武汉大学水力学题库第十章

10-1 直接水击是指有压管道末端阀门处的最大水击压强 ( )

(1) 不受来自上游水库反射波的影响; (2) 受来自上游水库反射波的影响

(3) 受阀门反射波的影响 (4) 不受管道长度的影响

10-2 发生间接水击的条件是 ( ) (1) (2) (3) (4)

式中 Ta为阀门关闭时间，L为管道长度，C为水击波速。

10-3 在水击研究中，必须认为 ( ) (1)液体是可压缩的，管道是刚体 (2)液体是不可压缩的，管道是弹性体

(3)液体和管道都是弹性体 (4)液体是不可压缩的，管道是刚体

10-4 当阀门突然关闭时，水击波传播的第二阶段(即L/C10-6 某水电站的压力钢管 ，管长 L=328 m，直径 D=800 mm，管壁厚度 δ=6 mm。水轮 机的 静水头 H0=100 m。管道末端阀门全开时，通过钢管的流量 qv=2 m3/s。 求阀门 完全 关闭时间 Ts=0.6 s 时 的水击压强。(钢管弹性系数 E=19.6×1010 N/m2，水的弹性系数 E=19.6×108 N/m2) ( 3738.8Kpa )

10-7 当管道条件(材料、直径、管长等)、水头、流速相同时，为什么间接水击压强小于直接水击压强？

10-8 圣维南方程对明渠非恒定渐变流和急变流均适用。 ( )

10-9 明渠非恒定流必是非均匀流。 ( )

10-10 水坝瞬时溃决时，坝的上游将发生

( )

( 1 ) 顺涨波 ( 2 ) 顺落波 ( 3 ) 逆涨波 ( 4 ) 逆落波10-11 明渠非恒定渐变流的连续方程为__________________________________________________________, 式中各项的意义是

________________________________________________________________________10-12 当水位相同时，明渠非恒定流涨水过程中的流量_________(填写大于、等于或小于)落水过程中的流量。10-13 明渠非恒定流通常以波的形式出现。按波的传播方向可分为____________波和____________波；按水位变化可分为__________波和_____________波。

10-14 对于图示的简单管道系统，试绘制阀门突然开启过程中，水击波传播4个阶段的示意图。

10-15 某水电站压力钢管，管长，管径，管壁厚度，水头，水头损失忽略不计。管道末端装有一节流阀门，用以控制水轮机的运转。阀门全开时，管中流速。若假定阀门的启闭，试计算（1）初始开度，终止开度；（2）初始开度，终止开度，这两种情况下阀门断面的水头。 ( 189.2m; 339.12m)

10-16 一水电站压力钢管的直径，管壁厚度，若钢管从水库引水到水电站管道长度，管道末端阀门关闭时间，问将产生直接水击或间接水击？若关闭时间为6s，则将产生什么水击？如在距水电站处设置调压室，阀门关闭时间仍为3s，这时将产生什么水击？如果阀门关闭前管道通过流量为10m3/s，相应水头H0=90m，关闭后将产生最大水击压强的增量是

多少？计算时不考虑水头损失。

(直接水击 ,间接水击, 间接水击。第二相末的水击压强为最大，其值为42.4m)

10-17 某电站引水钢管的长度，水头，阀门全开时管道流速，钢管直径，厚度，已知最大水击压强值产生在第一相末。如果求最大水击压强水头不超过1.25H0，则阀门关闭时间应为相长的多少倍？设阀门关闭为线性规律。 (Ts至少应为相长的Tr的3.64倍)

10-18 一水平放置的电站引水管道，管径，管长，上游端与水库相连接，其水头，流量，沿程损失系数，波速，阀门关闭规律，阀门关闭时间。要求计算在关闭指数种情况下，总时间内，管道水击压强沿程的变化情况。计算时可将管道分为段。

10-19 试以恒定流与非恒定流流量公式作对比，并引入附加水面坡度概念，说明洪水期水位~流量关系曲线呈现绳套形的原因。

10-20 试证棱柱体渠道非恒定流中的水力坡度可以下式表示：

式中，为水面坡度；为佛汝德数。

10-21 证明，其中A为面积，B为水面宽，为底坡。

10-22 在洪水期一般首先出现水面坡度最大值，然后出现流速最大值，再出现流量最大值，最后出现水位最大值，请从理论上加以说明。

10-23 某梯形断面渠道，下游与一溢流坝相接，已知：渠道长度L=4km，底宽b=8m，边坡系数m=1.5，粗糙系数n=0.025，底坡I=0.0009。初始时假定为均匀流，此时流量，渠中各断面相应水深h0=1.26m。末端断面的流量按下式变化

式中为末端断面水深。由于渠道的上游流域下了一场大雨，在上游端断面测得洪水水位过程如下表所示：t(s)060120180240300360420480540600660z(m)1.261.421.641.832.002.152.222.212.122.051.901.77

试用特征线法、差分法计算各时刻各断面的水深、流量。

10-24 有一梯形断面渠道，下游与一水塘相接，渠道数据与上题一样。末端断面的水位按下式变化

式中为末端断面流量。由于渠道的上游流域下了一场大雨，在上游端断面测得洪水过程如下表所示。t(s)060120180240300360420480540600660720Q(m3/s)1517192123252524232221试用特征线法、差分法计算各时刻各断面的水深、流量。

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