工程水文水力学思考题和计算题(25题思考问答题,20题计算题答卷)
水力学实验报告思考题答案(全)
水力学实验报告思考题答案（一）伯诺里方程实验（不可压缩流体恒定能量方程实验）1、 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡J P 可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升，线坡J P 恒为正，即J>0。
这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。
如图所示，测点5至测点7，管渐缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，J P >0。
，测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P <0。
而据能量方程E 1=E 2+h w1-2，h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E 2恒小于E 1，（E-E ）线不可能回升。
（E-E ）线下降的坡度越大，即J 越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。
2、 流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？1）流量增加，测压管水头线（P-P ）总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头222gAQ E pZ H p -=+=γ，任一断面起始的总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时，Q 增大，g v 22就增大，则γpZ +必减小。
而且随流量的增加，阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E 相应减小，故γpZ +的减小更加显著。
2）测压管水头线（P-P ）的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ζ式中ζ为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时，ζ接近于常数，又管道断面为定值，故Q 增大，H ∆亦增大，()P P -线的起落变化更为显著。
3、 测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？ 测点2、3位于均匀流断面，测点高差0.7cm ，γpZ H P +=均为37.1cm （偶有毛细影响相差0.1mm ），表明均匀流各断面上，其动水压强按静水压强规律分布。
【VIP专享】工程水文学课后复习思考题参考答案
工程水文学课后复习思考题及答案第1章绪论1、什么是水资源？怎样理解水资源并非是取之不尽，用之不竭的？水资源是指地球上可供人类利用的淡水。
与煤、石油等矿产资源不同，水资源的数量具有可更新补充的特点，但随着城市和农业的发展，人口和用水量的急剧增长，人类对水资源需求量日益增长，而可利用的水资源是有限的，可更新补充的水资源并非取之不尽、用之不竭的，必须十分重视，珍惜利用。
2、中国的水资源有哪些特点？中国的水资源总量不算少，但人均水量低；地区上分布极不均匀；与耕地、人口分布不相匹配；年内、年际变化大。
3、实施水资源可持续利用发展战略有何意义？在水资源开发利用中，应当使预期得到的社会效益和环境效益，亦即正面效益与因开发利用所导致的不利于环境的副作用，亦即负面效益相平衡，并力求前者稍大于后者以利人类社会的不断完善和进步。
4、水资源与水文学有何关系？水文学是研究地球水圈的存在与运动的科学。
主要研究地球上水的形成、循环、时空分布、化学和物理性质以及水与环境的相互关系，为人类防治水旱灾害、合理开发利用和保护水资源、不断改善人类生存和发展的环境条件提供科学依据。
5、水文分析计算在水利工程建设和管理中的作用是什么？规划设计阶段水文学计算的主要任务是确定工程规模；施工阶段要修建一些临时性建筑，也需要进行水文计算；运用管理阶段，需知道未来一定时期的来水情况，据此编制水量调度方案。
6、水文分析计算经常采用哪些研究方法？根据是什么？成因分析法、数理统计法、地理综合法。
第2章水循环与径流形成1、何谓自然界的水循环？产生水循环的原因是什么？水圈中各种水体通过蒸发、水汽输送、凝结、降水、下渗、地面和地下径流的往复循环过程成为水循环，海陆间的水循环成为大循环，局部的水循环成为小循环。
产生水循环的内因是水在通常环境下气、液、固易于转化；外因是太阳辐射和重力作用。
2、何谓水量平衡原理？水量平衡方程中经常考虑的因素有哪些？根据物质不灭定律可知，在水循环过程中，对于任一区域，在任一时段内，进入的水量与输出的水量之差额必等于其蓄水量的变量，这就是水量平衡原理。
项目工程水文水力学思考题和计算题(25题思考问答题,20题计算题答卷)
工程水文水力学思考题和计算题一、思考问答1、水文现象是一种自然现象，它具有什么特性，各用什么方法研究？答：1）成因分析法: 根据水文变化的成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势的方法。
如降雨径流预报法、河流洪水演算法等。
2）数理统计法：根据水文现象的统计规律，对水文观测资料统计分析，进行水文情势预测、预报的方法。
如设计年径流计算、设计洪水计算、地区经验公式等。
水文计算常常是二种方法综合使用，相辅相成，例如由暴雨资料推求设计洪水，就是先由数理统计法求设计暴雨，再按成因分析法将设计暴雨转化为设计洪水。
此外，当没有水文资料时，可以根据水文现象的变化在地区分布上呈现的一定规律（水文现象在各流域、各地区的分布规律）来研究短缺和无资料地区的水文特征值。
2、何谓水量平衡？试叙闭合流域水量平衡方程在实际工作中的应用和意义。
答：对任一地区、任一时段进入的水量与输出的水量之差，必等于其蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理，是水文计算中始终要遵循的一项基本原理。
依此，可得任一地区、任一时段的水量平衡方程。
对一闭合流域：设P 为某一特定时段的降雨量，E 为该时段内的蒸发量，R 为该时段该流域的径流量，则有：P=R+EC+△U △U为该时段流域内的蓄水量，△U=U1+U 2。
对于多年平均情况，△U ＝0，则闭合流域多年平均水量平衡方程变为：P=R+ E 影响水资源的因素十分复杂，水资源的许多有关问题，难于由有关的成因因素直接计算求解，而运用水量平衡关系，往往可以使问题得到解决。
因此，水量平衡原理在水文分析计算和水资源规划的分析计算中有广泛的应用。
如利用水量平衡式可以用已知的水文要素推求另外的未知要素。
例如：某闭合流域的多年平均降雨量P=1020mm ，多年平均径流深R=420mm，试求多年平均蒸发量 E 。
E=P-R＝600mm。
3、何谓年径流？它的表示方法和度量单位是什么？径流深度、径流总量、平均流量、径流模数的概念及相互关系。
水利工程师工程水文及水利计算习题(附答案)
水利工程师工程水文及水利计算习题（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、从流域洪水过程的流量起涨点,用斜线法或水平线法分别分割得到的地面径流过程线,分析其地面经验单位线。
用斜线分割法分析的单位线比水平线分割法分析的单位线[]。
A、洪峰流量大,流量过程历时短,总水量相等B、洪峰流量大,流量过程历时长,总水量相等C、洪峰流量小,流量过程历时短,总水量大D、洪峰流量小,流量过程历时长,总水量小正确答案：A2、水电站出力系数A,与机组类型以及水轮机和发电机传动形式有关,一般大中型水电站为[ ]。
A、6~6.5B、7~7.5C、8~8.5D、9~9.5正确答案：C3、水库面积曲线坡度变化平缓,说明水库库区地形[ ]。
A、狭窄B、开阔C、简单D、复杂正确答案：B4、某流域面积为 1000km2,多年平均降水量 1050mm,多年平均流量为15m3/s,该流域多年平均的径流系数为[ ]。
A、0.68B、0.65C、0.45D、0.55正确答案：C5、设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值α,称为[ ]。
A、调节系数B、模比系数C、库容系数D、径流系数正确答案：A6、正态分布的偏态系数[ ]。
A、Cs= 0B、Cs> 0C、Cs< 0D、Cs= 1正确答案：A7、设计洪水是指[ ]。
A、符合设计标准要求的洪水B、设计断面的最大洪水C、历史最大洪水D、任一频率的洪水正确答案：A8、某闭合流域一次暴雨洪水的地面净雨与地面径流深的关系是[ ]。
A、前者大于后者B、二者可能相等或不等C、前者小于后者D、前者等于后者正确答案：D9、一般水库在由典型洪水放大推求设计洪水时,常采用[ ]。
A、同倍比放大法B、同频率放大法C、可任意选择两种方法之一D、同时用两种方法正确答案：B10、对设计流域洪水资料长短系列的统计参数相互对比的目的是检查系列的[ ]。
A、可靠性B、一致性C、代表性D、长短正确答案：B11、一条垂线上测三点流速计算垂线平均流速时,应从河底开始分别施测[]处的流速。
水力学思考题库
1. 欧拉法和拉格朗日法有何不同？水文站采用定点测速研究流动用的是哪种方法？
2.试用伯努利方程分析说明：“水一定是从高处向低处流”这种说法是否正确？为什么？
3.层流和紊流各自有什么特点？在工程计算中如何判别圆管中水流的型态？
4.明渠均匀流的水力特征是什么？
5. 均匀流有哪些水力学特性？
6.渐变流过水断面有哪些水力学特性？
7.均匀流与断面流速分布是否均匀有无关系？
8. 圆管层流与紊流的沿程阻力系数各自与哪些因素有关？
9.“渐变流同一过流断面上各点的测压管高度等于常数”，此说法对否？为什么？
10.湍流研究中为什么要引入时均概念？湍流时，恒定流与非恒定流如何定义？
11. .何谓流线、流管和元流？在水力学中为什么要引入元流的概念？
12.流线有哪些主要性质？在什么条件下流线与迹线重合？
13.如图所示，（a）图为自由出流，（b）图为淹没出流，若两种出流情况下作用水头H、管长l、管径d及沿程阻力因数均相同。
试问两管中的流量是否相等，为什么？
14.水力最优断面有何特点？它是否一定是渠道设计中的最佳断面？为什么？
15.其它条件一样，但长度不等的并联管道，其沿程水头损失是否相等？为什么？。
河海大学《工程水文与水利计算》复习思考题及试卷
《工程水文及水利计算》工程水文学部分章复习思考题．水文循环的外因和内因各是什么？什么是大循环、小循环？．水文现象有哪些基本规律？相应地有哪些水文学的研究方法？．描述降水特征的量有哪些？时面深曲线的特点。
．计算流域面平均雨量的方法有哪些？各方法的适用条件。
．水文观测项目主要有哪些？根据测站的性质，水文测站可分为哪几类？．流速仪测流量包括哪些内容？如何用实测流速推算断面流量？．描述径流的物理量有哪些？每个物理量分别是什么含义？相互之间有什么关系？．径流的天然补给来源有哪些？我国大部分河流汛期、枯期的主要径流补给分别是什么？．什么是径流形成过程？一般将其分解为哪几个子过程？．什么叫闭合流域？写出闭合流域多年平均的水量平衡方程，全球多年平均的水量平衡方程。
．土壤蒸发有什么样的规律？为什么？流域蒸发包括哪几部分？．什么是下渗率？什么是下渗能力？降雨情况下，雨强、下渗率和超渗地面径流三者之间的关系怎样？．蓄满产流的产流条件是什么？如何将其产流量划分成地面和地下两部分？．超渗产流的产流条件是什么？如何用初损后损法计算超渗产流的产流量？．如何进行前期影响雨量的连续计算？降雨径流关系曲线有什么规律？．单位线的概念和单位线的基本假定。
怎样用单位线进行地面净雨的汇流计算？．如何用分析法推求流域单位线？为什么相同流域各次洪水分析得到的单位线不相同？．什么是总体，什么是样本？．什么是重现期？重现期与频率之间是什么关系？百年一遇洪水是什么含义？．我国常用的水文变量概率分布线型哪种线型？包含哪几个参数？目估适线法估计水文变量型分布参数包括哪些步骤？．在Ⅲ型分布参数x、和已知的情况下，如何求指定频率的水文设计值？．什么是年径流量？什么是设计年径流量?．水文资料审查包括哪几个方面？各自的含义是什么？．什么是设计洪水？简述由流量资料推求设计洪水的主要步骤。
．典型洪水放大有哪两种方法？每种方法各自的优缺点是什么？．在已知设计年径流量及典型年逐月平均流量的前提下，如何用同倍比法推求设计年径流过程？．在已知设计洪峰流量、设计时段洪量，及典型洪水过程的洪峰流量、时段洪量的前提下，如何用同频率放大法推求设计洪水过程？．具有短期径流资料时，如何计算设计年径流量及其年内分配？．缺乏实测径流资料时，如何计算设计年径流量及其年内分配？？．在湿润地区，如何由设计暴雨过程推求设计净雨过程（包括地面、地下水源划分）？设计暴雨的汇流计算常用什么方法？如何计算？．采用相关法插补展延年、月径流资料时，所选参证变量应满足哪些条件？在插补展延中应注意哪些问题？．由设计暴雨推求设计洪水隐含了什么假定？由暴雨资料推求设计洪水包含哪些步骤？哪些因素会给计算成果带来误差？．直接法推求设计面暴雨量的步骤有哪些？某场大暴雨是否作特大值处理对设计暴雨成果有什么影响？．间接法推求设计面暴雨量的步骤有哪些？暴雨点面折算系数的大小与哪些因素有关？．提高洪水资料代表性的途径有哪些？《工程水文及水利计算》水利计算部分章复习思考题1.为何要进行径流调节？2.径流调节的基本分类3.水库特征曲线及各种特征水位4.设计保证率的基本概念5.年调节水库径流计算方法有哪几类？6.已知来水和需求，如何求兴利库容？7.已知来水和兴利库容，如何求调节流量？8.库容、调节流量和设计保证率之间是什么关系？9.常见的灌溉水源和取水方式有哪些？10.灌溉工程水利计算的基本任务是什么？11.灌溉用水中的基本概念有哪些？分别是什么含义？12.作物田间需水量计算方法有哪些？13.灌区灌溉综合用水过程计算——基本思路及主要计算方法？14.目前常见的防洪工程主要包括哪些？15.水库防洪计算的基本任务可分为哪两类？分别是什么？16.水库调洪演算基本原理？17.水库调洪演算常用的哪两类方法？基本思路和步骤是什么？－学年第一学期《工程水文学》试题（卷）及答案（水务工程专业级）！！！参考价值比较大，与书本和老师给的思考题结合起来看一、在横线上填上所选结果的序号（单选，每空分）．降水量较大的地区为（）。
工程水文与水利计算练习题及参考答案
《工程水文与水利计算》练习题及参考答案第一章绪论1. 水资源与水文学有何关系？2. 工程水文学与水文学有何联系？主要包括哪两方面的内容？3. 将全球的陆地作为一个系统，设年降水量为Pc、年蒸发量为Ec、陆地流入海洋的径流量为R、陆地蓄水量年末与年初之差为ΔS，试根据质量守恒原理列出R的计算方程。
第二章河川径流1.为什么我国的年降水量从东南沿海向西北内陆递减？2.为什么我国夏季常常发生大洪水？3.使水资源具有可再生性的原因,是由于自然界的所引起(____)a、径流b、水循环c、蒸发d、降水4.自然界中，在海陆间的水循环称为（____）a、内陆水循环b、小循环c、大循环d、水文循环5.时段的长短对水量平衡计算没有影响，对吗？6. 如何确定河流某一指定断面控制的流域面积？7. 实际上，从哪些方面判别一个流域是否为闭合流域？8. 毁林开荒为什么会加剧下游的洪水灾害？9. 围垦湖泊，为什么会使洪水加剧？10.对流层中气温随高程变化的曲线有层结曲线和状态曲线，二者一致吗？11.为什么气旋区的气流呈反时针旋转？并为云雨天气。
12. 在高压区，高空气流运动的方向是(____)a. 指向高压一侧；b. 指向低压一侧；c. 与等压线平行，围绕高压中心呈反时针旋转；d. 与等压线平行，围绕高压中心呈顺时针旋转。
13.露点是表示空气状态的一种指标(____)a. 压力；b. 温度；c. 湿度；d. 密度。
14.从大气环流看，在北半球近地面层存在哪4个纬向的气压带？15.从空气的动力抬升作用看，降水可分为哪4种类型？16. 累积雨量过程线与降雨强度过程线有何联系？17. 流域围湖造田和填湖造田，将使流域蒸发(____)a.增加b.减少c.不变d.难以肯定18. 流域退田还湖，将使流域蒸发(____)a.增加b.减少c.不变d.难以肯定19.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？20.蒸发对水文循环有何影响？21.土层的包气带是指[____]a.土壤的表层b.地面到地下潜水面之间的土层c.地面以下的整个土层d.地下潜水面以下的土层22.下渗率总是[____]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23.田间持水量可以转化为[____]a.地下径流b.地面径流c.地面和地下径流d.蒸、散发水量24.某流域（为闭合流域）上有一场暴雨洪水，其净雨量将（）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.小于其相应的径流量25.对于闭合流域来说，为什么径流系数必然小于1？26.河川径流是由流域降雨形成的，为什么久晴不雨河水仍然川流不息？第三章水文测验及水文资料收集1.水文测站观测的项目有(____)A. 风B.水位C.流量D.湿度E.泥沙F.降水G.蒸发H.辐射I.水质2.根据测站的性质，水文测站可分为(____)A.水位站B.雨量站C.基本站D.专用站E.流量站3.对于测验河段的选择，主要考虑的原则是(____)A.在满足设站目的要求的前提下，测站的水位与流量之间呈单一关系B.在满足设站目的要求的前提下，尽量选择在距离城市近的地方C.在满足设站目的要求的前提下，应更能提高测量精度D.在满足设站目的要求的前提下，任何河段都行4.基线的长度一般（____）A.愈长愈好B.愈短愈好C.长短对测量没有影响D.视河宽B而定,一般应为0.6B5.水文站布设的断面一般有(____)A.基本水尺断面B.流速仪测流断面C.浮标测流断面D.比降断面6.全国水位统一采用的基准面是(________)A.大沽基面B.吴淞基面C.珠江基面D.黄海基面7.水位观测的精度一般准确到（________）A.1mB. 0.1mC. 0.01mD. 0.001m8.当一日内水位变化不大时，计算日平均水位应采用(________)A.加权平均B.几何平均法C.算术平均法D.面积包围法9.当一日内水位较大时，由水位查水位流量关系曲线以推求日平均流量，其水位是用(________)A.算术平均法计算的日平均水位B.12时的水位C.面积包围法计算的日平均水位D.日最高水位与最低水位的平均值10.我国计算日平均水位的日分界是从(_A_)时至(_D_) 时，计算日降水量的日分界是从(_B_)到(_C)。
水力学实验报告思考题答案(全)
水力学实验报告思考题答案（一）伯诺里方程实验（不可压缩流体恒定能量方程实验）1、 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡J P 可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升，线坡J P 恒为正，即J>0。
这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。
如图所示，测点5至测点7，管渐缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，J P >0。
，测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P <0。
而据能量方程E 1=E 2+h w1-2，h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E 2恒小于E 1，（E-E ）线不可能回升。
（E-E ）线下降的坡度越大，即J 越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。
2、 流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？1）流量增加，测压管水头线（P-P ）总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头222gAQ E pZ H p -=+=γ，任一断面起始的总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时，Q 增大，g v 22就增大，则γpZ +必减小。
而且随流量的增加，阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E 相应减小，故γpZ +的减小更加显著。
2）测压管水头线（P-P ）的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ζ式中ζ为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时，ζ接近于常数，又管道断面为定值，故Q 增大，H ∆亦增大，()P P -线的起落变化更为显著。
3、 测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？ 测点2、3位于均匀流断面，测点高差0.7cm ，γpZ H P +=均为37.1cm （偶有毛细影响相差0.1mm ），表明均匀流各断面上，其动水压强按静水压强规律分布。
水力学实验报告思考题答案
水力学实验报告思考题答案水力学实验报告思考题答案水力学实验是研究水的运动规律和水力特性的重要手段之一。
在进行水力学实验时，我们常常会遇到一些思考题，需要通过实验数据和理论知识进行分析和解答。
本文将对水力学实验报告中的一些常见思考题进行回答，并探讨其中的深度和复杂性。
1. 实验中使用的流量计是什么原理？为什么要使用该流量计？在水力学实验中，流量计是用来测量流体通过管道或河道的流量的仪器。
常见的流量计有涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等。
其中，涡街流量计是一种常用的流量计。
它基于涡街效应，通过测量涡街频率来计算流体的流速和流量。
涡街流量计之所以被广泛应用于水力学实验中，是因为它具有精度高、稳定性好、适用范围广等优点。
它能够在不同流速范围内进行准确测量，并且对流体的性质和温度变化不敏感。
因此，在水力学实验中使用涡街流量计能够提供准确可靠的流量数据，有助于研究水的流动特性和水力参数。
2. 实验中测量的水流速度与水深的关系是什么？如何通过实验数据来验证该关系？水流速度与水深之间存在一定的关系，即随着水深的增加，水流速度逐渐减小。
这是由于水流在通道中的摩擦阻力和重力作用的结果。
为了验证这一关系，可以进行如下实验：首先，在不同的水深下测量水流速度。
选择几个不同的水深值，如0.1m、0.2m、0.3m等，使用流速计测量相应水深处的水流速度。
记录实验数据。
然后，通过实验数据绘制水流速度与水深之间的关系曲线。
将水深作为横坐标，水流速度作为纵坐标，绘制出一条曲线。
根据实验数据的分布情况，可以得出水流速度与水深的关系。
最后，通过对实验数据的分析和曲线的拟合，可以得出水流速度与水深之间的具体关系。
可以使用线性回归等方法，拟合出最佳的曲线方程，从而验证水流速度与水深之间的关系。
3. 在实验中发现水流速度与水深的关系不符合理论预期，可能的原因有哪些？如何解释这种现象？如果在实验中发现水流速度与水深的关系不符合理论预期，可能的原因有以下几点：首先，实验中可能存在测量误差。
水力学实验报告思考题答案(全)
水力学实验报告思考题答案（一）伯诺里方程实验（不可压缩流体恒定能量方程实验）1、 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡J P 可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升，线坡J P 恒为正，即J>0。
这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。
如图所示，测点5至测点7，管渐缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，J P >0。
，测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P <0。
而据能量方程E 1=E 2+h w1-2，h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E 2恒小于E 1，（E-E ）线不可能回升。
（E-E ）线下降的坡度越大，即J 越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。
2、 流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？1）流量增加，测压管水头线（P-P ）总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头222gA Q E pZ H p -=+=γ，任一断面起始的总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时，Q 增大，g v 22就增大，则γp Z +必减小。
而且随流量的增加，阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E 相应减小，故γpZ +的减小更加显著。
2）测压管水头线（P-P ）的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ζ式中ζ为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时，ζ接近于常数，又管道断面为定值，故Q 增大，H ∆亦增大，()P P -线的起落变化更为显著。
3、 测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？测点2、3位于均匀流断面，测点高差0.7cm ，γpZ H P +=均为37.1cm （偶有毛细影响相差0.1mm ），表明均匀流各断面上，其动水压强按静水压强规律分布。
水力学实验报告思考题答案（全）
⽔⼒学实验报告思考题答案（全）⽔⼒学实验报告思考题答案（⼀）伯诺⾥⽅程实验（不可压缩流体恒定能量⽅程实验）1、测压管⽔头线和总⽔头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管⽔头线(P-P)沿程可升可降，线坡J P 可正可负。
⽽总⽔头线(E-E)沿程只降不升，线坡J P 恒为正，即J>0。
这是因为⽔在流动过程中，依据⼀定边界条件，动能和势能可相互转换。
如图所⽰，测点5⾄测点7，管渐缩，部分势能转换成动能，测压管⽔头线降低，J P >0。
，测点7⾄测点9，管渐扩，部分动能⼜转换成势能，测压管⽔头线升⾼，J P <0。
⽽据能量⽅程E 1=E 2+h w1-2，h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E 2恒⼩于E 1，（E-E ）线不可能回升。
（E-E ）线下降的坡度越⼤，即J 越⼤，表明单位流程上的⽔头损失越⼤，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较⼤的局部⽔头损失存在。
2、流量增加，测压管⽔头线有何变化？为什么？1）流量增加，测压管⽔头线（P-P ）总降落趋势更显著。
这是因为测压管⽔头222gAQ E pZ H p -=+=γ，任⼀断⾯起始的总⽔头E 及管道过流断⾯⾯积A 为定值时，Q 增⼤，g v 22就增⼤，则γpZ +必减⼩。
⽽且随流量的增加，阻⼒损失亦增⼤，管道任⼀过⽔断⾯上的总⽔头E 相应减⼩，故γpZ +的减⼩更加显著。
2）测压管⽔头线（P-P ）的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过⽔断⾯有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=+= g A Q A A 212222122???? ?-+=ζ式中ζ为两个断⾯之间的损失系数。
管中⽔流为紊流时，ζ接近于常数，⼜管道断⾯为定值，故Q 增⼤，H ?亦增⼤，()P P -线的起落变化更为显著。
3、测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？测点2、3位于均匀流断⾯，测点⾼差0.7cm ，γpZ H P +=均为37.1cm （偶有⽑细影响相差0.1mm ），表明均匀流各断⾯上，其动⽔压强按静⽔压强规律分布。
水力学复习思考题四答案
水力学复习思考题四答案
一、选择题
1~5 DABBA
6~10 BCBAC
11~15 CACDB
16~20 ABDBA
21~25 DAABC
26~30 CBAAD
二、判断题
1~5√××√×
6~10×√√×√
三、简答题
1、答案：急流的控制断面在上游，因为外界对急流的干扰不能向上游传播；缓流的控制断面在下游，其原因与急流正好相反。
2、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。
四、计算题
解：（1）B点绝对压强：
B点相对压强：
（2）水平分力：
垂直分力：
合力：
方向：与χ方向的夹角为
作用点距水箱底部距离：
或距水面。
水力学复习思考题三答案
水力学复习思考题三答案
一、选择题
1~5 BDBDA
6~10 BBBCB
11~15 ACCAA
16~20 DBCAA
21~25 DCDBD
26~30 DBCAA
二、判断题
1~5 √√×√√
6~10 ×√×√×
三、简答题
1、舍齐公式是根据明渠均匀流的大量观察资料总结的公式，自然界中明渠水流几乎都处于紊流阻力平方区，因此该公式只适用于紊流阻力平方区。
2、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，只能消耗位能来克服水流阻力。
所以均匀流只能产生在正坡渠道中。
四、计算题
解：（1）列水箱断面和出口断面的能量方程（出口断面中心所在平面为基准面），得：所以
（2）。
华南理工大学 工程水文水力学思考题和计算题(25题思考问答题,20题计算题)
工程水文水力学思虑题和盘算题一.思虑问答1.水文现象是一种天然现象,它具有什么特点,各用什么办法研讨？答：具有肯定性（也可说周期性）与随机性,肯定性决议了水文现象的类似性,决议了水文现象的随机性.肯定性纪律用成因剖析发研讨,随机性纪律用数理统计法研讨.1）成因剖析法:根据水文变更的成因纪律,由其影响身分预告.猜测水文情势的办法.如降雨径流预告法.河道洪水演算法等.2）数理统计法：根据水文现象的统计纪律,对水文不雅测材料统计剖析,进行水文情势猜测.预告的办法.如设计年径流盘算.设计洪水盘算.地区经验公式等.水文盘算经常是二种办法分解应用,相辅相成,例如由暴雨材料推寻设计洪水,就是先由数理统计法求设计暴雨,再按成因剖析法将设计暴雨转化为设计洪水.此外,当没有水文材料时,可以根据水文现象的变更在地区散布上呈现的必定例律（水文现象在各流域.各地区的散布纪律）来研讨缺少和无材料地区的水文特点值.2.何谓水量均衡？试叙闭合流域水量均衡方程在现实工作中的应用和意义.答：答：对任一地区.任一时段进入的水量与输出的水量之差,必等于其蓄水量的变更量,这就是水量均衡道理,是水文盘算中始终要遵守的一项基起源基础理.依此,可得任一地区.任一时段的水量均衡方程.对一闭合流域：设 P 为某一特准时段的降雨量,E 为该时段内的蒸发量,R 为该时段该流域的径流量,则有：P=R+E C+△U△U为该时段流域内的蓄水量,△U=U1+U 2.对于多年平均情形,△U ＝0,则闭合流域多年平均水量均衡方程变成：P=R+ E影响水资本的身分十分庞杂,水资本的很多有关问题,难于由有关的成因身分直接盘算求解,而应用水量均衡关系,往往可以使问题得到解决.是以,水量均衡道理在水文剖析盘算和水资本计划的剖析盘算中有普遍的应用. 如应用水量均衡式可以用已知的水文要素推寻别的的未知要素.例如：某闭合流域的多年平均降雨量P=1020mm ,多年平均径流深R=420mm,试求多年平均蒸发量E . E=P-R＝600mm.3.何谓年径流？它的暗示办法和器量单位是什么？径流深度.径流总量.平均流量.径流模数的概念及互相关系.答：一个年度内涵河槽里流淌的水流叫做年径流.年径流可以用年径流总量W（m3）.年平均流量Q（m3/s）.年径流深R（mm）.年径流模数M（L/(s﹒km2)）等暗示.将盘算时段的径流总量,平铺在水文测站以上流域面积上所得的水层厚度,称为径流深度径流总量是指在指准时段Δt经由过程河道某一断面的总水量.径流模数是单位流域面积上单位时光所产生的径流量.4.流量的不雅测与水位流量关系曲线的延伸.答：测站测流时,因为施测前提限制或其他各种原因,致使最高水位或最低水位的流量缺测或漏测,在这种情形下,须将水位流量关系曲线作高.低水部分的外延,才干得到完全的流量进程.1）根据水位面积.水位流速关系外延：河床稳固的测站,水位面积.水位流速关系点常较密集,曲线趋向较明白,可根据这两根线来延伸水位流量关系曲线.2）根据水力学公式外延：此法本质上与上法雷同,只是在延伸Z～V曲线时,应用水力学公式盘算出须要延伸部分的V值.最罕有的是用曼宁公式盘算出须要延伸部分的V值,并用平均水深代替水力半径R.因为大断面材料已知,是以症结在于肯定高水时的河床糙率n和水面比降I.3）水位流量关系曲线的低水延伸：低水延伸常采取断流水位法.所谓断流水位是指流量为零时的水位,一般情形下断流水位的水深为零.此法症结在于若何肯定断流水位,最好的办法是根据测点纵横断面材料肯定.5.流域平均降水量的盘算办法.答：由雨量站不雅测到的降雨量,只代表该雨量站地点处或较小规模的降雨情形,而现实工作中往往须要推寻全流域或某一区域的平均降雨量,经常应用的盘算办法有以下几种.当流域内地形升沉变更不大,雨量站散布比较平均时,可根据各站统一时段内的降雨量用算术平均法推寻.其盘算式为:x=(x1+x2+xn)/ n=1/n xi2.泰森多边形法（垂直等分法）起首在流域地形图大将各雨量站（可包含流域外的临近站）用直线连接成若干个三角形,且尽可能连成锐角三角形,然后作三角形各条边的垂直等分线,这些垂直等分线构成若干个不规矩的多边形,如图中实线所示.每个多边形内必定会有一个雨量站,它们的降雨量以xi暗示,如量得流域规模内各多边形的面积为f i,则流域平均降雨量可按下式盘算_ f1x1+ f2x2+ + fnxn 1 n nx= = ——fixi = Aixi f1+ f2+ + fn F i=1 i=1此法能斟酌雨量站或降雨量散布不平均的情形,工作量也不大,故在临盆实践中应用比较普遍.3.等雨量线法在较大流域或区域内,如地形升沉较大,对降水影响明显,且有足够的雨量站,则宜用等雨量线法推寻流域平均雨量.先量算相邻两雨量线间的面积fi,再根据各雨量线的数值xi,就可以按下式盘算:_ 1 nx = ——(xi+ xi+1 )fi/2F i=1此法比较准确,但对材料前提请求较高,且工作量大,是以应用上受到必定的限制.重要用于典范大暴雨的剖析.6.若何绘制累积频率曲线？设计频率尺度若何肯定？答：根据实测水文材料,按从大到小的次序分列,如下左图所示,然后用经验频率公式盘算系列中各项的频率,称为经验频率.以水文变量 x 为纵坐标,以经验频率 p 为横坐标, 点绘经验频率点据,根据点群趋向绘出一条腻滑的曲线,称为经验频率曲线,下图为某站年最大洪峰流量经验频率曲线.有了经验频率曲线, 即可在曲线上求得指定频率 p 的水文变量值 x. 对经验频率的盘算,今朝我国水文盘算上普遍采取的是数学期望公式P=m/(n+1)x100%7.经验频率曲线的绘制办法答：根据实测水文材料,按从大到小的次序分列,如下左图所示,然后用经验频率公式盘算系列中各项的频率,称为经验频率.以水文变量x为纵坐标,以经验频率p为横坐标,点绘经验频率点据,根据点群趋向绘出一条腻滑的曲线,称为经验频率曲线,下右图为某站年最大洪峰流量经验频率曲线.有了经验频率曲线,即可在曲线上求得指定频率p的水文变量值Xp.对经验频率的盘算,今朝我国水文盘算上普遍采取的是数学期望公式:式中 p-等于和大于x m的经验频率; m —— x m的序号,即等于和大于x m的项数; n ——系列的总项数.8.频率曲线的三个统计参数各暗示什么意义？对频率曲线各有什么影响？关于三个统计参数对频率曲线的影响：1，均值x对曲线的影响,Cv和Cs值固准时,x大的在频率曲线之上,相反在频率曲线之下,x越大频率曲线越陡.2，2,Cv对曲线的影响,当x与Cs为固定值时,Cv越大,则曲线越陡,左上倾向上太高,右下方越降低,Cv越小,频率曲线越平缓,Cv=0时,则为程度,3,当Cs对曲线有影响时,且x与Cv固定值,且Cs〉0跟着Cs增大频率曲线上端变得峻峭,下端变得平缓,此时曲线中部越来越倾向左边,当Cs〉2时,下端趋于程度,当Cs=0时,曲线呈正态散布.当Cs〈0时,跟着Cs减小上端变缓,下端变陡.9.偏态系数Cs﹥0或<0,各解释随机变量x的散布有何特色？答：在数理统计中采取偏态系数CS作为权衡系列不合错误称程度的参数,当系列对于x对称时,CS=0;当系列对于x不合错误称时,CS≠0,若CS>0,称为正偏;CS≠0,若CS<0,称为负偏,如下图.偏态系数CS>0,解释随机变量x消失大于均值的机遇比消失小于均值的机遇少;偏态系数CS<0,解释随机变量x消失大于均值的机遇比消失小于均值的机遇多;10.重现期（T）与频率（P）有何干系？千年一遇洪水,是指什么意思？ 95％的年径流其重现期为若干？ P=90%的枯水年,其重现期（T）为若干年？以P=90%的枯水年为设计根据,其安然率和风险率各为若干,答：频率曲线绘制后,就可在频率曲线上求出指定频率p的设计值x p.因为"频率"较为抽象,水文上经常应用"重现期"来代替"频率".所谓重现期是指某随机变量的取值在长时代内平均若干年消失一次,又称若干年一遇.根据研讨问题的性质不合,频率P与重现期T的关系有两种暗示办法.1.当为了防洪研讨暴雨洪水问题时,一般设计频率P＜50％,则:式中：T――重现期,年; ――频率,％.（2）当斟酌水库兴利调节研讨枯水问题时,设计频率P＞50％,则:千年一遇洪水是指在长时代内平均1000年消失一次的洪水情形,换句话说,大于等于如许的洪程度均1000年可能消失一次; 95％的年径流其重现期T=20年;P=90%的枯水年,其重现期T=10年,在长时代内平均10年消失一次的枯水情形,若以P=90%的枯水年为设计根据,其安然率和风险率分离为90％和10％11.若年径流量与年降水量之间的回归线近似为幂函数,试以剖析法为例解释推寻其回归方程的办法步调？答：幂函数y=axb双方取对数后变成直线方程Y=A+bX,个中Y=lgy,X=lgx,A=lga.是以,此时树立回归方程的步调为：①将xj,yj变换为Xj,Yj;②按一元线性回归办法盘算A.b;③将A取否决数得a;④把a.b代入y=axb中,即得要推寻的回归方程.12.推寻设计洪水进程线的根本办法是什么,洪水进程线放大有哪两类办法？答：推寻设计洪水时要肯定设计洪水进程线,亦即肯定设计洪水的时程分派.今朝,临盆上一般采取放大典范洪水进程线的办法肯定设计洪水进程线.进行洪水进程线放大平日采取两种办法,即同倍比法和同频率法.同倍比法较为简略,可采取设计洪峰流量与典范洪峰流量的比值或某时段的设计洪量与典范洪量的比值对典范洪水进程线进行放大.但按此法进行放大后,不克不及包管设计洪水进程线各个时段的洪量或洪峰流量都与设计值相等.采取同频率法放大典范洪水进程线时,对洪峰流量和各个时段的洪量采取不合倍比,使得放大今后的进程线洪峰流量以及各时段的洪量可分离等于设计洪峰流量和设计洪量值.13.某流域下流有一个较大的湖泊与河道连通,后经人工围垦湖面缩小很多.试定性地剖析围垦措施对正长年径流量.径流年际变更和年内变更有何影响？答：因为水面蒸发减小,使年径流增长;因为调蓄才能减小,使年际.年内变加倍剧.14.人类运动对年径流有哪些方面的影响？个中央接影响如建筑水利工程等措施的本质是什么？若何影响年径流及其变更？答：有直接与间接两方面的影响.建筑水利工程等措施的本质是转变下墊面性质而影响年径流,它们将使蒸发增长,从而使年径流量削减;调蓄才能增长,从而使径流的年内.年际变更趋于平缓.15.水文材料的三性审查是指什么？对年径流系列一致性审查是树立在气象前提和下墊面前提稳固性上的,一般以为什么前提是相对稳固的,重要因为什么前提受到明显的转变使材料一致性受到损坏？答：水文材料的三性审查是指对材料的靠得住性 .一致性和代表性进行审查.对年径流系列一致性审查是树立在气象前提和下墊面前提稳固性上的,一般以为气象前提是相对稳固的,重要因为下墊面前提受到明显的转变使材料一致性受到损坏.16.缺少实测材料时,如何推寻设计年径流量？答：缺少实测材料时,一般可采取水文比较法或年径流量统计参数等值线图.分区图法求得均值.Cv.Cs,并肯定线型,推寻年径流理论频率曲线,再由设计频率查此曲线得设计年径流量.17.为什么年径流的CV值可以绘制等值线图？从图上查出小流域的Cv值一般较其现实值偏大照样偏小？为什么？答：因年径流变更重要受气象身分的影响,后者在地区上的变更具有缓变的纪律性,是以,年径流Cv值可绘成随地区变更的等值线图. 因Cv等值线图大多是由中等流域材料盘算的Cv值绘制的,而中等流域比小流域有较大的调蓄抵偿感化,故从等值线图上查得的小流域Cv值经常比现实的偏小.18.推寻设计年径流量的年内分派时,应遵守什么原则选择典范年？答：选择典范年的原则有二：①典范年的年径流量应接近设计年径流量;②对工程设计偏于安然.19.简述具有长期实测材料情形下,用设计代表年法推寻年内分派的办法步调？答：办法步调为：①根据长期年径流系列进行频率盘算,推寻设计年径流量Qp;②按选择代表年（典范年）的原则,在现实资估中选择典范年Q典;③以K=Qp/Q典分离乘典范年各月的月径流量,得设计年径流的各月径流量,即设计年径流的年内分派.20.简述年径流年内.年际变更的重要特点？答：（1）年内变更具有一年为周期的周期性变更;（2）年际变更具有丰.枯年组的瓜代现象,但周期很不固定;（3）年内.年际变更还具有明显的地区性,我国南边的径流变更一般比南边多雨地区激烈.21.何谓包管率？若某水库在运行100年中有85年包管了供水请求,其包管率为若干？损坏率又为若干？答：用水的包管程度.p=85%;q=1-85%=15%22.何为抽样误差,若何削减抽样误差？答：用一个样本的统计参数来代替总体的统计参数是消失必定误差的,这种误差是因为从总体中随机抽取的样本与总体有差别而引起的,与盘算误差不合,称为抽样误差. 抽样误差的大小由均方误来权衡.盘算均方误的公式与总体散布有关.对于皮尔逊Ⅲ型散布且用矩法估算参数时,用...分离代表..Cv和Cs样本参数的均方误,盘算公式略.抽样误差的大小,随样本项数.cv.和cs的大小而变更.样本容量大,对总体的代表性就好,其抽样误差就小,这就是为什么在水文盘算中老是想方设法取得较长的水文系列的原因.23.设计洪水的概念答：因为流域内降雨或溶雪,大量径流汇入河道,导致流量激增,水位上涨,这种水文现象,称为洪水.在进行水利水电工程设计时,为了建筑物本身的安然和防护区的安然,必须按照某种尺度的洪水进行设计,这种作为水工建筑物设计根据的洪水称为设计洪水.在工程设计中,设计尺度由国度制订,以设计规范给出.计划中按工程的种类.大小和重要性,将水工建筑物划分为若干等级,按不合等级给出响应的设计尺度.24.等流时线的道理以及应用答：假定流域中任一地点的雨水流速都雷同,则任一地点净雨水质点流达出口断面的时光就取决于它与出口断面的距离.据这一假定,将流域内汇流时光相等的点连接起来,称为等流时线.等流时线概念可用方程式表述如下:按等时距Δt在流域图上作等流时线,如图中1-1,2-2,....相邻等流时线间的面积称为等流时面积.每块的面积为ΔFi（i=1,2,3,...）.又知各时段的径流深为Ri,则流域出口在时段t(t =1,2,3,...)末的流量Qt为：式中n为等流时面积的块数.等流时线概念简明地阐述了流域出口流量是若何构成的.它是水量均衡方程在动态前提下的表述,是流域汇流盘算的一个根本概念.但它只斟酌了汇流的平均流速,没有斟酌统一条等流时线上的水质点具有不雷同的流速.在汇流过种中,各条等流时线上的水质点可以互相混和.这种现象称为流域的调节感化.它使得出口的流量进程比上述公式所盘算的更为平缓.是以,等流时线办法的误差很大,现已很少直策应用,或需经调蓄纠正后,才干现实应用.25.推寻设计洪水有哪几种根本门路？答：缺少实测年径流量材料时年际变更的盘算,症结是经由过程其他间接材料肯定统计参数Cv.Cs.和多年平均径流量Q,个中Q可由前面介绍的办法求得,剩下的问题就是若何求变差系数Cv.误差系数Cs.肯定Cv的办法有:1.等值线图法:年径流量的Cv值,重要取决于气象身分的变更程度及其它天然地理身分对径流的调节程度.因为气象身分具有迟缓变更的地区散布纪律,这等于绘制和应用年径流量Cv值等值线图的根据. 一般流域机构和省(区)都绘制丰年径流量变差系数Cv的等值线图.但是Cv与流域面积大小有关,当其他前提雷同时,流域面越大,其调节机能就大,Cv则越小.而Cv等值线图一般是用较大流域材料绘制的(因为小河今朝尚缺少较长的实测材料),是以,应用Cv等值线图时要留意研讨流域的面积是否在应用面积规模之内.假如将应用面积在规模以外的小流域直接在图上查得Cv值,必定比现实的偏小,是以必须进行修改.2.水文比较法:在缺少实测材料时,也可设法直接移用临近测站年径流量的Cv值,但要留意参证流域的气象前提.天然地理前提与设计流域应基底细似.如不相符上述前提,会造成很大的误差.3.经验公式法:经由过程不雅测研讨直接树立的Cv 与其重要影响因子间的相干关系,可以在与其天然地理前提类似的没有材料的地区应用.但是因为各地天然地理前提的差别,对Cv 起感化的影响因子和各影响因子所起的感化是不合的.是以,经验公式都具有很大的局限性.应用时一般不克不及超出经验公式所划定的许可规模. 水利水电科学研讨院水文研讨所对于F ＜1000 km2的流域给出的经验公式为: Cv=1.08*Cvp*(1-a)/{0.8(ao+0.10)} 式中Cvp--为流域年降雨量的变差系数; a--多年平均径流系数(小数计); ao--地下径流径流模数(l/s.km2). 缺少材料地区年径流量误差系数Cs 值的估算,一般经由过程Cv 与Cs 的比值定出.在多半情形下,常采取Cs/Cv=2.0.对于湖泊较多的流域,因Cv 较小,可采取Cs<2Cv,半干旱及干旱地区则经常应用Cs≥2Cv.二.剖析盘算题1.某水文站掌握流域面积F=560KM2,已知多年平均降雨量mm P 820=,多年平均径流系数α＝0.40,试求其多年平均年径流总量W ,多年平均年径流量Q ,多年平均径流深R 及多年平均年径流模数M . 答：多年平均径流深mm P R 3288204.0=⨯==α年平均年径流总量631010560328⨯⨯⨯==-F R W ＝18368（万m3） 多年平均年径流量)/(824.53600243651836800003s m T W Q =⨯⨯==多年平均年径流模数()233/(4.1010560824.510km s L F Q M ⋅=⨯=⨯= 2.某流域面积F=900KM 2,其多年平均降雨量mm P 1280=,多年平均径流深mm R 650=,试求多年平均蒸发量E .又该地多年平均水面蒸发量mm E w 1500=,如该河建筑水库后,在该河道域面积之内的水面面积比之未建水库时增长60KM 2,试剖析建水库后流域多年平均蒸发量是增大照样减小？并盘算建水库后的多年平均径流深R '及多年平均年径流量Q .答：根据流域多年平均水量均衡关系有：)(6306501280mm R P E =-=-= 建筑水库后,因为增长了水面面积,而水面蒸发量大于陆面蒸发量,是以,建筑水库后增大了蒸发量.可近似取陆面蒸发量为流域多年平均蒸发量,则建水库后多年平均增长的蒸发量：故建筑水库后的多年平均蒸发量为：故建水库后的多年平均径流深R '为：)(2.6448.6351280mm E P R =-='-='多年平均年径流量()s m T F R Q /38.18360024365109002.64433=⨯⨯⨯⨯=⨯'=3.某水库属大（2）型水库,已知年最大7天暴雨系列的频率盘算成果为=432mm.C V =0.48,C S =3C V .试肯定大坝设计洪水尺度,并盘算该工程7天设计暴雨.提醒已知适线成果的情形下,推寻设计值均用如下公式：或答：因为该水库属大（2）型水库,根据水利部2000年颁布的编号为SL 252-2000的《水利水电工程等级划分及洪水尺度》,水库工程为Ⅱ等,大坝为2级建筑物,设计洪水尺度为500~100年一遇,从工程的重要性斟酌,最后选定按500年一遇洪水设计.因为暴雨和洪水同频率,是以要推寻500年一遇的设计暴雨,即：mm4.某工程设计暴雨的设计频率为P=2%,试盘算该工程持续2年产生超尺度暴雨的可能性？答：因为暴雨是随机事宜,每年都有P=2%的可能性产生超尺度暴雨,持续2年产生超尺度暴雨的概率为：5.已知某流域多年平均最大3天暴雨频率曲线：=210mm.C V=0.45,C SV,试求该流域百年一遇设计暴雨.答： mm6.某流域根据实测暴雨和汗青查询拜访大暴雨材料,已经绘制出7d暴雨量经验频率曲线,现从经验频率曲线上读取三点（945,5%）.（345,50%）.（134,95%）,试按三点法盘算这一7d 暴雨系列的统计参数.答：（1）盘算S=（945+134-2×345）/（945-134）,由S查S=f（C S）关系表得C S.（2）由C S查离均系数Φ值表得：,.盘算 mm（3）mm（4）C V=σ/7.已知某流域50年一遇24h设计暴雨为490mm,径流系数等于0.83,后损率为1.0mm/h,后损历时为17h,试盘算其总净雨及初损.答：总设计净雨量为：mm因后损率mm/h,后损历时17h,故总后损量为17mm,则初损为：mm8.已知某流域百年一遇设计暴雨进程如下表,径流系数等于0.85,后损率为1.5mm/h,试用初损.后损法肯定初损和设计净雨进程.时段(Δt=6h) 1 2 3 4 5 6 雨量176 99 82 51 （mm）答：总设计净雨量为：mm按mm/h将降雨进程从后向前逐时段扣除后损,并累加净雨,当累加净雨量等于总设计净雨量时,其前的降雨即为初损I0,从下表可知,I0=27 mm.9.已知百年一遇的设计暴雨,其进程如下表,径流系数,后损,试用初损.后损法肯定初损及设计净雨进程.时段123456（）雨量（mm）176998251答：1）设计总降雨量为×2）按=1mm/h在降雨进程线上自前向后盘算累计净雨,当时,其前面的降雨即为,依此求得用初损.后损法肯定初损和设计净雨进程时段(Δ1 2 3 4 5 6t=6h)雨量（mm）176 99 82 51初损△t9 9 9 9（mm）后损I0（mm）15设计净雨152 90 73 42 （mm）10.已知百年一遇暴雨为460mm,暴雨径流系数,后损历时,试肯定其初损.答：P 1%=460mm,,=1mm/h,t c=24hI c +t c=(1-) P1%所以 I c×460)-1×11.如图所示为一溢流坝上的弧形门.已知：R=10m,门宽b=8m,α=30°,试求：感化在弧形闸门上的静水总压力及压力中间的地位.12.水从水箱流入一管径不合的管道,管道连接情形如图所示.已知：d1为150mm,l1为25m,λ1为0.037;d2为125mm,l2为10m,λ2为0.039.局部水头损掉系数：进口ζ1为0.5,逐渐压缩ζ2为0.15,阀门ζ3为2.0.（以上ζ值响应的流速均采取产生局部水头损掉后的流速.）试求：（1）沿程水头损掉∑hf;（2）局部水头损掉∑hj;（3）要保持流量Q为25000cm3/s所须要的水头H.13.一简略管道,如图所示.长为800m,管径为0.1m,水头为20m,管道中央有2个弯头,每个弯头的局部水头损掉系数为0.3,已知沿程阻力系数λ=0.025,试求经由过程管道的流量.×10-4,光滑系数n=0.025.当正常水深h0=3m时,问可否经由过程设计流量Q设=20m3/s.15.某梯形断面渠道,土质为粘土,其底宽b=0.4m,边坡系数m=1.5,渠道底坡i=0.001,糙率n=0.025,渠道的设计流量Q p3/s,渠底至渠顶高差为0.86m,渠顶的安然超高为0.2m,渠道不淤流速v不淤=0.5m/s.试校核渠道的输水才能和流速.3/s,试用波速c和弗劳德数Fr判别渠中流态.17.某一矩形断面棱柱体渠道,底宽b=4.0m,经由过程的流量Q=16m3/s,渠道上建筑一闸门,闸后产生一水跃,跃前水深h’=0.6m,盘算跃后水深h’’和水跃的长度.18.某水闸为平板闸门,无底坎,闸前水头H=3.5m,闸孔过水净宽B=3.0m,闸门开启度e=0.7m,下流水深较小,为自由出流,不计闸前行近流速v0,求闸的泄流量;若斟酌闸前行近流速,闸前渠道为矩形断面,且渠道宽B0=4.0m,其他前提不变,求闸的泄流量.。
工程水文计算习题及答案
项目六 水库兴利调节计算学习的内容和意义：掌握水库兴利调节计算的原理和方法， 能进行兴利调节计算， 推求水库兴利库容，选择水库的正常蓄水位及死水位；习题内容主要涉及:水库特征曲线、特征水位、特征库容、水库水量损失，应注 意概念理解和特征水位、特征库容的计算与确定。
兴利调节计算原理和方法，主 要采用时历列表法。
一、概念题（一）填空题1．径流调节是指 。
为兴利目的进行的径流调节称 为 。
2．描述一次洪水特征的三个要素是： 、 、 。
3．死水位是指 。
4．汛期限制水位是指 。
5．兴利库容是指 。
6．水库的调节周期是指 。
7.水库的特性曲线是指 。
8.水库的水量损失包括 。
9、防洪限制水位 。
10、 防洪库容 。
调洪库容 。
11、防洪高水位 。
12、 动库容曲线 。
13、结合库容 。
14、设计洪水位 。
15、 校核洪水位 。
16、 地下水均衡 。
（二）选择题1、在年调节水库计算中，如果计及水库的蒸发渗漏损失，则影响不计损失时兴利库容发生 变化的原因是：（1）设计枯水年组的损失水量 （2）设计枯水年全年损失水量 （3）设计枯水年供水期的损失水量2、某年调节水库，不考虑损失求得保证率为 P 1=85%时的兴利库容为 2 亿 m 3，如果考虑水量损失使兴利库容不变，则其保证率将P 2 （1）大于P 1 （2）小于P 1 （3）P 2=P 13、计入水库各种水量损失的 1 兴 V ，比不计入损失求得的 2 兴 V （1）大 （2）小 （3）不一定4、对于一个灌溉水库来讲，当兴利库容一定时，灌区灌溉面积越大，其灌溉设计保证率（1）越小 （2）越大 （3）不变5、利用单一选年法选择实际代表年进行兴利调节计算所求得的兴利库容比长系列时历法求 得的兴利库容 （1）一定偏大 （2）一定偏小（3）可能偏大，也可能偏小 6、水库的蒸发损失是指库区的 （1）水面蒸发损失 （2）陆面蒸发损失（3）水面与陆面蒸发损失之差值7、某水库坝址处有三十年的年、月经流量系列，其中有一最严重的连续多年枯水年组共有 12 年。
水力学与桥涵水文作业参考答案
《水力学与桥涵水文》作业参考答案一、填空题1.气体、液体和固体。
2.流动性(易变形的)、不易被压缩的、均匀各向同性3.液体汽化和凝结达到平衡时液面的压强，种类和温度4.表面张力5.重力、惯性力、粘滞力、压力、表面张力，质量力（重力、惯性力）和表面力（粘滞力、压力、表面张力）6.液体中由压强相等的各点所构成的面（可以是平面或曲面），静止液体，等压面就是等势面；等压面与质量力正交；自由表面7.液体的压缩性8.绝对压强p＇；相对压强p9.完全没有粘滞性10.静止11.粘滞性12.重力，容重，重度13.径流，地表径流，地下径流或基流，坡面径流，河川径流14.降水，入渗，径流，蒸发15.随机性、周期性、地区性16.数理统计法、成因分析法、地理综合法河流，河谷，基本河槽，洪水河槽，航线，河川径流17.河源、上游、中游、下游、河口18.河流长度、弯曲系数、横断面积及纵向比降19.峡谷性河段、稳定性河段、次稳定性河段、变迁性河段、游荡性河段、宽浅性河段、冲积漫流性20.雨源类、雨雪源类、雪源类21.水位22. 粒径，泥沙重度，水力粗度或沉速23. 河床演变，纵向变形和横向变形24. 洪峰流量、洪水总量、洪水过程25. 设计洪水；设计洪水总量；设计洪峰流量；设计洪水过程线26. 形态调查方法27. 河段踏勘、现场访问、形态断面及计算河段选择、野外测量28. 导流构造物、挑流构造物和底流调治构造物29. 河床自然演变冲刷、桥下断面一般冲刷、墩台局部冲刷二、 问答题1. 解：水力学是水利水电工程专业重要的技术基础课，它的任务是研究以水为代表的液体的平衡和机械运动的规律，并依据这些规律来解决工程中的实际问题，为今后学习专业课程和从事专业技术工作打下良好的基础。
2. 解：a) 牛顿内摩擦定律的内容叙述如下：当液体内部的液层之间存在相对运动时，相邻液层间的内摩擦力F 的大小与流速梯度dydu 和接触面面积A 成正比，与液体的性质（即粘滞性）有关，而与接触面上的压力无关。
水力学思考题
⽔⼒学思考题Ⅰ思考题：0.1 质量、重量、密度、容重的定义，密度和容重间存在着什么关系？各物理量的量纲和量测单位是什么？0.2 什么叫做粘滞性？粘滞性对液体运动起什么作⽤？0.3 固体之间的磨擦⼒与液体之间的内磨擦⼒有何原则上的区别？何谓⽜顿内磨擦定律，该定律是否适⽤于任何液体？0.4 什么是理想液体？理想液体与实际液体的根本区别何在？0.5为什么可以把液体当作“连续介质”？运⽤这个假设对研究液体运动规律有何意义？0.6 作6作⽤于液体上的⼒可以分为哪两类？⼆者有何区别？试举例说明之。
思考题：1.1静⽔压强有哪些特性？静⽔压强的分布规律是什么？1.2 试分析图中压强分布图错在哪⾥？图1.21.3 何谓绝对压强，相对压强和真空值？它们的表⽰⽅法有哪三种？它们之间有什么关系？1.4 图⽰⼀密闭⽔箱，试分析⽔平⾯A－A，B－B，C－C是否皆为等压⾯？何谓等压⾯？等压⾯的条件有哪些？图1.41.5⼀密闭⽔箱（如图）系⽤橡⽪管从C点连通容器Ⅱ，并在A、B两点各接⼀测压管问。
（1）AB两测压管中⽔位是否相同？如相同时，问AB两点压强是否相等？（2）把容器Ⅱ提⾼⼀些后，p0⽐原来值增⼤还是减⼩？两测压管中⽔位变化如何？图1.51.6 什⽤6什么叫压⼒体？如何确定压⼒体的范围和⽅向？思考题：2.1 “恒定流与⾮恒定流”，“均匀流与⾮均匀流”，“渐变流与急变流”等三个概念是如何定义的？它们之间有么联系？渐变流具有什么重要的性质？2.2 图（a）表⽰⼀⽔闸正在提升闸门放⽔，图（b）表⽰⼀⽔管正在打开阀门放⽔，若它们的上游⽔位均保持不变，问此时的⽔流是否符合A1V1＝AaVa的连续⽅程？为什么？图2.22.3 能量⽅程中各项的⼏何意义和能量意义是什么？2.4 关于⽔流去向问题，曾有以下⼀些说法如“⽔⼀定是从⾼处向低处”，“⽔是由压⼒⼤的地⽅向压⼒⼩的地⽅流”，“⽔是由流速⼤的地⽅向流速⼩的地⽅流”这些说法对吗？试⽤基本⽅程式论证说明。
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工程水文水力学思考题和计算题一、思考问答1、水文现象是一种自然现象，它具有什么特性，各用什么方法研究？答：1）成因分析法: 根据水文变化的成因规律，由其影响因素预报、预测水文情势的方法。
如降雨径流预报法、河流洪水演算法等。
2）数理统计法：根据水文现象的统计规律，对水文观测资料统计分析，进行水文情势预测、预报的方法。
如设计年径流计算、设计洪水计算、地区经验公式等。
水文计算常常是二种方法综合使用，相辅相成，例如由暴雨资料推求设计洪水，就是先由数理统计法求设计暴雨，再按成因分析法将设计暴雨转化为设计洪水。
此外，当没有水文资料时，可以根据水文现象的变化在地区分布上呈现的一定规律（水文现象在各流域、各地区的分布规律）来研究短缺和无资料地区的水文特征值。
2、何谓水量平衡？试叙闭合流域水量平衡方程在实际工作中的应用和意义。
答：对任一地区、任一时段进入的水量与输出的水量之差，必等于其蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理，是水文计算中始终要遵循的一项基本原理。
依此，可得任一地区、任一时段的水量平衡方程。
对一闭合流域：设P 为某一特定时段的降雨量，E 为该时段内的蒸发量，R 为该时段该流域的径流量，则有：P=R+EC+△U △U为该时段流域内的蓄水量，△U=U1+U 2。
对于多年平均情况，△U ＝0，则闭合流域多年平均水量平衡方程变为：影响水资源的因素十分复杂，水资源的许多有关问题，难于由有关的成因因素直接计算求解，而运用水量平衡关系，往往可以使问题得到解决。
因此，水量平衡原理在水文分析计算和水资源规划的分析计算中有广泛的应用。
如利用水量平衡式可以用已知的水文要素推求另外的未知要素。
例如：某闭合流域的多年平均降雨量，多年平均径流深R=420mm，试求多年平均蒸发量。
-＝600mm。
3、何谓年径流？它的表示方法和度量单位是什么？径流深度、径流总量、平均流量、径流模数的概念及相互关系。
答：一个年度内在河槽里流动的水流叫做年径流。
年径流可以用年径流总量W（m3）、年平均流量Q（m3/s）、年径流深R（mm）、年径流模数M（L/(s﹒km2)）等表示。
将计算时段的径流总量，平铺在水文测站以上流域面积上所得的水层厚度，称为径流深度，径流总量是指在指定时段Δt通过河流某一断面的总水量。
径流模数是单位流域面积上单位时间所产生的径流量。
4、流量的观测与水位流量关系曲线的延长。
答：测站测流时，由于施测条件限制或其他种种原因，致使最高水位或最低水位的流量缺测或漏测，在这种情况下，须将水位流量关系曲线作高、低水部分的外延，才能得到完整的流量过程。
①根据水位面积、水位流速关系外延：河床稳定的测站，水位面积、水位流速关系点常较密集，曲线趋势较明确，可根据这两根线来延长水位流量关系曲线。
②根据水力学公式外延：此法实质上与上法相同，只是在延长Z～V曲线时，利用水力学公式计算出需要延长部分的V值。
最常见的是用曼宁公式计算出需要延长部分的V值，并用平均水深代替水力半径R。
由于大断面资料已知，因此关键在于确定高水时的河床糙率n和水面比降I。
③水位流量关系曲线的低水延长：低水延长常采用断流水位法。
所谓断流水位是指流量为零时的水位，一般情况下断流水位的水深为零。
此法关键在于如何确定断流水位，最好的办法是根据测点纵横断面资料确定。
5、流域平均降水量的计算方法。
（1）算术平均法。
设流域内共有n个雨量站，各雨量站的雨量分别为x1，x2，…，xn（mm），则流域平均雨量为：此法简单明了，适用于流域内地形变化不大，雨量站数目较多且分布均匀的情况。
（2）泰森多边形法。
此法是先把流域内及流域外附近的相邻的雨量站用直线连接构成三角形，再做各三角形每条边的垂直平分线，则许多垂直平分线与流域的分水线组成若干不规则的多边形。
每个多边形的面积用fi表示，每个多边形的雨量用此多边形内的雨量站的雨量xi表示，用加权平均法可计算流域的平均雨量，公式为：本法应用比较广泛，当流域内雨量站分布不均匀或流域内地形变化较大时，均可使用。
（3）等雨量线法。
对于较大的流域，地形起伏一般较大，当流域内有足够的雨量站时，可绘出等雨量线，求出相邻两等雨量线间的面积及平均雨量值（xi+xi+1）/2，计算流域平均雨量。
6、如何绘制累积频率曲线？设计频率标准如何确定？答：根据实测水文资料，按从大到小的顺序排列，如下左图所示，然后用经验频率公式计算系列中各项的频率，称为经验频率。
以水文变量x 为纵坐标，以经验频率p 为横坐标，点绘经验频率点据，根据点群趋势绘出一条平滑的曲线，称为经验频率曲线，下图为某站年最大洪峰流量经验频率曲线。
有了经验频率曲线，即可在曲线上求得指定频率p 的水文变量值x。
对经验频率的计算，目前我国水文计算上广泛采用的是数学期望公式P=m/(n+1)x100%7、经验频率曲线的绘制方法答：根据实测水文资料，按从大到小的顺序排列，如下左图所示，然后用经验频率公式计算系列中各项的频率，称为经验频率。
以水文变量x为纵坐标，以经验频率p为横坐标，点绘经验频率点据，根据点群趋势绘出一条平滑的曲线，称为经验频率曲线，下右图为某站年最大洪峰流量经验频率曲线。
有了经验频率曲线，即可在曲线上求得指定频率p的水文变量值Xp。
8、频率曲线的三个统计参数各表示什么意义？对频率曲线各有什么影响？答：三个统计参数：1）均值表示毓中变理的平均情况。
高某水文变更的观测毓为X1，X2，……Xn，则其均值为2)变差系数：水文计算中用均方差与均值之比作为衡量系列的相对离散程度的一个参数，称为变差系数，或称离差系数、离势系数，用Cv表示，其计算式为：3）偏态系数：在数理统计中采用偏态系数CS作为衡量系列不对称程度的参数，其计算式为：关于三个统计参数对频率曲线的影响：1，均值x对曲线的影响，Cv和Cs值固定时，x大的在频率曲线之上，相反在频率曲线之下，x越大频率曲线越陡。
2，Cv对曲线的影响，当x与Cs为固定值时，Cv越大，则曲线越陡，左上方向上太高，右下方越下降，Cv越小，频率曲线越平缓，Cv=0时，则为水平，3，当Cs对曲线有影响时，且x与Cv固定值，且Cs〉0随着Cs增大频率曲线上端变得陡峭，下端变得平缓，此时曲线中部越来越偏向左边，当Cs〉2时，下端趋于水平，当Cs=0时，曲线呈正态分布。
当Cs〈0时，随着Cs减小上端变缓，下端变陡。
9、偏态系数Cs﹥0或<0，各说明随机变量x的分布有何特点？答：在数理统计中采用偏态系数CS作为衡量系列不对称程度的参数，当系列对于对称时，CS＝0；当系列对于不对称时，CS≠0，若CS＞0，称为正偏；若CS＜0，称为负偏，如下图偏态系数Cs﹥0，说明随机变量x出现大于均值的机会比出现小于均值的机会少；偏态系数Cs<0，说明随机变量x出现大于均值的机会比出现小于均值的机会多10、重现期（T）与频率（P）有何关系？千年一遇洪水，是指什么意思？95％的年径流其重现期为多少？P=90%的枯水年，其重现期（T）为多少年？以P=90%的枯水年为设计依据，其安全率和风险率各为多少，答：频率曲线绘制后，就可在频率曲线上求出指定频率p的设计值xp。
由于"频率"较为抽象，水文上常用"重现期"来代替"频率"。
所谓重现期是指某随机变量的取值在长时期内平均多少年出现一次，又称多少年一遇。
根据研究问题的性质不同，频率P与重现期T的关系有两种表示方法。
1、当为了防洪研究暴雨洪水问题时，一般设计频率P＜50％，则:式中：T――重现期，年；――频率，％。
（2）当考虑水库兴利调节研究枯水问题时，设计频率P＞50％，则: 千年一遇洪水是指在长时期内平均1000年出现一次的洪水情况，换句话说，大于等于这样的洪水平均1000年可能出现一次；95％的年径流其重现期T=20年；P=90%的枯水年，其重现期T=10年，在长时期内平均10年出现一次的枯水情况，若以P=90%的枯水年为设计依据，其安全率和风险率分别为90％和10%.11、若年径流量与年降水量之间的回归线近似为幂函数，试以分析法为例说明推求其回归方程的方法步骤？答：幂函数y=axb两边取对数后变为直线方程Y=A+bX，其中Y=lgy，X=lgx，A=lga。
因此，此时建立回归方程的步骤为：①将xj，yj变换为Xj，Yj；②按一元线性回归方法计算A、b；③将A取反对数得a；④把a、b代入y=axb中，即得要推求的回归方程。
12、推求设计洪水过程线的基本方法是什么，洪水过程线放大有哪两类方法？答：推求设计洪水时要确定设计洪水过程线，亦即确定设计洪水的时程分配。
目前，生产上一般采用放大典型洪水过程线的方法确定设计洪水过程线。
进行洪水过程线放大通常采用两种方法，即同倍比法和同频率法。
同倍比法较为简单，可采用设计洪峰流量与典型洪峰流量的比值或某时段的设计洪量与典型洪量的比值对典型洪水过程线进行放大。
但按此法进行放大后，不能保证设计洪水过程线各个时段的洪量或洪峰流量都与设计值相等。
采用同频率法放大典型洪水过程线时，对洪峰流量和各个时段的洪量采用不同倍比，使得放大以后的过程线洪峰流量以及各时段的洪量可分别等于设计洪峰流量和设计洪量值。
13、某流域下游有一个较大的湖泊与河流连通，后经人工围垦湖面缩小很多。
试定性地分析围垦措施对正常年径流量、径流年际变化和年内变化有何影响？答：由于水面蒸发减小，使年径流增加；由于调蓄能力减小，使年际、年内变化加剧。
14、人类活动对年径流有哪些方面的影响？其中间接影响如修建水利工程等措施的实质是什么？如何影响年径流及其变化？答：有直接与间接两方面的影响。
修建水利工程等措施的实质是改变下墊面性质而影响年径流，它们将使蒸发增加，从而使年径流量减少；调蓄能力增加，从而使径流的年内、年际变化趋于平缓。
15、水文资料的三性审查是指什么？对年径流系列一致性审查是建立在气候条件和下墊面条件稳定性上的，一般认为什么条件是相对稳定的，主要由于什么条件受到明显的改变使资料一致性受到破坏？答：水文资料的三性审查是指对资料的可靠性、一致性和代表性进行审查。
对年径流系列一致性审查是建立在气候条件和下墊面条件稳定性上的，一般认为气候条件是相对稳定的，主要由于下墊面条件受到明显的改变使资料一致性受到破坏16、缺乏实测资料时，怎样推求设计年径流量？答:缺乏实测资料时，一般可采用水文比拟法或年径流量统计参数等值线图、分区图法求得均值、Cv、Cs，并确定线型，推求年径流理论频率曲线，再由设计频率查此曲线得设计年径流量。
17、为什么年径流的CV值可以绘制等值线图？从图上查出小流域的Cv值一般较其实际值偏大还是偏小？为什么？答：因年径流变化主要受气候因素的影响，后者在地区上的变化具有缓变的规律性，因此，年径流Cv值可绘成随地区变化的等值线图。