机密★启用前 秘密★启用后 请将答案写在报考点提供的专用答题纸上 河海大学2010年硕士研究生入学考试初试试题（A卷） 科目代码：814 科目名称：水力学 满分： 150分 注意:1、认真阅读答题纸上的注意事项；2、所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；3、本试题纸须随答案一起装入试题袋中交回！ 一、单项选择（每题2分计20分） 1、S2型水面线是发生在 （1）缓坡渠道中的缓流 （2）陡坡渠道中的缓流 （3）缓坡渠道中的急流 （4）陡坡渠道中的急流 2、水力模型实验，按重力相似设计模型，长度模型比尺=100，测得模型中某点的流速um=0.8m/s，则原型对应点的流速up。 （1）8m/s (2)6 m/s (3)5 m/s (4)10 m/s 3、元流是 （1）忽略横向运动的水流 （2）与一个运动坐标有关的水流 （3）均匀流 （4）微小流管中的水流 4、一平面潜没于水中，当保持其形心位置不变，而使其与水平面之间的倾角改变时，则一侧的水压力 （1）大小方向均不变 （2）大小改变而方向不变 （3）方向改变而大小不变 （4）大小和方向均改变 5、牛顿内摩擦定律表达了液体的 （1）切应力和速度、粘性之间的关系 （2）切应力和粘性、剪切变形率之间的关系 （3）切应力和粘性、剪切变形之间的关系 （4）切应力和粘性、流速梯度、压强之间的关系 6、管流的负压区是指测压管水头线 (1)在基准面以下的部分 （2）在下游自由水面以下的部分 （3）在管轴线以下的部分 （4）在基准面以上的部分 7、圆管流的临界雷诺数（下临界雷诺数） （1）随管径变化 （2）随流体的密度变化 （3）随流体的粘度变化 （4）不随以上各量变化 8、在紊流中 （1）液体质点作有秩序的运动 （2）一层液体在另一层液体上滑动 （3）液体质点作不规则运动 （4）粘滞性的作用比动量交换的作用更大 9、对于并联长管道，每根管道的 （1）流量相等 （2）切应力相等 （3）沿程水头损失相等 （4）水力坡度相等 10、用明渠底坡与临界底坡比较来判别缓流和急流的方法适用于 （1）均匀流 （2）渐变流 （3）急变流 （4）均匀流和非均匀流 二、填空题（每题2分共计20分） 1、某点的真空度pv=44.1kPa，绝对压强Pabs=______kPa，相对压强pr=______kPa。（当地大气压强为98kN/m） 2、变直径管道，直径d1=16cm，流速v1=6m/s，直径d2=32cm，流速v2=_______m/s. 3、水管直径d=2.5cm,断面平均流速v=0.52m/s,水的运动粘度v=0.013cm2/s,该管流的雷诺数Re=______。 4、圆管层流的沿程水头损失和hf与断面平均流速v的_______次方成比例，紊流粗糙区的沿程水头损失hf与断面平均流速v的_______次方成比例。 5、用无侧向收缩的矩形薄壁堰测量流量，该堰的流量系数m0=0.428，当堰的宽度B=0.5m，堰上水头H=0.2m，堰高a=0.5m且为自由出流时，则通过的流量Q=________。 6、明渠水流从急流向缓流过渡时发生_______,从缓流向急流过渡时发生________。 7、某挡水坝上下游水头差为10m，地下轮廓线下已绘制成曲边正方形的流网，若流网有17根等势线和6根流线，渗流系数k=5x10cm/s，则坝底下单位宽度的渗流量q=_______。 -52 8、已知一管道，管长l=3000m，管径d=1.2m，波速c=1000m/s,管中液流速度v0=1.83m/s,若阀门在t=2.5s内全部关闭，求管道所受的最大水击压强为_________。 9、某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽B=18m，流量Q=250m3/s，坝下收缩断面处水深hc=1.1m，当坝下游水深h1=4.7m时，坝下游发生________水跃。(填远离、临界或淹没) 10、设有一均匀管路，直径d=200mm，水力坡度J=0.008，则边壁上的切应力o=______,100m长管路上的沿程损失hf=_________。 三、计算题（共计110分） 1、如图所示，闸门宽b=1.2m（垂直于纸面）。在A点设置一铰固点，压力表G的读数为p=—14.7kN/m2,在右侧箱中装有油，其密度为0=850kg/m3，问在B点加多大的水平力才能使闸门AB平衡?（20分）
2、主管水流经过一非对称分叉管，由两短支管射出，管路布置如下图。出流速速v2=v3=10m/s,主管和两支管在同一水平面内，忽略阻力。计算：（1）求水体作用在管体上的x和y方向力的大小；（2）管径为d2=0.1m支管应与x轴交成何角度时才能使作用力 的方向沿着主管轴线？（20分）
3、有一水泵将水抽至水塔，如图所示。吸水管长l1=12m，管径d1=15cm，进口有滤水网并附有底阀（进口=6.0），其中有一个90o弯头（弯头=0.8）；压水管长l2=100m，管径d2=15cm，其中有三个90弯头，并设一闸阀（闸阀=0.1）。管的沿程水头损失系数=0.024，出口为淹没出流（出口=1.0）。水塔水面与水池水面的高差z=20m，水泵的设计流量Q=0.03 m/s,水泵进口处允许真空值hv=6.0m。试计算：（1）水泵扬程hp；（2）水泵的安装高程3ohs。（3）绘制水泵管路系统的总水头线和测压管水头线。（请将下图画在答题纸上，并将总水头线和测压管水头线画在该图上。）（20分）
4、如图所示、一简单管道，其糙率系数n=0.013，管道直径d=200mm，管道长度L=1000m，输送流量Q=40L/s,现欲将其流量增至Q=60L/s,而管道的工作水头H和管道总长L不变，则必需改为串联形式，若增加的一段串联管道直径d1=300mm，其糙率系数不变，求其长度l1应为多少？（按长管计算）（20分） 5、为测定某梯形断面的糙率系数n值，选取L=1500m长的均匀流段进行测量。已知渠底宽度b=10m，边坡系数m=1.5，正常水深h0=3.0m，两断面的水面高差是Z=0.3m，流量Q=50m3/s,试计算该渠道的糙率n值。（15分） 6、已知流场的流函数=x3/3-xy2+xy,求（1）证明此流动为无旋流动；（2）求出相应的流速势函数。（15分）
