通过水闸的流量（自由出流）

问答题

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H=6m，闸门开度e=2m，闸下游水深ht=3m，闸门宽度b=4m，（闸门垂向收缩系数ε2=0.625，堰流的流量系数m=0.34，闸孔出流的流量系数μ=0.60-0.18e/H），不计行进流速，试求：

通过水闸的流量（自由出流）

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1.问答题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：均匀流时佛汝德数及临界水深

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2.问答题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：均匀流时渠道通过的流量

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3.问答题 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。

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4.问答题 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：

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）

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5.问答题 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：

阀门全开时管道中通过的流量。

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6.问答题 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。

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7.问答题 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α=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。（注，不考虑水流和平板的摩擦力）

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8.问答题 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。

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9.问答题 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 = ？

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10.问答题 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H=8m，闸门开度e=2.5m，闸下游水深ht=4.5m，闸门宽度b=8m，（闸门垂向收缩系数ε2=0.625，堰流的流量系数m=0.34，闸孔出流的流量系数μ=0.60-0.18e/H），不计行进流速，试求：

判断闸下游的水流衔接形式，并判断闸下是否要建消能工。

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