水文学试题及答案

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； 、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； （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； （4）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（ ）

a、8； 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。 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（ ）

b、均匀急流； （8）渗流研究的对象是（ ）的运动规律

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）

（6）矩形断面水力最佳断面的宽深比β=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λ的变化规律。

答案：通过尼古拉兹实验发现：在层流中λ仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比；在层

流到紊流过渡区，λ仅是Re的函数；在紊流光滑区λ=f1（Re）=f2（Re， ），粗R糙区λ（ ），紊流粗糙区又称阻力平方区。 R

（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：

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ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=0.024，上下游水位差 H=3m。求通过的流量Q。

lv2

) 解：Hhw(4R2g

RA0.2m , 1.9 x

3 v4.16m/s , qvvA2.662m/s 

2．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=0.5m。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2 2能量方程

v H000020.5 2g

2v22g59.9

v2A20.704 A3 v3

列X向动量方程

p3A3RQ(v2xv1x)

Rp3A3A3v3(v2v3)187.79N

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=0.001。如流动在紊流粗糙区 ，求流量Q。

解：Abhmh239m2

xb21m2h18.5 m

A  C

Ri 2.11 vx

1 CR81.0m/s n R

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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； 、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； （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； （4）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（ ）

a、8； 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。 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（ ）

b、均匀急流； （8）渗流研究的对象是（ ）的运动规律

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）

（6）矩形断面水力最佳断面的宽深比β=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λ的变化规律。

答案：通过尼古拉兹实验发现：在层流中λ仅是雷诺数Re的函数并与Re成反比；在层

流到紊流过渡区，λ仅是Re的函数；在紊流光滑区λ=f1（Re）=f2（Re， ），粗R糙区λ（ ），紊流粗糙区又称阻力平方区。 R

（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：

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ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数λ=0.024，上下游水位差 H=3m。求通过的流量Q。

lv2

) 解：Hhw(4R2g

RA0.2m , 1.9 x

3 v4.16m/s , qvvA2.662m/s 

2．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=0.5m。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2 2能量方程

v H000020.5 2g

2v22g59.9

v2A20.704 A3 v3

列X向动量方程

p3A3RQ(v2xv1x)

Rp3A3A3v3(v2v3)187.79N

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=0.001。如流动在紊流粗糙区 ，求流量Q。

解：Abhmh239m2

xb21m2h18.5 m

A  C

Ri 2.11 vx

1 CR81.0m/s n R

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