问答题
(天津大学2002年考研试题)如图6-15所示，某一矩形段面平底渠道，宽度b=2．6m，河床在某处拾高，坎高a=0．3m，上游水深H=1．8m，上游水深h=1．38m，局部水头损失为下游渠道流速水头的1／2。求： (1)渠道的流量Q=? (2)水流对坎的水平推力R=?
【正确答案】正确答案：取上游断面为1-1断面，下流断面为2-2断面。 (1)对1-1断面及2-2断面列能量方程：
取垂直的方向的最低位置，即更低的那个河底为0-0线，并以0-0线为基准线，则： z
1
=0，z
2
=a=0．3(m) 令α
1
=α
2
=1，有：
① 又由连续性方程有： v
1
bH=v
2
bh ② 由式①、式②，解得： v
1
=1．23(m／s)，v
2
=1．61(m／s) 从而可得： Q=v
1
bH=1．23×2．6×1．8=5．76(m
3
／s) (2)取控制体。上游水压力为F
P1x
，下游水压力表F
P2x
，坎对水流的作用力为R
1
，则：
取垂直的方向的最低位置，即更低的那个河底为0-0线，并以0-0线为基准线，则： z
1
=0，z
2
=a=0．3(m) 令α
1
=α
2
=1，有：
① 又由连续性方程有： v
1
bH=v
2
bh ② 由式①、式②，解得： v
1
=1．23(m／s)，v
2
=1．61(m／s) 从而可得： Q=v
1
bH=1．23×2．6×1．8=5．76(m
3
／s) (2)取控制体。上游水压力为F
P1x
，下游水压力表F
P2x
，坎对水流的作用力为R
1
，则：
【答案解析】