发布时间 : 星期一 文章桥涵水文总复习题更新完毕开始阅读7204baf20242a8956bece430
13、长管 ——指局部水头损失远远小于沿程水头损失。因此在能量方程中水头损失只要考虑沿程水头损失，井可忽略速度水头的管路。
14、短管 —— 短管是指在应用能量方程时，沿程水头损失与局部水头损失都不可忽略的管路，两者之间没有一个远小于另一个。
15、临界水深 ——临界流动对应的水深称为临界水深。 16、断面比能 —— 是指以本断面最低点所在水平面为位能基准面所计算的断面上平均每单位重量液体所具有的机械能。
17、水力最佳断面 —— 当渠道过水断面面积、糙率、底坡等一定时、过流能力最大的那种形状的断面． 18、壅水曲线 —— 壅水曲线指，水深沿程增大的水面曲线。 19、降水曲线 —— 降水曲线指，水深沿程减小的水面曲线．
20、水跌现象 —— 在底坡突降或由缓坡、平坡、逆坡变成急坡的折变处附近局部渠段内，水面急剧下降的急变流水力现象．
21、水跃现象 —— 当液流由急流向缓流变化时所产生的水面高程在局部流段内急剧升高的急变流水力现象。 22、缓流 ——缓流是指，当明渠流速小于静水微波波速时，干扰波既可以向下游也可以向上游传播的明渠水流．
23、急流 —— 当明渠流速大于静水微波波速时，干扰波只能向下游传播的明渠水流．
24、临界流动 —— 当明渠流速等于静水微波波速时，干扰波只能向下游传播，向上游传播的波速为零的明渠水流．
25、临界底坡 ——当正坡明渠上发生均匀流时，若水深恰等于临界水深，则该底坡称为临界底坡。 用ik表示。
26、完整水跃 ——有明显表面漩滚的水跃为完整水跃。
27、堰流 —— 是指缓流经堰项溢流时形成堰上游水位壅而过堰时急剧下降的局部水力现象． 28、堰顶水头 —— 是指距堰前缘处3到5倍堰顶水头处的上游水面至堰顶的高差． 29、堰顶厚度 —— 是指堰顶顺水流方向的厚度．
30、实用堰流 —— 是指堰顶厚度与堰顶水头之比界于0.67至2.5之间的堰流。 31、宽项堰流 ——是指堰项厚度与堰项水头之比界于2.5至10之间的堰漉． 32、流域 —— 某一出口断面汇集地表水的区域。
33、水文测验 —— 在某一固定断面对河流水文要素进行长期的系统的观测与资料整理工作。
34、累计频率 —— 随机变量的多次观测值中，大于等于某一数值出现的次数与观测的总次数之比。 35、重现期 —— 指某一特大洪水在充分长的时间里重复出现的时间间隔的平均值。 36、抽样误差 —— 用样本的统计参数代替总体的统计参数所产生的误差。 37、统计相关 —— 指随机变量的取值彼此之间存在着的大致的平均的关系。 38、相关系数 —— 反映随机变量间相关密切程度的参数。 39、设计流量 —— 符合某一设计频率标准的洪水流量。 40、变差系数 —— 衡量随机变量取值相对离散程度的参数。
41、资料的一致性 —— 指水文观测资料必须在相同的气候气象条件与下垫面条件下取得的。 42、特大值 —— 在一系列的水文观测值中，某一数值与其它数值相比显得特别大，其重现期也远大于实测期。 43、理论频率曲线 —— 具有数学表达式的频率曲线。
44、桥孔长度 —— 设计水位下两桥台前缘之间的水面宽度。 45、桥面高程 —— 指桥面中心线上最低点的高程。
46、一般冲刷 —— 由于桥孔压缩过水断面而使得桥下断面产生的普遍冲刷。 47、局部冲刷 —— 由于桥梁墩台的绕流作用而产生的局部冲刷现象。 48、清水冲刷 —— 当流速比较小时，冲刷只在墩台附近的冲刷坑内发生，而冲刷坑以外的河床没有冲刷发生。 49、动床冲刷 ——当流速比较大时，冲刷既在墩台附近的冲刷坑内发生，也在冲刷坑以外的河床发生。 50、冲刷系数 —— 桥下冲刷完成后桥下的过水面积与冲刷前的过水面积之比。
六、简答题
1、何谓粘滞性？ 答：粘滞性是当液体相邻液层间发生相对运动时，相邻液层间会发生摩擦阻力来阻滞相对运动的无限制发展的性质。
2、试述牛顿内摩擦定律。
答：相邻液层发生相对运动时，内摩擦力T与接触面积A成正比，与内摩擦切应力?成正比：而?与速度梯度du/dy成正比，与液体的枯滞性强弱程度（用动力粘滞系数?表示）成正比，即： duT?A?；???
dy3、试述液体内摩擦力与固体间的外摩擦力的区别。
答：固体间的外摩擦力只发生在固体与固体间的接触表面，而液体内摩擦力可发生在液体内部所有具有相对运动的相邻液层之间，固体外摩擦力的大小与接触面积无关而与正压力成正比，液体内摩擦力的人小与接触面积成正比而与正压力无关。
4、液体中某点压强为什么可以从点前、后、左、右方向去测量，测压管安装在容器壁处，为什么可以测量液体内部距测压管较远处的压强？
答：根据静水压强第2特性：同一点处，各向压强值相等．故而可从该点前、后、左、右方向去测量。根据质量力只有重力的静止且互相连通的同种液体中的等高面即为等压面的性质。故而测压管安装在容器壁处，可以测量液体内部距测压管较远处的压强。或根据p= yh．也可得内部距测压管较远处的压强． 5、流线有何主要性质？
答：非驻点处，流线不相交、不分支、不转折． 6、何谓水泵的扬程？
答：水泵的扬程是指水泵给通过它的每单位重量液体增加的机械能． 7、均匀流是否可同时为非恒定流？试举例例证
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答：均匀流可以同时为非恒定流．例如长而直的自来水管道中流量变化时的流动． 8、恒定流是否可同时为急变流？试举例例证。
答：恒定流可以同时为急变流，例如弯曲管道中的恒定流． 9、紊流有哪4个特征？
答：紊流的4个特征为：①运动要素脉动。②紊动会产生附加切应力。③紊流使断面上流遽分布较层流要趋于均匀些。④紊流中存在粘性底层。 10、何谓水力过渡粗糙？ 答：当紊流的粘性底层厚度δ界于固体壁面粗糙突起高度△的1/6至3.33倍之问时，固体壁面租糙突起中的一部分较低的被枯性底层x全掩盖，一部分较高的对紊流流核起作用，这种情况称为水力过渡租糙。 11、画出管流的总水头线与测压管水头线在工程上有何作用？
答：管流的总水头线可直观地反映出管流中平均每单位重量液体所具有的总机械能沿程变化的情况，测压管水头线可直观地反映出管流中平均每单位重量液体所具有的全势能（位能与压能）的沿程变化情况，测压管水头线与管轴线的铅垂高差直观地反映出每个断面压强水头的大小．因此也可直观反映出压强水头的沿程变化情况。当局部管段的测压管水头线低于管轴线时，说明该局部管段发生了真空．该局部管段处管轴线与测压管水头线的铅垂高差则直观地反映出真空高度或真空值。 12、试述明渠均匀流的特性．
答：明渠均匀流的特性为：①是等速直线运动，断面流速分布沿程不变．@水深、过水断面积沿程不变。③总水头线、测压管水头线、渠底线三者平行，水力坡度J、测管坡度Jp、渠底坡度i三者相等。④液流重力沿流动方向的分力G．恰与固体壁面对液漉 的阻力T相平衡．
13、试述明渠均匀流发生的条件
答：明渠均匀流发生的条件为：应同时满足①恒定流、流量沿程不变；②长而直的棱柱形顺坡渠道；③糙率、底坡沿程不变：④渠道中没有桥粱墩台、闸、堰等等建筑物和其它障碍物。 14、何谓波状水跃？工程中是否应避免产生？
答：无明显表面渡滚的水跃称为波状水跃，波状水跃跃后水面波状起伏绵延，水流冲刷渠壁，故而工程中应尽量避免产生波状水跃．
15、试述水面曲线的壅、降规律．
答：凡a区．c区的水面曲线都为壅水曲线，水深沿程增大．凡b区的水面曲线都。 为降水曲线，水深沿程减小。 16、试述水面曲线的两端趋势
答：当水深h→ho≠hK时，水面曲线以N-N线为渐进线；当h→∞时，水面曲线以水平线为渐进线。当水深由小于临界水深增大到大干临界水深，且hK≠h o时，必以水跃的形式穿越K-K线．当水深由大于临界水深减少至小于临界水深，且hK≠h o时，必以水跌的形式穿越K-K线，而当h→hK= ho时，水面线趋于水平。 17、何谓水力光滑？
答：当紊流的粘性底层厚度δ于固体壁面粗糙突起高度△的3.33倍时，粗糙突起完全被粘性底层掩盖对紊流流核几乎没有影响，紊流流核是在光华的粘性底层上流过。这种情况称为水力光滑。 18、何谓水力粗糙？
答：当紊流的粘性底层厚度δ小于固体壁面粗糙突起高度△的1，6时，粘性底层儿乎没有一点作用，紊流流核受到粗糙突起的强烈作用．这种情况称为水力粗糙．
19、试述利用长期观测资料推求设计流量时的主要工作内容。 答：（1）计算经验累积频率，绘制经验频率曲线
将流量资料按大小递减顺序排列，列表计算经验频率，并在机率坐标纸上逐一点据，然后根据点群的大致趋势，目估连线，勾绘出匀滑的经验频率曲线。
（2）初选理论频率曲线的三参数
利用矩法公式计算Q、Cv，并在Cs=（2～4）Cv范围内假定Cs，作为理论频率曲线三参数的初选值。 （3）适线选定三参数
为了把握整条理论频率曲线，便于与经验频率曲线相比较，在资料实测范围内曲线两端尽可能地远处，对称选若干个频率点，根据Q、Cv、Cs的初选值，列表计算Q（或K），在同张机率坐标纸上点绘出理论频率曲线，并与经验频率曲线相比较。依据三个参数分别对理论频率曲线的影响，调整参数值，一般可反复调整Cv、Cs值，必要时，也可适当调整均值Q，使理论频率曲线趋于与经验频率曲线相符合（此过程称为适线过程）。
（4）根据确定的三参数，推算规定频率的洪峰流量
当适线完毕后，用确定的理论频率曲线三参数，推算规定频率的设计流量，即Qp?(1??pCv)Q，其中，?p为频率p%时的离均系数。
20、试述均值、变差系数、偏态系数这三个统计参数的含义及对频率曲线的影响。 答：（1）均值反映频率曲线的位置高低，若变差系数及偏态系数的值不变，则均值越大频率曲线位置越高，均值越小则其位置越低；
（2）变差系数CV反映频率曲线的陡坦程度，若均值及偏态系数CS不变，则CV值越大频率曲线越陡，CV值越小频率曲线越平坦，CV=0时，将成为一条水平线；
（3）偏态系数CS反映频率曲线的曲率大小，若均值及CV值不变，则CS越大频率曲线越弯曲，CS越小频率曲线越顺直，当CS=0时，将成为一条斜直线。
21、何谓设计流量？它对桥位设计有何重要影响？
答：所谓设计流量就是符合设计频率要求的洪水流量。桥梁、涵洞及道路排水工程、防护工程等的基本尺寸与工程规模，都取决于设计流量的大小，它对桥位设计的重要影响主要体现在：
（1）设计流量对桥孔长度有着直接的影响，若设计流量大，对应的水面宽度就大，所需的桥孔长度就长，反之所需的桥孔长度就小； （2）设计流量对桥面高程也有着直接的影响，若设计流量大，对应的洪水位就高，桥面高程就要定得比较高，反之所需桥面高程就会低一些；
（3）设计流量对墩台冲刷也有着直接的影响，若设计流量大，对应的洪水流速就大，河床冲刷就较剧烈，冲
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刷深度深，所需的基础深度就比较深，反之基础埋深就会浅一些。
总之，设计流量的大小，将直接决定桥梁工程的规模与投资大小，因此，确保设计流量推算结果的准确与可靠，意义重大。若设计流量过大，将造成投资上的浪费，过小则难以保证桥梁工程的安全。 22．如何确定桥孔长度？
答：桥孔长度的确定，首先应满足排洪和输水的要求，保证设计洪水及其所挟带的泥沙从桥下顺利通过，并应综合考虑桥孔长度、桥前雍水和桥下冲刷的相互影响。
23．在水文计算中，对水文资料必须进行哪三性审查？提高资料的三性一般采用的主要方法有那些？ 答：在水文计算中，对水文资料必须进行可靠性、一致性、代表性审查； 提高资料的可靠性采用的主要方法是较核、纠错、补漏； 提高资料的一致性采用的主要方法是还原计算；
提高资料的代表性采用的主要方法是插补延长资料和加入调查考证资料 24．桥面标高的影响因素有哪些？
答：影响桥面标高的主要因素有：1.必须满足桥下通过设计洪水、流水、流木和通航的要求；2.还应该考虑雍水、波浪、水拱、河弯凹岸水面超高以及河床淤积等各种因素引起的桥下水位升高。 25. 怎样进行水文相关分析？它在水文上解决哪些问题？
答：相关分析步骤：①从成因上分析影响倚变量的主要因素，并结合实际选择相关变量；②建立相关方程（或相关图）；③检验相关的密切程度和可靠性；④当相关密切及关系可靠时，其相关方程（或相关图）即可付诸使用。相关分析一般用于插补和延展水文系列或建立水文预报方案。 26. 水文计算中，为什么要给经验频率曲线选配一条理论频率曲线？
答：因为样本系列一般比较短，当设计标准很稀遇的情况下，在经验频率曲线上就查不到设计值，必须将经验频率曲线外延，为避免外延的任意性，给经验频率曲线选配一条理论频率曲线，将是一种比较好的方法。其次，一个国家用同一个线型，还便于地区之间的参数比较，也便于参数的归纳和分析。 27. 随着水流速度的增加，桥下断面是先有一般冲刷还是先有局部冲刷？为什么？
答：桥下断面的一般冲刷和局部冲刷应该是同时进行的。因为桥下断面在经受一般冲刷的同时，桥墩阻挡两侧饶绕流，形成十分复杂的以绕流旋涡体系为主的绕流结构，引起桥墩周围急剧的局部冲刷。我们只是为了便于计算，假定局部冲刷是在一般冲刷完成的基础上进行的。
28. 由流量资料推求设计洪水时，为什么要对特大洪水进行处理？处理的内容是什么？
答：系列中加入特大洪水后，系列成为不连续系列，不能像连续系列一样进行经验概率和统计参数的计算，故必须进行处理。处理的内容是：对经验频率的计算进行处理，用统一样本法或独立样本法；对参数进行处理。 29. “泥沙颗粒越细，河床就越容易产生冲刷”，此话对吗？为什么？
答：此话不准确，泥沙条件只是引起冲刷的因素之一。冲刷是指对于一个过水段断面或某一河段，在一定时段内，上游来沙量小于该断面或该河段被冲走的泥沙量，该端面或该河段就出现冲刷。 30、100年一遇的洪水有可能连续两年发生吗？为什么？
答：100年一遇的洪水有可能连续两年发生，因为100年一遇的洪水是随机事件，它可发生在任何年份，当然也有可能连续两年发生，只是这种情况出现的可能性非常小，其可能性为万分之一。
七、计算题
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1、已知某流域的集水面积为2610km，年平均流量为56.8m/s，年降雨量1395mm，试确定该流域的年径流系数。 解：
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径流总量W=56.8×365×24×3600=17.9×10m=17.9亿m 径流深Y=W/F=179/261=0.685m=685mm 径流系数α=Y/X=685/1395=0.49
2、已知随机变量X的观测数据分别为：32、45、77、28、59；Y的观测数据为：122、210、185、296、108。试比较两变量X、Y的均值代表性优劣。 解：
由样本参数的计算公式可得变量X的样本均值为48.2、均方差为20.2、变差系数为0.42，变量Y的均值为146.4、均方差为102.1、变差系数为0.70，由统计参数的性质可知，变差系数越小的其取值的离散程度就越小，均值的代表性就越好，因此，变量X的样本均值的代表性要优于变量Y的。
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3、某水文站具有1970~2008年的年最大流量资料，其中最大的两次洪水流量为8550m/s和4160m/s。又经洪
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水调查后得知8550m/s是1810年以来排在第2位的特大洪水，而4160m/s则不是特大洪水。请确定这两次洪水的重现期。 解：
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由给定的条件可知：调查考证期N=2008-1810+1=199年，实测期n=2008-1970+1=39年8550m/s的洪水应在调查考证期199年里排序计算频率，则其频率P=2/(199+1)=1%，其重现期T=1/P=100年。
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4160m/s的洪水应在实测期39年里排序计算频率，该次洪水在实测期里排位第2，则其频率P=2/(39+1)=5%，其重现期T=1/P=20年。
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4、某桥跨越次稳定性河段，设计流量QP=8470m/s，河槽流量QC=8060m/s，河槽宽度BC=300m，试按河槽宽度公式计算桥孔净长Lj 。 解：
n
计算桥孔净长的河槽宽度公式为LJ=K(QP/QC)BC
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查《公路工程水文勘测设计规范》表6.2.1可知次稳定河段的K=0.95，n=0.87
0.87
因此，桥孔净长LJ=0.95×(8470/8060)×300=297.6m
5、如图所示的有压涵管，其管径d=1.5m，上、下游水位差H=2m。设涵管水头损失（V为符中流速）．求涵管泄流量Q。 解：
以下游水面为基准面，写出上游断面与涵管出口断面的能量方程： H?0?0?0?0??V22g?hw 取??1
V22V21.5V2则H? ??2g2gg V?gH9.8?2??3.615m/s 1.51.5d22 Q?VA?V??()?3.615?3.14?(1.52)?3.385m3/s 26、如图所示，河内有一排桥墩，其间距B=2m，墩前水深H1=6m，行近流速V0=2m/s，下游水深H2=5m，求每个桥墩所受的水平推力。
习题18图
解：
取一个桥墩受到宽为B=2m的水流作用来考虑。 V1?V0?2m/s V2?V1A1B?H16?V1?2??2.4m/s A2B?H253 Q?V1A1?2?2?6?24m/s P1?pc1A1? P2?pc2A2?1?H12B?352.8KN 21?H22B?245KN 2 设桥墩对水流的水平作用力为R，逆水流方向。沿水流方向写动量方程： P1?P2?R??Q(V2?V1)
.8?245?1?24(2.4?2)?98.2KN 则R?P1?P2??Q(V2?V1)?352即每个桥墩所受水平推力为98.2KN，顺水流方向。
7、已知实验渠道断面为矩形，底宽b=25cm．当Q=10L/s时，渠中水深h=30cm，测知水温t=20℃，运动粘度
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