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工学水利工程
问答题不可压缩二维流动的流速分量为：u
x
=x一4y，u
y
=一y一4x，试求：(1)该流动是恒定流还是非恒定流；(2)该流动是否连续；(3)判别有无线变形和角变形运动；(4)判别有涡流还是无涡流；(5)若流动有势，写出流速势函数表达式；(6)写出流线方程式。
问答题某矩形断面渠道中有一泄洪闸，闸门为平面闸门。已知闸上游水深H=5m，下游水深h
t
=2．5m，闸门开度e=2m，垂向收缩系数ε’=0．6，流速系数φ=0．95。试判别闸孔下游是否要做消能工。
问答题混凝土建筑物中的引水分叉管如图3—32所示。各管中心线在同一水平面上，主管直径D=3m，分叉管直径d=2m。转弯角α=60°，通过的总流量Q=35m3／s，断面1—1的压强水头p1／γ=30m水柱高，如不计水头损失，求水流对建筑物的作用力。
问答题图2—21所示一球形容器完全充满水，球上部顶点处的压强恰好等于当地大气压强。球内水的重量为W。证明作用于每一铅垂面剖分的半球上的静水总压力为。如过球心水平剖分该圆球，则作用于下半球面上的静水总压力为作用于上半球面上的静水总压力的5倍。
问答题有一圆形断面有压隧洞，长l=200m，通过流量Q=700m
3
／s，如果洞的内壁不加衬砌，其平均直径d
1
=7．8m，糙率n=0．033；如果用混凝土衬砌，则直径d
2
=7．0m，糙率n=0．014；试问衬砌方案比不衬砌方案沿程水头损失减少多少?
问答题有一矩形断面渠道，宽度B=6m，糙率n=0．015，流量Q=15m
3
／s，求临界水深h
K
和临界坡度i
K
。
问答题如图7—37所示，某河流在汛期洪水漫滩，实测纵向水面坡度Jp=0．0003，主槽水深h1=3m，水面宽B1=120m，滩地水深h2=1．5m，水面宽B2=230m。糙率分别为n1=0．025，n2=0．035。试估算洪水流量。
问答题如图3-74所示，水在无摩擦管道系统中流动，若水的汽化压强为pvp=7367Pa，大气压强为pa=99974Pa，水的重度γ=9730N／m3，试求保证水在管中不发生汽化的最大高度h。
问答题如图3—36所示，在水车壁面上用螺栓固定装一喷嘴，直径由d1=8cm逐渐缩至d2=2cm，已知喷嘴出口的平均流速v2=15m／s。若不计能量损失，取动能校正系数及动量校正系数为1，求(1)水流对喷嘴的作用力的大小及方向；(2)要保持水车不动，需要对水车施加的外力的大小及方向(不计车轮摩擦)。
问答题在图6-24所示由铸铁管组成的环状管网中，各管段的比阻可按舍维列夫公式计算，各管段的长度、管径分别为：l1=l2=l5=l7=50m，l2=l4=l6=100m，d1=d4=d7=199mm，d2=d3=d5=d6=149mm，各结点的供水流量分别为q1=一100L／s，q2=q4=q5=20L／s，q3=15L／s，q6=25L／s。试对程序进行适当修改并计算各管段的流量及水头损失。
问答题薄壁孔口出流如图6—11所示，直径d=2cm，水箱水深恒定H=2m。试求：(1)孔口流量Q；(2)此孔口外接圆柱形管嘴的流量Q；(3)管嘴收缩断面的真空度。
问答题水枪的头部由渐细管与供水软管连接，长度L=20cm，出口直径d=2cm，进口直径D=8cm，如图3—70所示。水枪出口的水流流速v=15m／s。一消防队员手持水枪进口处，使水枪竖直向上喷射。若不计能量损失和水流、水枪重量，取动能校正系数及动量校正系数为1。求：(1)水枪的头部渐细管受到水流的作用力R及方向。(2)求消防队员手持水枪所需铅直方向的力F及方向。(注意两者的区别)
问答题有一底宽为12m的矩形断面渠道中发生水跃，已知渠底高程为120．43m，流量Q=60m
3
／s，测得跃后水位高程为123．5m，试求水跃中单位体积水体所消耗的能量和消能率。
问答题如图3—71所示射流泵，其工作原理是借工作室中管嘴高速射流产生真空，将外部水池中的水吸进工作室，然后再由射流带进出口管。已知H=2m，h=1m，d1=10cm，d2=7cm，不计水头损失。试求：(1)射流泵提供的流量Q；(2)工作室中3—3断面处的真空度hv3。
问答题有一渐变管，与水平面的倾角为45°，其装置如图3—15所示。1—1断面的管径d1=200mm，2—2断面的管径d2=100mm，两断面间距l=2m，若重度γ’为8820N／m3的油通过该管段，在1—1断面处的流速v1=2m／s，水银测压计中的液位差h=20cm。试求：(1)1—1断面到2—2断面的水头损失hω1-2；(2)判断液流流向；(3)1—1断面与2—2断面的压强差。
问答题如图7—18所示，一矩形断面渠道，底宽b=5m，底坡i=0．005，分为充分长的两段，糙率分别为n1=0．0225和n2=0．015。当流量Q=5m3／s时，试判断两段渠道底坡的性质，并定性绘出水面曲线。
问答题在不可压缩液体平面运动中，如果忽略质量力和惯性力的作用，试证明动水压强p和流函数ψ需满足下面的微分方程式
问答题设计一给水管道，其直径d已定，今就其长度l研究Ⅰ和Ⅱ两种方案，第Ⅱ方案比第Ⅰ方案短25％。若水塔的水面高程不变，另因水管都很长，可以不计局部水头损失和流速水头，试就光滑管和完全粗糙管两种流区情况分别推求两种方案的流量比Q
Ⅱ
／Q
Ⅰ
。
问答题如图7—15所示，采用机械化方法开挖大型土质渠道或河道时，过水断面常呈抛物线形。若已知水深h和水面宽B，试推导过水断面面积和湿周的表达式。
问答题如图8—7所示，有一种建在岩石河床上的桩板坝，由埋入河床的钢筋混凝土桩柱和固定于两桩柱之间的松木面板构成，桩柱之间跨度不超过3m，每米坝宽通过流量不超过30m3／s。已知上、下游坝区河段两岸是直立的块石浆砌挡土墙，河床上游宽B0=40m，坝宽b=30m，通过流量Q=150m3／s，坝高P=3m，(1)当下游水深ht=2m，试求坝上水头H；(2)若洪水期上、下游水位差z=1．65m，下游水深ht=4．0m，求通过流量为若干?