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1、水文学试题及答案名词解释（共 12 分） 1、径流系数：降雨量与相应径流深之比。 2、重现期：某事件在多年期间重复出现的时间间隔之平均数。 3、水库调节周期：从库空到库满再到库空所经历的时间。 4、防洪限制水位：汛期洪水来临前允许兴利蓄水的上限水位。三、是非题（共10分，在正 确的题号上打“”，在错误的题号上打“”。） 1、一般而言，一次降雨所形成的河川径流包括地面径流、壤中流和浅层地下径流。 2、一流域年径流量的变差系数越大对水资源的开发利用越有利。 3、一般而言，水文资料系列越长其代表性越高。 4、P型曲线有三个统计参数，即均值、变差系数和偏态系数。 5、计算有特大值的不连序系列的经验频率
2、的两种方法，对特大值经验频率的计算方法是不同 的。 6、由设计暴雨推求设计洪水的过程引入了一个假定：暴雨与洪水同频率。 7、小流域设计暴雨采用暴雨强度公式法，而在暴雨强度公式中，当暴雨历时很长很长时，暴 雨强度趋于零，显然边界条件不符合实际，因此采用暴雨强度公式设计暴雨的误差肯定是很 大很大的。 8、同一流域不同时段长的单位线是相同的。 9、水库兴利调节计算的原理是水量平衡，而且是在调节周期内进行来水与用水的平衡计算。 10、水库调洪计算的原理仍然是水量平衡，只不过方程的具体形式与水库兴利调节计算的不 同罢了。 1 径流模数：单位面积上的产流量。 2、水文资料的一致性：水文资料系列的试验基础是
3、相同的。 3、正常高水位：为满足兴利要求在供水期开始应蓄到的水位。 4、结合库容：汛期限制水位与正常高水位之间的库容。1、选择题： （1）在水力学中，单位质量力是指（）a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力；c、单位质量液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。（2）在平衡液体中，质量力与等压面（）a、重合；b、平行c、斜交；d、正交。（3）水力学中的一维流动是指（）a、恒定流动；b、均匀流动；c、层流运动；d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 （4）有压管道的管径d 与管流水力半径的比值d /R=（）a、8；b、4；c、2；d、1。（5）同种液体通过两根相同长度，但
4、粗糙高度不同的等直径长直管道，当雷诺数Re 相同时，它们的水头损失在（）内是相同的。a、层流；b、层流至紊流过渡区；c、紊流光滑区；d、紊流过渡区；e、紊流粗糙区（6）在缓坡明渠中不可能发生的流动是（）a、均匀缓流；b、均匀急流；c、非均匀缓流；d、非均匀急流。（8）渗流研究的对象是（）的运动规律a、重力水；b、毛细水；c、气态水；d、薄膜水。2、判断题：（1）任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。（错误）（2）水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（错误）（3）同样条件下直接水击比间接水击更不安全。（正确）（5）在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。 （错误）（6）矩形断面水力最佳
5、断面的宽深比=2。 （正确）（7）明槽水流的断面比能沿流程总是减小的。（错误）（8）在流量和渠道断面形式一定的条件下，跃前水深越大，跃后水深也越大。（错误）3、问答题：（1）什么是理想液体？为什么要引入理想液体的概念？答案：理想液体是指没有粘滞性的液体。实际液体都具有粘滞性，在液体流动中引起能量损失，给分析液体运动带来很大困难。为了简化液体运动的讨论，引入了理想液体的概念，分析其运动规律，再考虑粘滞性加以修正，可以得到实际水流运动规律，这是水力学中重要的研究方法。（2）简述尼古拉兹实验中沿程水力摩擦系数的变化规律。答案：通过尼古拉兹实验发现：在层流中仅是雷诺数 Re 的函数并与 Re 成反比；
6、在层流到紊流过渡区， 仅是 Re 的函数；在紊流光滑区 =f1（Re） ，过渡区 =f2（Re，） ，粗糙区=f3（） ，紊流粗糙区又称阻力平方区。（3）从力学意义上解释明渠均匀流只能在正坡渠道中产生的原因。答案：均匀流的断面平均流速水头和压强水头沿程不变，但水流运动总要消耗能量，因此从能量方程来分析，只能消耗位能克服水流阻力。所以均匀流只能产生在正坡渠道中。（4）在渗流计算中达西定律与杜比公式有何区别？答案：达西定律适用于任一点的渗流流速u=kJ，其适用于恒定均匀层流渗流；而杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流，同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v= kJ。4、作图题：定性绘出图示棱
7、柱形明渠的水面曲线，并注明曲线名称及流态。(各渠段均充分长，各段糙率相同 ) 。解：5、计算题：1图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积A=0.64 m2，长 l=50 m，两个30。折角、 进口和出口的局部水头损失系数分别为1=0.2， 2=0.5，3=1.0，沿程水头损失系数 =0.024，上下游水位差H=3m。求通过的流量Q。RR解：HhlRvgw()422RA x0 21 9m , m/s , m /s3vqvAv4 162 6622从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图 )。橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm。水头 H=5.5M 。由水箱至喷嘴的水头损失hw=0.5m。用压力表
8、测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9N cm2。如用手握住喷嘴，需要多大的水平力R ，行近流速v0=0，取动能校正系数均为1。解：列水箱渐变流断面1 1 和喷嘴出口断面2 2 能量方程Hvg000020 522 .vg2259 9 .msvv AA32230 704.ms列 X 向动量方程N79.187)()(3233331233 vvvAApRvvQRApxx水流对喷嘴冲击力RR即为手握喷嘴所需之力。) 3有一梯形渠道，底宽b =10 m，水深h = 3 m，边坡为1:1，糙率n = 0.014，底坡 i=0.001 。如流动在紊流粗糙区，求流量Q。解：Abhmh239m2 xbm h2
9、11852.m RAx2 11.CnR181 01 6./ms1 2Q=A.C.(RJ)0.5=145.1 m3/s 一、是非题（正确的划“” ，错误的划“ ” ） （本大题分 10 小题，每小题 1.5 分，共 15 分） 1、在连续介质假设的条件小，液体中各种物理量的变化是连续的。（ ） 2、相对压强可以大于、等于或小于零。 （ ） 3、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。（ ） 4、谢才系数 C 的单位是 m（ ） 5、在渗流模型中，任意一微小过水断面的平均渗流流速u 应比该断面实际渗流的真实断面 平均流速 u 小。 （ ） 6、均匀缓流只能在缓坡上发生，均匀急流只能在陡坡上发生。（ ）
10、7、公式22fl vhdg既适用于层流，也适用于紊流。 （ ）8、串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。（ ） 9、其它条件相同时，实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数。（ ） 10、局部水头损失系数可以用尼古拉兹的试验图来分析说明其规律。（ ）（本大题分 5 小题，每小题 2 分，共 10 分） 1、静止液体中同一点各方向的压强（1） （1）数字相等（2） 数值不相等 （3）仅水平方向数值相等（3）铅直方向数值最大 2、可以形成均匀急流的明渠底坡是（2） （1）缓坡（2）陡坡 （3）平坡（4）负坡 3、宽顶堰流量系数m 的最大值为（ 2） （1）0.30 （2） 0.385 （3
11、）0.502 （4）0.75 4、流函数（ 3） （1） 在等势面上为常数（2）只有在无旋流中才存在 （3） 沿流线为常数（4）表达了速度与压强的关系 三、思考题（ 4 8=32分） 1图（ a）表示一水闸正在提升闸门放水，图(b)表示一水管正在打开阀门放水，若它们的 上游水位均保持不变，问此时的水流是非符合A1V1=A2V2的连续方程？为什么？答：不符合，因连续方程适用条件为：恒定流；而以上两种情况均为非恒定流。RiCv2何谓断面比能曲线？比能曲线有哪些特征？答：一、比能曲线：当流量Q，过水断面形状，尺寸一定时，断面比能Es随水深 h 的变化 关系曲线：22( )2sQEhf hgA二、特征
12、： 1）一条二次曲线，下端以水平轴线为渐进线，h0，Es；曲线上端与以 坐标轴成 45角直线为渐近线h， Es； 2）当 h 由 0， Es由，其中有一最小值Esmin，相应的水深为 hk； 3） 最小比能 Esmin 相应 K点将曲线分成上下两支， 上支 Fr1， 急流； 4）临界水深 hk 可判断流态： （1）当 h=hk 临界流； （2）当 hhk 缓流； （3）当 hhk 急流 3试验槽中水流现象如图示，流量不变，如提高或降低一些尾门 （尾门之前的水流始终为缓流），试分析水跃位置是否移动？向前或是向后移 动？为什么？答：因为 Q=常数，所以： 1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h 上
13、升，故水跃向后移； 2）尾门降低，跃后水深上升，跃前水深h 下降，故水跃向前移。 4长管、短管是怎样定义的？书中介绍了哪四种复杂管道？ 长管：以沿程水头损失hf 为主，局部水头损失hj 和流速水头很小（所占沿程水头损失 hf 的 5%以下） ； 短管：局部水头损失hj 和流速水头在总水头损失中所占比例较大，不能忽略的管道。 书中介绍了：串联、并联、分叉和沿程均匀泄流的管路。四、作图题（ 26=12分） 1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。2在各段都长而直的棱柱体渠道中，已知Q，糙率 n 均为一定，试定性绘出下列各渠道中 的水面线。五、根据题目要求解答下列各题（本大题共3小题，总计 3
14、1 分） 、 （本小题 8 分）已知某流场的流速势为22 2axy，式中 a为常数，试求：（1）ux及 uy； （2）流函数方程。 2、 （本小题 12 分） 一四通叉管（如图），其轴线均位于同一水平面内，两端输入流量Q1=0.2m3/s，Q 3=0.1m3/s，相应断面动水压强p1=20kPa, p3=15kPa,两侧叉管直接喷入大气，已知各管直径d1=0.3m， d2=0.2m，d3=0.15m，=30。试求交叉处，水流对管壁的作用力（忽略摩擦力）。;47kN.0ApP;0kN.0ApP;41kN.1ApP3-32-21-1(2)/18.3AQvm/s;8.49AQvm/s;2.82AQv
15、/15.02/ )(Q2133322211133 3 22 2 11 13 312231：求各断面的动水总压力体，断面间的水体作为控制和，以）解：（smsmQQQQQN3N2N1N1Kb1c1a2c2N2b2P2P1P3P2RxRx11222233=0V0=0V40V1V2V3总水头线测压管水头线x 3、如图所示，水从水箱A 流入水箱 B，管路长 l 为 25m，管径 d 为 25mm，沿程阻力系数 为 0.03， 管路中有两个 90 弯管1d及一个闸板式阀门0.5ad， 当两水箱的水位差H为 1.0m 时，试求管内通过的流量为若干？s/m00037.040.0253.14758.0AvQ:s/758m.0v2gv1.02.060.294220.50.025250.0310.1,06.2,5.02942.010.16320.13190d0.16320.1312gv2dlhh1Hz-zhh2gvpz2gvpz22113222721272jf21ww2 222 22 111 1通过管道的流量有可得从局部水头损失表格中能量方程：和写水箱的水面为基准面，以解：出阀进弯出阀弯进B，方向向左。力为即：水流对管壁的作用方向写动量方程：）沿（流入动量1.017kNkN07.1RvQ)vQ(cos30v2QRPPx3x113322x31
