湖南自考:桥涵水文06286(含答案) - 图文(7)

2019-08-30 23:30

7、均匀流是否可同时为非恒定流?试举例例证

7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。

8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?

9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?

10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?

11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.

12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

13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。

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14、何谓波状水跃?工程中是否应避免产生?

14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.

15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.

16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?

17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?

18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。 19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

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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。 20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? 21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? 22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。

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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? 23.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? 24.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? 25.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? 26.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? 27.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,

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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? 28.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? 29.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? 30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 1解:

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。 3解:

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