环境水力学例题复习
水力学典型复习题及答案详解
水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。
（√）2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。
(×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。
(×)4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞1为急流。
(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。
（×）6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。
（×）6、达西定律适用于所有的渗流。
（×）7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。
（√）8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。
(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。
(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。
（×）11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。
(√)12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。
(√)13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。
(×)14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们的正常水深不等。
(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。
（√）16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。
(×)17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。
(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。
(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。
（√）20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。
(×)21、缓坡上可以出现均匀的急流。
(√)22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。
(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。
(√)25、水深相同的静止水面一定是等压面。
(√)26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。
水力学总复习题+答案
第1章 绪 论一、选择题1．按连续介质的概念，流体质点是指（ ）A .流体的分子； B. 流体内的固体颗粒； C . 无大小的几何点； D. 几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
2．作用在流体的质量力包括（ ）A. 压力；B. 摩擦力；C. 重力；D. 惯性力。
3．单位质量力的国际单位是：（ ）A . N ； B. m/s ； C. N/kg ； D. m/s 2。
4．与牛顿内摩擦定律直接有关系的因素是（ ）Ａ. 切应力和压强； B. 切应力和剪切变形速率；C. 切应力和剪切变形。
5．水的粘性随温度的升高而（ ）A . 增大； B. 减小； C. 不变。
6．气体的粘性随温度的升高而（ ）A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。
7．流体的运动粘度υ的国际单位是（ ）Ａ. m 2/s ；B. N/m 2 ； C. kg/m ；D. N ·s/ｍ2 8．理想流体的特征是（ ）Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性； D. 符合pV=RT 。
9．当水的压强增加１个大气压时，水的密度增大约为（ ）Ａ. 200001； Ｂ. 100001；Ｃ. 40001。
10．水力学中，单位质量力是指作用在（ ）Ａ. 单位面积液体上的质量力； Ｂ. 单位体积液体上的质量力；Ｃ. 单位质量液体上的质量力； Ｄ. 单位重量液体上的质量力。
11．以下关于流体粘性的说法中不正确的是（ ）Ａ. 粘性是流体的固有属性；Ｂ. 量度Ｃ. 大。
12．已知液体中的流速分布µ－y Ａ.τ＝０；Ｂ.τ＝常数； Ｃ. τ＝13 Ａ. 液体微团比液体质点大；Ｂ.Ｃ. 液体质点没有大小，没有质量；Ｄ. 液体质点又称为液体微团。
14．液体的汽化压强随温度升高而（ ）Ａ. 增大； Ｂ. 减小；Ｃ. 不变；15．水力学研究中，为简化分析推理，通常采用以下三种液体力学模型（ ）Ａ. 牛顿液体模型； Ｂ. 理想液体模型； Ｃ. 不可压缩液体模型；Ｄ. 非牛顿液体模型；Ｅ. 连续介质模型。
环境水力学案例分析
1、 某河段河水的水温为15 ºC ，水力水质数据如下图，试计算距始端60，90km 处的BOD 、DO 浓度值。
Q 11L 11O 11解：此题不考虑弥散作用。
使用Streeter-Phelps 模型：)(211s O O K L K dxdO u LK dx dL u -+-=-=在上边界给定L(0)=0L ,O(0)=0O 的条件下，其解为：)()(//2101/0/02121ux K ux K ux K s s ux K eeK K L K eO O O O eL L ------+--==水温T 与s O 的关系是：s O ＝T+6.3146815度时s O =10.06 mg/L在第一个断面，有01L ＝,/8650.686400400004040*0600*864004000011111L mg Qq QL L q =++=++01O ＝,/9563.986400400004040*1*864004000011111L mg O Qq QO O q s =++=++x=60000m 时，L mg eL e L L ux K /58.332.0/60000*86400/3.001/01601===--O 60=L mg eeK K L K eO O O ux K ux K ux K s s /48.8)()(//21011/01212=--+-----在第二个断面，先发生混合，然后衰减。
L mg q Q q L q L Q q L /2889.4)(212260102=++++=L mg q Q q O q O Q q O /4696.8)(212260102=++++=在第二个断面，有 x=30000m 时，L mg eL eL L ux K /78.232.0/30000*86400/3.001/2901===--O 90=L mg eeK K L K eO O O ux K ux K ux K s s /42.8)()(//21021/02212=--+-----2、某船在河中出现事故性漏油，在很短的时间内有500公斤的柴油进入河中，已知该河段的流量为50m 3/s ，河段平均流速为30 km/d ，弥散系数为20 m 2/s ，求：（1） t ＝1000s 时，油浓度最大出现地点；（2） t ＝2000s 时，包含了95% 的柴油的河段长度； （3） 距出事地点800m 处最大浓度出现的时间。
水力学考前必看例题
X = 0，Y = 0，Z = 0，即有：
积分得：
dp 0
p c 其中 C 为积分常数；
液面处P= P0，确定积分常数C= P0，即当容器自由下落时压强分布规律为：
P= P0
8.盛有水的密闭容器，水面压强为P0，求当容器分别自由下 落和以重力加速度上升时容器的压强分布规律。 z
解：当容器以重力加速度上升时，根据欧拉平衡微分方程的
解：上半球受到的压力包括两部分，球内部水的压力 和外部水的压力，总压力为二者压力之差。
上半球压力实体如图：
总压力： F gV gr2 H1 H2
代入数值计算得： F 153800N
第三章习题
10、12、14、17、19 题
10. 水管直径D=50mm，末端阀门关闭时，压力表读值 PM1=21 kPa，阀门打开后读值降至5.5 kPa 。如不计水 头损失，求通过的流量Q。
断面1-1上作用的相对压强为零。
沿喷嘴轴线方向列动量方程：
Fx Fp FR Q(v2 v1)
其中： v1
4Q
d12
4 0.4
0.42
3.18m / s
v2
4Q
d
2 2
4
0.4 0.22
12.74m / s
取喷嘴断面中心的水平面为基准面，根据伯努利方程：
z1
p1
g
1v12
2g
z2
p2
g
2v22
2g
hw
其中p2=0,z1=z2=0,hw=0，1 = 2 =0
代入数据得：
p1
2
国家开放大学《环境水力学》形考作业1-9参考答案
国家开放大学《环境水力学》形考作业1-9参考答案形考任务1一、单选题（2个*15分=30分）1._______的含义是“以人类社会为主体的外部世界的总体”。
A. 环境B. 自然界C. 生态系统D. 无2.资源水利的核心是（）。
A. 水利工程设施的建设B. 水资源的优化配置C. 注重经济效益，轻视社会效益D. 工程的技术可行性二、多选题（2个*20分=40分）3.环境是指影响人类社会生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素总体，包括_____、______、_______和_______等。
A. 大气、水、海洋、土地B. 矿藏、森林、草原、野生动物C. 自然古迹、人文遗迹、自然保护区D. 风景名胜区、城市、乡村4.环境与社会经济可持续发展的关系是（）。
A. 环境与经济是对立统一的，既相互依存又相互制约。
B. 环境是发展经济的物质条件和基础，可以直接支持和促进经济发展。
C. 环境的承载力是有限的，因此环境又会在一定时期制约着经济发展的方向、规模和速度。
D. 经济增长战略和增长方式符合生态经济规律，经济发展就会有利于环境保护，可以为改善环境提供资金和技术支持；否则若以大量消耗资源、粗放经营为特征的传统发展模式盲目地进行掠夺式的开发建设，牺牲环境求发展，势必造成环境的污染与破坏。
三、判断题（3个*10分=30分）5.所谓“工程水利”，就是以水利工程设施的建设为核心，通过工程措施除水害、兴水利，以满足人们安居乐业的需要和实现社会经济的发展。
（√）6.所谓“资源水利”，就是把水资源与国民经济和社会发展紧密联系起来，进行综合开发，科学管理，实现水资源的可持续发展。
主要体现在水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护等六个方面。
（√）7.资源水利是工程水利的基础，工程水利是资源水利的发展与提高。
（×）形考任务2一、单选题（5个*8分=40分）1.化学指标是评价水质优劣的主要指标之一，下列哪一项不属于化学指标。
环境水力学习题
1、水体污染的定义是什么？（环境水力学第三章）水体污染的定义为：由于人类活动或天然过程而排入水体的污染物超过了其自净能力，从而引起水体的水质、生物质质量恶化，称为水体污染。
2、概括地说，水体污染可造成哪些危害？概括起来，水体污染可造成如下危害：（1）对人体健康的直接危害：主要表现在急（慢）性中毒、致癌、影响人体发育、破坏某些器官的功能。
这种危害一般涉及面大，潜伏期长，一旦发生后果很严重，甚至会影响下一代人。
（2）对工业的危害：由于污染引起水质恶化，使大量水不能满足工业用水的基本要求，从而造成工业设备的非正常损耗破坏（如锅炉腐蚀），导致产品质量降低或不合格。
对造成污染源的工矿企业来说，由于水污染造成的问题又严重制约其发展。
（3）对农业的危害：污水对土壤的性质有很大影响。
不经处理的污灌，往往会破坏土壤原有的结构、性能，使农作物直接或间接受到危害。
一方面表现在农作物生长不良，引起减产，另一方面一些有毒污染物潜伏隐藏在农作物的茎、叶、果实中，通过食物链富集危害人体，也可能引起地下水的污染。
（4）对渔业的危害：在淡水养殖业中，水体污染会造成水产品的绝收、减产、降质，而渔产品中污染物富集和湖、塘的富营养化问题，更是不能令人忽视。
（5）对社会生活的危害：由于水体污染经常引起社会矛盾、经济纠纷，从社会学角度看，这将影响社会生活的和谐和社会结构的安定，这种巨大损失很难用经济指标衡量。
3、水体的富营养化污染指什么？其危害是什么？水体富营养化指氮、磷等植物养料随工业废水和城市生活污水进入水体后，会使藻类等浮游生物迅速过量繁殖，水中溶解氧相应急剧减少，从而使水质恶化，造成水体富营养化。
其危害是：（1）使水质恶化，水体生态平衡被破坏水体的富营养化会使水质恶化，透明度降低，大量藻类生长，消耗大量溶解氧，使水底中的有机物处于腐化状态，并逐渐向上层扩展，严重时，可使部分水域成为腐化区。
这样，由一开始的水生植物大量增殖，到水生动植物大量死亡，破坏水体的生态平衡，最终导致并加速湖泊等水域的衰亡。
环境水力学》期末复习
《环境水力学》期末复习资料一、填空题1、评价水质优劣的主要指标有物理指标、 __化学指标_______、 ____毒理学指标_____、 ___氧平衡指标______和 __细菌学指标___。
2、一个生态系统由___生产者_______、___消费者________、分解者_____、 ___非生物成分_______四种基本成分构成3、影响水体自净作用的主要水情要素有：____水温_______、____流量_____、__流速______ 和 ____含沙量____。
4、水利水电工程影响评价工作包括两大部分：一是___编制评价工作大纲_______，二是_____开展环境影响评价__________。
5、水环境一般可以分为水__静态_______环境和___动态______水环境。
前者是指流速很低甚至没有流动的水体，比如一些水库、湖泊等；后者则是指具有一定流速的水体，如河流、渠道中的水流。
6、 _水环境质量标准________和 __水污染物排放标准_______ 是水环境标准体系中的两个基本标准。
7、胶体的凝聚有__凝结_______和___絮凝______两种基本形式二、判断1．污染物在水体中进行迁移是水体具有自净能力的一种表现。
(√ )2．只要有污染物进入水体，就可以认为水体被污染了。
(X)3．湖泊水环境容量的特点就是混合稀释相对作用强，生化作用相对弱。
(X)4．根据水资源质量标准，五级水质最好，最适合人类饮用。
(X)5．水环境质量影响评价是对现状水环境质量优劣程度的总体评价。
(√ )6.在推求河流水环境容量时，应选择洪水流量为设计流量。
(X )7.液体中水的表面张力最大。
(X)8.河流水环境容量的特点就是混合稀释相对作用弱，生化作用相对强。
(X )9.功能一级区划中，水质污染严重，现状水质较差的城镇河段应划为开发利用区。
(√)10.环境管理制度已经逐步走向法律化、政策化。
(√)11.水环境质量评价中，细菌学评价的指标是大肠杆菌和BOD。
环境水利学习题及参考答案
《环境水利学》复习题一、填空题1、环境水利学的研究对象：一、；二、。
2、水体形成的条件：一、；二、；三、。
3、影响水体自净作用的主要水情要素有：、、、和。
4、水资源综合治理的措施：一、；二、；三、；四、。
5、水污染控制规划的基本步骤：一、；二、；三、；四、。
6．在水质指标中，1L水中还原物质（包括有机物和无机物）在一定条件下被氧化时所消耗的溶解氧的毫克数称为。
7．水资源要用和两个指标衡量。
8、环境水利学的研究基本内容：一、；二、；三、；四、；五、。
9、天然水体水循环的几种方式：一、；二、；三、；四、。
10、地下水污染的特征：一、；二、；三、。
11、氧化塘可以分为：、、、。
12．水在自然界中的循环是通过河、湖、海等地表水的，植物叶面，使水以水蒸气的形式进入 ,然后又通过或其他降水形式重返地球表面，从而完成水的循环。
13、环境水利学是研究兴建水利工程引起的水利环境问题和环境变化对、、影响的学科。
14、天然水体按照其空间赋存形态课分为、、。
15、在水体中发生的化学及物理化学净化的种类：、、。
16、区域性地下水位下降的危害：一、；二、；三、；四、；五、。
17、污染物在水体中迁移转化是水体具有能力的一种表现。
18、生态系统的功能由、和三部分组成。
19、水资源要用和两个指标衡量。
二、选择题1.、水体污染发生的氧化还原作用属于（）。
A．物理作用 B．化学作用 C．生物作用 D．生物化学作用2.、水体中某污染物的本底值就是（）。
A. 该物质在当地水体没有受到污染影响时的含量；B. 该物质在过去的背景值C. 该物质在规划阶段采用的值D. 该物质在底泥中的含量。
3.、推求河流水环境容量时的设计流量应采用（）。
A. 河流防洪设计流量B.河流枯水期流量C. 河流平滩流量D. 河流百年一遇洪水流量4.、天然河流中污染物质的基本扩散包括（）A.分子扩散；B. 分子扩散与紊动扩散；C. 紊动扩散；D. 分子扩散与热扩散。
5.、湖泊水环境容量的特点就是（）。
环境水力学例题复习
2013-5-13
O x
环境水力学 13
例6答案
源强m VC0为干物质质量 ( g ) 2VC0 / A x c( x, t ) exp[ ], ( x 0) 4 Dt 4Dt
2
说明：源在岸边时，各点浓度是没 有反射边界时的２倍。
例题7：
已知矩形渠道，底宽B＝10m，水深h=2m，糙率 n=0.02，断面平均流速u=1m/s。 求 Ex=? 解：利用谢才公式
例题５：
如图，某足够长的河道，在某时刻的浓度 分布为Ｃ01=10mg/L,C02=8mg/L,求C(x,t)=? (已知 D＝2×10-5cm2/s)
t=0
C01=10mg/L
O
C02=8mg/L
例5答案
c( x, t ) c02( x, t ) c0102( x, t )
其中：
c02 ( x, t ) 8mg/L
2013-5-13
环境水力学
25
习题2
有一层很厚的有机物浸在静止的水体中，它不 断地向水体提供营养物质。该营养层面积很大，使营 养物质只能向水下扩散(营养物质浮在水体上部)，营
养物通过该层底缘向水下由分子扩散传递质量。该层
营养物质浓度始终保持为饱和浓度 cs,营养物质的消 耗与其浓度成正比。在这种恒定质量传递过程中质量
2013-5-13
环境水力学
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例题8解答
3．断面平均浓度， 由定义
1 B 断面平均浓度为 c c( x, y )dz B 0 B 1 qc0 / h uy2 0 exp[ 4 E y x ]dy B x u 4E y u qc 或者按充分混合公式： 0 c Q 0.2 100 0.05ppm 1.0 4.0 100
水力学 考试试题
水力学考试试题水力学考试试题水力学是研究水的运动规律和水力现象的学科。
它在工程、环境和地质领域中有着广泛的应用。
在水力学的学习中，考试是一种常见的评估方式。
下面将给出一些水力学考试试题，以帮助学生巩固知识并提高考试技巧。
一、选择题1. 下列哪个不是水力学的基本量？A. 流量B. 压力C. 流速D. 密度2. 在水力学中，下列哪个公式用于计算流体的流量？A. Q = A × VB. Q = m × VC. Q = ρ × VD. Q = P × V3. 下列哪个因素不会影响水的流速？A. 斜面倾角B. 管道直径C. 流体粘度D. 密度4. 下列哪个定理描述了流体在管道中的运动规律？A. 费曼定理B. 伯努利定理C. 阿基米德定理D. 牛顿第二定律5. 当水流通过一个收缩截面时，下列哪个定理用于计算流速的变化？A. 费曼定理B. 伯努利定理C. 阿基米德定理D. 牛顿第二定律二、填空题1. 在水力学中，流量的单位是_________。
2. 流量等于流速乘以_________。
3. 流速的单位是_________。
4. 伯努利定理描述了流体在_________中的运动规律。
5. 流速的变化可以通过_________来计算。
三、计算题1. 一个管道的直径为0.5m，水的流速为2m/s，求流量。
2. 一个水泵每分钟能够抽取5000升的水，求其流量。
3. 一段管道的直径从2m缩小到1m，水的流速从2m/s变为多少？4. 一个水箱的底面积为4平方米，水的厚度为2米，求水的质量。
5. 一个水箱的底面积为2平方米，水的厚度为3米，求水的体积。
这些试题涵盖了水力学的基础知识点，包括流量、流速、管道流动、伯努利定理等。
通过解答这些试题，可以帮助学生巩固理论知识，并提高解题能力。
当然，这些只是一部分试题，水力学的考试内容还包括更多的知识点和应用题。
因此，学生在备考水力学考试时，还需要充分理解概念和原理，并进行大量的练习和实践。
国家开放大学《环境水力学》单元自测参考答案
国家开放大学《环境水力学》单元自测参考答案第1章绪论1.环境与环境保护的概念是什么？参考答案:环境是指影响人类社会生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、自然古迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。
环境保护就是利用现代环境科学的理论与方法，在合理开发利用自然资源的同时，深入认识并掌握污染和破坏环境的根源和危害，有计划地保护环境，预防环境质量的恶化，控制环境污染，保护人体健康，促进经济、社会与环境协调发展，造福人民，贻惠于子孙后代。
2.工程水利与资源水利的内涵、区别与联系？参考答案:所谓“工程水利”，就是以水利工程设施的建设为核心，通过工程措施除水害、兴水利，以满足人们安居乐业的需要和实现社会经济的发展。
所谓“资源水利”，就是把水资源与国民经济和社会发展紧密联系起来，进行综合开发，科学管理，实现水资源的可持续发展。
主要体现在水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护等六个方面。
区别与联系：①工程水利是资源水利的基础，资源水利是工程水利的发展与提高。
②工程水利与资源水利相互依存，共同发展。
③资源水利是对工程水利的延伸和发展。
第2章水环境与生态学基础1.水和水体的区别？参考答案:在环境领域中，水和水体是相互有联系的两个不同概念。
水就是指纯粹意义上的H2O，不含任何杂质。
水体则是一个完整的生态系统或自然综合体，除了贮水体中的水外，它还包括水中的悬浮物、溶质、水生生物和底泥。
2.氮、磷、有机物对水质的影响？参考答案:水体中氮、磷的浓度过高，就会使浮游植物大量繁殖，造成水体的富营养化。
有机物可以笼统地分为容易降解的有机物和难降解的有机物。
容易降解的有机物能够立即被微生物所利用，是导致水体溶解氧下降的主要原因。
而难降解的有机物，除腐殖质和纤维素之外，大多是毒性比较大的有机物，在水体中容易积累，导致长期毒理效应。
有机物对水体中其他物质的存在形态起着重要的调节作用。
水力学练习题复习
精品文档⒈在倾角θ =30 °的斜面上有一厚度为δ=0.5 mm 的油层。
一底面积A=0.15m2，重 G=25N 的物体沿油面向下作等速滑动，如图所示。
求物体的滑动速度u 。
设油层的流速按线性分布，油的动力粘度μ=0.011 N · s/ m2。
δGuθ2．有一与水平面成倾斜角α=60°的自动翻版闸门，如图所示。
当上游水深超过h1= 2.5m，下游水深 h2= 0.5m时，闸门便自动开启。
求翻板闸门铰链的位置l 值。
（不计摩擦力和闸门自重）h1lαh23．有一水电站的水轮机装置，如图所示。
已知尾水管起始断面 1 的直径 d=1 m ，断面 1 与下游河道水面高差h=5 m。
当通过水轮机的流量Q=1.5 m3/s 时，尾水管（包括出口）水头损失 h = 1.5m。
求断面1的动水压强。
水轮机11h尾水管4．某渠道在引水途中要穿过一条铁路，于路基下修建圆形断面涵洞一座，如图所示，已知涵洞设计流量（即渠道流量）Q=1 m3/s，涵洞上下游允许水位差z=0.3 m ，涵洞水头损失h 1=1.47 v2(v 为洞内流速 )。
涵洞上下游渠道流速极小。
求涵洞直径d 。
2gzd5．图示一从水库引水灌溉的虹吸管，管径 d=10 cm，管中心线的最高点 B 高出水库水面 2 m。
管段 AB（包括进口）的水头损失h AB=3.5v2，管段 BC 的水头损失h BC =1.5v2(v 为2g2g管中流速 )。
若限制管道最大真空高度不超过 6 m 水柱，问：（ 1）虹吸管引水流量量有无限制？如有，最大值为多少？（2）水库水面至虹吸管出口的高差h 有无限制？如有，最大值为多少？B2m水库A hC6．有一大水箱，水箱面积很大，下接一管道，如图所示。
已知大管和收缩段管径分别为d1=5 cm 和d2=4 cm，水箱水面与管道出口中心点的高度差H =1 m。
如不计水头损失，问容器A 中的水是否会沿管 B 上升？如上升，上升高度h 为若干？d 2HB hd1d1A7．有一从水箱引水的管道如图所示。
水力学习题库(附参考答案)
水力学习题库（附参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.均质孔隙介质中渗流流速与水力坡度的一次方成（），并与土的性质有关。
A、正比B、平方关系C、对数关系D、反比正确答案：A2.重力作用下的平衡液体的等压面是（）。
A、水平面B、倾斜平面C、抛物面D、垂直面正确答案：A3.静止液体中同一点各个方向上的静水压强大小相等，与受压面方位（）。
A、平行B、有关C、垂直D、无关正确答案：D4.通常认为，当堰顶以上的下游水深与堰上全水头的比值（）0.8 时，认为宽顶堰流为淹没出流。
A、等于B、小于C、小于等于D、大于正确答案：D5.没有粘滞性、绝对不可压缩、不能膨胀、没有表面张力的液体常称为（）。
A、牛顿流体B、非牛顿流体C、实际液体D、理想液体6.在初生弹性波继续发生时，由上游反射回来的减压波已经到达阀门断面，并可能在阀门断面发生正反射，从而部分抵消了水击增压值，使阀门断面的水击压强值有所减小。
这种水击称为（）。
A、负水击B、直接水击C、正水击D、间接水击正确答案：D7.连续方程反映的是（）与过水断面面积之间的关系。
A、流量B、断面平均流速C、相对水深 0.2 位置的点流速D、相对水深 0.8 位置的点流速正确答案：B8.明渠均匀流在流动过程中，只有（）。
A、动能减少B、流速减小C、沿程水头损失D、局部水头损失正确答案：C9.底流型衔接消能就是在泄水建筑物下游采取一定的工程措施，使沿建筑物下泄的急流贴槽底射出，通过（）达到消除余能的目的。
A、水跃B、水击C、水跌D、虹吸正确答案：A10.（）是明渠水流从急流状态过渡到缓流状态时发生的水面突然跃起的局部水力现象。
A、水击波B、水跃C、水跌D、跌水11.圆管均匀层流的流速分布为（）。
A、指数曲线B、直线C、对数曲线D、抛物线正确答案：D12.河道中的洪水过程及潮汐现象是典型的（）例子。
A、恒定流B、非恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案：B13.当圆管水流的雷诺数小于 2000 时，可以判断液流型态为（）。
《水力学》练习题库(含参考答案)
《水力学》练习题库（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、从达西公式及沿程水头损失的变化规律来看，渗流符合（）。
A、急流B、层流C、缓流D、紊流正确答案：B2、明渠均匀流中，水流在一定距离上因渠底高程降落而引起的势能减小值恰好用于克服水头损失，从而保证了（）沿程不变。
A、动能B、总机械能C、位能D、势能正确答案：A3、对河渠或管道而言，流量的大小实际上反映了河渠或管道的（）。
A、断面尺寸B、水力坡度C、断面形状D、过流能力正确答案：D4、渗透系数是反映土壤（）的一个综合指标，其大小主要与土颗粒的形状、大小、级配及水温有关。
A、容水能力B、持水能力C、给水能力D、透水能力正确答案：D5、从一点分开而不在另一点汇合的管道称为（）。
A、管网B、分叉管道C、并联管道D、串联管道正确答案：B6、闸孔出流的流量系数综合反映水流能量损失和收缩程度对()的影响。
A、过流能力B、闸后流速分布C、闸前流速分布D、收缩水深正确答案：A7、水击现象与调压系统的液面波动都属于（）。
A、急变流B、恒定流C、非恒定流D、渐变流正确答案：C8、在水力学中，通常把水的密度视为常数，采用一个标准大气压下，温度为4℃的蒸馏水的密度作为计算值，其值为()kg/m3。
A、900B、1030C、800D、1000正确答案：D9、（）是某一瞬时在流场中绘出的曲线，该曲线上每一点处的流速矢量均与该曲线相切。
A、迹线B、等速线C、等势线D、流线正确答案：D10、如果泄水建筑物下游收缩断面水深相共轭的跃后水深小于下游水深，则可以判定泄水建筑物下游发生（）衔接。
A、远驱水跃B、临界水跃C、淹没水跃D、稳定水跃正确答案：C11、河道中的洪水过程及潮汐现象是典型的（）例子。
A、恒定流B、非恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案：B12、当明渠水流的雷诺数大于 500 时，可以判断液流型态为()B.。
A、层流B、紊流C、缓流D、急流正确答案：B13、堰流的（）间接地反映堰的过流能力大小。
环境水力学(M2)
8km
Qu=0.3m3/s Cu=5mg/L Qe=0.1m3/s Ce=10mg/L
8km
A
B
求指定断面上的峰值浓度
M (x −Vt)2 c(x, t) = exp(−k1t) ⋅ exp[− ] 4Kt A 4πKt
∂C =0 ∂t ∂t
Cmax
令
M 1+α Vx α exp( − ) cmax (x) = 2Ax π 2K 2 4x2k1 xV , + 其中α = 1+ K K
二、连续点源的远区稳态解
设污染源从t=0时刻开始连续排放，假设忽略混合过 程的第一、二两个阶段，直接进入远区浓度场计算。 1、排放点处质量平衡方程
设上游游来流量为Qu,来水浓度Cu, 连续排污流量Qe,浓度Ce,则 Qu Cu Qe & m= QeCe Ce
& m+ QuCu 排放点断面平均浓度:C0 = Qu + Qe
可用解特征多项式的方法求解。 设 c(x) = A⋅ eλx 代入上述方程
V k λ− 1 =0 K K
2
λ2 −
V k V ± +4 1 K K V K λ= = (1± m) 其特征值： 2 2K 式中： m = 1+ 4k1K V2
方程通解为： c(x) = A exp[− Vx (m −1)] + A exp[ Vx (m +1)] 1 2 2K 2K 由边界条件可得：
解： c(50) = c exp[− Vx (
0
2K
1+
4k1K −1)] V2
40×50 × 1+ 4× 22 1 −1 = 20exp− 40 2×1 =1.647m g/L
水力学习题.doc
水力学课程复习题一、 名词解释（100个）连续介质 理想液体 粘滞性 等压面 牛顿内摩擦定律 水头 测压管 压力中心 绝对压强 相对压强 真空度 压力体 运动要素 真空 压强分布图 恒定流 渐变流 欧拉法 迹线 拉格朗日法 流线 流管 元流 总流 断面平均流速 过水断面 流量 一维流 均匀流 连续性方程 急变流 能量方程 动量方程 水力坡度 沿程水头损失 收缩断面 水头损失 层流 紊流 局部水头损失 雷诺数 湿周 水力半径 粘性底层 动能修正系数 摩阻流速 长管 短管 简单管道 动量修正系数 串联管道 并联管道 明渠 无压流 水力光滑管 边坡系数 允许流速 急流 缓流 紊流粗糙管 临界流 正常水深 相对波速 佛如德数 沿程阻力系数 断面比能 临界水深 陡坡 缓坡 相对粗糙度 水跃 水跃函数 水跌 共轭水深 棱柱形渠道 控制断面 堰流 闸孔出流 薄壁堰 水力最佳断面 实用堰 宽顶堰 淹没系数 流量系数 实用经济断面 无压涵洞 底流消能 面流消能 挑流消能 远趋式水跃 临界水跃 淹没水跃 渗流模型 达西定律 侧收缩系数 普通井 承压井 完全井 井群 流网二、填空题（ 52 题）1、水静力学基本方程 C g p z =+ρ 的适用条件是：（1） ，（2） ，（3） 。
2、当_______平面放置时，压力中心与面积形心重合。
3、牛顿内摩擦定律τ=μdu/dy 适用于 流体的流动。
4、当液体中某点的绝对压强 ，就称该点存在真空，真空度的大小 P k = 。
5、流线是一条光滑的曲线，除奇点外流线不能 _ ____，在__ ___ 中流线与迹线重合。
6、当液流为 时，流线与迹线相重合。
7、流线是某一瞬时在流速场中所作的一条线，位于这条线上的每个质点在该瞬 时的 都与此线 。
8、孔口和管嘴出流的流速公式均为02gH ϕυ=，对孔口而言 υ是___ ___断面的流速，对管嘴而言υ为___ ______断面的流速。
环境水力学复习题
环境⽔⼒学复习题⼀、选择题：1、对线性问题应⽤叠加原理时，下列说法不正确的是( )A. 多个污染源输⼊时，可分别计算每个污染源的浓度响应，再进⾏浓度求和B. 对空间起始分布源输⼊，可将起始分布源分解为若⼲瞬时平⾯源，再对每个瞬时源引导的浓度进⾏求和C. 对恒定连续源输⼊，可将连续源按时间分解为若⼲瞬时源，再对每个瞬时源引导的浓度进⾏求和D. 断⾯上某点流速可分解为平均速度、偏差速度和脉动速度之和 2、下列说法不正确的是( )A. 分⼦扩散⽅程实质上是质量守恒原理在环境⽔⼒学中的应⽤B. 宽浅型河流的分散系数⼀定与河流断⾯⼏何要素有关C. 误差函数)(z erf 始终是增函数D. 分⼦扩散系数z y xD D D ≠≠，即不符合各向同性3、上游来⽔COD Cr (u)=14.5mg/L ，Q u =8.7m 3/s ；污⽔排放源强COD Cr (e)=58mg/L ，Q e =1.0m 3/s 。
如忽略排污⼝⾄起始断⾯间的⽔质变化，且起始断⾯的⽔质分布均匀，则采⽤完全混合模式计算得到其浓度为( )。
A. 20.48mg/LB. 17.98mg/LC. 18.98mg/LD. 19.98mg/L 4、下列不属于瞬时源浓度解的有( ) A.222,2)(exp 4),,(z y x r D x r u rD m z y x c ++=??--=πB.??++???? ??-=)exp(442),(0D xu Dt ut x erfc Dt ut x erfc c t x c C.??---???? ?+-=Dt b ut x erf Dt b ut x erf ct x c 442),(0D.()++--=Dt z y ut x DtM t z y x c 4)(exp 4),,,(2223π5、下列说法不正确的是（）A. 物理过程：指污染物在⽔体中的混合稀释和⾃然沉淀过程B. 化学过程：指污染物在⽔体中发⽣的理化性质变化等化学反应，对⽔体净化起作⽤的主要是氧化还原反应C. ⽣物⾃净过程：微⽣物在溶解氧充分的情况下，将⼀部分有机污染物当⾷饵消耗掉，将另⼀部分有机物氧化分解为⽆害的简单⽆机物D. 紊动扩散：指⽔流的紊动作⽤引起的⽔中污染物⾃低浓度向⾼浓度区域扩散过程 6、河流稀释混合模式中，点源稀释混合模型是（） A.()QW Q Q c Q c c se e u u 4.86++= B. ())e u e e u u Q Q Q c Q c c ++=C.d t k c c 101+= D.-=V x k c c 86400exp 107、河流S-P ⽔质耦合模型是（） A.)86400exp()(10Vxk c x c -=B.--+--==----)()(//2101/0/02121u x k u x k u x k s s u x k e e k k L k e C C C C e L LC.c k x c K x c V t c 122-??=??+?? D. D y S ycE x c K x c V t c +??+??=??+??22228、⾮保守污染物瞬时点源河流⼀维⽔质⽅程为：c k xc K x c V t c 122-??=??+??，那么，在距离排放点下游x 处的污染物浓度峰值表达式为（） A.dt k c c 101+=)44)(exp(4/),,(122t k tE z t E Vt x t E E h M t z x c z x z x ----=πC.212max 41,)22exp(12)(?++=-+=K xV K k x K Vx Ax M x c ααπαD.??---+=222222exp 2)1(z e g y z y p H U X V Y U m c σσσσπα 9、在潮汐河⼝和海湾中，最重要的物质输移机理是（）A. 垂直输移B. 潮汐输移C. 扩散D. 分⼦扩散 10、下列说法不正确的有( )A. 紊动扩散系数是流体运动状态的反映，与⽔温⽔的密度等⽔的性质⽆关B. ⼀般来说，z y xE E E ≠≠，且数值上z y x E E E >>C. S-P 模型是⾮稳态模型，主要⽤于河流中有机污染物的模拟计算D. 在天然河流中，纵向剪切离散⽐紊动扩散作⽤⼤得多11、河流中污染物降解速率k 1的影响因素，下述不正确的是（）A. ⽔体温度B. 河流结构和⽔流条件C. 污染物种类D. 污⽔与河⽔混合的三个阶段 12、关于氧垂曲线，下列不正确的是（）A. 氧垂曲线的最低点称为临界氧亏点B. 临界氧亏点的亏氧量称为最⼤亏氧量C. 氧垂曲线图上临界氧亏点的右侧，耗氧⼤于复氧D. 在临界氧亏点处，耗氧和复氧相平衡 13、计算临界氧亏点位置的计算公式是( ) A. yc E VB x 24.0= B.yc E VB x 2068.0=C.-?--=)1(ln 86400112001212k k k c D k k k k u x cD.y c E VB x 21.0=14、对岸边排放⽅式，计算排放点⾄横向扩散到对岸的距离公式是 ( ) A.yB E VB L 24.0= B.yB E VB L 2068.0=C.-?--=)1(ln 86400112001212k k k c D k k k k u L B D. y B E VB L 21.0=15、瞬时源排放，湖泊⽔质计算公式是( ) A.dt k c c 101+=B.+-+=t t k V M c t c d )1(exp )()(10C.+--+??????+-=t t k c t t k c t c d B d )1(exp 1)1(exp )(110D.??+-=2104112exp V K k K Vx c c 16、不影响河流⽔质浓度计算的因素有 ( )A. 排放⼝位置是设在河流中⼼还是设在岸边和污染物排放量⼤⼩B. 河流流速和污染物降解速率C. 污染物是瞬时排放还是连续排放D. 排放污⽔中细菌浓度的⾼低 17、河流中氧⽓的主要来源是（）A. 光合作⽤B. ⼤⽓复氧C. 随⽔源带⼊D. 呼吸作⽤18、下列说法不正确的是( )A. 污染物浓度与⽔密度的量纲是⼀致的B. 稀释度越⼤，则⽔体污染物浓度越⾼C. 浓度单位ppm 表⽰1kg ⽔体中含有扩散持的质量为1mg ，近似等于1mg/LD. 紊动扩散是由于流速场时间分布不均产⽣⼤⼤⼩⼩旋涡在层间脉动引起的扩散作⽤ 19、关于分⼦扩散系数D ，下列说法不正确的是( )A. 分⼦扩散系数与流体运动粘性系数的量纲相同B. 反映扩散质的固有物理属性，其⼤⼩与温度压⼒有关C. 随着扩散质和溶液种类不同⽽不同D. ⼤⼩与浓度梯度成正⽐20、关于公式)4exp(4),(2Dx Vy DVxmy x c -=π，下列说法不正确的是( )A.m表⽰单位长度线源排放速率，单位为g/(m ·s) B. 为⼆维扩散⽅程22ycD x c V ??=??，在边界条件0),(=±∞x c 下的解C. 适⽤于⽆界空间均匀层流流动D. 为瞬时线源⼆维扩散⽅程的解21、当河段的⽔⼒学条件满⾜( )时，可应⽤零维⽔质模型。
环境复习题
1. 如图所示，AB 为四分之一圆柱形曲面壁，半径m 5.1=r ，壁宽b=3m ，A 点在水下的淹没深度h A =2m 。
要求（1）画出AB 曲面的压力体图（用文字说明压力体图的范围），并在图中标出竖直分力的方向；（2）计算闸门AB 曲面的压力体的体积V p ；（3）计算作用在AB 曲面壁上静水总压力的大小、总压力P 与水平面的夹角θ和总压力P 作用点D 的淹没深度h D 。
2. 在右图中，①绘出图中ABCD 面上的相对静水压强分布图；②写出A 、B 、C 、D 四点处相对压强的大小或表达式（设两侧液体的密度均为ρ）。
3. 试采用gd l h f 22v ⋅=λ公式分析在层流条件下1v ∝f h 。
4. 如图，（1）写出1点与2点，2点与3点，3点与4点，4点与5点压强的关系（大于、等于或小于）；（2）判断图中A 区和B 区哪一区为负压区，哪一区为正压区。
5. 下列有关明渠流的结论中正确的是 。
（a ）总水头线总是与水面线平行；（b ）测压管水头线总是与水面线重合；（c ）总水头线总是与底坡线平行；（d ）非均匀流必然是非恒定流6. 静止液体中 。
（a ）只存在压应力；（b ）可以存在压应力和拉应力；（c ）可以存在压应力和切应力；（d ）可以存在压应力、切应力和拉应力7. 对于一定的棱柱形渠道，在流量不变的情况下，渠道的底坡增大时，临界水深h c 将 。
（a ）增大；（b ）不变；（c ）减小；（d ）不确定8. 在有压圆管均匀流的过水断面上，切应力τ符合下图中的 分布。
9. 如右图，密闭盛水容器装有U 形水银测压计，图中1、2、3点在同一水平面上，这三点压强的关系为 。
（a ）321p p p ==；（b ）321p p p >>；（c ）312p p p <<；（d ）321p p p <<10. 虹吸管中真空压强为最大点处的 压强应小于被输送液体温度下的汽化压强。
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P
x
m2
m1
L
例题3解答
c( x, z , t ) c1 ( x, z , t ) c2 ( x, z , t ) m1 x z c1 ( x, z , t ) exp[ ] 4Dt 4 Dt
2 2
m2 ( x L) z c2 ( x, z , t ) exp[ ] 4Dt 4 Dt
例题2：
在例1中M2在源M1排放 排放后T 时刻瞬时排 放，其它条件相同，求c(x,t)=?
L1
L2
M1
O
M2
例2答案
c1 ( x ,t ) ,t T c ( x, t ) c1 ( x ,t ) c2 ( x ,t ),t T 其中：
M1 S c1 ( x, t ) 4Dt
56
2 2 2 3 (1 ) 10
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环境水力学
16
例题8：
在微弯河流宽阔断面的中心，布有一个工业废水 排放口，废水流量q=0.20m3/s，废水中含有守恒的有 害物质，其浓度C0=100ppm，河流水深h=4.0m，平均 宽度B=100m，流速v=1.0m/s,摩阻流速u*=0.061m/s，
层中溶解氧c的稳态浓度分布。
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环境水力学
22
示意图：
C=C0 C=0 V
X
浓度层
Y
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环境水力学
24
答案
溶解解的稳态浓度分布为：
C y erfc ( Cs 2 V ) xE y
式中：V为出流后的断面平均流速。C为溶解 氧的稳态浓度；Cs为自由表面处恒定的饱和 溶解氧浓度。
c2 ( x, t )
( x L1 ) 2 e 4 Dt
( x L2 ) 2 4 D (t T )
M2 S e 4D(t T )
由此可见，浓度公式中时间t应理解为距某
一指定时刻的时段长。
例题3
浅水湖泊，水流静止，水深为H，在 相距为L的两垂线上，分别有两个扩 散源瞬间排放（从水面至湖底为均 匀分布）质量分别为m1,m2,求湖泊内 垂线平均浓度的变化c(x,z,t)=?
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环境水力学
25
习题2
有一层很厚的有机物浸在静止的水体中，它不 断地向水体提供营养物质。该营养层面积很大，使营 养物质只能向水下扩散(营养物质浮在水体上部)，营
养物通过该层底缘向水下由分子扩散传递质量。该层
营养物质浓度始终保持为饱和浓度 cs,营养物质的消 耗与其浓度成正比。在这种恒定质量传递过程中质量
扩散遵守下列规律:
d 2c D 2 kc dy
环境水力学 26
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习题2
式中：D为分子扩散系数，k为营养物质消耗速率。 水体中营养物质的浓度分布为
k c cs exp[ y ] D
式中：cs为营养物质的饱和浓度；y坐标是从营养 层底缘算起以向下为正，公式(2-21)只适用于y≥0的 情况。
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环境水力学
19
例题8解答
2．求最大浓度
m uy2 浓度分布公式为 c( x, y ) exp[ ] 4E y x 4E y xu 于是：cmax qc0 / h u 4E y x u 0.2 100 4.0 1.0 4 0.098 400 1 .0 0.225ppm
例题５：
如图，某足够长的河道，在某时刻的浓度 分布为Ｃ01=10mg/L,C02=8mg/L,求C(x,t)=? (已知 D＝2×10-5cm2/s)
t=0
C01=10mg/L
O
C02=8mg/L
例5答案
c( x, t ) c02( x, t ) c0102( x, t )
其中：
c02 ( x, t ) 8mg/L
环境水力学
第四章 剪切流的离散
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环境水力学
1
例题复习
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环境水力学
2
例题1：
足够长的渠道，断面积为S，水流静止，在距离坐标原 点L1处瞬时投放扩散质质量M1（平面源），在距离坐标 原点L2处瞬时投放扩散质质量M2（平面源）。 c(x,t)=? 求
L1
L2
M1
O
M2
例1答案
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环境水力学
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例题8解答
3．断面平均浓度， 由定义
1 B 断面平均浓度为 c c( x, y )dz B 0 B 1 qc0 / h uy2 0 exp[ 4 E y x ]dy B x u 4E y u qc 或者按充分混合公式： 0 c Q 0.2 100 0.05ppm 1.0 4.0 100
c( x, t ) c1( x, t ) c2 ( x, t )
其中： M1 S c1 ( x, t ) 4Dt
M2 S c2 ( x, x L2 ) 2 4 Dt e
由此可见，浓度公式中坐标x应理解为计算点P 距排放点的距离。
u2 u C RI I 2 C R Bh R B 2h 1 16 C R n u* ghI
例题7解答
表观分散系数 E K E D 6.09hu x c x *
nu 2h 2 3 u* g 1 6 (1 ) B h E x 6.09 9.8 0.02 1.0 2 0.85023 (m 2 / s )
假定废水排放后垂向均匀混合，横向扩散系数Ey ＝
0.4hu*（m2/s），如图所示。要求近似估算排放口下 游400m 处的污染带宽度，有害物的最大浓度和断面 平均浓度。
例题8示意图：
LB
B
V
m
X LM
例题8解答
1. 求扩散宽度
E y 0.4hu* 0.4 4.0 0.061 0.098m 2 /s 如以4作为污染带的宽度 ，则： b x 400 b 4 4 2 E y 4 2 0.098 35.4m u 1.0
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环境水力学
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谢谢大家 再见 ！
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环境水力学
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c01 c02 x c0102 ( x, t ) erfc( ) 2 4 Dt 10 8 x erfc( )(mg/L) 5 2 4 2 10 t
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环境水力学
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例题６
一足够长的棱柱形河道，水流静止， 从左端岸瞬间均匀排入污水量Ｖ（m3), 浓度为Ｃ0（mg/L),若河道断面积Ａ。 求c(x,t)=?
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环境水力学
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习题1
水从深水水库底部出流到一个流速近似为均 匀分布的河流中(如图2· 3所示)，假设水库水体中 原先是无溶解氧的(即溶解氧浓度为零)，但出流 如果忽略纵向扩散和分子扩散，并假设垂向紊动
后的水体的自由表面处于恒定的饱和氧(cs)状态。 扩散系数Ey为常数，横向为无限宽度。试求浓度
2 2
例题4
在一深水湖泊水下某处瞬时投放长 度为L的线源，污染源干质量为M。 求浓度的分布c(x,y,z,t)=?
P(x,y,z)
y z
dη η
L
x
例题4解答
用叠加法求解：
Md / L x 2 ( y )2 z 2 dc exp[ ] 32 4 Dt (4Dt ) M /L L x 2 ( y )2 z 2 c ( x, y , z , t ) exp[ ]d 3 2 0 4 Dt (4Dt )
C0 V
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O x
环境水力学 13
例6答案
源强m VC0为干物质质量 ( g ) 2VC0 / A x c( x, t ) exp[ ], ( x 0) 4 Dt 4Dt
2
说明：源在岸边时，各点浓度是没 有反射边界时的２倍。
例题7：
已知矩形渠道，底宽B＝10m，水深h=2m，糙率 n=0.02，断面平均流速u=1m/s。 求 Ex=? 解：利用谢才公式