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的两种方法，对
2、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相同的。3、正常高水位：为满足兴利要
3、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，但粗糙高度不同的
4、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）
5、（6）矩形断面水力最佳断面的宽深比 =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
6、Re 的函数并与 Re 成反比；在层流到紊流过渡区， 仅是 Re 的函数；在紊流光滑区 =f 1（Re） ，过渡区 =f 2（Re， ） ，粗糙区 =f 3（ ） ，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
7、等且等于 v= kJ。4、作图题：定性绘出图示棱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：RR.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。解： HhlRvgw()42Ax019m ,/s/s3vqvA1662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
8、 hw=0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强 p=4.9Ncm2。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 1A1 和喷嘴出口断面 2A 2 能量方程Hvg0052.vg259.msA3074.列 X 向动量方程N79.18)(3233vApRQx水流对喷嘴冲击力 即为手握喷嘴所需之力。 R) .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： m2 Abh239m x185.R.Cn016/s12Q=A.
9、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。 （ ） 7、公式 既适用于层流，也适用于紊流。 （ ） 2flvhdg8、串联长管道
10、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）0.502 （4）0.754、流函数（3）（1） 在等势面上为常数 （2）
11、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（48=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？RiCv.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，尺寸一定时，断面比能 Es 随水深 h 的变化关系曲线： 2()sEhfhgA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
12、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
13、？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 31 分）、 （本小题 8 分）已知某流场的流速势为 ，式中 a 为常数，试求： （1）u x 及 uy；
14、 （2）流2axy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，d 3=0.15m，=30。试求交叉处，水流对管壁的作用力（忽略摩擦力） 。N32N1N1Kb1 c1a2c22P2P1 P3P2Rxx11 2233V0=0V4 0V1 V2 V3 总水头线测压管水头线x .;47kN.0ApP ;1. 3-2-1 () / 18.3AQ vm/s;8.49 Q vm/s;.8
15、Qv /5.02)(33221 3231231 ：求 各 断 面 的 动 水 总 压 力 体 ，断 面 间 的 水 体 作 为 控 制和，以）解 ： （ sm3、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 及一个闸板式阀门 ，当两水箱的水位差1d0.5aH 为 1.0m 时，试求管内通过的流量为若干？， 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1.07kN kN 07.1RvQ)(cos3v2QP xx 133. s/m 037.40.253.1758.0AvQ:s/758m.0v gv60.294.5.02.31.1 ,6. ,5.012 90d0.63. 2gv2lh1 Hz- h gvpz2gvpz 21 272127jf 21w2211 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
