水力学模拟题（一）
1.下列物理量中，有量纲的数为（ ）
a) A．佛汝德数Fr B. 沿程阻力系数? b) C．渗流系数k D. 堰流流量系数m 2. 缓坡明渠中的均匀流是（ ）
a) A．缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流 3. 管流的负压区是指测压管水头线（ ）
A在基准面以下的部分 B. 在下游自由水面以下的部分 C． 在管轴线以下的部分 D. 在基准面以上的部分
4. 有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数、糙率和底坡相同，但底坡i1>i2，
则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）
A．h1>h2 B. h1
A．流量 B. 切应力 C. 沿程水头损失 D. 水力坡度 6. 平衡液体的等压面必为（ ）
A．水平面 B. 斜平面 C. 旋转抛物面 D. 与质量力正交的面 7. 理想液体恒定有势流动，当质量力只有重力时， （ ）
A整个流场内各点的总水头(z?p/??u2/2g)相等
B只有位于同一流线上的点，总水头(z?p/??u2/2g)相等 C沿流线总水头(z?p/??u2/2g)沿程减小
D沿流线总水头(z?p/??u2/2g)沿程增加
8. 有一溢流堰，堰顶厚度为2m，堰上水头为2m，则该堰流属于（ ）
A．薄壁堰流 B. 宽顶堰流 C. 实用堰流 D. 明渠水流 9. 同一管道中，当流速不变，温度上升时，则雷诺数（ ）
A．增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定
10. 一段直径不变管道的流速从2m/s增加到4m/s时，在水流都处于紊流粗糙区时，沿程水
损失是原来的（ ）倍
A．1 B.2 C. 2 D. 4
1．有一明渠均匀流，通过流量Q?55m3/s，底坡i?0.0004，则其流量模数K= . 2．水泵进口真空计的读数为pk?24.5KN/m2，则该处的相对压强水头为 m
3．矩形断面渠道，水深h=1m，单宽流量q?1m3/s,则该水流的佛汝德数Fr= 。 4．宽顶堰的总水头H0=2m, 下游水位超过堰顶的高度hs=1.4m，此时堰流为 出流。 5．渗流杜比公式表明，在渐变渗流中过水断面的流速分布为 。 6．已知谢才系数C?100m1/2/s，则沿程阻力系数?= 。 7．当液流为 流时，流线与迹线重合。
8．直径为1m的管道中的水流，其水力半径为 。
1．画出如图示曲面ABC上的水平压强分布图与压力体图。 2．画出如图短管上的总水头线与测压管水头线。
V上?0 V下?0
3．有三段不同底坡的棱柱体渠道首尾相连，每段都很长，且断面形状、尺度及糙率均相同。试定性画出各段渠道中水面曲线可能的连接形式。
K i1=ic i2
h1 R K p0 h2 L/2 H 1m L 2 1 2 y x p1/??50m水柱高，出水管直径d2?0.1m，不计水头
损失，试求固定段管路所受的作用力Rx和Ry。
1 L 4．（本小题10分）在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的泄水闸，已知闸前水深
（闸门垂向收缩系数H?8m，闸门开度e?2.5m，闸下游水深ht?4.5m，闸门宽度b?8m，
，不计行进?2?0.625，堰流的流量系数m?0.34，闸孔出流的流量系数??0.60?0.18e/H）流速，试求：
（1） 通过水闸的流量； （2） 判断闸下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建
消能工。
H e ht 水力学模拟题（二）
1．液体动力粘滞系数μ的单位是（ ）
A.m2/s B.（N. s）/m2 C.N/m2 D.Pa/s 2．流线与等势线的关系为（ ）
A.平行 B.斜交 C.正交 D.不确定
3．在下列底坡渠道中，不可能发生明渠均匀流的底坡为（ ） A.平坡 B.缓坡 C.陡坡 D.临界坡
4．两种矩形断面渠道，其过水面积A，糙率n，底坡i均相等，但是底宽b及水深h不同，渠道一b1×h1 = 4m×1m，渠道二b2×h2 = 2m×2m，比较渠道中通过的流量相对大小为（ ）
A.Q1 > Q2 B.Q1 = Q2 C.Q1 < Q2 D.无法确定 5．管道发生水击现象时，其水流类型为（ ）
A.有压、恒定均匀流 B.无压恒定非均匀流 C.有压、恒定非均匀流 D.有压非恒定流
6．水流在等直径管中作恒定流动时，其测压管水头线沿程（ ） A.下降 B.不变 C.上升 D.可上升，亦可下降 7．串联管道，无支流分出，则各管段的（ ）
A.流量相等 B.切应力相等 C.沿程水头损失相等 D.水力坡度相等 8．粘性底层厚度δ随雷诺数Re的增大而（ ） A.增大 B.不变 C.减小 D.不定 9．圆管水流中的下临界雷诺数等于（ ）
A.2000 B.1500 C.3000 D.5000
10．宽b = 2m的矩形明渠中，通过的流量Q恒定，水深从h1 = 1m渐变到h2 = 2m，其雷诺数之比Re1 / Re2 为（ ）
A.1/2 B.2 C.4/3 D.3/2
1．理想液体流动时，切应力τ= 。 2．地下河槽的浸润线共有 条。
3．两条梯形断面渠道，其边坡系数m、底坡i及底宽b均相等，但粗糙系数n1 > n2，在通过相等流量时，其均匀流水深（即正常水深）的相对大小为h1 h2。 4．管道中的水击过程可分为 个阶段。
5．处于相对平衡的液体中，等压面与 力正交。 6．如图所示，B点的相对压强 pB = KN/m2。（γ
水银
= 13.6γ
水
）
7．图示长管中，A点的相对压强pA = 米水柱。
8．尼古拉兹试验表明，当管道的尺寸及粗糙度一定时，随着流量的加大，紊流区的变化为 9．水力坡度是单位长度流程上的
10．层流时，沿程水头损失hf与断面平均流速的 次方成正比。
简答题
1．什么是绝对压强，什么是相对压强？
2．均匀流具有的特征是什么？
3．流线为什么不能相交？
4．圆管层流和紊流粗糙区时的沿程水头损失分别与速度的一次方和二次方成正比，而两种
LV2流态下都能应用达西公式hf??，计算沿程水头损失，它们是否矛盾？为什么？
d2g
5．渗透系数k值的确定有哪几种方法？
1．图示一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m，管内液面压强p0=7.8N/cm2，左支管与大气相通，求左侧管内水面距容器液面的高度h = ？
2．为将水库中水引至堤外灌溉，安装了一根直径d=1.5m的虹吸管，当不计水头损失时，求虹吸管顶部s处的压强。
3． 水密封容器，液面上气体的相对压强p0=0.5个大气压，在容器底部接一
段管路，管长L= 4m，与水平面夹角为30°，管径d= 50mm，若管路进口断面到液面的水头H= 5m，水流的总水头损失hw = 2.3v2 /(2g)，求流量Q（容器内水面保持不变，容器内水流速度近似为零）。
4．已知一射流在平面上以速度v冲击一斜置平板，平板和射流的夹角??60?，如不考虑水头损失即v=v1=v2且取动量系数为1，试证明两分流的流量比
V1Q160°Q1（注，不考虑水流和平板的摩擦力） ?3。Q2VQV2Q2（图五题）11. 下列物理量中，单位有可能为m2/s的系数为（ ）
A. 运动粘滞系数 B. 动力粘滞系数 C. 体积弹性系数 D. 体积压缩系数 12. 临界坡明渠中的均匀流是（ ）
A. 缓流 B. 急流 C. 临界流 D. 可以是急流或缓流 13. 下列情况中，总水头线与测压管水头线重合的是（ ）
A. 实际液体 B. 理想液体 C. 长管 D. 短管
14. 有两条梯形断面渠道1和2，已知其流量、边坡系数和底坡相同，糙率n1>n2，则其均
匀流水深h1和h2的关系为（ ）
A．h1>h2 B. h1
A．恒定流 B. 均匀流 C. 层流 D. 一元流
16. 某陡坡渠道，临界水深为1.5m，正常水深为1.0m，当实际水深为1.3m时所发生的水
面曲线为 ( )
A. a1 B. a2 C. b1 D. b2
17. 静止液体中某点的真空压强水头为1m，则该点的绝对压强为（ ）
A. 107.8kN/m2 B. 88.2kN/m2 C. 9.8kN/m2 D. -9.8kN/m2 18. 下列水流中，属于非恒定有压流的是（ ）
A. 堰流 B. 水跃 C. 水击 D. 闸孔出流
19. 一管径从大到小渐缩的管道中，雷诺数沿水流方向（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 20. 沿程水头损失与流速一次方成正比的水流为（ ）
A. 层流 B. 紊流光滑区 C. 紊流过渡区 D. 紊流粗糙区
1．有一管径d=0.4m 的管道，其糙率n=0.025，则水力半径为 m，其流量模数K= m3/s。
2．静水压强的特性为 、 3．有一溢流堰，堰顶厚度为10m，堰上水头为2m，则该堰流属于 ；堰上总水头H0=2m, 下游水位超过堰顶的高度hs=1.4m，此时堰流为 出流。 4．理想液体与实际液体最主要的区别在于 。 5．渗流达西公式的适用条件为 ，渗流杜比公式与渗流达西公式的区别在于 。
6．已知谢才系数C?40m1/2/s，则沿程阻力系数?= 。 7．当液流为 流时，流线与迹线重合。
8．正坡明渠渐变水流的水面曲线共 条，而正坡地下河槽中渐变渗流的浸润曲线共 条。 9．描述液体运动的两种方法分别为 、 。 1．（本小题12分）如图所示，一个封闭水箱，下面有一1/4园柱曲面AB，宽为2m（垂直于纸面方向），半径R=1m，h1?2m，h2?3m，计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。
2．（本小题10分）有一长度L=10m的有压管道，管径d=0.1m，作用水头H=2.5m，沿程阻力系数λ=0.02，不计行进流速，管道进口及阀门的局部阻力系数分别为ζ1=0.5、ζ2=1.5。求： （1）阀门全开时管道中通过的流量。
（2）阀门由全开突然关闭时管道中的水击压强水头。（水击波波速为1000m/s） 3．（本小题14分）如图示一直径d1?0.15m的钢管，水平放置，其末端用螺栓连接一收缩段，水流通过收缩段流入大气中，出口断面直径d2?0.05m，已知管中流速为V1?3m/s，不计水头损失，求螺栓所受作用力。 5．（本小题10分）已知一矩形渠道糙率n=0.02，底坡i=0.0001，底宽b=4m，在发生均匀流时，过水断面形状满足水力最优（佳）断面。求： （1）均匀流时渠道通过的流量； （2）均匀流时佛汝德数及临界水深。 6．（本小题14分）在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的泄水闸，已知闸前水深
（闸门垂向收缩系数H?6m，闸门开度e?2m，闸下游水深ht?3m，闸门宽度b?4m，
，不计行进?2?0.625，堰流的流量系数m?0.34，闸孔出流的流量系数??0.60?0.18e/H）流速，试求：
（1）通过水闸的流量（自由出流）；
（2）判断闸下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。
H e ht 水力学模拟题（四）
1．下列物理量中，无量纲的数为（ ）
A．动力粘滞系数（动力粘度）? B．渗透系数k
C．堰闸侧收缩系数?1 D．谢齐系数C
2．某变径管的雷诺数之比Re1∶Re2=1∶2，则其管径之比d1∶d2为（ ） A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4 3．下列论述正确的为（ ）
A．液体的粘度随温度的减小而减小； B．静水压力属于质量力；
C．相对平衡液体中的等压面可以是倾斜平面或曲面； D．急变流过水断面上的测压管水头相等。
4．明渠水流中发生b2型水面曲线，则该水流为（ ）
A．均匀的缓流； B．均匀的急流； C．非均匀的缓流； D．非均匀的急流； 5．断面单位能量Es随水深h的变化规律是( ) A．Es存在极大值 B．Es存在极小值
C．Es随h增加而单调增加 D．Es随h增加而单调减少
6．有两条梯形断面渠道1和2，已知其底坡、边坡系数、糙率和底宽相同，但流量Q1>Q2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ）
A．h1>h2 B．h1
7．某输水管道长度L=1000m， 若发生水击时水击波速a=1000m/s, 则水击周期为（ ）秒。 A． 1 B．2 C．3 D． 4
8．渗流的达西定律适用的条件，除渗透介质是均质各向同性外，还要满足：（ ） A．恒定非均匀渐变流； B．恒定非均匀层流 C．恒定均匀紊流 D．恒定均匀层流
9．两沿程阻力系数相同且长度相同的并联圆形管道，已知d1?2d2，则流量之比Q1:Q2为 A．1:2 B．1:2 C．1:2 D．1:2 10．层流的沿程阻力系数（ ）
A．仅与雷诺数有关 B．仅与相对粗糙度有关 C．与雷诺数及相对粗糙度有关 D．是常数
1．有一管径d=4m 的管道，其糙率n=0.025，则谢才系数为 m数为 。
2．恒定流动的_______加速度为零，均匀流动的___ ___加速度为零。
3．雷诺数的物理意义是表示惯性力和 力之比；而佛汝德数的物理意义是表示惯性力和 力之比。
4．明渠层流的流速分布为 形；而恒定渐变渗流的流速分布为 形。 5．平底水闸闸下出流的水跃淹没系数表示的是 和 比值。 6．液体质点运动的基本形式包含平移、旋转、 和 。 7．单位流程上的水头损失称为 。
8．液体平衡微分方程的积分条件是 。 9．图示长管中，A点的相对压强pA = 米水柱。
0.52.58/316/3/s，沿程阻力系
1．（本小题12分）某半圆柱面挡水建筑物，半径R=2m，宽度b?2m，距自由液面h?2m的上端A与一挡水板相连，求（1）求曲面下端B的绝对压强和相对压强；（2）试计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。 2．（本小题10分）有一长度为L=10m的有压管道连结两水池（不计水池中流速），管径d=0.1m，两水池水位差Z=3.5m，在L/2处装一测压管，已知管道进口和出口的局部阻力系数分别为0.5和1.0，管道沿程阻力系数为0.02，求(1)管道中通过的流量；（2）测压管水面比下游水池水面高多少。 3．（本小题14分）如图一矩形断面渠道，底宽为3m，渠底在某处抬高0.3m，水深原来是2m，抬高后水面降低0.1m，
3
流量为6m/s，（1）求1-1和2-2两断面间的水头损失；（2）求水流对坎的冲击力。
5．（本小题10分）已知一矩形渠道糙率n=0.02，底坡i=0.0001，临界水深为hk?5m，在发生均匀流时，过水断面形状满足水力最优（佳）断面。求： （1）均匀流时渠道通过的流量； （2）均匀流时渠道断面尺寸。
水力学模拟题（五）
1．下列物理量中，单位可能为N/m的物理量为（ ）。 A．运动粘滞系数（运动粘度）；B．体积模量； C．流量模数； D．单位质量力
2．断面面积相同的圆形和正方形有压管道，圆形和方形管道的水力半径之为（ ） A．?/2 B． ?/2 C．?/2 D．1 3．下列论述错误的为（ ）
A．静止液体中任一点处各个方向的静水压强大小都相等； B．静水压力只存在于液体和与之相接触的固体边壁之间； C．实际液体的动水压强特性与理想液体不同； D．质量力只有重力的液体，其等压面为水平面。
4．某棱柱体渠道，临界水深为1.0m，正常水深为1.5m，当实际水深为1.3m时所发生的水面曲线为 ( )
A．a1 B．a2 C．b1 D．b2
5．在流量一定，渠道断面的形状、尺寸一定时，随底坡的增大，临界水深将（ ） A．增大 B．减小 C．不变 D．以上都有可能
6．有两条梯形断面渠道1和2，已知其底坡、边坡系数、流量和底宽相同，但糙率n1>n2，则其均匀流水深h1和h2的关系为（ ） A．h1>h2 B．h1
7．突然完全关闭管道末端阀门发生直接水击，已知水击波速a=980m/s， 水击压强水头ΔH=250m， 则管中原来的流速V0为
A．1.5m/s B．2.0m/s C．2.5m/s D．3.0m/s 8．恒定渐变渗流的流速分布为（ ）
A．三角形直线分布； B．矩形分布 C．抛物形分布 D．对数分布
9．两糙率相同长度相同的并联圆形管道，已知d1?2d2，则流量之比Q1:Q2为( ) A．1:2 B．1:2 C．1:2 D．1:210．阻力平方区的紊流的沿程阻力系数（ ）
A．仅与雷诺数有关 B．仅与相对粗糙度有关 C．与雷诺数及相对粗糙度有关 D．是常数
1．液体的粘滞性随温度的升高而 。
2．断面比能的沿程变化规律dEs/ds?0，则该水流为 流。
3．断面单位总水头的沿程变化规律dH/ds?0，则该液体为 液体. 4．宽顶堰上的闸孔的淹没条件为 。
5．恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。 6．水跃函数相等的两个不同水深称为______。
7．若正常水深正好等于该流量下的___________，相应的渠道底坡称为临界底坡。
8．当底坡、粗糙系数和断面面积一定时，使___________的断面形状，称为水力最优断面。 9．当堰顶厚度与堰上水头的比值介于0.67与2.5之间时，这种堰称为___________。 10．真实渗流的流速________渗流模型的流速。
11．处于相对平衡的液体中，等压面与 力正交。 12．紊流中粘性底层的厚度随雷诺数的增大而 。 13． 流中只有沿程阻力系数。 14．动能修正系数的大小取决于 。 15．并联管道的 相等。
2.58/316/32
1． （本小题12分）有一矩形平面闸门与水平方向成??45，
宽度b=2m（垂直于纸面方向），两边承受水压力，如图所示。已知h1?4m，h2?2m。求（1）A点的相对压强及绝对压强；（2）闸门上静水总压力的大小及其作用点的位置。 2．（本小题10分）有一长度为L的有压管道连结两水池（不计水池中流速），管径d=0.1m，两水池水位差Z=3.5m，在L/2处装一测压管，其水面高出管轴线h?1m已知管道进口和出口的局部阻力系数分别为0.5和1.0，求管道中通过的流量。
3． （本小题14分）用螺栓将喷嘴固定在圆管上，如图所示。已知管径
及喷嘴出口直径分别为D1＝6cm，和D2＝2cm。喷嘴的局部水头损失系数ζ＝0.08（对应于喷嘴出口流速），喷嘴出口 流速V2 =20m/s。求螺栓所受的拉力。（取动能校正系数及动量校正系数均为1）。 6．（本小题14分）在矩形断面河道上，有一单孔的与渠道等宽的曲线形实用堰，上下游堰高均为P1?P2?7m，堰上水头为H?1.5m，堰宽b?10m，下游水深ht?2m（堰流的流量系数m?0.502，流速系数??0.95），不计行进流速，试求： （1）通过堰的流量，并判别闸下是自由出流还
a0v20是淹没出流； 2g（2）判断堰下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。
H
E0VP1ChcVcCE0ht一、判断题
1、不同液体的粘滞性并不相同，同种液体的粘滞性是个常数。 （ ） 2、曲面壁上静水总压力的竖直分力等于压力体的液体重量。 （ ） 3、在非均匀流里， 按流线的弯曲程度又分为急变流与渐变流。 （ ） 4、运动水流的测压管水头线可以沿程上升，也可以沿程下降。 （ ） 5、明渠过水断面上流速分布不均匀是由于液体粘滞性和边壁阻力造成的。 （ ） 6、长管的作用水头全部消耗在沿程水头损失上。 （ ） 7、水跃是明渠流从缓流过渡到急流的一种渐变水力现象。 （ ） 8、薄壁堰、实用堰和宽顶堰的淹没条件相同。 （ ） 9、当Ts?
2l2l时发生的水击为直接水击，而Ts?为间接水击。 （ ） aa10、渗流模型中，某断面的渗流流量比该断面实际流量小。 （ ）
二、选择题
1、在流体力学中，单位质量力是指作用在单位（ ）液体上的质量力。
A 面积 B 体积 C质量 D 重量 2、关于水流流向问题的正确说法为（ ）
A 水流一定是从高处往低处流 B 水流一定是从压强大处向压强小处流
C 水流一定是从流速大处向流速小处流 D 水流一定是从机械能大处向机械能小处流 3、流线和迹线一般情况下是不重合的，若两者完全重合，则水流必为 （ ）
A 均匀流 B 非均匀流 C 非恒定流 D 恒定流
4、在同一长直等径管道中用不同的液体实验，当流速相同时，其沿程水头损失在（ ）相同。
A 层流区 B 紊流光滑管区 C 紊流过度区 D紊流粗燥区 5、下列各组物理量中，属于同一量纲的是（ ）
A 长度、宽度、动力粘度 B 长度、密度、运动粘度 C 密度、重量、速度 D 水深、管径、测压管水头 6、从作用力角度分析，在下列渠道中能产生均匀流的渠道为（ ） A 平坡渠道 B 正坡渠道 C 逆坡渠道 D非棱柱形正坡渠道
7、矩形断面渠道最小断面比能Esmin与相应的临界水深hk之比Esmin/hk =（ ） A 2.0 B 1.5 C 1.0 D 0.5 8、一堰顶厚度δ=5m，堰前水头H=1.8m，则此堰属于（ ）。
A 薄壁堰 B 实用堰 C 宽顶堰 D 三角堰 9、 水击的相长计算式为（ ）。
A Ts?l2l3l4l B Ts? C Ts? D Ts? aaaa10、液流为恒定均匀流时，必有（ ）为零。
A 时变加速度 B 位变加速度 C 水力坡度 D 测压管坡度
三、作图题（本大题分3小题，共16分）
1．试画出下列左图受压面的压强分布图和右图受压面压力体图，并指示出受力方向。（10分）
2．下列渠道各段充分长，试画出水面线（3）
3．定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。 （3）
V=0d1d2d3 A BACBKKi1=0i2>iki3 四、简答题 1、试述液体静力学的基本方程z? p?g?C及其各项的物理意义。 (5分) 2、简述尼古拉兹实验中沿程水力损失系数λ的变化规律。 （5） 3、雷诺数与佛汝德数的意义、表达式及作用。（5） 五、计算题 1、容积为10 m3的水，当压强增加了10个大气压时容积减少10升，试求该水体的体积弹性系数K。 2、一铅直矩形闸门，如下图所示。已知h1=1.0m，h2=2.0m，门宽b=1.5m，试用解析法及图解法求其静水总压力FP的大小。 3、有一溢流坝，流量系数m=0.49，当通过单宽流量q=15 m3/s时，下游矩形断面河槽中的水深ht=5.5m，坝下游收缩断面水深hc0=0.86m。 （1）求坝顶总水头H0（其中：ε=1.0，σs=1.0）； （2）判别坝下游是否发生水跃？若发生，指出为何种水跃。 4、已知一液体的流速表达式为：ux p??kykx;u?;uz?0。试分析液体的运动特征： y2222x?yx?y （一）是否为恒定流？ （二）液体质点有无变形运动？ （三）液体微团有无旋转运动？ h2h1