水文复习 - 副本

1. 任一点静水压强的大小和受压面方向相关。 （ ） 2.粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。 ( ) 3. 急变流不可能是恒定流。（） 4.绝对压强可以为负值。( ) 5.等压面必为水平面。（ ）

6.层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。（ ） 7.恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。 （ ） 8.相对压强可以为负值。( ) 9.真空值可以为负值。( ) 10河道内的流动为紊流。( )

11. 明渠过流断面上各点的流速都是相等的。（ ） 12.紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。（ ） 13明渠非均匀流J=JP=i。( )

14.谢才公式既适用于有压流，也适用于无压流。（ ）

15. 当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。 （ ） 16明渠均匀流J=Jp=i。( )

17. 当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。（ ） 18.断面比能沿流程总是减小的。 （ ）

lv219.根据达西公式hf，层流沿程水头损失与流速的平方成正比。（ ） 4R2g20.恒定均匀流中沿程水头损失hf总是与流速的平方成正比。（ ） 21.临界水深和正常水深都与渠道的糙率、底坡有关。（ ）

22.在一个流域中，一次降雨的暴雨中心自下游移往上游时，在河口产生的流量 23一般较暴雨中心由上游移向下游时为大。（ ）

24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。( )

25.山区河流的Cv值一般较平原区旳为小。（ ）

26.通常，河流的下游由于流速小，坡度小，河床不会发生演变 （ ）。 27.实测水文资料一般只是一个样本，系列中的最小值一般要比总体中的最小值

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为小。（ ）

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C(√)

29.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。( ) 30.在一次洪水过程中，洪峰流量与洪峰水位是同时出现的。（ ） 31在一次洪水过程中，洪峰流量要晚于洪峰水位出现。（ ）

32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。（ ） 33. 河流的断面河相关系系数值越大，河槽越宽浅，河流愈不稳定。（ ） 34. 在清水冲刷时，桥墩的局部冲刷深度与流速呈直线关系。（ ） 35.为缩短桥孔直径，可以采用加固河床，提高容许流速的办法。（ ） 36.在清水冲刷时，桥墩的局部冲刷深度与流速呈曲线关系。（ ）

37.一般来说，当河滩水深小于1m，或桥下冲刷前的平均流速小于1m/s时，需设置导流堤。（ ）

38. 位于河槽内的调治构造物基底应埋入总冲刷线以下不小于0.5m，位于河滩内时埋入总冲刷线以下不小于1.0m。（ ）

39.在设计涵洞孔径时，应以洞内流速不准大于容许流速来控制。（ ） 40.在设计无压力式涵洞时，尽量选用涵洞的底坡小于临界坡度。（ ）

二、填空题：

1.运用总流能量方程，必须同时满足下列条件：（1） （2） （3） （4） （5）

2. 实际液体在流动时产生水头损失的内因是 ，外因是边界条件的影响。

3.牛顿内摩擦定律适用条件是 ， 。 4.理想液体与实际液体的主要区别是是否存在液体的 。 5. 等压面与质量力 。

6. 某点的压强水头和该点的位置水头之和叫该点的 。

7. 在流量一定，渠道断面的形状、尺寸和壁面粗糙一定时，随底坡的增大，正常水深将 减小 ，临界水深将 。

8. 水力最优矩形断面的宽深比是 ，其水力半径等于 的一半。

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9. 在明渠水流中，对于a区水面曲线，当渠上水深h > hk时，断面比能Es随水深的增加而 ，

dEsdE ，s 。 dhdl10.水面曲线的形状及变化有 、 、 、 四

种类型。

11.从液流内部结构看，可分为 与 两种流动型态。

12. 当沸汝德数Fr>1则水流为 ；当实际水深h>hk时， 则水流为 。 13. 确定桥涵设计流量的方法主要有：按 资料推算，按 资料推算， 按 资料推算 。

14.通常垂线最大流速出现在水面下 处。

15. 桥涵水文的研究方法有三类： 、 、 。 16. 洪水三要素是指 、 、 。 18. 不连序系列频率分析方法主要有 和 两种。

19. 径流形成过程一般可分为 、 、 和 四个阶段

20. 建桥后河床冲刷由 、 、 三部分组成。

21. 历史洪水调查的主要工作是确定历史洪水的 、 和 。 22. 确定桥面高程应考虑的因素有通航水位、洪峰水位、 、 和 等。

23. 影响桥墩局部冲刷深度的主要因素有 、 、 、 和 等。

24. 大中桥水力计算的三大基本内容是 、 、 。 25．影响桥孔长度的主要因素有 与 。

26.桥位河段的水流图式，反映了建桥后水流和泥沙运动的变化规律，并表现了 、 及 三者之间的关系，成为桥孔计算的分析依据。 27. 判断小桥淹没出流的几何要素是桥下游水深大于临界水深 倍。 28. 根据行洪时水流是否将涵洞洞口淹没及淹没的程度，涵洞的水流图式分为 、 、 三种。

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29.小桥和涵洞孔径计算，要求合理地确定桥涵孔径的 、河床加固的 、壅水 、桥涵路基和桥涵顶面的 。

30.小桥和涵洞位置选择应以服从 、 、 和 为原则。

三、单选：

1. 不属于流线特点的选项是( )

A.光滑曲线 B.不是折线 C.不可以相交 D.不能表明流速大小 2.雷诺数的物理意义表示（ ）

A.粘滞力与重力之比 B.重力与惯性力之比 C. 惯性力与粘滞力之比 D. 压力与粘滞力之比

3.已知水流的沿程阻力系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（ ） A.层流区 B.紊流光滑区 C. 紊流过渡粗糙区 D. 紊流粗糙区 4. 粘性底层厚度δ随Re的增大而（ ）

A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定 5.谢才系数C与沿程水头损失系数λ的关系为（ ）

A. C与λ成正比 B. C与1 / λ成正比 C. C与2成正比 D. C与  成正比 5. 已知谢才系数C=40 m1/2/s，则沿程阻力系数λ= ( )

A. 0.02 B. 0.049 C. 0.48 D. 1.96

6.有两条梯形断面渠道a、b，已知其流量、边坡系数、底坡和底宽均相同，但糙率n1＞n2，则其均匀流水深h01和h02的关系为（ ）

A. h01＞h02 B. h01＜h02 C. h01=h02 D.无法确定 7.佛汝德数Fr是判别下列哪种流态的重要的无量纲数 （ ） A. 急流和缓流 B.均匀流和非均匀流 C.层流和紊流 D.恒定流和非恒定流

8.有一明渠均匀流，通过流量Q=55m3/s，底坡i =0.0004则其流量模数K ( ) A. 151250 B. 1.375×105 m3/s C. 2750 m3/s D. 2750 9. 两种矩形断面渠道，其过水面积A，糙率n，底坡i均相等，但是底宽b及水深h不同，渠道①：b1×h1 = 4×1m；渠道②：b2×h2 = 2×2m，比较渠道中通过

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1的流量相对大小为 ( )

A. Q1 = Q2 B. Q1 > Q2 C. Q1 < Q2 D. 无法确定 10.有两条梯形断面渠道a、b，已知其流量、边坡系数、糙率和底宽均相同，但底坡i1＞i2，则其均匀流水深h01和h02的关系为（ ）

A. h01＞h02 B. h01＜h02 C. h01=h02 D.无法确定 11.明渠中发生aⅠ型水面曲线，则水流属于 （ ） A.急流 B.缓流 C.均匀流 D.层流

12.矩形断面渠道最小断面比能Esmin与相应的临界水深hk之比Esmin / hk =（ ） A．2.0 B. 1.5 C. 1.0 D. 0.5

13.矩形断面渠道最小断面比能Esmin与相应的临界水深hk之比Esmin / hk =（ ） A．2.0 B. 1.5 C. 1.0 D. 0.5

14.一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的流速点是（ ）

A．0.2h、0.6h、0.8h B．0.2h、0.4h、0.8h C．0.4h、0.6h、0.8h D．0.2h、0.4h、0.6h

15.利用流速仪对宽浅河道进行流速测试时，水面宽度为50m，所需最少垂线数为（ ）

A．12 B．10 C．8 D．6

16. 甲乙两流域除河网密度甲大于乙的外，其它流域下垫面因素和气象因素均相同，对相同降雨所形成的流量过程，甲流域的洪峰流量比乙流域的（ ） A．峰现时间晚、洪峰流量小 B．峰现时间早、洪峰流量小 C．峰现时间晚、洪峰流量大 D．峰现时间早、洪峰流量大

17.甲、乙两流域除流域植被率甲大于乙外，其它流域下垫面因素和气象因素均相同，对相同降雨所形成的流量过程，甲流域的洪峰流量比乙流域的( ) A．峰现时间晚、洪峰流量大 B．峰现时间早、洪峰流量大 C．峰现时间晚、洪峰流量小 D．峰现时间早、洪峰流量小

18.在同一气候区，河流从上游向下游，其洪峰流量的Cv值一般是（ ）。 A．逐步增大 B.逐步减少 C.不变 D．无法确定 19. 关于小流域设计流量的特点，下列哪项不正确（ ）。

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A.大中桥推算设计流量的方法均能适用于小流域。 B.小流域的最大洪水多由暴雨形成。

C.流域面积小，坡度陡，汇流时间短，洪水暴涨暴落，历时短暂，泛滥范围较小

D.小流域的洪水能够留下明显的痕迹，能够比较容易地调查到较为可靠的历史洪水资料。

20. 当有实测资料时，可按水文统计的频率分析方法确定设计洪峰流量，其选样的方法是（ ）

A．最大值法 B．年最大值法 C．超定量法 D．超均值法 21.频率为5%的洪水，其重现期为( )

A．5年一遇 B．95年一遇 C．20年一遇 D．200年一遇 22. 偏差系数Cs﹥0，说明随机变量x ( )

A．出现大于均值x的机会比出现小于均值x的机会多 B．出现大于均值x的机会比出现小于均值x的机会少 C．出现大于均值x的机会和出现小于均值x的机会相等 D．出现小于均值x的机会为0

23.某水文变量频率曲线，当、Cv不变时，增大Cs值时，则该线( ) A.两端上台、中部下降 B.向上平移 C.呈顺时针方向转动 D. 呈逆时针方向转动

24水文现象中，大洪水出现机会比中、小洪水出现机会小，其密度曲线为( ) A．负 偏 B．对 称 C．正 偏 D．双曲函数曲线 25，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．任一频率的洪水 D．历史最大洪水 26.变差系数Cv的取值与流域的一般关系是（ ）

A.大流域的Cv值比小流域的大些 B. 大流域的Cv值比小流域的小些 C. 小流域的Cv值有可能小于0 D. Cv值的大小与流域面积无关 27.用配线法进行频率计算时，判断配线是否良好所遵循的原则是（ ） A．抽样误差最小的原则 B．统计参数误差最小的原则 C．理论频率曲线与经验频率点据配合最好的原则 D．设计值偏于安全的原则 28.在水文计算中进行相关插补延长资料时，一般要求相关系数( ) A．绝对值大于1 B．绝对值大于0.8 C．大于0.5 D．不等于0

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29.用暴雨资料推求设计洪水的原因是 ( )

A．用暴雨资料推求设计洪水精度高 B．用暴雨资料推求设计洪水方法简单 C．流量资料不足或要求多种方法比较 D．大暴雨资料容易收集 30. 可能最大暴雨是指（ ）。

A．流域上发生过的最大暴雨 B.调查到的历史最大暴雨

C.特大洪水对应的暴雨 D.现代气候条件下一定历时内的最大暴雨 31.地区经验公式法计算设计洪水，一般( )

A．仅推求设计洪峰流量 B．仅推求设计洪量 C．推求设计洪峰和设计洪量 D．仅推求设计洪水过程线 32.洪水频率计算中，特大洪水处理的内容主要是( ) A．插补展延洪水资料 B.代表性分析 C．经验频率和重现期计算 D．选择设计标准

33. 某流域两次暴雨，除降雨强度前者小于后者外，其它情况均相同，则前者形成的洪峰流量比后者的 ()

A．峰现时间早、洪峰流量大 B．峰现时间早、洪峰流量小 C．峰现时间晚、洪峰流量小 D．峰现时间晚、洪峰流量大 34.用来表示输沙特征的常用指标是( ) A．含沙量、流量 B．流量、输沙率 C．输沙率、含沙量 D．输沙率、输沙量

35.由于假定局部冲刷是在一般冲刷完成后进行的，因此通常取桥墩上游不远处，一般冲刷终止后的未受绕流影响的墩前天然流速称为( )

A．冲止流速 B．起动流速 C．行近流速 D．均衡流速 36. 普通不通航河段，桥面中心最低标高包括哪些部分（ ）

①设计水位Hs ； ②桥下净空高度Δhj； ③桥梁上部构造建筑高度ΔhD； ④各种水面升高值之和h；⑤流冰或流木水位

A. ①②③④ B. ①②③④⑤ C. ②③④ D. ②③⑤ 37.桥下河床全断面发生的冲刷现象是（ ）

A．河床自然演变冲刷 B．一般冲刷 C．桥墩局部冲刷 D．桥台局部冲刷

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38. 在平原顺直河段建桥时，桥孔对河槽、河滩的影响是（ ） A.河槽、河滩均不得压缩 B.河槽、河滩均可压缩 C.河槽可压缩、河滩不得压缩 D.河滩可压缩、河槽不得压缩 39.桥下断面一般冲刷现象是由于哪项的结果。（ ）

A．河床自然演变 B．暴雨、泥石流等自然灾害 C．水流受墩台阻挡，在墩台附近发生冲刷 D．桥孔压缩了水流过水断面 40.大中桥孔径（桥长）计算是以下列哪项作为控制条件的（ ） A．容许不冲刷流速 B．桥前壅水高度 C．冲刷系数 D．设计洪水标准

41．桥下一般冲刷产生的根本原意是（ ）

A.桥墩的阻水作用 B.桥孔对水流的压缩作用 C.桥前壅水作用 D.河流自然演变作用

42.可以采用程序试算法计算小桥孔径，正确的计算步骤是（ ）

(1)桥下河床允许流速;(2)出流形式判定;(3)河床实际情况、建桥河段附近建材；(4)河床天然水深、临界水深计算；(5)判别是否满足设计要求；(6)确定设计各要素；(7)桥孔长度、桥前水深计算

A. (1)(4)(2)(7)(5)(6)(3) B. (4)(7)(5)(6)(3)(2)(1) C. (3)(1)(4)(2)(7)(5)(6) D. (3)(2)(1)(4)(7)(5)(6) 43. 桥孔设计时首先应满足的要求是（ ）

A.保证通航安全 B.保证设计洪水安全通过 C.保证桥下河床不发生淤积 D.保证流冰、流木的安全通过

44, 涵洞适用于流量_______，漂浮物_______，不受路堤高度限制的河沟或灌溉水道。（ ）

A. 小 ，少 B. 小， 多 C. 大， 少 D. 大， 多

45.当涵洞的进水口断面全部被淹没，而出水口断面没有完全被淹没，这种形式称为（ C ）

A.无压力式涵洞 B.半压力式涵洞 C.压力式涵洞自由式出流 D.压力式涵洞淹没式出流 46.小桥的孔径（桥长）计算是以哪项做为控制条件的（ ）

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A.桥前用水高度 B.容许不冲刷流速 C.冲刷系数 D.设计洪水标准

四、回答题：

1. 明渠均匀流的特性。 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。 ②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Gi恰与固体壁面对液流的阻力T相平衡。 2. 明渠均匀流发生的条件。

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渠道中没有桥梁墩台、闸、堰等等和其它障碍物。 3.洪水调查工作包括哪些？ （1）河段踏勘； （2）现场访问；

（3）形态断面及计算河段选择； （4）野外测量。

4.何谓设计流量？它对桥位设计有何重要影响？

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

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的浪费，过小则难以保证桥梁工程的安全。 5.什么是特大值处理？为什么要进行特大值处理？

通过水文实测，洪水调查和文献考证资料组成的年最大流量系列中，会出现突出的特大值（特大洪水流量）与其它值（一般洪水流量）之间有显著的脱节现象，造成系列的不连续性，在统计计算中，不能把这些特大值与其他数值同等对待，而需要进行适当地处理或调整，即所谓的特大值处理（或特大洪水的处理）。 理由是：通过特大值的处理，考虑了特大洪水的影响，可以起到延长系列的作用，能增强系列的代表性，减少各参数值的抽样误差，提高计算结果的稳定性和可靠性。

6.怎样进行水文相关分析？它在水文上解决哪些问题？

相关分析步骤：①从成因上分析影响因变量的主要因素，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当密切相关及关系可靠时，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。 7. 河床演变的主要影响因素有哪些？

(1)流量大小及变化；(2)河段来沙量及来沙组成；(3)河段比降；(4)河床地质情况；(5)河床形态

8. 根据流量观测资料推算大中桥设计流量，适线法的计算步骤。

(1） 将已知的随机变量系列，按大小递减次序排列，计算各项变量的经验频率，并在几率格纸上绘出经验频率点群，必要时也可以目估绘出经验频率曲线。 （2） 应用矩法公式计算均值Q和变差系数Cv，并假定Cs=m·Cv（我国一般取m=2--4）， 在绘有经验频率（或曲线）的同一海森概率格纸上，绘出经验频率曲线。

（3） 观察理论频率曲线与经验频率曲线的符合程度，反复调整统计参数。直到两者符合的最好为止，即可确定统计参数均值Q、Cv、Cs的采用值及采用的理论频率曲线。

9. 桥梁墩台局部冲刷的基本概念及对其影响的主要因素。

由于桥墩对水流的干扰作用，墩前及墩侧产生了不利于床面稳定的局部水流，剧烈冲刷桥墩迎水端及其周围的泥沙，形成局部的冲刷坑成为桥梁墩台局部冲刷。

对其影响的主要因素是涌向桥墩的流速、桥墩宽度、桥墩形式、墩前水深及床沙粒径等。

10. 桥面高程如何确定？不通航和通航的桥面高程计算式。

桥面高程是指桥面中心线上最低点的高程，必须满足桥下通过设计洪水、流冰、流木和通航的要求，并且应该考虑壅水、波浪、水拱、河湾凹岸水面超高以及河

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床淤积等各种因素引起的桥下水位升高。

不通航河段：（1）按设计洪水位计算桥面高程：HminHshhjhD

（2）按流冰水位计算桥面高程：HminHSBhjhD

按通航要求的桥面标高计算：HminHtnHMhD 11. 影响小桥孔径的因素是什么？

（1）设计流量Qs。一般根据雨量资料推算设计流量。

（2）桥前允许壅水高度。应注意保护农田，避免被一般洪水淹没。

（3）河床加固所对应的容许流速。流量相同时，河床加固的越好，容许流速就越高，桥前壅水就越高

12. 涵洞出口产生局部冲刷的主要原因是什么？ 涵洞出口产生局部冲刷的主要原因有： （1）涵洞出口流速大于土壤允许不冲刷流速；

（2）涵内坡度较陡，流速较大，但出涵后沟槽坡度变缓，水流由洞内的激流变为缓流，在出口处形成水跃，水流紊动性增加造成的冲刷；

（3）涵洞轴线与沟槽轴线形成一个交角，出口水流在转向时对沟槽壁造成局部冲刷。

13. 在孔径计算中，小桥涵与大中桥有何不同特点？

答：小桥涵一般不允许河底发生冲刷，可以根据河床加固铺砌的类型，选择适当的容许（不冲刷）平均流速做为设计流速；而大中桥允许河床发生一定的冲刷，一般采用天然河槽平均流速做为设计流速。 14. 与小桥相比，涵洞孔径计算有哪些特点？

（1）涵洞孔径计算除解决跨径尺寸外，同时还应从经济角度出发确定涵洞的台高；

（2）计算涵洞孔径时，要考虑洞身过水阻力的影响；

（3）控制涵前水深和满足孔径断面一定的高度比例是涵洞孔径计算的重要控制条件；

（4）在涵洞孔径计算中，要考虑水流充满洞身触及洞顶的情况。

五、绘图说明题

在下列图中绘图说明水流通过小桥的简化图示；并指出出流的方式、判定条件和桥下水力特征。

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略解：

六、计算题

1． 某水库址断面处有1958年至1995年的年最大洪峰流量资料，其中最大三年洪峰流量为7500m/s，4900 m/s，和3800m/s，由洪水调查知道，自1835年至1957年间，发生过一次特大洪水，洪峰流量为9700 m/s，并且可以肯定，调查期内没有漏掉6000 m/s以上的洪水，使用独立样本法分别计算分别计算各洪水的经验频率。

2.以求得某桥位断面年最大洪峰流量频率计算结果为365m/s，Cv=0.72，Cs = 3Cv，试推求该桥位断面50年一遇的设计洪水流量。皮尔逊Ⅲ型曲线离均系数Φ值见表

3

3

3

3

3

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3.某一矩形断面渠道底宽b=5m，通过的流量为Q = 10m/s,求临界流时的临界水深，最小断面比能Esmin

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Q2解：(1)计算临界水深：

Ak3Ak3Q23gBkBkgBk23

hkQ2gBk211020.74m9.81523A3Q2Abhkv2矩形断面临界流时：hk2gbgAbbg

（2）计算最小断面比能Esmin：

h3v2Esminhkhkkhk1.50.741.11m2g224. 有一棱柱形渠道，其过水断面形状为梯形，底宽b=10m，边坡系数m=1.0，流量Q=15m/s,求临界水深及最小断面比能。

解：（1）对于梯形面积有：A(bmh)h; Bb2mh

（2）当m、b一定A3/Bf(h)，假定h=0.4m，0.5m，0.6m，0.7m，计算相应的A3/B3值，结果见下表，并绘制h～A/B关系曲线。

3

Q2（3）试算：当h=0.4m时，A(bmh)h(101.00.4)0.44.16m2；

Bb2mh1021.00.410.8m

A3(4.16m2)36.67m5；其余类推，计算结果列表所示 B10.8mh(m) A(m2) B(m) A3/B(m5) 0.4 4.16 10.8 6.67 0.5 5.25 11.0 13.15 0.6 6.36 11.2 22.96 0.7 7.49 11.4 36.86 3由表可得h～A/B关系曲线。

32262 （4）从图上求hk，由临界水深判别式：AQ115m/s22.94m5

2 Bg9.81m/s此值在图上查得hk=0.596m

( 5 )计算最小断面比能Esmin： 先求Ak

Ak(bmhk)hk(101.00.596)0.5966.315m2

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临界流时断面的流速：

Ak=vQkAkQ152.375m/s

(bmhk)hk6.315

最小断面比能Esmin12.3752hk0.5960.883m

2g29.81vk25． 已知一矩形渠道糙率n=0.02，底坡i=0.0001，底宽b=4m，在发生均匀流时，过水断面形状满足水力最优（佳）断面。求：（1）均匀流时渠道通过的流量；（2）均匀流时佛汝德数及临界水深。 （本小题8分）

解：（1）因渠道断面为矩形，根据明渠流最优水力断面的关系

b2；可得h0 = b/2 = 4/2 = h02m。

水力半径：RAbh0421m

b2h04221120.0001232由谢才公式：vRi130.5m/s

n0.02A计算流量：QAvAbh00.5424m3/s

（2）计算佛汝德数：

Fr2FrQ2BgA3v2gh0Frvgh0;取=1.0，g=9.81

vgh040.1139.812Ak3Ak3Q23计算临界水深：gBkBkgBk2Q2

hk3Q2gBk231420.46m9.81426. 某水文站具有1977~2015年的年最大流量资料，其中最大的两次洪水流量为8100 m3/s和4500 m3/s。又经洪水调查后得知8100 m3/s是1810年以来排在第2位的特大洪水，而4500 m3/s则不是特大洪水。请确定这两次洪水的重现期。

解：有给定的条件可知：调查考证其N=2015-1817+1=199年，实测期n=2015-1977+1=39年；

（1）流量为8100 m3/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。

（2）流量为4500m3/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第2，

则其频率P=2/(39+1)=5%,期重现期T=1/P=20年。

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7. 在某一桥位处，缺乏系统的水文资料，经向有关部门和桥址附近两岸居民访问调查和测量，获悉在近99年曾发生过五次特大的洪水，1882年发生的洪水最大，其次是1935年，第三次是1967年，第四次是1955年，第五次时1974年。其中获得较为可靠的水位标高和，按形态法求得，。又经现场查勘，按所得平均洪水位算得(年最大洪水的均值)为3250m3/s，经查阅全国水文分区Cs/Cv经验关系表得Cs/Cv=3，试粗略计算频率p=2% 的设计流量。（Φ表见教材p54）

1号洪水：p(1882)1解：（1）计算经验频率：

5号洪水：p(1974)5111%n1991

555%n1991由PⅢ分布函数公式：QP(1CvP)QKPQQQ1820064002.523;KP551.969Q3250Q3250（2）计算模比系数比：

1CvP12.523K所以K=P1===1.281KP51CvP51.969而KP1可得Cv=K1(a)P1KP5（3）试算法求系列的变差系数Cv： 由Cs/Cv=3，假定Cv=0.5，得Cs=1.5

据p=1%、Cs=1.5 查得φp1=3.33； 又据p=5%、Cs=1.5 查得φp5=1.95；代入（a）式得

Cv=K11.28110.338

P1KP53.331.2811.95经计算，比假定值偏小。 再假定Cv=0.4，得Cs=1.2

查得φp1=3.15，φp5=1.91；代入（a）式得

Cv=K11.28110.3996

P1KP53.151.2811.91（4）求设计频率p=2%的设计流量Q p=2%

由Cv0.4, 得Cs1.2, 查得P=2%=2.62由分布函数公式：QP(1CvP)Q所以QP2%(10.42.62)32506656m3/s

8.辽东北部山区的某一桥位处，经过向有关部门和桥址附近两岸老居民访问调查和水文测量

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（勘测年份至2010年），获得以下资料：

（1）1921年发生的洪水最大，其次是1935年；第三是1967年，第四是1955年。 （2）选择居民所指出的较为可靠的1967年和1955年洪水痕迹，测量定位桥位处的水位标高H67年、H55年，根据现场确定的洪水坡降、河床断面、河床糙率，用形态断面法求得Q67=10946m3/s，Q55=10111m3/s。 （3）桥址处的流域面积为7500km2

求洪水设计频率p=2%的设计流量Q2% （全国Cv, Cs/Cv见教材p91--96） Φ表见教材p54；

解：（1）求Cv与Cs值：桥位处于赣江区，流域面积为F=7500km2，查表得Cv=0.45，Cs/Cv=3, 得Cs=1.35

（2）求洪水经验频率p：

最大洪水发生年代1921年到勘测年份2010年共89年，1967年和1955年的洪水为

p3(67)89年中第三位和第四位大的洪水，其经验频率为：

p4(55)m33.3%n1891

m44.4%n1891（3）求流量模比系数K：由K=1+CvΦ，当P3(67) =3.3%，Cs=1.35，查得：Φ3。3%=2.351； 可得K3。3%=1+0.45×2.351=2.058

P4(67) =4.4%，Cs=1.35，查得：Φ4.4%=2.072；可得K4。4%=1+0.45×2.072 1=1.932 按设计频率为P=2%，Cs=1.35，查得：Φ2%=2.69；可得K3=1+0.45×2.69=2.21 （4）推求设计流量Qp% :

若按67年洪水流量推算

Q2%KK2.2132%Q2%2%Q3(67)10946117m5/4 sQ3(67)K3K2.058.3%3.3%若按55年洪水流量推算

Q2%KK2.212%Q2%2%Q3(55)1011111565m3/s Q3(55)K4.4%K4.4%1.932（5）综合按55，67年的洪水推算p=2% 的设计流量的结果，从安全考虑取 Q2%=11754m3/s 。

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9.某桥位断面的设计洪水位为62.85m，设计最高通航水位为60.20m，通航净空高度为8m，各种水面升高值和为0.45m，简支梁桥，桥跨的结构高度为1.8m，安全净空0.5m，其它影响因素忽略不计，是确定该桥的桥面标高。 解：（1）按设计洪水通过的桥面标高计算：

HminHshhjhD62.850.450.51.865.6m

（2）按通航要求的桥面标高计算：HminHtnHMhD60.2081.8070.00m 因70＞65.6，故从以上计算结果得出，可按通航要求控制桥面标高，即最终确定桥面标高为70.00m。

10. 某桥位的设计洪水位为Hs=111.05m，一般冲刷深度为13.10m，局部冲刷深度为2.2m，基础安全埋深3m，其它因素不计，试确定桥下最低冲刷线高程、最低冲刷线深度和桥墩基础底部高程。

解：（1）桥墩最低冲刷线高程计算：HminHshphb111.0513.102.2095.75m （2）最低冲刷线深度计算：H1hphb13.102.2015.3m （3）桥墩基础底部高程：H2hminh95.753.092.75m

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