坡度、边壁材料相同的渠道，当过水面积相等时，明渠均匀流过水断面的平均流速在哪种渠

考试题库2022-08-02 103

问题坡度、边壁材料相同的渠道，当过水面积相等时，明渠均匀流过水断面的平均流速在哪种渠道中最大？（　　）A．半圆形渠道 B．正方形渠道 C．宽深比为3的矩形渠道 D．等边三角形渠道

选项 A．半圆形渠道
B．正方形渠道
C．宽深比为3的矩形渠道
D．等边三角形渠道

答案 A

解析明渠均匀流的公式为：

R＝A/χ。式中，C为谢才系数，R为水力半径，i为渠道底坡，χ为湿周，A为过水断面面积。由曼宁公式可知C＝R1/6/n，则均匀流计算公式简化为：

根据题意坡度、边壁材料相同可知渠道底坡i和糙率n相同，则水力半径R越大，流速越大。A项，半圆形渠道，设其几何半径为r，则水力半径为：

B项，正方形渠道，设其几何边长为a，则水力半径为：

C项，宽深比为3的矩形渠道，设其几何边长中深度为h，则水力半径为：

D项，等边三角形渠道，设其几何边长为b，则水力半径为：

根据题意过水面积相等，则有：

求得：r:a:h:b＝1:1.253:0.724:1.905，则A、B、C、D对应的水力半径之比为1:0.835:0.869:0.825，故水力半径最大的为A项。

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专业基础知识给排水

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