1、流体力学（明渠水流、堰流与渗流）历年真题试卷汇编 1 及答案解析(总分：56.00，做题时间：90 分钟)一、名词解释题(总题数：1，分数：2.00)1.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)临界底坡。（分数：2.00）_二、解答题(总题数：3，分数：6.00)2.(西安建筑科技大学 2010 年考研试题)要使流量 Q=064m 3 s 的水通过一按水力最优断面设计的矩形渠道，渠道断面尺寸 b、h 应为多大?已知渠底坡度 i=0009，粗糙系数 n=0020。（分数：2.00）_3.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)如图 10 一 14 所示为一边长 a=10cm 的正方形管，长
2、l=100cm，连通两贮水容器，管中填充均质各向同性的细砂与粗砂。上导细砂的渗透系数 k 1 =0002cms，下层粗砂的渗透系数 k 2 =005cms，两容器中水深 H 1 =100cm，H 2 =50cm。求管中的渗透流量。 （分数：2.00）_4.(西安建筑科技大学 2008 年考研试题)梯形断面渠道，边坡系数 m=15，底坡 i=00005，粗糙系数n=0025，设计流量 Q=15m 3 s。按水力最优条件设计渠道断面的尺寸。（分数：2.00）_三、简答题(总题数：3，分数：6.00)5.(西安建筑科技大学 2008 年考研试题)简述明渠均匀流发生的条件和特征。（分数：2.00）_6
3、.(西安建筑科技大学 2008 年考研试题)解释渗流模型，并写出均匀渗流和渐变渗流的基本计算公式。（分数：2.00）_7.(东南大学 2005 年考研试题)简述明渠均匀流的特性及发生条件。（分数：2.00）_四、单项选择题(总题数：4，分数：8.00)8.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）_9.(武汉科技大学 2008 年考研试题)明渠道流中发生 b 2 型水面曲线，则该水流为( )。（分数：2.00）A.均匀的缓流B.均匀的急流C.非均匀的缓流D.非均匀的急流10.(武汉大学 2008 年考研试题)满足 dE S d S =0 条件的流动是( )。（分数
4、：2.00）A.非均匀渐变缓流B.非均匀渐变急流C.均匀流D.临界流11.(天津大学 2005 年考研试题)在明渠均匀流中取一六面体，作用在该六面体上的力有( )。（分数：2.00）A.切向力、正压力B.正压力、惯性力、重力C.正压力、重力D.正压力、切向力、重力五、判断题请判断下列各题正误(总题数：5，分数：10.00)12.(武汉大学 2008 年考研试题)明渠非恒定流必是非均匀流。（分数：2.00）A.正确B.错误13.(天津大学 2004 年考研试题)当下游水位超过堰顶时，一定会出现淹没式堰流。（分数：2.00）A.正确B.错误14.(天津大学 2004 年考研试题)明渠均匀流一定是恒
5、定流。（分数：2.00）A.正确B.错误15.(天津大学 2003 年考研试题)明渠中均匀流一定是恒定流。（分数：2.00）A.正确B.错误16.(天津大学 2003 年考研试题)明渠水流的测压管水头线不可能沿程上升。（分数：2.00）A.正确B.错误六、填空题(总题数：12，分数：24.00)17.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）_18.(武汉科技大学 2008 年考研试题)水跃函数相等的两个不同水深称为_。（分数：2.00）_19.(武汉科技大学 2008 年考研试题)若正常水深正好等于该流量下的_，相应的渠道底坡为临界底坡。（分数：2.00）_20.(
6、武汉科技大学 2008 年考研试题)当底坡，粗糙系数和断面面积一定时，使_的断面形状，称为水力最优断面。（分数：2.00）_21.(武汉科技大学 2008 年考研试题)当堰顶厚度与堰上水头的比值介于 067 与 25 之间时，这种堰称为_。（分数：2.00）_22.(西安建筑科技大学 2010 年考研试题)明渠均匀流只能发生在_。（分数：2.00）_23.(西安建筑科技大学 2010 年考研试题)一粗砂和一细沙潜水含水层相比，_的渗流系数较大，_的平均水力坡度越大，_的井影响半径较大。（分数：2.00）_24.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)渠道的设计流速应大于不淤允许流速和小于_。
7、（分数：2.00）_25.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)宽顶堰淹没溢流的堰上水深_临界水深。（分数：2.00）_26.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)若矩形断面渠道的临界水深为 2m，则断面单位能量的极小值为_。（分数：2.00）_27.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)渗流流量与过流断面面积、_成正比，并与土壤的透水性能有关。（分数：2.00）_28.(河海大学 2006 年考研试题)某水闸底板下有压渗流流网出 20 条等势线和 6 条流线所组成，渗流系数k=000001cms，上下游水位差 h=30m，则闸下单宽渗 q=_。（分数：2.00）_流体力学（明渠水
8、流、堰流与渗流）历年真题试卷汇编 1 答案解析(总分：56.00，做题时间：90 分钟)一、名词解释题(总题数：1，分数：2.00)1.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)临界底坡。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：正常水深与该流量下的临界水深相等，相应的渠道底坡称为临界坡度。)解析：二、解答题(总题数：3，分数：6.00)2.(西安建筑科技大学 2010 年考研试题)要使流量 Q=064m 3 s 的水通过一按水力最优断面设计的矩形渠道，渠道断面尺寸 b、h 应为多大?已知渠底坡度 i=0009，粗糙系数 n=0020。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由于矩形断面水力
9、最优时其宽深比 = =2，即 b=2h。 )解析：3.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)如图 10 一 14 所示为一边长 a=10cm 的正方形管，长 l=100cm，连通两贮水容器，管中填充均质各向同性的细砂与粗砂。上导细砂的渗透系数 k 1 =0002cms，下层粗砂的渗透系数 k 2 =005cms，两容器中水深 H 1 =100cm，H 2 =50cm。求管中的渗透流量。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由题意可知，水里坡度为：J= )解析：4.(西安建筑科技大学 2008 年考研试题)梯形断面渠道，边坡系数 m=15，底坡 i=00005，粗糙系数n=0025，设
10、计流量 Q=15m 3 s。按水力最优条件设计渠道断面的尺寸。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：设矩形断面宽为 b，高为 h。根据水力最有条件设计有： )解析：三、简答题(总题数：3，分数：6.00)5.(西安建筑科技大学 2008 年考研试题)简述明渠均匀流发生的条件和特征。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：明渠均匀流发生的条件是，明渠均匀流只能出现在底坡不变，断面形状、尺寸、壁面粗糙系数都不变的长直顺坡渠道中。 明渠均匀流的流线是相互平行的直线，因此具有以下特征： (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。 (3)总水头线
11、、水面线及渠底线相互平行。所以，总水头线坡度(水力坡度)J、水面线坡度(测压管水头线坡度)J p 和渠道底坡 i 彼此相等，即 J=J p =i。)解析：6.(西安建筑科技大学 2008 年考研试题)解释渗流模型，并写出均匀渗流和渐变渗流的基本计算公式。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：渗流模型是指，在保持渗流区原有边界条件和渗透流量不变的条件下，把渗流看成是由液体质点充满全部渗流区的连续总流流动。 均匀渗流基本公式：Q=vA=Aki，v=u=ki 渐变渗流的基本公式：Q=Av= )解析：7.(东南大学 2005 年考研试题)简述明渠均匀流的特性及发生条件。（分数：2.00）_正确答案
12、：(正确答案：(1)特性：运动方面，Q、i、n、w、A 均不变；能量方面，流体减少的单位势能等于沿程损失， )解析：四、单项选择题(总题数：4，分数：8.00)8.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：9.(武汉科技大学 2008 年考研试题)明渠道流中发生 b 2 型水面曲线，则该水流为( )。（分数：2.00）A.均匀的缓流B.均匀的急流C.非均匀的缓流D.非均匀的急流 解析：10.(武汉大学 2008 年考研试题)满足 dE S d S =0 条件的流动是( )。（分数：2.00）A.非均匀渐变缓流B.非均匀渐变急流C.均匀流 D.临界流解析：1
13、1.(天津大学 2005 年考研试题)在明渠均匀流中取一六面体，作用在该六面体上的力有( )。（分数：2.00）A.切向力、正压力B.正压力、惯性力、重力C.正压力、重力D.正压力、切向力、重力 解析：五、判断题请判断下列各题正误(总题数：5，分数：10.00)12.(武汉大学 2008 年考研试题)明渠非恒定流必是非均匀流。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：13.(天津大学 2004 年考研试题)当下游水位超过堰顶时，一定会出现淹没式堰流。（分数：2.00）A.正确B.错误 解析：解析：可能会出现但未必一定会出现。14.(天津大学 2004 年考研试题)明渠均匀流一定是恒定流。（分数
14、：2.00）A.正确 B.错误解析：15.(天津大学 2003 年考研试题)明渠中均匀流一定是恒定流。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：16.(天津大学 2003 年考研试题)明渠水流的测压管水头线不可能沿程上升。（分数：2.00）A.正确 B.错误解析：六、填空题(总题数：12，分数：24.00)17.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：18.(武汉科技大学 2008 年考研试题)水跃函数相等的两个不同水深称为_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：共轭水深)解析：19.(武汉科技大学 2008 年考研试题)若正常水深正好等于该流量下的_
15、，相应的渠道底坡为临界底坡。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：临界水深)解析：20.(武汉科技大学 2008 年考研试题)当底坡，粗糙系数和断面面积一定时，使_的断面形状，称为水力最优断面。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：流量最大)解析：21.(武汉科技大学 2008 年考研试题)当堰顶厚度与堰上水头的比值介于 067 与 25 之间时，这种堰称为_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：实用堰)解析：22.(西安建筑科技大学 2010 年考研试题)明渠均匀流只能发生在_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：底坡不变，断面形状，尺寸，壁面粗糙系数不变的长直顺坡渠道中
16、)解析：23.(西安建筑科技大学 2010 年考研试题)一粗砂和一细沙潜水含水层相比，_的渗流系数较大，_的平均水力坡度越大，_的井影响半径较大。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：粗砂 细沙 粗砂)解析：24.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)渠道的设计流速应大于不淤允许流速和小于_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：冲刷破坏最大容许流速)解析：25.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)宽顶堰淹没溢流的堰上水深_临界水深。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：大于)解析：26.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)若矩形断面渠道的临界水深为 2m，则断面单位能量的极小值为_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：3m)解析：27.(西安建筑科技大学 2009 年考研试题)渗流流量与过流断面面积、_成正比，并与土壤的透水性能有关。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：平均水力坡度)解析：28.(河海大学 2006 年考研试题)某水闸底板下有压渗流流网出 20 条等势线和 6 条流线所组成，渗流系数k=000001cms，上下游水位差 h=30m，则闸下单宽渗 q=_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：78910 -7 m 2 s)解析：
