1、流体力学（明渠水流、堰流与渗流）历年真题试卷汇编 5 及答案解析(总分：56.00，做题时间：90 分钟)一、判断题请判断下列各题正误(总题数：6，分数：12.00)1.(天津大学 2005 年考研试题)对于明渠均匀流，总水头线、水面线、底坡线三者相互平行。（分数：2.00）A.正确B.错误2.(河海大学 2006 年考研试题)在无压渗流的自由表面线上，各点的压强相等，所以它是一根等水头线。（分数：2.00）A.正确B.错误3.(河海大学 2005 年考研试题)地下水中无压渐变渗流的流速分布为对数分布。（分数：2.00）A.正确B.错误4.(武汉大学 2009 年考研试题)明渠中进化论是发生
2、M 3 、S 3 、H 3 、A 3 型水面线中的哪一种，其佛洛德数都是大于 1 的。（分数：2.00）A.正确B.错误5.(武汉大学 2009 年考研试题)对于矩形断面的明渠，断面比能的最小值是临界水深的 15 倍。（分数：2.00）A.正确B.错误6.(武汉大学 2008 年考研试题)在缓坡上发生的棱柱体明渠恒定渐变流动，一定是缓流。（分数：2.00）A.正确B.错误二、多项选择题(总题数：3，分数：6.00)7.多项选择题下列各题的备选答案中，至少有一个是符合题意的，请选出所有符合题意的备选答案。（分数：2.00）_8.(天津大学 2004 年考研试题)在实验室做实验时，当矩形长水槽的流
3、量 Q、粗糙系数 n 一定时，在底坡i0 的情况下，调整底坡的大小，可以出现( )。（分数：2.00）A.非均匀流B.非恒定流C.急流D.临界流9.(天津大学 2004 年考研试题)宽顶堰、厚壁堰、实用断回堰的判别标准是( )。（分数：2.00）A.H067 为宽顶堰B.067H25 为实用断回堰C.H067 为薄壁堰D.H25 为宽顶堰三、简答题(总题数：3，分数：6.00)10.(天津大学 2004 年考研试题)何谓断面单位能量(断面比能)?（分数：2.00）_11.(天津大学 2002 年考研试题)明渠均匀流有那些主要水方特征?（分数：2.00）_12.(天津大学 2002 年考研试题)
4、淹没式宽顶坡的判别的充分必要条件是什么?（分数：2.00）_四、单项选择题(总题数：4，分数：8.00)13.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_14.(天津大学 2005 年考研试题)水深为 h 的明渠水流，过流断面的平均流速可用水面下某点的流速近似，该点的位置在水面下( )。（分数：2.00）A.05hB.06hC.07hD.08h15.(天津大学 2003 年考研试题)宽顶堰形成淹没出流的充分条件是( )。（分数：2.00）A.h s 0B.h s 0C.h s 08H。D.h s 10H 016.(清华大学 2005 年考研试题)天然沙的粒径分布范
5、围极广，既有 D=0001mm 的粘粒，也有 D=100mm 的卵石。其中最容易动起的是( )。（分数：2.00）A.砾石B.粘粒C.粉沙五、解答题(总题数：7，分数：14.00)17.(湖南大学 2007 年考研试题)画出如图 10-15 所示渠道的水面曲线，并指出发生了何种水力现象?（分数：2.00）_18.(中国石油大学 2005 年考研试题)高速水流在浅水明渠中流动，当遇到障碍物时会发生水跃现象，其水位将急剧上升如图 10 一 17(a)所示，其简化模型如图 1017(b)所示。设水跃前后流速在截面上分布是均匀的，压力沿水深的变化与静水相同。如果流动是定常的，壁面上的摩阻可以不考虑。求
6、证： （分数：2.00）_19.(西安建筑科技大学 2。08 年考研试题)如图 1018 所示，矩形断面棱柱形渠道底宽 b=3m、糙率n=0013，底坡由 i 1 =0015 突变为 i 2 =00025，因而出同非均匀流段。已知流量 Q=27m 3 s，试分析非均匀流段的水面曲线型式。 （分数：2.00）_20.(武汉科技大学 2008 年考研试题)有一浆砌块石的长形断面渠道。已知渠道长 l=500m，底宽 b=32m，渠中水深 h 0 =16m，粗糙系数 n=0025，通过的流量 Q=6m 3 s，试求：(1)沿程水头损失；(2)佛洛德数及临界水深。（分数：2.00）_21.(天津大学 2
7、002 年考研试题)有一长直棱柱型渠道，断面位矩形，流量恒定，水深 h 0 =08，单宽流量 q=3m 3 s，试判断该水流是急流，还是缓流?（分数：2.00）_22.(东南大学 2003 年考研试题)设计流量 Q=10m 3 s 的矩形渠道 i=00001，采用一般混凝土护面(n=0014)，宽深比 =bh 0 =20，试求正常水深 h 0 。（分数：2.00）_23.(东南大学 2003 年考研试题)设在两水箱之间，连接一条水平放置的正方形管道如图 10 一 19 所示，管道边长 a=b=20cm，长 L=10m。管道的前半部分装满细砂，后半部分装满粗砂，细砂和粗砂的渗透系数分别为 k 1
8、 =0002cms，k 2 =005cms。两水箱的水深分别为 H 1 =80cm，H 2 =40cm。试计算管中的渗透流量。 （分数：2.00）_六、填空题(总题数：5，分数：10.00)24.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_25.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)发生直接水击的条件是阀门关闭时间_一个相长。（分数：2.00）_26.(武汉大学 2007 年考研试题)已知长直棱柱体渠道的底坡为 i，糙率为 n，其过水断面为等腰梯形，底宽为 b，边坡系数为 m，均匀流水深为 h，则其流量 Q=_。（分数：2.00）_27.(河海大学：2007 年考
9、研试题)矩形断面平底渠道，底宽 b=10m，通过流量 Q=30m 3 s，已知跃前水深h 1 =08m，问跃后水深 h 0 =_。（分数：2.00）_28.(河海大学 2007 年考研试题)急流时 h_h e ，F r _1，dE s dh_0。（分数：2.00）_流体力学（明渠水流、堰流与渗流）历年真题试卷汇编 5 答案解析(总分：56.00，做题时间：90 分钟)一、判断题请判断下列各题正误(总题数：6，分数：12.00)1.(天津大学 2005 年考研试题)对于明渠均匀流，总水头线、水面线、底坡线三者相互平行。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：2.(河海大学 2006 年考研试题
10、)在无压渗流的自由表面线上，各点的压强相等，所以它是一根等水头线。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：在无压渗流的自由表面线(又称为浸润线)上，各点的压强相等。因为断面总能量 E s = 3.(河海大学 2005 年考研试题)地下水中无压渐变渗流的流速分布为对数分布。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：地下水无压非均匀(渐变)渗流的流速成矩形分布4.(武汉大学 2009 年考研试题)明渠中进化论是发生 M 3 、S 3 、H 3 、A 3 型水面线中的哪一种，其佛洛德数都是大于 1 的。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：5.(武汉大学 2009 年考研试题)对于
11、矩形断面的明渠，断面比能的最小值是临界水深的 15 倍。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：6.(武汉大学 2008 年考研试题)在缓坡上发生的棱柱体明渠恒定渐变流动，一定是缓流。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：二、多项选择题(总题数：3，分数：6.00)7.多项选择题下列各题的备选答案中，至少有一个是符合题意的，请选出所有符合题意的备选答案。（分数：2.00）_解析：8.(天津大学 2004 年考研试题)在实验室做实验时，当矩形长水槽的流量 Q、粗糙系数 n 一定时，在底坡i0 的情况下，调整底坡的大小，可以出现( )。（分数：2.00）A.非均匀流B.非恒定流C.急流 D.
12、临界流 解析：9.(天津大学 2004 年考研试题)宽顶堰、厚壁堰、实用断回堰的判别标准是( )。（分数：2.00）A.H067 为宽顶堰B.067H25 为实用断回堰 C.H067 为薄壁堰 D.H25 为宽顶堰解析：三、简答题(总题数：3，分数：6.00)10.(天津大学 2004 年考研试题)何谓断面单位能量(断面比能)?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：把参考基准面选在渠底这一特殊位置，把对通过渠底的水平面 0“一 0“所计算得到的单位能量称为断面比能，并以 E s 表示，则 E s =hcos+ )解析：11.(天津大学 2002 年考研试题)明渠均匀流有那些主要水方特征?（
13、分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)过水断面的形状、尺寸及水深沿程不变。 (2)过水断面上的流速分布、断面平均流速沿程不变；因而水流的动能修正系数及流速水头也沿程不变。 (3)总水头线，水面线及底坡线三者互相平行，即：J=J z =i。)解析：12.(天津大学 2002 年考研试题)淹没式宽顶坡的判别的充分必要条件是什么?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：下游水深 H s 08H 0 ，H 0 =H+ )解析：四、单项选择题(总题数：4，分数：8.00)13.单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。（分数：2.00）_解析：14.(天津大学 2005 年考研试题
14、)水深为 h 的明渠水流，过流断面的平均流速可用水面下某点的流速近似，该点的位置在水面下( )。（分数：2.00）A.05hB.06h C.07hD.08h解析：15.(天津大学 2003 年考研试题)宽顶堰形成淹没出流的充分条件是( )。（分数：2.00）A.h s 0B.h s 0C.h s 08H。 D.h s 10H 0解析：16.(清华大学 2005 年考研试题)天然沙的粒径分布范围极广，既有 D=0001mm 的粘粒，也有 D=100mm 的卵石。其中最容易动起的是( )。（分数：2.00）A.砾石B.粘粒C.粉沙 解析：五、解答题(总题数：7，分数：14.00)17.(湖南大学
15、2007 年考研试题)画出如图 10-15 所示渠道的水面曲线，并指出发生了何种水力现象?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：定性水面曲线如图 10-16 所示。 )解析：18.(中国石油大学 2005 年考研试题)高速水流在浅水明渠中流动，当遇到障碍物时会发生水跃现象，其水位将急剧上升如图 10 一 17(a)所示，其简化模型如图 1017(b)所示。设水跃前后流速在截面上分布是均匀的，压力沿水深的变化与静水相同。如果流动是定常的，壁面上的摩阻可以不考虑。求证： （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)水跃前后 1、2 截面为缓变流，压强分布服从力学规律，根据动量方程可得：)解
16、析：19.(西安建筑科技大学 2。08 年考研试题)如图 1018 所示，矩形断面棱柱形渠道底宽 b=3m、糙率n=0013，底坡由 i 1 =0015 突变为 i 2 =00025，因而出同非均匀流段。已知流量 Q=27m 3 s，试分析非均匀流段的水面曲线型式。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：20.(武汉科技大学 2008 年考研试题)有一浆砌块石的长形断面渠道。已知渠道长 l=500m，底宽 b=32m，渠中水深 h 0 =16m，粗糙系数 n=0025，通过的流量 Q=6m 3 s，试求：(1)沿程水头损失；(2)佛洛德数及临界水深。（分数：2.00）_正确答案：
17、(正确答案： )解析：21.(天津大学 2002 年考研试题)有一长直棱柱型渠道，断面位矩形，流量恒定，水深 h 0 =08，单宽流量 q=3m 3 s，试判断该水流是急流，还是缓流?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：因为 h k = )解析：22.(东南大学 2003 年考研试题)设计流量 Q=10m 3 s 的矩形渠道 i=00001，采用一般混凝土护面(n=0014)，宽深比 =bh 0 =20，试求正常水深 h 0 。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由流量公式知，Q= A 5/3 X -2/3 。又 A=bh 0 =2h 0 ，X=b+2h 0 =4h 0 ，代入数据
18、得： 10= )解析：23.(东南大学 2003 年考研试题)设在两水箱之间，连接一条水平放置的正方形管道如图 10 一 19 所示，管道边长 a=b=20cm，长 L=10m。管道的前半部分装满细砂，后半部分装满粗砂，细砂和粗砂的渗透系数分别为 k 1 =0002cms，k 2 =005cms。两水箱的水深分别为 H 1 =80cm，H 2 =40cm。试计算管中的渗透流量。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：六、填空题(总题数：5，分数：10.00)24.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_解析：25.(西安建筑科技大学 2009 年考研
19、试题)发生直接水击的条件是阀门关闭时间_一个相长。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：小于)解析：26.(武汉大学 2007 年考研试题)已知长直棱柱体渠道的底坡为 i，糙率为 n，其过水断面为等腰梯形，底宽为 b，边坡系数为 m，均匀流水深为 h，则其流量 Q=_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： )解析：27.(河海大学：2007 年考研试题)矩形断面平底渠道，底宽 b=10m，通过流量 Q=30m 3 s，已知跃前水深h 1 =08m，问跃后水深 h 0 =_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：1168m)解析：28.(河海大学 2007 年考研试题)急流时 h_h e ，F r _1，dE s dh_0。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：、)解析：
