3p1

?g?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。

图10

11、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

3今通过流量Q?30m/s时作均匀流动，如取断面宽深比??b/h0?3。i?0.00016，

试求该渠道的断面尺寸b和h0。

12、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

?33??1.31?10?6m2/s）， 当通过流量Q?63?10m/s时，试计算：（1）该段管道的

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）

?值取值参考表 ?/d?0.00175 Re 2?105 0.023 3?105 0.022 4?105 0.021 5?105 0.0215 ? 13、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。

h

图13 图14

14、如图14所示的水平放置弯管，弯管转角θ=45o，其出口水流流入大气，恒定流动，已

知Q=0.05m/s，d1=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=1，渠中设计水深h=2m，湿周??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

3

d1?d3?0.15m,l1?l3?15m,d2?0.25m,l2?25m,H0?15m,H4?2m.两水箱

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?1?0.5,?2?3.16,?3?0.32,?4?1.0,所有管道的粗糙系数(糙率)n?0.013。求管道中通过的流量为若干？

图16

17、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。

θ

图17 图18

18、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Q1，射流的其余部分偏转一角度θ。 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）射流的偏转角θ。（