一矩形渠道,底宽b=10m,水深h=3m,属于均匀流,糙率n=0.014,底坡i=0.001。如流动在紊流粗糙区,则谢才系数C、流量Q以及该明渠水流的流动形态分别为( )。
A、C=65.04m<sup>1/2</sup>/s,Q=103.04m<sup>3</sup>/s,急流
B、C=72.04m<sup>1/2</sup>/s,Q=113.04m<sup>3</sup>/s,缓流
C、C=79.32m<sup>1/2</sup>/s,Q=103.04m<sup>3</sup>/s,缓流
D、C=72.04m<sup>1/2</sup>/s,Q=93.04m<sup>3</sup>/s,急流
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正确答案
试题解析
根据曼宁(R. Manning)公式C=R
1/6/n计算谢才系数。式中,n为壁面的粗糙系数或者糙率,由实测得到。
过水断面面积为:A=bh=10×3=30(m
2);湿周为:χ=2h+b=2×3+10=16m。
水力半径为:R=A/χ=30/16=1.875m。
谢才系数为:
渡槽均匀流流量计算公式为:
计算得渡槽流量为:Q=30×79.32×(1.875×0.001)
1/2=103.04m
3/s。
矩形断面渠道临界水深计算公式为:
式中,q=Q/b为单宽流量,动能校正系数α取1.0。
由此得临界水深为:
h>h
c,为缓流。