桥涵水力水文作业题24

一、填空题1、水静力学基本方程是pz cr+=。

2、静水压强的两大特性为：一是垂直指向作用面(垂直性)；二是同一点处的静水压强值各向相等（等值性）。

3、连续性方程、能量方程、动量方程在水力学中统称三大方程。

4、渠道底坡共有五种，分别为缓坡、陡坡、临界坡、逆坡、平坡。

5、水头损失分为沿程水头损失和局部水头损失。

9、渠道单位长度上渠底高程差称为比降(底坡)，以I表示。

一般规定，I>0时，是顺坡（正坡），即渠底沿程下降；I<0时，是逆坡，即渠底沿程上升；I=0，是平坡，即渠底沿程不变。

10、两个工程大气压相当于20m 水柱产生的压强，352 cm汞柱产生的压强。

11、泥沙运动的两种形式为悬移质和推移质。

12、明渠均匀流的基本计算公式为Q=AC（Ri）½13、在一条设计合理的明渠中，水流流速应满足在不冲和不淤的流速范围内。

14、桥梁墩台冲刷包括河床自然演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷三部分。

在确定基础埋深时，应根据桥位河段情况，取其不利组合作为基础埋深的依据。

15明渠水流的流态分为缓流、急流、临界流。

19、理论频率曲线的三个统计参数分别是Q、Cv、Cs 。

24.径流形成过程是指自降水开始到水量流过出口断面的整个物理过程。

25.影响径流的主要因素可概括为气候因素、下垫面因素和人类活动因素。

27.河床分为主槽、边滩、河滩_三部分。

31、小桥涵设计流量的推算通常采用形态调查法、暴雨推理法和直接类比法。

33、小桥的水力图式分为自由出流式 _和淹没出流式（非自由出流式）两种。

35、桥位调查主要包括桥位测量、水文调查和工程地质调查。

39、总流连续性方程是由质量守恒原理推导而来。

42、水文统计中的总体是指水文随机变量的全部，样本是总体中的一部分。

45、桥位断面和流量测量的水文站所在处通常不重合，故而还需将水文站处的流量换算成桥位断面处的流量。

48、桥下河床全断面发生的冲刷现象，称为桥下断面一般冲刷。

A流线间夹角呈45° B流线彼此相互平行 C流线夹角很小 D流线夹角很大6.明渠均匀流必须发生在（A）A正坡 B逆坡 C平坡 D以上都不对7.金属压力表的读值是（B）A绝对压强B相对压强 C绝对压强加当地大气压 D相对压强加当地大气压。

8.露天水池水深5m处的相对压强是（B）A50Kpa B49Kpa C147Kpa D205Kpa9.矩形断面的渠道边坡系数m为（A）A0 B1 C2 D310.若水流流态为急流，则（C）成立。

A、v< vk ，h>hkB、v= vk，h=hkC、v>vk，h<hkD、v> vk，h> hk11.当Fr<1时，水流为（A）A、缓流B、急流C、临界流D、均匀流12.我国南方河流水量大于北方；山区河流的河水大多暴涨暴落，平原河流的洪水大多涨落平缓，这体现了水文现象的（C）特点。

A、周期性B、随机性C、地域性D、偶然性13.以下那种流态可以近似看成均匀流（C）A有压流 B无压流C渐变流 D急变流14.桥涵水文研究的数理统计法是利用水文现象的（）,按概率论的基本原理对实测水文资料进行统计分析，寻求水文现象的统计规律，预估其今后的变化情况。

（A）A.周期性B.地区性C.随机性D.普遍性15.明渠非均匀流的三种流态：急流、缓流和临界流，进行流态判别时所采用的数值标准是（D）A.佛汝德数B.临界流速C.临界水深D.以上三种方法均可16.桥墩周围的综合冲刷，包括___（D）A.自然河床演变冲刷B.一般冲刷C.局部冲刷D.以上三种21.急变流的过水断面呈（C）A.平面B.近似平面C.曲面D.近似曲面23.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是(C)A.1-1断面和2-2断面B.2-2断面和3-3断面C.1-1断面和3-3断面D.3-3断面和4-4断面28.液体中某点的真空度为1m水柱，则该点的相对压强为（B）。

A．9.8kN/m2 B.-9.8kN/m2 C.1kN/m2 D.-1kN/m229.过水断面是指（B）。

A.与流线平行的断面B.与流线正交的横断面C.与流线斜交的横断面D.与迹线正交的横断面。

30.底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q=1.5m3/s，已知渠中某处水深h=0.4m，则该处水流的流态为（A）。

A．缓流 B.急流 C.临界流 D.无法确定34．若水力最优矩形断面的水深为1.2米，其宽度为（D）A．0.6m B．1.2mC．1.8m D．2.4m解析：矩形的最优断面为水深与底宽比是1：2。

三、判断2.谢才系数c=式来计算c值。

（√）3.有压管路自由出流，局部阻力系数为0，淹没出流时为1。

（√）4.在公式P=Po+rh中，Po为表面压强，它在液体中各点可等值传递。

（√）6.实际液体具有粘性，因此运动中会有能量损失（如发热、发声）（√）7.旋涡的产生可以产生局部水头损失。

（√）8.水一定从位置高处流向低处。

（X）9.沿程水头损失产生的根本成因是局部边界条件发生改变（X）解析：10.水跌现象发生在急变流处（√）11.棱柱体渠道是断面形状、尺寸沿程不发生改变的渠道，所以仅能产生均匀流。

（X）14.有压圆管流中水力半径等于几何半径的一半。

（√）15.矩形水力最优断面时，最优宽深比是1:2。

（X）解析：矩形水力最优断面时，最优宽深比是2：1。

18.局部水头损失的根本成因是粘滞力的存在（X）19.桥孔一般压缩河槽，不压缩河滩。

（X）解析：桥孔一般不压缩河槽，可适当压缩河滩。

20.总流动量方程中，动量变化是指单位时间内从上游断面流进的动量减去从下游断面流出的动量（X）。

23.均匀流的水深及流速不发生改变，所以断面比能Es是常量（√）24.水流在全流程上的水头损失等于各流段的沿程水头损失和各种局部水头损失的总和。

（√）25.湿周与过水断面面积的比称为水力半径，单位为米。

（X）解析：过水断面面积与湿周的比称为水力半径。

28.在有流冰、流木的河段上，桥孔应适当放大。

（√）29.大中桥不允许河床发生冲刷，小桥涵一般允许产生冲刷和较大的雍水高度。

（X）34.当渠道的过水断面面积A、粗糙系数n及渠道底坡i一定时，若想使渠道泄水流量最大，应使湿周最小。

（√）42.明渠均匀流中，总水头线、测压管水头线、底坡线三者相互平行。

（√）48.沿着设计水位的水面线，两桥台前缘之间的水面宽度，称为桥孔净长。

（X）四、简答题：1.什么是水跌？什么是水跃？（重点）1、明渠水流从缓流过渡到急流时，水面产生突然降落的一种局部水力现象，我们把这种现象称为水跌。

明渠水流从急流过渡到缓流时，水面产生突然跃起的一种局部水力现象，我们把这种现象称为水跃。

5.绘制水面曲线时应遵循那些规律？（重点）5、答：1）所有a区和c区的水面曲线均为雍水曲线，b区的水面曲线为降水曲线。

2）N-N线为渐进线，K-K线为垂直线。

7.何谓挟沙能力？挟沙能力对河床的冲刷和淤积有什么影响？（重点）7、定义：在一定水力条件和泥沙条件下，单位体积水流能够挟带泥沙的最大量。

影响:当上游来沙量大于河段水流挟沙能力时，泥沙将下沉并使河床淤积，若来沙量小于河床的挟沙能力时，则造成河床冲刷；若来沙量等于本河段的挟沙能力，则本河段冲淤平衡。

9.写出经验频率计算公式并叙述经验频率曲线的绘制步骤。

（重点）9、公式：P=m/n×100%（1式）P=m/（n+1）×100%（2式）绘制步骤：根据实测水文资料，按从大到小的顺序排列，然后用2式计算系列中各项的经验频率，以水文变量x为纵坐标，以经验频率p为横坐标，在频率格纸上点绘经验频率点距，目估过点群的中心绘一条光滑的曲线，即为该水文变量的经验频率曲线，以此曲线可求的指定频率P的水文变量值xp。

13.说明统计三参数Q、V C、S C对理论频率曲线的影响。

（重点）13、当Cv，Cs一定时，Q变化主要影响曲线的高低；Q、Cs一定时，Cv变化主要影响曲线的陡缓程度；当Q、Cv一定时，Cs变化主要影响曲线的弯曲程度。

19.压强单位有哪三种表示方法？（重点）19、（1）单位面积上的力表示：Pa、kN/m²（2）液柱高度表示：m（水柱）（3）用工程大气压Pa的倍数表示：1Pa.、2Pa21.如何用图解法确定平面壁上所受静水总压力的大小、作用点及方向？（重点）21、总压力大小：受压平面上压强分布图所构成的力图体积；作用点:作用线通过力图体积中心，与平面交点D;方向：垂直指向作用面26明渠均匀流产生的条件是什么？（重点）A水流必须是恒定流；B渠道必须是正坡；C渠道必须是长而直的棱柱体渠道，且底坡不变；D渠道表面糙率沿程不变，且无闸、坝和桥涵等局部干扰。

五、计算题1.设某挡水堤如图所示，已知水深h＝4m，边坡倾角α=60°，宽B=10m,作用于堤坡上的静水总压力。

（并画压强图示，指出作用点）(如图三)解：（（21212905.3()sin 60h P B rhLB rh B KN =Ω∙=== （3）总压力方向：垂直于受压面；（4）作用点e=1/3L=1.53m,HD=2/3h=2.67m4.如下图所示，倒虹吸管长L=50m,上下游水位差Z=3m,各项阻力系数:沿程λ=0.03,进口1ε=0.65.转弯2ε=0.65,出口3ε=1.0,d=1m,试计算Q. 解：以1-1断面建立能量方程，0-0基准面如图，2211122212300000322w w w r g r g v v PP h h h Z Z αα++=+++→++=+++→= w f j h h h=+∑∑ 2220.03501 1.5222f L d g g g v v v hλ==⨯=∑ 221234(0.650.652 1.0) 3.6422j j j j j g g v v h h h h h =+++=+⨯+=∑ 24.453 3.64/2w f j v m s gv h h h =+==→=∑∑ 231/4 2.86(/)Q AV s d m π===解：（方法一）两端Hp 液柱产生的压强差即PA-PB 之差PA-PB ＝()12.35p shui p shui pp p kpa h h h r r r r -=-= 速。

解：2 5.88X b m =+=3.66/5.880.57R A X m ===3/0.5/10000.510i z L -=∆==⨯()1122232331133.36 1.480.0350.5100.57Q s n i m R -==⨯⨯⨯=⨯ 1.480.443.36Q V m s A ===9.梯形渠道Q=2.28m3/s,v=0.65m/s ，m=1.0，n=0.025，b=2.5m ，试求其均匀流水深h0和底坡i 。