水力学习题(上)

水头H?1.27m,用分段求和法计算水面曲线并绘图。(要求:上游水深计算到h?1.01h0,至少分四段)

习题8.19

习 题

9.1 待测流量Q?3.0m/s,堰高P1=0.6m,下游水深ht?0.5m,堰上水头控制在

30.63m以下,试设计无侧收缩矩形薄壁堰的宽度b=?

9.2 一个矩形断面水槽末端设有薄壁堰,水舌下缘通气,用来量测流量,B?b?2.0m,堰高P1?P2?0.5m,当堰上水头H?0.2m,求水槽中流量?

9.3 上题,若H?0.1m,其他条件不变,求水槽中流量?

??90,9.4 有一个三角形薄壁堰,堰上水头H?0.12m,自由出流,求通过流量?

若流量增加一倍,求堰上水头H??

9.5 一个矩形直角进口无侧收缩宽顶堰,堰宽b?3.5m,堰高P堰上1?P2?0.5m ,游水深h01?1.2m,下游水深h02?0.6m,求通过的流量?

习题9.5

09.6 一个圆角进口无侧收缩宽顶堰,堰高P1?P2?2.0m,堰上水头限制在0.4m以下,通过流量Q?4.0m/s,求宽顶堰宽度b?若不形成淹没出流,下游水深最大为多少?

9.7 某河中拟修建一单孔溢流坝,坝剖面按WES剖面设计。已知:筑坝处河底高程

3?1?10.20m,坝顶高程?2?16.20m,上游设计水位?3?18.70m,下游水位?4?14.50m,坝上游河宽B?15.0m,边墩头部为半圆形,当上游水位为设计水位时,

通过流量Q?80m/s,试设计坝顶的宽度b是多少?

9.8有一平底水闸,采用平板闸门,已知:渠道与闸门同宽,即B?b?6.0m,闸门开度e?1.0m,闸前水深H?4.0m,为闸孔自由出流,试求通过流量?

9.9某一滚水坝,采用WES剖面设计,设计水头Hd?4.0m,坝顶装有弧形闸门,门轴高a?4.0m,闸门半径R?6.0m,闸孔净宽b?5.0m.。试求,当坝上游水头H?3.0m,闸门开度e?0.9m时的流量?

3

习题 9.9

10.1 在实验室中用达西实验装置测定某土样的渗透系数时,已知圆筒直径D?20cm,两测压管间距l?40cm,两测管的水头差H1?H2?20cm,经过一昼夜测得渗透水量为0.024m,试求该土样的渗透系数k。

10.2 已知渐变渗流浸润线在某一过水断面上的坡度为0.005,渗透系数为0.004cm/s,试求过水断面上的点渗流流速及断面平均流速。

10.3 某铁路路基为了降低地下水位,在路基侧边设置集水廊道(称为渗沟)以降低地下水位。已知含水层厚度H?2m,渗沟中水深h?0.3m,两侧土为亚砂土,渗透系数为

3

k?0.0025cm/s,试计算从两侧流入100m长渗沟的流量。

10.4 某处地质剖面如习题10-4图所示。河道左岸为透水层,其渗透系数为0.002cm/s,不透水层底坡坡度为0.005。距离河道1000m处的地下水深为2.5m。今在该河修建一水库,修建前河中水深为1m;修建后河中水位抬高了10m,设距离1000m处的原地下水位仍保持不变。试计算建库前和建库后的单宽渗流量。

习题10-4图

10.5 某均质土坝建于水平不透水地基上,如习题10-5图所示。坝高为17m,上游水深

H1?15m,下游水深H2?2m,上游边坡系数m1?3,下游边坡系数m2?2,坝顶宽

b?6m,坝身土的渗透系数k?0.001cm/s。试计算坝身的单宽渗流量并绘出浸润线。

习题10-5图

10.6 对承压井进行抽水试验确定土的渗透系数时,在距离井轴分别为10m和30m处各钻一观测孔,当承压井抽水后,两个观测孔中水位分别下降了42cm和20cm。承压井含水层厚度为6m,稳定抽水流量为24m3/hr,求土的渗透系数。

10.7 某工地欲打一完全普通井取水,已测得不透水层为平底,井的半径r0?0.15m,含水层厚度为H0?6m,土为细砂,实测渗透系数k?0.001cm/s。试计算当井中水深h0不小于2m时的最大出水量,并算出井中水位与出水量的关系。

10.8 如习题10.8图所示,为降低基坑中的地下水位,在长方形基坑长60m,宽40m的周线上布置8眼完全普通井,各井抽水流量相同,井群总抽水量为Q0?40l/s,含水层厚度

H?10m,渗透系k?0.01cm/s,井群的影响半径为500m。试求基坑中心点O的地下水

位下降高度。若将上述8个井布置在面积为2400m2的圆周上,试求圆周中心点的地下水位下降高度。

习题10-8图

10.9 某闸的剖面如习题图10-9所示。现已绘出流网,并已知渗透系数k?0.002cm/s,各已知高程如图所注。试求单宽渗流量,并求出B点的压强水头。

习题10-9图

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