三大方程联合应用
1.一平板闸门，门宽b=2m,闸前水深H?4.0米，闸孔后收缩水深
vc2hc?0.5米，局部损失为0.5，不计摩擦力，求作用在闸门上的动
2g水总压力？
涉及到的概念：连续方程、能量方程、动量方程应用及注意事项， 解题思路：
① 分析：求力，要用动量方程，选取控制面，画出压强分布图，全面分析外力。
② 应用能量方程，水力要素有： ?,Q,v1,v2,P从已知条件中可知，Q,v1,v2 未知。 ③ 用能量方程求出v1,v2
④ 一个能量方程，有两个未知数，要用到连续方程。 五、孔口、管嘴水力计算
1.如图示，水箱分为A、B两室，隔墙上设一孔口，d1?5cm，B室底部有一圆柱形外延管嘴，d2?4cm。已知H?3.5m，
h3?0.8m，试求，在水流恒定时：
（1）h1??，h2?? （2）流量 Q??。
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（1）涉及到的概念：
（2）孔口管嘴流量公式、作用水头、流量系数
Q??A2gH Q??nA2gH
（3） 解题思路：水流恒定时，孔口流量等于管嘴流量； 对于孔口作用水头为 六、管道水力计算 1. 水泵系统如图，管径dh1；对于管嘴作用水头为 h2?h3 ?200mm，流量为Q?0.1m3/s，吸
水管与压水管的总长为30m，沿程阻力系数??0.02；吸水管设
有带阀门的莲蓬头?阀?2.0，所有弯头?弯?0.3，两水面高差
z?10.m，求水泵扬程。
短管水力计算：
（1）涉及到的概念：长管、短管的定义；能量方程；
水泵扬程H?zg?hw
（2）解题思路：选基准面、过流断面、计算点，列能量方程求解。
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2. 有一虹吸管，作用水头H1?1.5m,H2?2.0m，管长
l1?5.0m,l2?10.0m管径d1?d2?0.1m ，沿程损失系数
??0.02，进口设栏污栅，进口局部损失系数?1?10.0，弯管局部
损失系数?2?0.15,阀门处局部损失系数?3?0.5。求该虹吸管的过流量、管中最大真空值，并定性绘出其测压管水头线。
短管水力计算：
（1）涉及到的概念：长管、短管的定义；能量方程；管中最大真空值发生在何处。
（2）解题思路：选基准面、过流断面、计算点，列能量方程求解。 3.图示为直径为d，管长为2l的管路，若在其中点并联接出管径管材相同，管长为l的管道（虚线所示）。假定上下游水位不变，试问，并联前、后流量之比为多少？
长管水力计算：
（1）涉及到的概念：并联管路按长管进行水力计算；节点压强为两条管道共有；
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H?S0lQ2
（2）解题思路：设水流均为粗糙区，管径管材相同比阻相同，并联时后面两条管道流量相等；分别列出并联前、后流量计算式，解出并联前、后流量之比
设并联前流量为Q1，并联后流量为Q2
Q22H?S0(2l)Q， H?S0lQ?S0l()
22122七、明渠水流
1．矩形断面明渠，渠宽b?2m，水深h?0.7m，通过流量Q?1.6m3/s，判断该水流是急流还是缓流？
涉及到的概念：急流、缓流、临界流概念及其判别标准 ① 用干扰波波速 C?ghm
v?c临界流 ,v?c 缓流 ,v?c 急流
② 用弗劳德数 Fr? Fr?1 临界流
vghm
Fr?1缓流 Fr?1急流
q2（矩形渠道） g③ 用临界水深 hK?3 hK?h0临界流、hK?h0缓流、hK?h0急流
Q2③ 用临界底坡 iK?22AKCKRK
i?iK 临界流、i?iK缓流、i?iK急流
2． 8-1、8-2、8-4
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Q?KiK?ACR116c?Rn