2024年5月18日发(作者：孔烁)

水力学A2

一、单选题

1.9.8

A.73.6mm

静水压强可以产生的水银柱高度为__A___。

B.736mm C.13.6m D.12.6m

2.闸孔出流的流量Q与闸前水头H的______成正比。D

A.1次方 B.2次方 C.3/2次方

D.1/2次方

3.测压管水头为__A___。

A.流速水头与压强水头之和

C.位置水头与流速水头之和

和

B.压强水头与位置水头之和

D.流速水头、位置水头、压强水头三者之

4.水的运动粘度随温度上升而_____，其单位为_____。b

A.增加，

B.减小，

C.增加，

D.减小，

5.均匀层流的内摩擦力与__B_______成正比。

A.流速 B.流速梯度

C.压强 D.压强梯度

6.流量一定，管径沿程减小时，测压管水头线___c__。

A.可能沿程上升也可能沿程下降 B.总是与总水头线平行

C.只能沿程下降 D.不可能低于管轴线

7.若壁面粗糙度一定，当水流为__c_____时，粘性底层最薄。

A.水力光滑区 B.水力过渡区 C.粗糙区

D.层流区

8.当i

A.减小 B.增加

C.不变 D.可增可减

9._a____中存在脉动性。

A.紊流 B.急流 C.非均匀流

10.一堰顶厚度δ=5m，堰前水头H=1.8m，则此堰属于____c__。

A.薄壁堰 B.实用堰 C.宽顶堰

11.水面曲线处于临界坡上的3区的水流为_______。

A.均匀流 B.缓流 C.急流

12.当i>J时，断面比能沿程____b___。

A.减小 B.增加 C.不变

二、判断题

1.明槽水流的断面比能沿流程总是减小的。×

2.舍齐公式和曼宁公式适用于紊流阻力平方区。√

3.闸孔出流的流量与闸前水头的3/2次方成正比。×

4.静水压强的大小与受压面的方位无关。√

5.明槽水流的急流和缓流可用Fr判别：当Fr>1为急流。√

6.糙率与谢才系数成反比。√

7.恒定流是指流场内任意两点间的流速矢量相等。×

8.平坡渠道中不可能发生均匀流。√

9.当管流过水断面流速按对数规律分布时，管中水流为紊流。×

10.水流总是从总水头高的地方向总水头低的方向流动。√

D.非恒定流

D.三角堰

D.临界流

D.可增可减

三、计算题

1.如图，一矩形闸门，门宽b=2.0m，水深h=2.5m，门的转轴位于端点O，闸门重G=9.8kN，

门与水平面交角α=45°，在门的另一端点用铅垂方向钢索吊起，试求闸门启门力F。（不计

门轴摩擦力，水的容重）

2.底宽b=2.0m的矩形明渠，通过的流量

该处水流的流态。

，已知渠中某处水深h=0.8m，试判断

急流

四、简答题

1.何为陡坡、缓坡和临界底坡？陡坡上能否产生缓流？

陡坡是指坡度大于临界底坡的渠道底坡,也指急剧升高的斜坡， 与水平夹角小的坡地;平缓的斜

坡，在棱柱形渠道中，断面形状尺寸、流量一定时，在渠中形成均匀流，若均匀流的正常水深恰

好等于该流量的临界水深，则这个渠道的底坡叫做临界底坡。

陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。

2.若发生均匀流，判别急流、缓流的方法有哪几种？

水力学 1

一、单选题

1._____中存在脉动性。A

A.紊流 B.急流

2.位于缓坡3区的水面线为_____。A

C.非均匀流 D.非恒定流

A.壅水曲线 B.降水曲线

3.建立水跃方程时，可以忽略_______。A

A.沿程水头损失 B.局部水头损失

4.测量水槽中某点水流流速的仪器有_____。B

A.文丘里计 B.毕托管

5.静止液体不能承受____B___。

A.压力 B.剪切力

6.理想流体是指_____。D

A.忽略密度变化的流体

C.忽略黏性变化的流体

C.平行底坡 D.水平线

C.动水压力 D.边界切应力

C.测压管 D.薄壁堰

C.表面力 D.质量力

B.忽略温度变化的流体

D.忽略黏性的流体

7.液流为恒定均匀流时，必有_____为零。A

A.时变加速度 B.位变加速度 C.水力坡度 D.测压管坡度

8.液体的粘滞性可以视为液体抵抗_____的特性。C

A.重力 B.惯性力 C.剪切变形 D.体积膨胀

9.采用水跃消能时，跃前的_____越小，消能效果越_____。D

A.雷诺数，好 B.雷诺数，差 C.佛汝德数，好 D.佛汝德数，差

10.渗流中真实渗流流速比模型渗流流速_______。渗流计算得到的渗流流速为_______。A

A.大，模型流速 B.小，真实流速 C.大，真实流速 D.小，模型流速

二、判断题

1.矩形断面水力最佳断面的宽深比β=1/2。×

2.渗流模型中，某断面的渗流流速比该断面实际流速大。×

3.牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。×

4.紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。√

5.棱柱体水平明渠中，水跃的跃前水深和跃后水深具有相同的水跃函数值。√

6.粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。√

7.明渠过流断面上各点的流速都是相等的。×

8.静水压强的大小与受压面的方位无关。√

9.明渠的临界底坡与断面形状、尺寸、流量及糙率有关，与渠道的实际底坡无关。√

10.水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。×

三、计算题

1.如图所示为水泵吸水管装置，已知管径d=0.3m，水泵进口处的真空度hv=4m高水柱，带

底的莲蓬头的局部水头损失系数为4.5，弯管局部水头损失系数为0.6，水泵进口以前的沿程

水头损失为（v为水泵吸水管中的流速），求通过水泵的流量Q。

2.一有压管流，已知A、B两点高差h=1.0m(B点高)，管径

点压强为，；又B点平均流速

，，两

。试求(1)

判断管中水流运动方向；(2)A、B两断面间水头损失hw。

四、简答题

1.何为绝对压强，相对压强，真空压强及真空度，其相互关系是什么？

某点的实际压强称为绝对压强。

相对压强为绝对压强减大气压强。

当某点绝对压强小于大气压强时，称该点为真空，真空压强为大气压强与绝对压强之差。

真空度为用水头表示的真空压强。

其关系为：

2.解释渗流的达西定律。

达西渗透定律为渗流流速与水力坡度成正比。

其适用条件为恒定均匀层流渗流。

3.尼古拉兹实验揭示了人工粗糙管道中沿程水头损失系数λ（也称沿程水力摩擦系数）的变

化规律，请简述之。

水力学试卷A

一、单项选择

1. 牛顿流体满足粘滞切应力与_____成正比，比例系数越大，流体的粘滞性越

_____。（ B ）

A 压强梯度，大 B流速梯度，大 C浓度梯度，小 D温度梯度，小

2. 9.8KN/m

2

静水压强可以产生的水银柱高度为_____。（ A ）

A 73.6 mm B 736 mm C 13.6 m D 12.6 m

3. 对均匀流而言，z+p/γ=C(常数）是针对_____才成立。（ D ）

A某一点 B整个流场 C流线 D过水断面

4. 流线可以表示出流场在某一瞬间的_____。（ D ）

A压强大小 B压强方向 C速度大小 D速度方向

5. 在水力粗糙区中，沿程阻力系数λ可以表示为λ＝_____。（ B ）

A f(Re) B f(r

0

/Δ) C f(Re, r

0

/Δ) D常数

6. 没有流量分出的并联管路的特点是各段_____相等。（ A ）

A水头损失 B流量 C流速 D压强分布

7. 利用曼宁公式计算舍齐系数时，应用条件为________。（ C ）

A水力光滑区 B水力过渡区 C水力粗糙区 D三区皆可

8. 无能量输入时，总水头线是一条_____曲线。（ B ）

A沿程升高 B沿程下降 C可升可降 D沿程不变

9. 位于陡坡c区（即3区）的水面线为 。（ A ）

A壅水曲线 B降水曲线 C平行底坡 D水平线

10. 渗流研究的对象是_____的运动规律。 （ A ）

A重力水 B毛细水 C气态水 D薄膜水

二、

填空

1．理想液体是指不可压缩的、没有 粘滞性 、没有表面张力的液体。

2．某点的相对压强定义为该点的绝对压强减去 大气压强 。

3．当水流流线间的夹角很大，或曲率半径很小时，水流称为非均匀__急变__流。

4．在Q、i、n一定的条件下， 过水断面面积 （或答湿周）最小的型式尺寸为

水力最优断面。

5．明渠 均匀流 的水深h

0

称为正常水深。

三、判断对错

1. 液体的内摩擦力与液体的速度呈正比。 ( × )

2. 流量、温度一定时，圆管水流随管径加大，其雷诺数也加大。 ( × )

3. 明渠过水断面上流速分布不均匀是由于液体粘滞性和边壁阻力造成的。( √ )

4. 运动液体在层流状态和水力光滑区流态时的沿程阻力系数均仅与雷诺数相

关，且计算公式相同。 ( × )

5. 孔口淹没出流时，孔口淹没越深，其出流的流速和流量就越大。 ( × )

四、简答

1. 明渠均匀流有哪些特点？

答：（1）沿流动方向重力分力与阻力平衡。（2）水深和平均流速沿流不变。（3）

总水头线、测压管水头线（水面线）和底坡线平行。

2. 写出雷诺数的表达式，并说明其意义和主要作用。

雷诺数的表达式为

Re

能判别水流流态。

vR

，

反映过水断面水流的惯性力和粘滞力之比。作用为



五、计算

1. 如图为一圆柱形闸门。半径R=2 m，水深

H=R=2m。求作用在闸门AB上的静水总压力和方

向。（闸门长度按单宽计，水的容重γ=9.8kN/m

3

）

解：总压力必然通过园心。

1

P

x





h

c

A

z





H21

2

Pz =γV=γ×（1/4）×πR2·1

= 9800×(1/4)×π×2

2

×1=30800N

=

1960030800

22

P=

P

x

2

P

y

2

= 36500N

tgα=Pz/Px=30800/19600=1.57 α=57.5°

静水总压力的大小为36.5kN，方向与水平线夹角为

57.5°

，通过圆心。

2. 如图为水平管末端连一喷嘴，水流射入大气

中。已知管径D=25cm、喷嘴出口d=10cm、流

量Q=0.4m

3

/s，不计水头损失，试求作用在法

兰螺栓上的拉力(即水流对喷嘴的作用力)。

解：取喷嘴入口为1-1断面，喷嘴出口为2-2

断面。

喷嘴出口流速：v

2

=4Q/(πd

2

)=50.93m/s

喷嘴入口流速：v

1

=4Q/(πD

2

)=8.15m/s

在1-1断面，2-2断面建立能量方程，不计水头损失，有

解得p

1

=1264kN/m

2

对于喷嘴建立水平方向的动量方程

p

1

A

1

-R=βρQ(v

2

-v

1

)，

取动量修正系数β=1

R= p

1

A

1

-ρQ(v

2

-v

1

)=44.94kN

作用在法兰螺栓上的拉力为44.94kN。

山东大学网络教育水力学试卷B参考答案

一、单项选择

1. 静止液体不能承受_________。（ B ）

A压力 B剪切力 C表面力 D质量力

2. 一个工程大气压即1at=_________。（ D ）

A 9.8 N/m

2

B9.8 kN/m

2

C 98 N/m

2

D 98 kN/m

2

3. 均匀层流的内摩擦力与_________成正比。（ B ）

A流速 B流速梯度 C 压强 D压强梯度

4. 应用动量方程时，动水压强采用_________。（ B ）

A绝对压强 B相对压强 C真空压强 D三者皆可

5. 平面静水总压力为作用面积与_______处的压强的乘积。（ A ）

A形心 B重心 C压力中心 D作用点

二、填空

1. 自由液面的液体呈现出收缩和承受张力的性质，即液体具有 表面张力 特性。

2. 当水流流线间的夹角很小，曲率半径很大时，水流称为 渐变 流。

3. 直径为1m的圆管，过水时自由水面线恰好位于圆心处，则水力半径为 0.25 m。

4. 当明渠过水断面A、底坡i、糙率n一定时， 流量最大时的断面为水力最优

断面。

5. 明渠的陡坡上，水面线处于2区，该水面线为 降水（或S

2

型） 曲线。

三、判断对错

1. 体积弹性系数K值越小，液体越容易压缩。（ √ ）

2. 层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 （ √ ）

3. 舍齐公式和曼宁公式适用于紊流阻力平方区。 （ √ ）

4. 水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 （ × ）

5. 当管流过水断面流速按对数规律分布时，管中水流为紊流。（ √ ）

6. 粘滞性是液体产生水头损失的内因。 （ √ ）

7. 明渠均匀流过流断面上各点的流速都是相等的。

(

×

)

8. 明渠的临界底坡与断面形状、尺寸、流量及糙率有关，与渠道的实际底坡无

关。 （ √ ）

9. 水跃是明渠流从缓流过渡到急流的一种水力现象。 （ × ）

10.闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。 ( √ )

四、简答

1. 什么叫正常水深？它与渠道底坡、糙率、流量之间有何关系？

正常水深是明渠均匀流时候的水深，当流量和糙率增加时，正常水深增大；当底

坡增大时，正常水深减小。

2. 简述紊流流态时的水力分区及各区的特点。

在紊流的水力光滑区λ=f

1

(Re)，即沿程阻力系数只与雷诺数有关，而与管道的相

对粗糙度无关；紊流过渡区λ=f

2

(Re,Δ/d)，即沿程阻力系数与雷诺数和管道的相

对粗糙度有关；紊流的水力粗糙区（又称阻力平方区）λ=f

3

(Δ/d)，即沿程阻力

系数只与管道的相对粗糙度有关，而与雷诺数无关。

五、计算

1. 如图，曲面AB为半径3m，长（垂直纸面方向）

4m的1/4圆弧。求作用在曲面AB上静水总压力

的水平分力和铅直分力，并指出水平分力和铅直

分力的方向。（水的容重γ=9.8KN/m

3

）

解：水平分力方向向左，大小为：

1

P

x





h

c

A

z

9.83(34)176.4kN

2

铅直分力方向向上，大小为：

1

P

z





V9.8(



3

2

4)277.1kN

4

2. 从水箱接一消防软管，末端接铝质变径喷嘴。软管直径D=7.5cm，喷嘴出口

直径d=2.0cm。水箱与大气相

p

D

d

R

2024年5月18日发(作者：孔烁)

水力学A2

一、单选题

1.9.8

A.73.6mm

静水压强可以产生的水银柱高度为__A___。

B.736mm C.13.6m D.12.6m

2.闸孔出流的流量Q与闸前水头H的______成正比。D

A.1次方 B.2次方 C.3/2次方

D.1/2次方

3.测压管水头为__A___。

A.流速水头与压强水头之和

C.位置水头与流速水头之和

和

B.压强水头与位置水头之和

D.流速水头、位置水头、压强水头三者之

4.水的运动粘度随温度上升而_____，其单位为_____。b

A.增加，

B.减小，

C.增加，

D.减小，

5.均匀层流的内摩擦力与__B_______成正比。

A.流速 B.流速梯度

C.压强 D.压强梯度

6.流量一定，管径沿程减小时，测压管水头线___c__。

A.可能沿程上升也可能沿程下降 B.总是与总水头线平行

C.只能沿程下降 D.不可能低于管轴线

7.若壁面粗糙度一定，当水流为__c_____时，粘性底层最薄。

A.水力光滑区 B.水力过渡区 C.粗糙区

D.层流区

8.当i

A.减小 B.增加

C.不变 D.可增可减

9._a____中存在脉动性。

A.紊流 B.急流 C.非均匀流

10.一堰顶厚度δ=5m，堰前水头H=1.8m，则此堰属于____c__。

A.薄壁堰 B.实用堰 C.宽顶堰

11.水面曲线处于临界坡上的3区的水流为_______。

A.均匀流 B.缓流 C.急流

12.当i>J时，断面比能沿程____b___。

A.减小 B.增加 C.不变

二、判断题

1.明槽水流的断面比能沿流程总是减小的。×

2.舍齐公式和曼宁公式适用于紊流阻力平方区。√

3.闸孔出流的流量与闸前水头的3/2次方成正比。×

4.静水压强的大小与受压面的方位无关。√

5.明槽水流的急流和缓流可用Fr判别：当Fr>1为急流。√

6.糙率与谢才系数成反比。√

7.恒定流是指流场内任意两点间的流速矢量相等。×

8.平坡渠道中不可能发生均匀流。√

9.当管流过水断面流速按对数规律分布时，管中水流为紊流。×

10.水流总是从总水头高的地方向总水头低的方向流动。√

D.非恒定流

D.三角堰

D.临界流

D.可增可减

三、计算题

1.如图，一矩形闸门，门宽b=2.0m，水深h=2.5m，门的转轴位于端点O，闸门重G=9.8kN，

门与水平面交角α=45°，在门的另一端点用铅垂方向钢索吊起，试求闸门启门力F。（不计

门轴摩擦力，水的容重）

2.底宽b=2.0m的矩形明渠，通过的流量

该处水流的流态。

，已知渠中某处水深h=0.8m，试判断

急流

四、简答题

1.何为陡坡、缓坡和临界底坡？陡坡上能否产生缓流？

陡坡是指坡度大于临界底坡的渠道底坡,也指急剧升高的斜坡， 与水平夹角小的坡地;平缓的斜

坡，在棱柱形渠道中，断面形状尺寸、流量一定时，在渠中形成均匀流，若均匀流的正常水深恰

好等于该流量的临界水深，则这个渠道的底坡叫做临界底坡。

陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。

2.若发生均匀流，判别急流、缓流的方法有哪几种？

水力学 1

一、单选题

1._____中存在脉动性。A

A.紊流 B.急流

2.位于缓坡3区的水面线为_____。A

C.非均匀流 D.非恒定流

A.壅水曲线 B.降水曲线

3.建立水跃方程时，可以忽略_______。A

A.沿程水头损失 B.局部水头损失

4.测量水槽中某点水流流速的仪器有_____。B

A.文丘里计 B.毕托管

5.静止液体不能承受____B___。

A.压力 B.剪切力

6.理想流体是指_____。D

A.忽略密度变化的流体

C.忽略黏性变化的流体

C.平行底坡 D.水平线

C.动水压力 D.边界切应力

C.测压管 D.薄壁堰

C.表面力 D.质量力

B.忽略温度变化的流体

D.忽略黏性的流体

7.液流为恒定均匀流时，必有_____为零。A

A.时变加速度 B.位变加速度 C.水力坡度 D.测压管坡度

8.液体的粘滞性可以视为液体抵抗_____的特性。C

A.重力 B.惯性力 C.剪切变形 D.体积膨胀

9.采用水跃消能时，跃前的_____越小，消能效果越_____。D

A.雷诺数，好 B.雷诺数，差 C.佛汝德数，好 D.佛汝德数，差

10.渗流中真实渗流流速比模型渗流流速_______。渗流计算得到的渗流流速为_______。A

A.大，模型流速 B.小，真实流速 C.大，真实流速 D.小，模型流速

二、判断题

1.矩形断面水力最佳断面的宽深比β=1/2。×

2.渗流模型中，某断面的渗流流速比该断面实际流速大。×

3.牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。×

4.紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。√

5.棱柱体水平明渠中，水跃的跃前水深和跃后水深具有相同的水跃函数值。√

6.粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。√

7.明渠过流断面上各点的流速都是相等的。×

8.静水压强的大小与受压面的方位无关。√

9.明渠的临界底坡与断面形状、尺寸、流量及糙率有关，与渠道的实际底坡无关。√

10.水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。×

三、计算题

1.如图所示为水泵吸水管装置，已知管径d=0.3m，水泵进口处的真空度hv=4m高水柱，带

底的莲蓬头的局部水头损失系数为4.5，弯管局部水头损失系数为0.6，水泵进口以前的沿程

水头损失为（v为水泵吸水管中的流速），求通过水泵的流量Q。

2.一有压管流，已知A、B两点高差h=1.0m(B点高)，管径

点压强为，；又B点平均流速

，，两

。试求(1)

判断管中水流运动方向；(2)A、B两断面间水头损失hw。

四、简答题

1.何为绝对压强，相对压强，真空压强及真空度，其相互关系是什么？

某点的实际压强称为绝对压强。

相对压强为绝对压强减大气压强。

当某点绝对压强小于大气压强时，称该点为真空，真空压强为大气压强与绝对压强之差。

真空度为用水头表示的真空压强。

其关系为：

2.解释渗流的达西定律。

达西渗透定律为渗流流速与水力坡度成正比。

其适用条件为恒定均匀层流渗流。

3.尼古拉兹实验揭示了人工粗糙管道中沿程水头损失系数λ（也称沿程水力摩擦系数）的变

化规律，请简述之。

水力学试卷A

一、单项选择

1. 牛顿流体满足粘滞切应力与_____成正比，比例系数越大，流体的粘滞性越

_____。（ B ）

A 压强梯度，大 B流速梯度，大 C浓度梯度，小 D温度梯度，小

2. 9.8KN/m

2

静水压强可以产生的水银柱高度为_____。（ A ）

A 73.6 mm B 736 mm C 13.6 m D 12.6 m

3. 对均匀流而言，z+p/γ=C(常数）是针对_____才成立。（ D ）

A某一点 B整个流场 C流线 D过水断面

4. 流线可以表示出流场在某一瞬间的_____。（ D ）

A压强大小 B压强方向 C速度大小 D速度方向

5. 在水力粗糙区中，沿程阻力系数λ可以表示为λ＝_____。（ B ）

A f(Re) B f(r

0

/Δ) C f(Re, r

0

/Δ) D常数

6. 没有流量分出的并联管路的特点是各段_____相等。（ A ）

A水头损失 B流量 C流速 D压强分布

7. 利用曼宁公式计算舍齐系数时，应用条件为________。（ C ）

A水力光滑区 B水力过渡区 C水力粗糙区 D三区皆可

8. 无能量输入时，总水头线是一条_____曲线。（ B ）

A沿程升高 B沿程下降 C可升可降 D沿程不变

9. 位于陡坡c区（即3区）的水面线为 。（ A ）

A壅水曲线 B降水曲线 C平行底坡 D水平线

10. 渗流研究的对象是_____的运动规律。 （ A ）

A重力水 B毛细水 C气态水 D薄膜水

二、

填空

1．理想液体是指不可压缩的、没有 粘滞性 、没有表面张力的液体。

2．某点的相对压强定义为该点的绝对压强减去 大气压强 。

3．当水流流线间的夹角很大，或曲率半径很小时，水流称为非均匀__急变__流。

4．在Q、i、n一定的条件下， 过水断面面积 （或答湿周）最小的型式尺寸为

水力最优断面。

5．明渠 均匀流 的水深h

0

称为正常水深。

三、判断对错

1. 液体的内摩擦力与液体的速度呈正比。 ( × )

2. 流量、温度一定时，圆管水流随管径加大，其雷诺数也加大。 ( × )

3. 明渠过水断面上流速分布不均匀是由于液体粘滞性和边壁阻力造成的。( √ )

4. 运动液体在层流状态和水力光滑区流态时的沿程阻力系数均仅与雷诺数相

关，且计算公式相同。 ( × )

5. 孔口淹没出流时，孔口淹没越深，其出流的流速和流量就越大。 ( × )

四、简答

1. 明渠均匀流有哪些特点？

答：（1）沿流动方向重力分力与阻力平衡。（2）水深和平均流速沿流不变。（3）

总水头线、测压管水头线（水面线）和底坡线平行。

2. 写出雷诺数的表达式，并说明其意义和主要作用。

雷诺数的表达式为

Re

能判别水流流态。

vR

，

反映过水断面水流的惯性力和粘滞力之比。作用为



五、计算

1. 如图为一圆柱形闸门。半径R=2 m，水深

H=R=2m。求作用在闸门AB上的静水总压力和方

向。（闸门长度按单宽计，水的容重γ=9.8kN/m

3

）

解：总压力必然通过园心。

1

P

x





h

c

A

z





H21

2

Pz =γV=γ×（1/4）×πR2·1

= 9800×(1/4)×π×2

2

×1=30800N

=

1960030800

22

P=

P

x

2

P

y

2

= 36500N

tgα=Pz/Px=30800/19600=1.57 α=57.5°

静水总压力的大小为36.5kN，方向与水平线夹角为

57.5°

，通过圆心。

2. 如图为水平管末端连一喷嘴，水流射入大气

中。已知管径D=25cm、喷嘴出口d=10cm、流

量Q=0.4m

3

/s，不计水头损失，试求作用在法

兰螺栓上的拉力(即水流对喷嘴的作用力)。

解：取喷嘴入口为1-1断面，喷嘴出口为2-2

断面。

喷嘴出口流速：v

2

=4Q/(πd

2

)=50.93m/s

喷嘴入口流速：v

1

=4Q/(πD

2

)=8.15m/s

在1-1断面，2-2断面建立能量方程，不计水头损失，有

解得p

1

=1264kN/m

2

对于喷嘴建立水平方向的动量方程

p

1

A

1

-R=βρQ(v

2

-v

1

)，

取动量修正系数β=1

R= p

1

A

1

-ρQ(v

2

-v

1

)=44.94kN

作用在法兰螺栓上的拉力为44.94kN。

山东大学网络教育水力学试卷B参考答案

一、单项选择

1. 静止液体不能承受_________。（ B ）

A压力 B剪切力 C表面力 D质量力

2. 一个工程大气压即1at=_________。（ D ）

A 9.8 N/m

2

B9.8 kN/m

2

C 98 N/m

2

D 98 kN/m

2

3. 均匀层流的内摩擦力与_________成正比。（ B ）

A流速 B流速梯度 C 压强 D压强梯度

4. 应用动量方程时，动水压强采用_________。（ B ）

A绝对压强 B相对压强 C真空压强 D三者皆可

5. 平面静水总压力为作用面积与_______处的压强的乘积。（ A ）

A形心 B重心 C压力中心 D作用点

二、填空

1. 自由液面的液体呈现出收缩和承受张力的性质，即液体具有 表面张力 特性。

2. 当水流流线间的夹角很小，曲率半径很大时，水流称为 渐变 流。

3. 直径为1m的圆管，过水时自由水面线恰好位于圆心处，则水力半径为 0.25 m。

4. 当明渠过水断面A、底坡i、糙率n一定时， 流量最大时的断面为水力最优

断面。

5. 明渠的陡坡上，水面线处于2区，该水面线为 降水（或S

2

型） 曲线。

三、判断对错

1. 体积弹性系数K值越小，液体越容易压缩。（ √ ）

2. 层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 （ √ ）

3. 舍齐公式和曼宁公式适用于紊流阻力平方区。 （ √ ）

4. 水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。 （ × ）

5. 当管流过水断面流速按对数规律分布时，管中水流为紊流。（ √ ）

6. 粘滞性是液体产生水头损失的内因。 （ √ ）

7. 明渠均匀流过流断面上各点的流速都是相等的。

(

×

)

8. 明渠的临界底坡与断面形状、尺寸、流量及糙率有关，与渠道的实际底坡无

关。 （ √ ）

9. 水跃是明渠流从缓流过渡到急流的一种水力现象。 （ × ）

10.闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。 ( √ )

四、简答

1. 什么叫正常水深？它与渠道底坡、糙率、流量之间有何关系？

正常水深是明渠均匀流时候的水深，当流量和糙率增加时，正常水深增大；当底

坡增大时，正常水深减小。

2. 简述紊流流态时的水力分区及各区的特点。

在紊流的水力光滑区λ=f

1

(Re)，即沿程阻力系数只与雷诺数有关，而与管道的相

对粗糙度无关；紊流过渡区λ=f

2

(Re,Δ/d)，即沿程阻力系数与雷诺数和管道的相

对粗糙度有关；紊流的水力粗糙区（又称阻力平方区）λ=f

3

(Δ/d)，即沿程阻力

系数只与管道的相对粗糙度有关，而与雷诺数无关。

五、计算

1. 如图，曲面AB为半径3m，长（垂直纸面方向）

4m的1/4圆弧。求作用在曲面AB上静水总压力

的水平分力和铅直分力，并指出水平分力和铅直

分力的方向。（水的容重γ=9.8KN/m

3

）

解：水平分力方向向左，大小为：

1

P

x





h

c

A

z

9.83(34)176.4kN

2

铅直分力方向向上，大小为：

1

P

z





V9.8(



3

2

4)277.1kN

4

2. 从水箱接一消防软管，末端接铝质变径喷嘴。软管直径D=7.5cm，喷嘴出口

直径d=2.0cm。水箱与大气相

p

D

d

R