桥涵水文总复习题

桥涵水文06286

一、填空题

1、水力学研究方法有三类，分别是理论分析法、实验法、数值计算法。 2、静水压强的特性包括：垂直指向作用面，同一点处，静水压力各向等值。 3、静水压力的计算方法有两种：解析法和图解法。 4、非均匀流中，又可有渐变流和急变流。

5、文丘里管由渐缩管、喉管、渐扩管三部分组成。

6、水力学的三个定律有连续方程、能量方程、动量方程。 7、水流阻力分两类，一类是沿程阻力，一类是局部阻力。

8、有压管路按管路布设与其组成情况可分为简单管路和复杂管路。 9、有压管路按水力计算方法可分为短管和长管两类。 10、水跃表面旋滚前后断面分别时跃前端面和跃后断面。

11、按下游水位对泻流能力的影响程度，堰的泻流情况可分为两类：自由出流和淹没出流。 12、水文现象的共同特点如下：随机性、周期性、地区性。 13、从横断面上来看，河道又可分为主槽、边滩、河滩。 14、河段按地形特点分为山区河段和平原河段。

15、河川径流的形成过程可分为降水、流域蓄流、坡面漫流、河槽急流。 16、河川径流的主要影响因素为降水、蒸发、下垫面。

17、按泥沙在河槽内的运动情况，可分为悬移质、推移质和床沙三类。 18、河床演变有两种类型：纵向变形和横向变形。 19、常用的频率分析法有试错法、三点适线法、矩法。

20、按几何特性分，相关关系有两类：直线相关、曲线相关。 21、按相关变量多少，相关关系可分为：简单相关和复相关。

22、多孔跨径大于30m小于100m的、单孔跨径大于等于20m小于40m的桥梁成为中桥。 23、多孔跨径大于等于8m小于等于30m的、单孔跨径大于等于5m小于20m的桥梁成为小桥。 24、桥面标高其计算公式可分为两类：非通航河流和通航河流。 25、涵洞洞口类型有端墙式、八字墙式和跌水井式。 26、涵洞组成的主体有洞口、洞身两大部分。 27、小桥由上部结构、下部结构、附属工程组成。 28、静水压力有两种，其一是压强，另一是总压力。

29、水动力学研究的主要问题是流速和压强在流场中分布。

30、直到1883年英国科学家雷诺所做的试验研究，才科学的阐明了水头损失的机理。

31、以梯形渠道为例，水力计算主要有三种基本问题：验算渠道的泻水能力；决定渠道底坡；决定渠道过水断面尺寸。 32、消除或缩短泄水建筑物下游急流段的工程措施，简称消能。 33、水面高程，称为水位，它是确定桥高、桥长的必备资料。

34、应用数理统计方法来分析水文现象变化规律的这类方法称为水文统计法。 35、随机事件的总体可分为两类：容量无限总体，容量有限总体。

36、事件的机率可分为两种：一为事先机率，另一为事后机率或后验机率。 37、水文勘测的目的是为了确定设计流量和水位，并为确定桥涵孔径提供数据。 38、当实测值n<20年时，称为只有短期实测资料系列。

39、水文站或形态断面距桥位断面很近，流域面积相差小于5%时，可直接采用水文站或形态断面处的设计流量。

40、变量之间的相关关系式称为相关过程或回归方程。

41、明渠中的实际流速应控制在不冲容许流速与不淤容许流速。 42、泥沙的水力特征性用水力粗度来表示。

43、河床演变是河床泥沙运动的结果，有两种类型：河床纵向变形和河床横向变形。 44、小流域暴雨径流计算的径流简化公式适用于流域面积小于30K㎡的情况。 45、按规定频率标准的洪水称为桥梁设计洪水。 二、名词解释

1、粘滞性：在运动状态下，液体所具有的抵抗剪切变形的能力。

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2、质量力：作用于液体每一质量点，其大小与受作用液体质量成正比的力。 3、绝对压强：以绝对压强作为算零点的压强。

4、流量：单位时间内流经过水断面的液体体积，以Q表示。

5、绕流阻力：指和相对运动一致的流体作用在物体上的力，它是摩擦阻力与压差阻力之和。 6、有压管流：水沿管道做满管流动的水力现象。 7、作用水头：出口流速水头与管路损失水头之和。

8、堰流：无压缓流经堰顶溢流时形成堰上游水位壅高而后水面急剧下降的局部水力现象。 9、河流长度：从河源到河口的距离。

10、河川径流：地面径流与地下水径流汇入河槽并沿河槽流动的水流。

11、径流形成过程：流域内自降水开始汇集的雨水流过出口断面的全过程。 12、径流总量：时段内通过河流某断面的径流体积。

13、挟沙力：在一定条件下和泥沙条件下，单位体积内水流能够挟带泥沙的最大重量。 14、桥面标高：桥面中心线上最低点的标高。

15、水拱现象：河中涨水在峡谷口下游河段急泻而下的洪水，可能出现两岸低、中间高的凸形水面。 三、简答题

1、棱柱形渠道恒定渐变流水面曲线定性分析的必备条件。 答：（1）棱柱形渠道断面形状尺寸、流量、粗糙及底坡均已知。 （2）渠道长度无限（或长度足够），水面曲线在渠中可疑充分发展。 2、简述牛顿内摩擦定律。

答：相邻液层发生相对运动时，内摩擦力与接触面积成正比，与内摩擦切应力成正比；而内摩擦切应力与速度梯度成正比，与液体的粘滞性强弱程度成正比。 3、简述紊流的特征。 答：（1）运动要素脉动（随时间在某一时间平均值上、下做高频率的跳动）。（2）紊动会产生附加切应力。（3）紊动是紊流的断面上流速分布较层流要趋于均匀些。（4）紊流中存在粘滞性底层。其厚度与雷诺数成反比。 4、试述在平原弯曲型河段上建桥后的河床演变。 答：（1）在平原弯曲型河段上建桥，桥梁孔径一般都大于或等于河槽宽度，建桥对河床影响小。（2）但是，当桥位通过水深罗大的河湾时，因河床自身的天然演变，有可能形成河湾逼近桥台、桥头引道或导流堤，危机桥台基础。

5、试述在平原游荡性河床上建桥后的河床演变。 答：（1）在平原游荡性河床上建桥，一般孔径小于河槽宽度，若对过水断面压缩程度不大，且有合理的导流建筑物，水流将集中于单一的河道，可移动的泥沙将形成靠岸的暗滩，水深也有所增大。（2）如对河槽压缩过大且无适当的导流建筑物时，河槽两岸受水冲击后河床将发生较大的变形，并可引起桥台和导流堤的严重冲刷以及桥前淤积，对桥梁危害极大。 6、简述流线的特性。 答：（1）流线一般不会相交，也不会成90°的折转。否则，在交点或折点处将出现两种运动方向的矛盾结果。（2）流线只能是一根光滑的曲线。因为液体为连续介质，运动要素的空间分布为连续函数。（3）任一瞬时，液体质点沿流线的切线方向流动，在不同瞬时，因流速可能有变化，流线的图形可以不同。 7、简述能量方程基本关系式的应用条件。 答：（1）恒定流；（2）不可压缩液体；（3）重力液体；（4）两计算断面必须为渐变流或均匀流，但两断面间可以有急变流存在；（5）沿程流量不变。 8、简单说明能量方程式的应用要点。 答：（1）两计算断面必须选定渐变流湖泊均匀流断面，并使其中的未知量最少。（2）选定计算断面后，应明确计算基准面与计算点的位置，以便确定位置水头及侧管水头。计算基准面的位置可任选，但两过水断面的计算点必须取同一基准面。（3）两断面的压强可用相对压强或绝对压强。（4）当前后过水断面面积确定后，相应流速关系由连续性方程确定。

9、简单说明明渠均匀流发生的条件。 答：（1）属恒定流，流量沿程不变；（2）长直的棱柱形顺坡（i>0）渠道；（3）渠道粗糙率n及底坡i沿程不变。

10、简述水跃现象。

答：水流从急流向缓流过渡时，在局部渠段内将出现突跃式水位升高，此称为水跃现象。从侧面看，水跃主

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流在底部，副流在上部，由于主流表面出现反向坡度，表面流速方向与主流方向相反，因而在主流上部发生饱掺空气的“表面旋滚”。水跃区内水流紊动强烈，能量损失很大，一般可达跃前端面能量的60%—70%。 11、简述桥为选择的航运要求。 答：（1）应选在顺直河段，远离浅滩急弯。其顺直长度，上游不小于最长托船队或木排长度的3倍及顶推船队长度的4倍。在桥轴线的下游则不小于最长托船队或木排长度的1.5倍及顶推船队长度的2倍；（2）河流航道稳定，有足够的水深；（3）桥轴线应与设计通航水位时的航迹线垂直。否则桥轴线的法线与航迹线的交角不宜大于5°，或采用增大通航跨径。（4）在流放木排的河段上，应取码头、贮木场或木材编排场的上游。 12、小桥涵的设计原则有哪些。 答：（1）符合安全、经济、适用、美观的统一，适应公路等级标准、任务及未来的发展；（2）因地制宜，就地取材、便于施工养护；（3）密切配合当地农田水利，满足农田排灌要求，避免淹田、毁田、破坏排灌系统。 13、试述小桥涵勘测设计的内容。 答：（1）小桥涵位置及类型选择；（2）水文资料收集整理与分析计算，确定设计流量与设计水位；（3）水利计算；（4）标准图选用；（5）工程量计算与设计文件编制。 14、试说明小桥涵现场勘查的内容。 答：（1）汇水面积：利用地形图勾绘；（2）主河沟平均速度估算；（3）主河沟断面形状折算；（4）工程地质调查；（5）建筑材料调查；（6）其他调查。 15、洪水调查工作包括那些内容。 答：（1）河段踏勘，确定历史洪水痕迹的位置及高程；（2）现场访问，了解历史洪水情况；（3）形态断面及计算河段选择；（4）野外测量，包括：河段水准测量、简易地形图测量、洪水痕迹及高程测量、计算河段纵横断面测量等；（5）此外还应收集相关地区的历史文献及文物，考证辨认历史洪水痕迹发生的年代，同次洪水痕迹资料至少应查得3—5个以上。

桥涵水文

一、名词解释

1) 蒸发 江、河、湖、海及地表以下液态水或固态水，因太阳热力作用而成气态水升入天空 2) 降水 气态水因冷凝而成液态或固态，并以雨、雪、雹、雾、露等形式下降于大陆或海洋 3) 入渗 地表水在土壤颗粒分子引力、毛管力和重力作用下，进入土壤或岩层。 4) 河流 沿地表线凹槽集中的经常性或周期性水流 5) 河床 河谷中经常性被水所淹没的部分。 6) 河底 水面以下的河床表面。

7) 河底坡度 又叫河底纵比降，河段上游、下游河底高差与河段长度比值。 8) 流域 一个水系的流水区域

9) 流域面积 流域面集水区的水平投影面积 10) 泾流模数 单位流域面积上产生的流量 11) 输沙率 单位时间通过过水断面的泥沙质量。

12) 设计洪水 道路桥涵规划，设计中所指定的各种设计标准的洪水

13) 设计洪水位 规定的桥涵设计水位频率下的水位加上根据河流具体情况影响高度后的水位 14) 抽样误差 抽样方法本身所引起的误差。

15) 重现期 水文破坏事件在长时间观测中可能再现的平均时间间隔

16) 设计流量 将设计净雨转化为流域出口断面流量过程线，即为设计流量过程线 17) 洪峰流量 实测流量过程线中流量最大值或曲线峰值流量 18) 冲止流速 河床冲刷停止时的流速

19) 临界水深 一定流量下，断面比能达最小值时的水深。 20) 径流总量 一定时段内通过河流某一横断面总水量

21) 桥孔长度 相应于设计洪水位时两桥台前缘之间的水面宽度

22) 过水面积控制法 以冲刷系数P为控制条件推求桥下河槽冲刷前的最小过水面积。从中确定桥孔最小净

长度的计算。

23) 冲刷系数 冲刷后的过水面积与冲刷前的过水面积之比 24) 桥面高程 是指桥面中心线上最低点的高程

二、填空题

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1) 河流的积水区可以分为 地面集水区 和 地下集水区

2) 设计洪水的三要素 设计洪峰流量 不同时段设计洪水总量 洪水过程线 3) 模型试验中原型长度与相对应的模型几何长度 比例尺 4) 常见的河流水文要素

5) 将水流挑离河岸的调治构造物 （丁坝、顺坝、挑水坝） 6) 判断淹没出流的几何要素 桥下游水深大于临界水深1.3倍 7) 小桥孔径计算一般采用 试算法 和 查表法

多项选择 （书本粗体字大点分类）

三、问答题

一、水文经验累积曲线绘制步骤

1、 将实测水文样本系列按大小递减顺序重新排列 2、 统计各实测值XI的频数及累积频率数= 3、 按数学期望公式计算各实测值的累积频率

4、 经验频率聚集点绘于平面坐标系中，通过这些点群的分布中心绘制一条光滑曲线，即得实测水文样本系列的经验累积频率曲线。

5、 若实测系列样本容量N>100,也可根据工程设计要求选取设计频率P作横坐标值，在上述经验累积频率曲线上查得对应纵坐标，得设计值 二、由暴雨资料推求设计洪水步骤

a) 暴雨资料选样：资料需要满足可靠性、一致性和代表性要求

b) 推求设计暴雨：根据选样利用频率分析法求不同历时指定频率设计雨量及暴雨过程。 c) 推求设计净雨：设计暴雨扣除损失就是设计净雨 d) 推求设计洪水：应用单位线等对设计净雨。。。。得设计洪 三、如何具体定桥面标高及影响因素

1) 不通航河流：按设计水位计算桥面最低高程HMIN=HS+∑△h+△hj+△h0

2) 通航河流：设计最高通航水位， 通航净空高度，桥面设计高程不低于上述条件

3) 必须满足桥下通过设计洪水、流冰、流木和通航要求，并应考虑壅水、波浪、河湾凹岸水面超高各种因

素引起桥下水位升高及河床淤积的影响。 四、河床演变特点P20

五、涵洞出口局部冲刷的主要原因

六、桥位地质钻探数量、深度如何确定

1) 钻孔数量与钻探深度主要取决于桥位工程地质条件和桥的类别

2) 钻孔分探制性与一般性两种，控制性钻孔应占桥位钻孔总数的 一半，特大桥应适当增加控制性钻孔 3) 覆盖层层次少，厚度大钻孔深。对漂石、卵石层为8-20m，对砂、砾层为20-35m，对软弱层为35-120m 4) 覆盖层较薄、下伏岩风化层不厚时，控制性钻应钻入新鲜基岩2-5m

七、桥位设计基本原则

1、服从路线走向，缝沟设桥或涵

2、应设在地质条件良好、河床稳定、河道顺直的河段 3、适应路线平纵要求，并与路基排水系统协调一致

4、小桥轴线应与河沟流向垂直、涵洞轴线应与水流方向一致，满足流量宣泄，做到进口要顺直，水流要稳 5、综合考虑各种因素，进行技术经济分析，使主体和附属工程的总工程量最小，造价最低，维修养护费最低。

八、山区桥涵布置要点 1、顺沟设涵 2、改沟设涵 3、路基排水涵 4、岸坡设涵 5、并沟设涵 6、改涵为顺沟

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7、必须在河湾处设涵时，涵水应设在水流较集中凹岸一侧

8、涵洞应尽量避免在不良地质路段，无法避免时，应择岩石破碎轻，地质稳定或堆积层少的路段。

九、桥位选择一般要求

适应当前公路等级迅速提高的发展趋向，保证线形流畅，车行顺适，中、小桥服从路线走向。对大、特大桥，桥与路应综合加以考虑。

1、水文方面要求2、地形、地物、地貌方面要求3、地质方面的要求4、经济、环保要求5、及其他方

面要求

四、计算题

1) 涵洞孔径计算 2) 冲刷计算

第一章：河川径流

1..地面径流：降落到地面上的水，除掉损失的一部分以外，在重力作用下沿着一定方向和路径流动形

成的水流。

（地面径流长期侵蚀地面，冲成沟壑，形成溪流最后汇聚而成河流） 河谷：河流流经的谷地。 河床：河谷底部有水流的部分。 河川径流：受重力作用沿河床流动的水流。

2.河流的基本特征: 河流断面，河流长度和河流比降。 3.流域： 几何特征和自然地理特征。

4.山区河流特点：坡面陡峻，岩石裸露，汇流时间短，而且降雨强度大，以致洪水暴涨 暴落,但持续时间短，水位和流量的幅度变化极大。

5.径流形成过程：一，降雨过程；二，流域蓄渗过程：三，坡面漫流过程;四，河槽集流过程。（及其直

接的关系）

6.影响径流的因素：一，气候因素（包括降雨和蒸发）；二，下垫面因素。 7.水量补给来源：一，雨源类（秦岭，淮河以南地区）

二，雨雪源类（华北，东北和部分西北地区） 三，冰雪源类（西北地区新疆、青海等地） 第二章 水文统计原理

1.水文现象特征：周期性、地区性和偶然性。 2.水文现象研究方法：成因分析法（小型）、地区归纳法（中型）、数理统计法（大型）。 3.频率：在一系列不重复的独立重复试验中，某一时间出现的次数与试验总次数的比值。

4.几率：在一定的条件可能出现也可能不出现，若用一个具体的数值表示出现的可能性大小，该数值称为几率。（及其频率与概率的区别，注意！） 5.累积频率（P）：大于和等于某一流量值出现的次数与总次数的比值。 重现期：T（年）=1/P

2%的频率表示平均50年出现一次，但不表示100年一定出现两次。

6.维泊尔公式：P=m/n+1; P——统计系列中m项随机变量的经验频率；n——统计系列的容量；m——计算随机变量的序号 7.

一、 单项选择题

1、河流长度是指从河源到河口沿（ B ）所量测的距离。 A.水面线 B.中泓线 C.河底线 D.河岸线 2、河流的横断面是指（ A ）

A.与水流方向相垂直的断面 B与水流方向相平行的断面 C 与河底相垂直的断面 D与河岸相垂直的断面 3、地面分水线与地下分水线相重合的流域称之为（ C ）

A 单一流域 B平衡流域 C闭合流域 D理想流域 4、对于给定的河流，其流量的大小取决于（ B ）

A 流域面积 B 降雨量 C 河流长度 D 河流比降 5、年最大流量是指一年中的（ D ）

A 最大日平均流量 B 最大一小时流量 C 最大一分钟流量 D最大瞬时流量

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36.除了河床自然演变冲刷，桥下断面还存在着 一般冲刷 和 局部冲刷 。 37.河流的基本特征一般用 河流长度 、 河流断面 和 河流比降 表示。

38.影响河川径流的主要因素有 气候气象条件 、 下垫面条件 和 人类活动 。 39.按变量的多少，相关关系可分为 简单关系 、和 复关系 。 40．在通航河段，影响桥面高程最主要的因素是 设计通航水位 。 41．在非通航河段，影响桥面高程最主要的因素是 设计洪水位 。 42.河流水位的观测设备主要有 水尺 和 自记水位计 。 43.流域面积的确定方法主要有 数方格法 和 求积法 。 44.流域的形状可分为 羽状 和 扇状 两种。 45.历史洪水调查的主要工作是确定历史洪水的 发生年份 、 洪峰水位 和 洪峰流量 。 46.相关分析的方法主要有 图解法 和 解析法 两种。 47.不连序系列频率分析方法主要有 独立样本法 和 统一样本法 两种。 48.确定桥面高程应考虑的因素有 通航水位 、 洪水位 、 变量高度 、 壅水高度和 泥沙淤积 等。 49．影响桥墩局部冲刷深度的主要因素有 流速 、 流向 、 水深 、 墩型 和 泥沙粒径 等。 50.影响桥孔长度的主要因素有 设计流量 与 河槽宽度 。

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四、判断题

1、绝对压强可以为负值。( × ) 2、相对压强可以为负值。( √ ) 3、真空值可以为负值。 (× ) 4、真空高度可以为负值。(× )

5、压力表测得的压强为相对压强。(× ) 6、欧拉法的着眼点是液体质点。(× ) 7、欧拉法的着眼点是固定空间点。(√ ) 8、欧拉法是跟踪质点运动的方法。(× )

9、欧拉法不跟踪质点运动的过程，只考虑该瞬时的状况。(√ ) ?10、总流动量方程中，F?是指作用在该隔离体流段上所有外力的矢量和。( √ ) 11、总流动量方程中，（ × ） F是指作用在该隔离体流段上固体边界上所有外力的。

12、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掉从下游断面流出的动量。( × )

13、总流动量方程中，动量变化是指单位时间内从下游断面流出的动量减掉从上游断面流进的动量。(√ ) 14、水一定从位置高处向低处流。( × )

15、水一定从位置压强高处向压强低处流。( × ) 16、水一定从位置流速大处向流.水小处流．( × )

17、没有外加机械能输入时，水流由总水头大处向总水头小处流．( √ ) 18、圆管流中，水力半径等于几何半径。( × ) 19、圆管流中，水力半径等于几何直径．( × )

20、圆管流中，水力半径等于几何直径的四分之一。( √ ) 21、明渠流的湿周长小于过水断面边界长。（ √ ） 22、河道内的流动为紊流。( √ ) 23、明渠均匀流J=Jp= i。( √ ) 24、明渠非均匀流J=JP =i。(× ) 25、等压面必为水平面。（ × ）

26.各年之间的年最大流最缺乏独立性。( × )

27.在适配理论频率曲线时，理论曲线头部与尾部低于而中部高于经验点群，则应减小CS。( √ ) 28.在适配理论频率曲线时，理论曲线头部低于而尾都高于经验点群，则应加大Cv( √ ) 29.对于统计相关，y依x而变的回归方程与x依y而变的回归方程，一般情况下，二者不会重合。( √ ) 30.当桥下流速由小到大增加时，将先产生一般冲刷，后产生局部冲刷。( × ) 31.相关系数的绝对值越接近于零，相关越密切。( × )

??32.对于统计相关，其相关系数的绝对值大于零而小于1。( √ )

33.对于统计相关，其回归方程不存在抽样误差。( × ) 34．100年一遇的洪水不可能连续两年发生。（ × ） 35. 在一次洪水过程中，洪峰流量与洪峰水位是同时出现的。（ × ） 36. 在一次洪水过程中，洪峰流量要先于洪峰水位出现。（ √ ） 37. 在一次洪水过程中，洪峰流量要晚于洪峰水位出现。（ × ） 38.在清水冲刷时，桥墩的局部冲刷深度与流速呈直线关系。（ √ ） 39.在清水冲刷时，桥墩的局部冲刷深度与流速呈曲线关系。（ × ） 40.在动床冲刷时，桥墩的局部冲刷深度与流速呈直线关系。（ × ） 41.在动床冲刷时，桥墩的局部冲刷深度与流速呈曲线关系。（ √ ） 42.有通航要求的桥面高程肯定要高于无通航要求的桥面高程。（ × ） 43.自然界的各水文要素之间不存在负相关关系。（ × ）

44.甲河流长度大于乙河流，则甲流域面积一定大于乙流域面积。（ × ）

45.某流域先后发生了两次暴雨洪水，第一次的降雨量大于第二次，则第一次的洪峰流量一定大于第二次。（ × ）

46.用直立式水尺观测河流水位时，水尺的读数即为河流的水位。（ × ） 47.一般来说，水文资料的系列越长，其代表性就越好。（ √ ） 48.在进行历史洪水调查时，洪峰流量越大的，其发生的时间就越久远。（ × ） 49.过水断面的水位越高，其流量就越大。（ × ） 50.桥梁墩台的基底高程必须位于河床的最低冲刷线之下。（ √ ）

五、名词解析

1、理想液体 —— 假设没有枯滞性的液体。

2、流线 —— 同一时刻与流场中该曲线上各点速度方向相切的曲线。

3、恒定流 ——流场中所有固定空间点所对应的瞬时运动要素都不随时间而变化的流动．

4、非恒定流 ——流场中固定空间点所对应的瞬时运动要素中至少有一个是随时间发生变化的流动。 5、均匀流 ——流线簇为互相平行的直线的流动。

6、非均匀流 ——流线蔟不能同时满足既互相平行又是直线的并流动． 7、非均匀渐变流 ——流线簇近似为互相平行的直线的流动． 8、非均匀急变流 ——流线间角大或曲率大的流动．

9、层流 —— 液体质团在流动中互不发生混掺，而是分层有序地流动，称为层流． 10、紊流 —— 液体质团互相混掺，似乎“无序无章”的流动，称为紊流． 11、湿周 ——是指过水断面上液体与固体边界的交线长度。 12、水力半径 ——水力半径是指过水断面积与湿周的比值

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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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