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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“V”，在错误的题号上打“X”。）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。丿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。X3、一般而言，水文资料系列越长其代表性越高。丁4、PIII型曲线有三个统计参数，即均值、变差系数和偏态系数。V5、计算有特大值的不连序系列的经验频率的两
2、种方法，对特大值经验频率的计算方法是不同 的。X6、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。V7、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。X8、同一流域不同时段长的单位线是相同的。X9、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。V10、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。X1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相同的。
3、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，但粗糙
4、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;2、判断题：b、毛细水;c、气态水;d、薄膜水。（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）矩形断面水力最佳断面的宽
5、深比B=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入的变化规律。答案：通过尼古拉兹实验发现：在层流中入仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比；在
6、层 流到紊流过渡区，入仅是Re的函数；在紊流光滑区入才（Re）,过渡区入=2 （Re，），粗 糙区入=3 （）,紊流粗糙区又称阻力平方区。RR3（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Z =0.2,Z 2=0.5,Z 3=1.0，沿程水头损失系数入=0.024,上下游水位差 H=3m。求通过的流量Q。解：“VH=L 占 VAR = 0.2m , 2 2 = 1.9xv = 4.16m/s , q = vA = 2.662 m3/sv2.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
8、.5m。用压力表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22能量方程v2H + 0 + 0 = 0 + 0 + 亠 + 0.52 gv A-v = = 0.704 m3 A/s3列 X 向动量方程p A - R = PpQ(v - v )3 32 x 1xR=pA -pAv(v -v ) =187.79N3 33 323水流对喷嘴冲击力R = -R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
9、=0.001。如流 动在紊流粗糙区 ，求流量 Q。解： A = bh + mh 2 = 39m2x = b + 2*1 + m2h = 18.5 mAR 二二 2.11x1C 二一R 二 81.0m】2/s nQ=A.C.(RJ)0.5=145.1 m3/s一、是非题(正确的划“V”错误的划“x”(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。(V )2、相对压强可以大于、等于或小于零。(V )3、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。(V )4、谢才系数C的单位是m ( X5、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
10、际渗流的真实断面 平均流速u小。(V )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。(V )7、公式h二九丄巴 既适用于层流，也适用于紊流。(V )f d 2 g8、串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。(V )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。(V )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。(X )(本大题分5小题，每小题2分，共10分)(2 )数值不相等(3 )铅直方向数值最大(2 )陡坡(4 )负坡(3 ) 0.502(4 ) 0.75(2 )只有在无旋流中才存在(4 )表达了速度与压强的关系1、静止液体中同一点各方向
11、的压强(1 )(1 )数字相等(3 )仅水平方向数值相等2、可以形成均匀急流的明渠底坡是(1 )缓坡(3 )平坡3、宽顶堰流量系数m的最大值为(1 ) 0.30(2 ) 0.3854、流函数(3 )(1 )在等势面上为常数(3 )沿流线为常数三、思考题(4x8=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？(a)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。2. 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，
12、尺寸一定时，断面比能Es随水深h的变化 关系曲线：a Q22 gA2二 f (h)二、特征：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hg，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Frl， 急流；4）临界水深hk可判断流态：（1）当h二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？V答：因为0
13、=常数，所以：1）尾门提高，跃后水深下降，跃前水深h上升，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（2X6=12分）1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。VV=00V #042 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
14、、根据题目要求解答下列各题（本大题共3小题，总计31分） 、（本小题8分）已知某流场的流速势为*= I （x 2 - yJ，式中a为常数试求：ux及Uy；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Q=0.2m3/s, Q3=0.1m3/s, 相应断面动水压强P=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,0=30o试求交叉处，水流对管壁的作用力（忽略摩擦力）。P3解:(1) Q + Q = 2QQ = (Q + Q )/2 = 0.15m3 /s1 32213v = 2.82 m/s; v = Q = 8.49 m/s; v = 3.18 m / s1 A2 A3 A123(2)以1-1,2 - 2和3 - 3断面间的水体作为控制体， 求各断面的动水总压力：P = p - A = 1.41kN;1 1 1P = p - A = 0.0kN;2 22P = p - A = 0.47kN;3 33(3)沿x方向写动量方程:P - P - R = p13 xR =-1.07 kN2Q v cos30。一 (-Q v ) - Q v2 23311流入动量
