、定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线,并注明曲线名称及流态。(各渠段均充分长,各段糙率相同)N?nN?nN1?nN1?nN2?nN2?nN3?nN3?n(a)(b)计算题(共6题,计58分)1、图示用直径d=0.4m的钢筋混凝土虹吸管从河道向灌溉渠道引水,河道水位为120m,灌溉渠道水位118m,虹吸管各段长度为l1=10m,l2=5m,l3=12m,虹吸管进口安装无底阀的滤网(ζ=2.5),管道有两个60o的折角弯管(ζ=0.55)。(12分)B求:(1)通过虹吸管的流量。B(2)当虹吸管内最大允许真空值hv=7.0m时,虹吸管的最大安装高度。解:(1)虹吸管的出口淹没在水面以下,当不计行近流速时,可按照淹没出流公式来计算流量。先计算管道流量系数:虹吸管的流量:(2)虹吸管的最大真空发生在管道的最高位置。即B—B断面。以上游河面为基准面,对断面0—0和断面B—B建立能量方程:其中,,v=Q/A=0.35/(3.14×0.22)=2.79m/s,取α=1.0,v0≈0,代入得则:式中是断面B—B的真空值,它满足故虹吸管的最大安装高度:2、底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量为Q=1.5m3/s,已知渠中的水深h=0.4m,则判断该处水流的流态。(7分)解:求临界水深hk:q=Q/b=1.5/1.5m3(s·m)=1m3(s·m)用临界水深判别:ho<hk,所以该处水流的急流。3、已知底宽为b=6m的矩形渠道中,临界水深为hk=1.37m,求渠道内通过的流量Q。(7分)解:根据矩形断面明渠临界水深公式,求矩形断面的单宽流量:q=5.021m3(s·m)所以,Q=qb=5.02×6=30.12m3/s4、有一混凝土护面的梯形渠道,底宽b=10m,正常水深h=3m,边坡为1:1,底坡i=0.001,糙率n=0.014。如流动在紊流粗糙区,求谢才系数C和均匀流的Q流量。(10分)
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