单选题
47.一矩形渠道,n=0.015,底宽b=2m,水深h=1.45m,坡降J=1/2000,则该渠道可通过的流量为Q=()m3/s。
A
2
B
2.5
C
3
D
3.5
答案解析
正确答案:C
解析:
这是一道关于明渠流量计算的问题,主要涉及到曼宁公式(Manning's formula)的应用。曼宁公式用于计算开放渠道中的水流流量,其表达式为:
Q=
n
1.49
AR
2/3
S
1/2
其中:
Q 是流量(m
3
/s)
n 是曼宁糙率系数
A 是过水断面面积(m
2
)
R 是水力半径(m),对于矩形渠道,R=
P
A
,其中P是湿周(即渠道底部和两侧的总长度)
S 是渠道底坡的斜率(无量纲),但通常表示为坡降(如1/2000)
对于本题,已知条件为:
n=0.015
渠道底宽 b=2m
水深 h=1.45m
坡降 J=1/2000(注意,这里S=J)
首先计算过水断面面积 A 和湿周 P:
A=b×h=2×1.45=2.9m
2
对于矩形渠道,湿周 P=b+2h=2+2×1.45=4.9m
然后计算水力半径 R:
R=
P
A
=
4.9
2.9
≈0.59m
最后,代入曼宁公式计算流量 Q:
Q=
0.015
1.49
×2.9×(0.59)
2/3
×(1/2000)
1/2
≈3m
3
/s
对比选项,发现计算结果与选项C(3 m
3
/s)相符。
因此,答案是C。
Q=
n
1.49
AR
2/3
S
1/2
其中:
Q 是流量(m
3
/s)
n 是曼宁糙率系数
A 是过水断面面积(m
2
)
R 是水力半径(m),对于矩形渠道,R=
P
A
,其中P是湿周(即渠道底部和两侧的总长度)
S 是渠道底坡的斜率(无量纲),但通常表示为坡降(如1/2000)
对于本题,已知条件为:
n=0.015
渠道底宽 b=2m
水深 h=1.45m
坡降 J=1/2000(注意,这里S=J)
首先计算过水断面面积 A 和湿周 P:
A=b×h=2×1.45=2.9m
2
对于矩形渠道,湿周 P=b+2h=2+2×1.45=4.9m
然后计算水力半径 R:
R=
P
A
=
4.9
2.9
≈0.59m
最后,代入曼宁公式计算流量 Q:
Q=
0.015
1.49
×2.9×(0.59)
2/3
×(1/2000)
1/2
≈3m
3
/s
对比选项,发现计算结果与选项C(3 m
3
/s)相符。
因此,答案是C。
相关知识点:
矩形渠道流量3m³/s
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