1、水文學試題及答案名詞解釋(共12分)1、徑流系數：降雨量與相應徑流深之比。2、重現期：某事件在多年期間重復出現的時間間隔之平均數。3、水庫調節周期：從庫空到庫滿再到庫空所經歷的時間。4、防洪限制水位：汛期洪水來臨前允許興利蓄水的上限水位。三、是非題(共 10分，在正 確的題號上打“V”，在錯誤的題號上打“ X”。)1、一般而言，一次降雨所形成的河川徑流包括地面徑流、壤中流和淺層地下徑流。V2、一流域年徑流量的變差系數越大對水資源的開發利用越有利。X3、一般而言，水文資料系列越長其代表性越高。V4、P川型曲線有三個統計參數，即均值、變差系數和偏態系數。V5、 計算有特大值的不連序系列的經驗頻率的

2、兩種方法，對特大值經驗頻率的計算方法是不同 的。X6、由設計暴雨推求設計洪水的過程引入了一個假定：暴雨與洪水同頻率。V7、小流域設計暴雨采用暴雨強度公式法，而在暴雨強度公式中，當暴雨歷時很長很長時，暴 雨強度趨于零，顯然邊界條件不符合實際，因此采用暴雨強度公式設計暴雨的誤差肯定是很 大很大的。X8同一流域不同時段長的單位線是相同的。X9、水庫興利調節計算的原理是水量平衡，而且是在調節周期內進行來水與用水的平衡計算。V10、水庫調洪計算的原理仍然是水量平衡，只不過方程的具體形式與水庫興利調節計算的不 同罷了。X1徑流模數：單位面積上的產流量。2、水文資料的一致性：水文資料系列的試驗基礎是相同的。

3、3、正常高水位：為滿足興利要求在供水期開始應蓄到的水位。4、結合庫容：汛期限制水位與正常高水位之間的庫容。1、選擇題：(1) 在水力學中，單位質量力是指()a、單位面積液體受到的質量力；b、單位體積液體受到的質量力；c、單位質量液體受到的質量力；d、單位重量液體受到的質量力。(2) 在平衡液體中，質量力與等壓面()a重合；b、平行c、斜交；d、正交。(3) 水力學中的一維流動是指()a、恒定流動；b、均勻流動；c、層流運動；d、運動要素只與一個坐標有關的流動。(4) 有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d /R=()a、8；b、4；c、2；d、1。(5) 同種液體通過兩根相同長度，但粗糙高度不

4、同的等直徑長直管道，當雷諾數Re相同時，它們的水頭損失在()內是相同的。a、層流；b、層流至紊流過渡區；c、紊流光滑區；d、 紊流過渡區；e、紊流粗糙區(6) 在緩坡明渠中不可能發生的流動是()a均勻緩流；b、均勻急流；c、非均勻緩流；d、非均勻急流。(8)滲流研究的對象是()的運動規律a、重力水;2、判斷題：b、毛細水;c、氣態水;d、薄膜水(1) 任意受壓面上的平均壓強等于該受壓面形心處的壓強。(錯誤)(2) 水流總是從壓強大的地方向壓強小的地方流動。(錯誤)(3) 同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。(正確)(5) 在正坡非棱柱渠道內可以形成均勻流。(錯誤)(6) 矩形斷面水力最佳斷面

5、的寬深比 B =2 o (正確)(7) 明槽水流的斷面比能沿流程總是減小的。(錯誤)(8) 在流量和渠道斷面形式一定的條件下，躍前水深越大，躍后水深也越大。(錯誤)3、問答題：(1) 什么是理想液體？為什么要引入理想液體的概念？答案：理想液體是指沒有粘滯性的液體。實際液體都具有粘滯性，在液體流動中引起能 量損失，給分析液體運動帶來很大困難。為了簡化液體運動的討論，引入了理想液體的概念， 分析其運動規律，再考慮粘滯性加以修正，可以得到實際水流運動規律，這是水力學中重要 的研究方法。(2) 簡述尼古拉茲實驗中沿程水力摩擦系數入的變化規律。答案：通過尼古拉茲實驗發現：在層流中 入僅是雷諾數Re的函數

6、并與Re成反比；在層 流到紊流過渡區，入僅是Re的函數；在紊流光滑區 入=fi (Re),過渡區入=f2 (Re,)，粗 糙區入4()，紊流粗糙區又稱阻力平方區。RR(3) 從力學意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產生的原因。答案：均勻流的斷面平均流速水頭和壓強水頭沿程不變，但水流運動總要消耗能量，因 此從能量方程來分析，只能消耗位能克服水流阻力。所以均勻流只能產生在正坡渠道中。(4) 在滲流計算中達西定律與杜比公式有何區別？答案：達西定律適用于任一點的滲流流速u=kJ，其適用于恒定均勻層流滲流；而杜比公式是適用于恒定非均勻漸變層流滲流，同一過水斷面上各點的滲流流速都相等且等于V= kJo4

7、、作圖題：定性繪出圖示棱柱形明渠的水面曲線，并注明曲線名稱及流態。(各渠段均充分長，各段糙率相同)。5、計算題：1. 圖示一跨河倒虹吸管，正方形斷面面積 A=0.64 m2,長1=50 m，兩個30。折角、進口和出口的局部水頭 損失系數分別為Z i=0.2， Z 2=0.5， Z 3=1.0，沿程水頭損失系數 入=0.024，上下游水位差 H=3m。求通過的流量Qo甩I厶解：H=( )V4R2gAR=0.2m , = 1.9x3，” v =4.16m/s , qv = vA = 2.662 m/s2. 從水箱接一橡膠管道及噴嘴（如圖）。橡膠管直徑D=7.5cm，噴嘴出口直徑d=2.0cm。 由

8、水箱至噴嘴的水頭損失 hw=0.5m。用壓力表測得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強p=4.9N cm2。嘴，需要多大 的水平力R，行近流速V0=0，取動能校正系數均為1。水頭 H=5.5M。如用手握住噴解：列水箱漸變流斷面 1 -1和噴嘴出口斷面2 - 2能量方程2H 0 0 = 0 0 竺 0.52gV2 =、2g 5 =9.9msV3V2A2A3-0.704 ms列X向動量方程P3A3 - R = Q(V2X -V1x)R = P3A3 - A3V3(V2 -V3) =187.79N水流對噴嘴沖擊力R = -R即為手握噴嘴所需之力T FF：i=0.001。如流3有一梯形渠道，底寬b =10 m,水

9、深h = 3 m，邊坡為1:1，糙率n = 0.014,底坡動在紊流粗糙區，求流量Q。解：= bh mh可以形成均勻急流的明渠底坡是(1) 緩坡(3)平坡 = 39 m22x = b 2.1 m h = 18.5 mR = =2.11v = C J RixC = 1 R16 =81.Om12/sn0.53Q=A.C.(RJ) =145.1 m /s一、是非題(正確的劃“2” ，錯誤的劃“ 乂)(本大題分10小題，每小題1.5分，共15分)1、 在連續介質假設的條件小，液體中各種物理量的變化是連續的。(2 )2、 相對壓強可以大于、等于或小于零。(23、 紊流可以是均勻流，也可以是非均勻流。(2

10、 )4、謝才系數C的單位是m ( X5、 在滲流模型中，任意一微小過水斷面的平均滲流流速u應比該斷面實際滲流的真實斷面 平均流速u小。(26、 均勻緩流只能在緩坡上發生，均勻急流只能在陡坡上發生。(2 )l27、公式hf =h二既適用于層流，也適用于紊流。(2 )d 2g&串聯長管道各管段的水頭損失可能相等，也可能不相等。(2 )9、 其它條件相同時，實用堰的流量系數大于寬頂堰的流量系數。(2 )10、 局部水頭損失系數可以用尼古拉茲的試驗圖來分析說明其規律。(X )(本大題分5小題，每小題2分，共10分)(2) 數值不相等(3) 鉛直方向數值最大 )(2)陡坡(4)負坡(3) 0.502(4

11、) 0.75(2)只有在無旋流中才存在(4)表達了速度與壓強的關系1圖(a)表示一水閘正在提升閘門放水，圖 上游水位均保持不變，問此時的水流是非符合(b)表示一水管正在打開閥門放水，若它們的A1V1=A2V2的連續方程？為什么？1、靜止液體中同一點各方向的壓強 (1) 數字相等(3)僅水平方向數值相等 2 寬頂堰流量系數m的最大值為(1) 0.30(2 ) 0.385 流函數(3 ) (1)在等勢面上為常數 (3)沿流線為常數 三、思考題(4X8=32分)答：不符合，因連續方程適用條件為：恒定流； 而以上兩種情況均為非恒定流2何謂斷面比能曲線？比能曲線有哪些特征?答：一、比能曲線：當流量 Q,

12、過水斷面形狀，尺寸一定時，斷面比能 Es隨水深h的變化 關系曲線：Es 二 h *2gA2= f(h)、特征：1） 一條二次曲線，下端以水平軸線為漸進線，h-0, Esx；曲線上端與以坐標軸成45角直線為漸近線h-x， Esx；2） 當h由0x, Es由xx，其中有一最小值 Esmin,相應的水深為hk；3）最小比能Esmin相應K點將曲線分成上下兩支，上支Fr1， 急流；4）臨界水深hk可判斷流態：（1）當h=hk臨界流；（2）當hhk緩流；（3）當hhk急流3試驗槽中水流現象如圖示，流量不變，如提高或降低一些尾門 （尾門之前的水流始終為緩流），試分析水躍位置是否移動？向前或是向后移 動？為

13、什么？v答：因為Q=常數，所以：1）尾門提高，躍后水深下降，躍前水深 h上升，故水躍向后移; 2）尾門降低，躍后水深上升，躍前水深 h下降，故水躍向前移。 4長管、短管是怎樣定義的？書中介紹了哪四種復雜管道？長管：以沿程水頭損失hf為主，局部水頭損失hj和流速水頭很小（所占沿程水頭損失 hf的5%以下）；短管：局部水頭損失hj和流速水頭在總水頭損失中所占比例較大，不能忽略的管道。 書中介紹了：串聯、并聯、分叉和沿程均勻泄流的管路。四、作圖題（2X 6=12分）1、定性繪出圖示管道的總水頭線和測壓管水頭線。 總水頭線*測壓管水頭線-aV0=0V3V4 MO2在各段都長而直的棱柱體渠道中，已知 Q

14、,糙率n均為一定，試定性繪出下列各渠道中 的水面線。、（本小題8分）已知某流場的流速勢為 =2（x2-y2 ），式中a為常數，試求：（1） ux及Uy； （2）流2函數方程。2、（本小題12分）一四通叉管（如圖），其軸線均位于同一水平面內，兩端輸入流量Qi=0.2m3/s，Q3=0.1m3/s，相應斷面動水壓強pi=20kPa, p3=15kPa兩側叉管直接噴入大氣，已知各管直徑di=0.3m，試求交叉處，水流對管壁的作用力（忽略摩擦力）00P3d2=0.2m，d3=0.15m，0 =30解:(1 廠 Q1 Q3 =2Q2Q2Q3)/2 =0.15m3/sQ1Q2Q3v1 = =2.82 m/

15、s; v2 = =8.49 m/s; v3 = =3.18 m / sA1A 2A 3(2) 以1-1,2 - 2和3- 3斷面間的水體作為控制 體，求各斷面的動水總壓力：P =p1 A1 =1.41kN;P2 二 p2 A2 二 0.0kN;P3 和3 A0.47kN;管徑d為25mm,沿程阻力系數 話=0.5,當兩水箱的水位差H(3) 沿x方向寫動量方程：- . 1 R F3 Rx = P 2Q2v2cos30 (Q3v3)Qm流入動量.Rx - -1.07 kN即：水流對管壁的作用 力為1.017kN，方向向左。3、如圖所示，水從水箱A流入水箱B，管路長l為25m, 入為0.03,管路中有兩個90彎管d 及一個閘板式閥門 為1.0m時，試求管內通過的流量為若干？44解：以B水箱的水面為基準面,z1寫1