水文学试题及答案.doc
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水文学复习考试题一、选择题1、使水资源具有可再生性的原因,是由于自然界的所引起( b )a、径流b、水循环c、蒸发d、降水2、自然界中,在海陆间的水循环称为(c )a、内陆水循环b、小循环c、大循环d、水文循环3、时段的长短对水量平衡计算没有影响,对吗?答:不对。
时段越长,水量平衡方程中的蓄水变量相对其他各项将愈小,当时段很长时,甚至可以忽略不及,如多年平均水量平衡那样。
4、从空气的动力抬升作用看,降水可分为哪四种类型?答:一般可分为地形雨、对流雨、锋面雨、台风雨四种类型。
5、流域围湖造田和填湖造田,将使流域蒸发( b )a、增加b、减少c、不变d、难以肯定6、同一地区的多年平均雨量山区的往往大于平原的,而多年平均蒸发量则往往相反,为什么?答:山脉对气流有地抬升作用,与平原区相比,更有利于降水的形成,因此,在同一气候区内,山区的降雨量往往大于平原。
山区地势高,气温比平原低,山坡陡峭,雨水不易滞留,土壤常常不如平原的湿润,故蒸发量往往比平原的小。
7、下渗率总是( d )a、等于下渗能力b、大于下渗能力c、小于下渗能力d、小于、等于下渗能力8、某流域(闭合流域)上有一场暴雨洪水,其净雨量将( c )a、等于其相应的降雨量b、大于其相应的径流量c、等于其相应的径流量d、小于其相应的径流1、水文现象中,大洪水出现机会比中、小洪水出现机会小,其频率密度曲线为(C)。
a、负偏;b、对称;c、正偏;d、双曲函数曲线。
2、百年一遇洪水,是指(b)。
a、大于等于这样的洪水每隔100年必然会出现一次;b、大于等于这样的洪水平均100年可能出现一次;c、小于等于这样的洪水正好每隔100年出现一次;d、小于等于这样的洪水平均100年可能出现一次;3、正态频率曲线绘在频率格纸上为一条(a)。
a、直线;b、S型曲线;c、对称的铃型曲线;d、不对称的铃型曲线。
4、减少抽样误差的途径是( a )。
a、增大样本容量;b、提高观测精度;c、改进测验仪器;d、提高资料的一致性5 、相关系数r的取值范围是(c)。
复习题(一)一、单项选择题,将正确的答案填入括号内(本大题10个小题,每题2分,共20分)1、水文资料是水文统计的基本数据,为尽可能的使计算结果正确、合理,应对水文资料的()、一致性、代表性、独立性、随机性进行审查。
2、十年一遇的枯水,其设计频率应为()。
3、一次降雨扣除降雨损失后的部分称为()。
4、常用的流速仪有旋杯式和()。
5、水文资料的來源主要有三部分,即水文站观测资料、洪水调杳资料及()资料。
6、降水三要素是指降水量、降水强度及()。
7、一条发育完整的河流,按河段的不同特性,可分为五部分,5卩()、上游、中游、不游及河口。
8、流速仪的主耍构造有三部分,即旋转器、()及尾翼。
9、现有两个样本系列甲和乙,苏均值相等,但变差系数不等,即,人甲<c v乙。
据此可以断定乙系列的离散程度比甲系列的()。
10、用点雨量直接推求面雨量的方法有算数平均法、()、及等雨量线法。
二、解释概念(每个4分,共20分)水文学共吋径流面积径流年内分配闭合流域水系三、简答(15分)、简述靠降雨补给的河流,M:地面径流的形成过程。
四、计算题(本大题4个小题,共45分)2 (10分)、已知我国西北某地区的一条河,流域而积F = 频率为1%的点雨力是A .s = 70/n/7i//v暴雨衰减指数是M/=0.6,n2 =0.75,造峰历时为0.4/z,形成洪峰典时径流jfli 积7C=7.6A??Z2,点、面雨量折减系数足々=0.94,径流系数为0.80,(长、短历吋分界点t0=ih)o 1(10 分)、已知统计参数Q = iQ0Qm-/s , c v = 0.5 , c v = 2c v。
(1)试写出理论频率(矩法)计算式;(2)绘制理论频率曲线,并确定百年一遇的设计流景值。
计算表格:c时森几率格纸试计算:(1)该流域上暴雨雨力及造峰而积系数;(2)暴1<袋减指数是选择《 /还是化?为什么?(3)百年一遇的洪水流量2P/。
洪峰流景计算式:2 = 0.278^^3( 10分)、由暴雨资料分析知暴雨强度/与历时Z在双对数坐标纸上是直线分布,且暴财衰减指数是n=0.45,同吋由i〜t〜T关系曲线整理得T〜A关系如表所示。
水文学原理试题及答案一、选择题。
1. 下列哪个不是水文学的基本原理?A. 水的循环。
B. 水的地质作用。
C. 水的生态环境。
D. 水的地表流动。
答案,B。
2. 水文学研究的对象是什么?A. 地表水。
B. 地下水。
C. 海洋水。
D. 所有水体。
答案,D。
3. 水文学的研究内容主要包括以下哪些方面?A. 水资源调查。
B. 水文地质。
C. 洪水预测。
D. 所有选项。
答案,D。
4. 以下哪个不是水文学的研究方法?A. 地质勘探。
B. 水文调查。
C. 水文模型。
D. 数值模拟。
答案,A。
5. 水文学原理研究的主要目的是什么?A. 预测水资源的分布。
B. 防洪减灾。
C. 保护水环境。
D. 实现水资源可持续利用。
答案,D。
二、填空题。
1. 水文学是研究地球表层水循环规律的学科,它是地球科学的一个重要分支。
2. 水文学研究的对象包括地表水、地下水和冰雪水。
3. 水文学的研究方法主要包括水文调查、水文模型和数值模拟。
4. 水文学原理的主要目的是实现水资源的可持续利用。
5. 水文学原理的研究内容主要包括水文地质、水文地貌和水文气象等方面。
三、简答题。
1. 请简要介绍水文学的基本原理。
水文学的基本原理主要包括水的循环、水的地表流动和水的地下流动。
水的循环是指地球表层水在大气、陆地和海洋之间不断循环的过程,包括蒸发、降水、融化和蒸发等环节。
水的地表流动是指地表水在地表流动的过程,包括河流、湖泊和水库等。
水的地下流动是指地下水在地下流动的过程,包括地下水补给、地下水位和地下水动力等。
2. 请简要介绍水文学的研究对象和方法。
水文学的研究对象包括地表水、地下水和冰雪水,主要研究水的分布、变化和运动规律。
水文学的研究方法主要包括水文调查、水文模型和数值模拟,通过对水文数据的收集和分析,建立数学模型和进行数值模拟,来研究水文学的规律和特点。
四、综合题。
1. 请结合实际案例,说明水文学原理在水资源管理中的应用。
水文学原理在水资源管理中起着重要作用,通过对水文学原理的研究,可以预测水资源的分布、变化和利用情况,从而合理规划和管理水资源。
水文学试题一、选择题(每题2分,共10分)1. 水文学是研究什么的科学?A. 水的物理性质B. 水的社会影响C. 水在地球系统中的运动规律D. 水的化学成分2. 以下哪个不是水文学的主要分支?A. 地下水文学B. 河流水文学C. 大气水文学D. 土壤物理学3. 水循环中不包括以下哪个环节?A. 蒸发B. 降水C. 风化D. 径流4. 以下哪个参数是衡量河流水质的重要指标?A. 流量B. 温度C. pH值D. 溶解氧5. 以下哪个不是水资源管理的主要目标?A. 保护水资源B. 促进经济发展C. 增加水资源消耗D. 保障社会福祉二、填空题(每题2分,共10分)1. 水文学中的“基流”指的是__________。
2. 地下水补给的主要来源是__________。
3. 在水文学中,__________是指水从地表或地下流动到河流、湖泊或海洋的过程。
4. 河流的“流量”是指在单位时间内通过某一截面的__________。
5. 水资源的“可持续性”是指在满足当代需求的同时,不损害后代满足其需求的能力,这包括__________、经济可持续性和社会可持续性三个方面。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述水循环的过程,并说明其在地球系统中的重要性。
2. 描述河流水文连通性的基本概念,并举例说明其在水资源管理中的应用。
3. 讨论气候变化对水文循环的可能影响,并提出应对策略。
四、综合题(共50分)1. 案例分析(20分)假设你是一名水文学家,你所在地区的一个水库因为连续干旱面临水位下降的问题。
请根据水库的现有数据和可能的气候变化趋势,提出一个综合的水资源管理方案,包括但不限于水库调度、节水措施、寻找替代水源等方面。
2. 设计题(30分)设计一个简单的实验来模拟降雨过程中的径流形成。
请描述实验的设计步骤、所需材料、预期结果和可能的科学解释。
同时,讨论这个实验在实际水文研究中的应用价值。
注意:请确保答案准确、条理清晰,尽量使用专业术语,并在必要时使用图表或公式来辅助说明。
本科水文考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 水文学研究的主要对象是()。
A. 水资源B. 水环境C. 水循环D. 水灾害答案:C2. 降水量是指()。
A. 一定时间内的降雨量B. 一定时间内的降雪量C. 一定时间内的降雨和降雪量D. 一定时间内的降雨和降雪量之和答案:D3. 径流是指()。
A. 地表水和地下水B. 地表水和土壤水C. 地表水和地下水的总称D. 地表水和地下水的总称答案:C4. 河流的流量是指()。
A. 单位时间内通过河流某一断面的水量B. 单位时间内通过河流某一断面的水深C. 单位时间内通过河流某一断面的水速D. 单位时间内通过河流某一断面的水力答案:A5. 河流的水位是指()。
A. 河流水面相对于海平面的高度B. 河流水面相对于河床的高度C. 河流水面相对于地面的高度D. 河流水面相对于河底的高度答案:A6. 地下水是指()。
A. 地表以下的水B. 地表以下的饱和水C. 地表以下的不饱和水D. 地表以下的饱和水和不饱和水答案:B7. 蒸发是指()。
A. 水分子从液态变为气态的过程B. 水分子从固态变为气态的过程C. 水分子从液态变为固态的过程D. 水分子从气态变为液态的过程答案:A8. 水文循环是指()。
A. 水分子在大气、陆地和海洋之间的循环B. 水分子在大气、陆地和海洋之间的循环过程C. 水分子在大气、陆地和海洋之间的循环过程和途径D. 水分子在大气、陆地和海洋之间的循环过程和途径答案:C9. 水文地质学是研究()的科学。
A. 地下水的分布和运动规律B. 地下水的分布和运动规律以及与地质环境的关系C. 地下水的分布和运动规律以及与地质环境和人类活动的关系D. 地下水的分布和运动规律以及与地质环境、人类活动和生态环境的关系答案:D10. 水资源是指()。
A. 可供人类利用的水B. 可供人类利用的地表水和地下水C. 可供人类利用的地表水、地下水和土壤水D. 可供人类利用的地表水、地下水、土壤水和大气水答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 水文学的主要研究内容包括()。
水文考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水文学研究的核心内容是()。
A. 水资源的分布B. 水循环过程C. 水质分析D. 水灾害防治答案:B2. 在水文循环中,蒸发的主要来源是()。
A. 土壤水分B. 地下水C. 海洋表面D. 湖泊和河流答案:C3. 下列哪项不是水文测验的基本方法?()A. 直接观测B. 遥感技术C. 实验室分析D. 数值模拟答案:C4. 洪水波在河流中的传播速度主要取决于()。
A. 河道宽度B. 河道坡度C. 河道粗糙度D. 流量大小答案:B5. 根据洪水的成因,洪水可分为哪几类?()。
A. 暴雨洪水、融雪洪水、冰凌洪水B. 暴雨洪水、山洪、融雪洪水C. 山洪、融雪洪水、冰凌洪水D. 暴雨洪水、山洪、冰凌洪水答案:A6. 地下水资源的补给主要来自()。
A. 大气降水B. 地表水体C. 深层岩浆D. 海洋水答案:A7. 水库的调节能力通常用()来衡量。
A. 库容B. 调节周期C. 调节系数D. 调节水量答案:C8. 水质污染的来源可以分为()。
A. 点源污染和非点源污染B. 工业污染和农业污染C. 生活污染和工业污染D. 农业污染和生活污染答案:A9. 河流水文特征主要包括()。
A. 流速、流量、流域面积B. 流向、流速、流域面积C. 流向、流量、流域面积D. 流向、流速、水深答案:C10. 下列哪项不是水文地质调查的内容?()。
A. 地下水位B. 地下水流速C. 地下水质D. 地下水温度答案:D二、填空题(每空2分,共20分)11. 水文学中的“三水转化”指的是海洋水、陆地水和_________。
答案:大气水12. 年径流深度是指多年平均年径流量与流域面积的比值,通常以_________表示。
答案:毫米(mm)13. 河流的水位、流速和_________是构成河流水文特征的基本要素。
答案:流量14. 地下水的物理性质包括温度、颜色、_________和臭味等。
-------------------(学校)考试试卷(共6 页)A卷评卷人填写
考试科目:水文学考试时间:
考试试卷(共 6 页)A卷
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5. 流域面积是流域的重要特征。
()
6. 河流水位变化主要是因为地形的变化()
7. 河流结冰常常开始于河流的上游()
8. 深层地下水是河流最稳定的补给来源()
9. 天然河道中的水流一般均呈层流状态()
10. 水库的根本作用是径流调节()
五、简述题(共25分)
1.写出闭合流域的水量平衡方程式,并指出式中各项的含义。
(5分)
2.河川径流是由流域降雨形成的,为什么久晴不雨时,河水仍然川流不息?(5分)
3.写出谢才公式表达式,并指出各字母所代表的含义(5分)
4.下图是自然界水文循环示意图,指出图中1~10各代表的含义(10分)
图1-1 自然界的水循环六、计算题(要求列出计算公式及过程,计算结果保留小数点后两位有效数字,共15分)
1.已知河流某测站控制的流域面积F = 1000 km2,且年径流模数M = 30 L/(s·km2),试求平均径流流量、年径流总量与年径流深度
参考答案及评分标准A卷评卷人填写
考试科目:水文学考试时间:
西安建筑科技大学考试标准答案(共 6 页)A卷班级:姓名:学号:
4。
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—Ⅲ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。
水文学原理试题及答案一、选择题1. 水文学是研究水在地球上的分布、循环和变化规律的科学。
以下不属于水文学研究范围的是:A) 水在地表的径流过程B) 水在土壤中的渗透过程C) 水在大气中的降水过程D) 水中的物理性质测量答案:D) 水中的物理性质测量2. 水的地表径流指的是:A) 水从雨滴降落到地面的过程B) 水从地下渗透到地表的过程C) 水在地表流动的过程D) 水从地表蒸发到大气的过程答案:C) 水在地表流动的过程3. 下列哪个因素对水文循环没有直接的影响?A) 气温B) 大气压力C) 风速D) 地形答案:D) 地形4. 下列哪种环境因素可能导致土壤水分过剩?A) 高温B) 高湿度C) 高风速D) 高海拔答案:B) 高湿度5. 下列哪种降水类型属于辐合性降水?A) 对流降水B) 层状云降水C) 局地性暴雨D) 暴雨答案:A) 对流降水二、判断题1. 地下水的补给主要来自于降水和地表径流的入渗。
答案:正确2. 水文循环是指水在地球上不断循环流动的过程,包括蒸发、降水、径流等环节。
答案:正确3. 地球上的水资源分布极为均匀,每个国家和地区都能够充分利用。
答案:错误4. 对流降水是在辐合性天气系统作用下形成的,一般雨量较小。
答案:错误5. 雨水在地表流动时,会受到地形、土壤类型和植被覆盖等因素的影响。
答案:正确三、问答题1. 解释水文学的研究对象和意义。
水文学研究的对象是地球上的水,包括水的分布、循环和变化规律。
水文学的研究对于水资源的科学开发利用、洪水预测和防灾减灾等方面具有重要意义。
通过对水文学原理的研究,可以更好地理解和预测水文过程,为水资源管理和自然灾害防治提供科学依据。
2. 地下水和地表水有什么区别?它们之间是否存在相互转化的过程?地下水指的是位于地下土壤和岩石孔隙中的水,主要补给源是通过降水和地表径流的入渗。
地表水指的是位于地表的水,包括河流、湖泊、地表湿地等。
地下水和地表水之间存在相互转化的过程,地下水可以通过泉眼、井等方式向地表流出,同时地表水也可以通过渗漏和倒灌等方式进入地下。
水文学考试试题及答案第一部分:选择题1. 水文学是一门研究什么的学科?a) 水的运动与分布b) 水的化学成分c) 水的净化方法d) 水的测量和监测答案:a) 水的运动与分布2. 水文循环是指什么?a) 水从地球表面蒸发并形成云,最终降落回地面的过程b) 水沿地表流动的过程c) 水在地下蓄积并形成地下水的过程d) 水从地下蓄积逐渐被抽取和利用的过程答案:a) 水从地球表面蒸发并形成云,最终降落回地面的过程3. 下列哪个是水文学研究的重要参数?a) 水的颜色b) 水的味道c) 水的温度d) 水的压强答案:c) 水的温度4. 下列哪个工具可以测量水位的变化?a) 流速计b) 液位计c) 风速计d) 露点计答案:b) 液位计5. 下列哪个因素不会影响地下水的形成和储存?a) 水的渗透性b) 地层的结构c) 降水量d) 井水的使用量答案:d) 井水的使用量第二部分:填空题1. 水文学中,流量是指单位时间内通过河道或渠道的 ________。
答案:水量或液体体积2. 陆地上的水分以 __________ 的形式蒸发到大气中。
答案:水蒸气3. 河流的流速可以通过测量单位时间内通过某一固定截面的水________ 来确定。
答案:体积或流量4. 地下水是指位于地下的水体,常常隐藏在 ________ 中。
答案:岩石或土壤颗粒之间5. 下雨过程中,水从云中向地面下降的过程被称为 ________。
答案:降水过程或降雨过程第三部分:解答题1. 简要解释水文循环的过程,并说明其重要性。
答案:水文循环是指水从地球表面蒸发形成云,通过降水最终回到地面的过程。
它的重要性在于维持地球水资源的平衡,确保适当的降雨和供水。
水文循环还会影响气候变化、农业生产和生态系统的稳定性。
2. 请简要描述一种常用的测量水位的方法,并说明其适用性。
答案:一种常用的测量水位的方法是使用液位计。
液位计通过测量液体的压力来确定水位的变化。
它适用于河流、湖泊或水库等水域的水位测量。
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。
V2、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。
V4、P—川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、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。
(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深比 B =2 o (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;在层 流到紊流过渡区,入仅是Re 的函数;在紊流光滑区 入=f i (Re ),过渡区入=f 2 (Re ,),粗 糙区入=f 3 (),紊流粗糙区又称阻力平方区。
RR(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 o4、 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)。
a 、重力水;2、判断题: b 、毛细水; c 、气态水; d 、薄膜水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1=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 i=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 o列X 向动量方程卩3人 - R f":Q(V 2x -Wx) R = P 3A 3 - 'A 3V 3(V 2 -V 3)= 187.79N水流对喷嘴冲击力R - - R 即为手握喷嘴所需之力3 F' F■一3•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,底坡动在紊流粗糙区,求流量Q 。
解: H = h w =( '■4RR = - =0.2m , 、=1.9x3v = 4.16m / s q v = vA = 2.662 m/s2.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 。
由水箱至喷嘴的水头损失 h w =0.5m 。
用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p=4.9N cm 2。
水头H=5.5M 。
2H 0 0 =0 0 竺 0.52g9.9叹V 2A 2 A-0.704 m si=0.001。
如流解:列水箱渐变流断面 1 -1和喷嘴出口断面2 - 2能量方程解:A = bh mh2= 39m2x = b 2.1 m 2h = 18.5 mR = — = 2.11v = C ■. RixC =丄只愛=81.0m :2/sn0.53Q=A.C.(RJ ) =145.1 m /s~~一、是非题(正确的划“V” ,错误的划“ 乂')(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 ( X )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。
(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 f 「丨v 既适用于层流,也适用于紊流。
(V )8、 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 )(4) 0.754、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)(2)只有在无旋流中才存在 (4)表达了速度与压强的关1•图(a )表示一水闸正在提升闸门放水,图 们的上游水位均保持不变,问此时的水流是非符合 (b )表示一水管正在打开阀门放水,若它(b)\2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?h1 //— — — — —4 / V__£ ______________________________ _0 —E ―Kinin■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:2aQ 2 E s = h + 2 A ? = f (h)二、特征:1) 一条二次曲线gA 下端以水平轴线为渐进线,h -0, Es ^x ;曲线上端与以 坐标轴成45°角直线为渐近线h -x, Es —x ;2) 当h 由0—x, Es 由x —x ,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 Fr<1,为缓流;下支 Fr>1,急流;4) 临界水深hk 可判断流态:(1) 当h=hk 临界流; (2) 当h>hk 缓流; (3) 当h<hk 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(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(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 (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)(2) 数值不相等 (3) 铅直方向数值最大(1) 0.30 (2) 0.385 (3) 0.502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?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(2X 6=12分)1、定性绘出图示管道的总水头线和测压管水头线。
总水头线二一___ /测压管水头线V o =°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•• =a x 2 -y 2,式中a 为常数,试求: (1) u x 及U y ; (2)流函数方程。
22、(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 1=0.2m 3/s,Q 3=0.1m 3/s , 相应断面动水压强P 1=20kPa, p 3=15kPa 两侧叉管直接喷入大气,已知各管直径d 1=0.3m ,d 2=0.2m , d 3=0.15m ,9 =30°。
试求交叉处,水流对管壁的作用力(忽略摩擦力)。
N K1 C 221N 3C1b 2a 2解:(1) Q , Q 3=2Q 2. Q 2 =0 • Q 3)/2=0.15m 3/sv 1 =Ql =2.82m/s; v 2 =Q2=8.49m/s; v 3 = °3 =3.18m/s(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 1 =P r A 1 =1.41kN ;P 2 = p 2 A 2 = 0.0kN ;P 3 =p 3 A 3 =0.47kN;(3)沿x 方向写动量方程:P 1 —P 3 —R x = P 2Q 2V 2COS30 —(— 3V 3)—Q 1V 1流入动量.R x 二-1.07 kN即:水流对管壁的作用 力为1.017kN ,方向向左。