水力學(xué)與橋涵水文試卷及答案

1、水力學(xué)與橋涵水文課程試卷（一）一、填空題（每題2分，共20分）徑流形成過程一般可分為降雨、流域蓄滲和坡面漫流、河槽集流四個階段。河流的基本特征一般可用河流斷面、河流長度、和河流比降來表示。泥沙按其在河流中的運動形式可分為懸移質(zhì)、推移質(zhì)、床沙三部分。水文現(xiàn)象的共同特點是隨機性、周期性、地區(qū)性。河流水量補給可分為雪源類、雨源類、雨雪源類。建橋后河床沖刷由自然演變沖刷、橋下斷面一般沖刷、墩臺局部沖刷三部分組成。洪水三要素是指洪峰流量、洪水總量、洪水過程。根據(jù)涵洞出水口是否被下游淹沒，可把涵洞的水流圖式分為自由式出流和淹沒式出流兩類。大中橋水力計算的三大基本內(nèi)容是橋長、橋面最低標高、基礎(chǔ)最小埋置深度。

2、河川徑流按形成徑流量的原因區(qū)分可分為洪水徑流量、枯水徑流量。洪水三要素包括洪峰流量、洪水總量、洪水過程。涵洞按洞頂填土情況分為明涵、暗涵。從徑流形成過程來看，影響徑流變化的主要因素可分為氣候因素、下墊面因素兩類。水文資料的來源主要有水文觀測站資料、洪水調(diào)查資料、文獻考證資料三方面。在橋位方案比選中，經(jīng)濟比較主要從工程費、運營費、投資回收期、經(jīng)濟效益四個方面比較。橋下斷面的沖刷由自然演變沖刷、橋下斷面的一般沖刷、橋梁墩臺周邊的局部沖刷三部分綜合組成。涵洞由洞身、洞口、基礎(chǔ)三部分組成。三點適應(yīng)法是指在經(jīng)驗頻率曲線上任選三個點，利用該三點處的流量值和相應(yīng)的頻率，推求三個統(tǒng)計參數(shù)的初試值，再通過適線法

3、確定統(tǒng)計參數(shù)值的方法。通常垂線最大流速出現(xiàn)在水面下0.2h處。河流的基本特征一般用河流斷面、河流長度、河流比降來表示。河床演變可分為縱向變形、橫向變形兩種。別列柳伯斯基理論的核心是橋下過水面積擴大到使橋下流速等于天然河槽流速時，橋下沖刷即停止。根據(jù)行洪時水流是否將涵洞洞口淹沒及淹沒的程度，涵洞的水流圖式分為無壓力式、半壓力式、壓力式三種。根據(jù)涵洞洞身的構(gòu)造型式不同，涵洞可分為箱涵、拱涵、圓管涵、倒虹吸涵、蓋板涵等。通常垂線平均流速出現(xiàn)在水面下0.6h處。二、名詞解釋（每題4分，共20分）造床流量：為了便于對河床演變進行研究，用一個與多年流量過程的綜合造床作用相當?shù)牧髁孔鳛榇砹髁?。橋孔凈長：橋

4、孔長度扣除全部橋墩寬度后的長度成為橋孔凈長。重現(xiàn)期：彎曲系數(shù)：河道全長與河源到河口的直線長度之比。河槽集流：坡面匯流由溪而澗進入河槽，最后到達流域出口斷面的過程。設(shè)計流量：符合規(guī)定頻率標準的流量。流域：一條河流兩側(cè)匯集水流的區(qū)域稱為該河流的流域。河相關(guān)系：河流在水流、泥沙及河床的長期相互作用下，能形成與所在河段具體條件相適應(yīng)的某種均衡狀態(tài)，這種均衡狀態(tài)與河流的有關(guān)部門要素常存在某種函數(shù)關(guān)系，這種函數(shù)關(guān)系稱為河流的河相關(guān)系。沖止流速：橋下一般沖刷停止時垂線平均流速。臨界水深：在斷面形式與流量給定的條件下，相對應(yīng)于斷面比能為最小時的水深。徑流總量：一段時間內(nèi)通過河流過水斷面的總水量。造床流量：為了

5、便于對河床演變進行研究，用一個與多年流量過程的綜合造床作用相當?shù)牧髁孔鳛榇砹髁?，稱為造床流量。橋孔長度：設(shè)計水位上兩橋臺前緣之間的水面寬度。含沙量：單位體積的水流所含懸移質(zhì)的數(shù)量。三、問答題（1、3、4、5、6每題7分，2題5分，共40分）橋位設(shè)計的基本原則有哪些？答：1、以地區(qū)發(fā)展為第一要素；2、處理好道路與橋梁的關(guān)系；3、跨河構(gòu)造物的布設(shè)應(yīng)保障天然河水的順利宣泄并順應(yīng)預(yù)計河道的自然演變；4、保證跨河構(gòu)造物對車輛安全穩(wěn)定的服務(wù)態(tài)勢；5、最佳的綜合技術(shù)經(jīng)濟指標；6、盡量選用與自然環(huán)境協(xié)調(diào)美觀的橋型。河床演變的主要影響因素有哪些？答：1、流量大小及變化；2、河段來沙量及來沙組成；3、河段比降；

6、4、河床地質(zhì)情況；5、河床形態(tài)平原區(qū)橋涵布設(shè)要點是什么？答：1、在彎曲河段上，高水位可能會產(chǎn)生截彎取直的地方，路堤最易被沖成缺口，宜在主槽上集中設(shè)置橋梁，采取一河一橋布置；2、在游蕩性河段上布設(shè)橋梁，應(yīng)采取必要的導(dǎo)流措施，使主槽的擺動有所約束，從而歸于趨槽；3、在分汊河段上修建橋梁，河道上具有兩個以上的主槽，一般均宜在各主槽上分別建橋，盡量少改變水流的天然狀態(tài)。如何確定橋面最低高程？影響橋面最低高程的因素有哪些？答：橋面最低標高的確定受到設(shè)計洪水水位、設(shè)計最高通航水位、因橋梁建筑而引起的水位升高、水面漂浮物、通航船只凈高以及橋梁結(jié)構(gòu)物高度、道路線型布設(shè)的需要等因素的綜合影響，因此應(yīng)從地區(qū)政治、

7、經(jīng)濟、軍事、交通運輸業(yè)的發(fā)展及工程的技術(shù)經(jīng)濟合理為基點，綜合分析，確定此標高值。試述橋梁墩臺局部沖刷的基本概念及對其影響的主要因素。答：由于橋墩對水流的干擾作用，墩前及墩側(cè)產(chǎn)生了不利于床面穩(wěn)定的局部水流，劇烈沖刷橋墩迎水端及其周圍的泥沙，形成局部的沖刷坑成為橋梁墩臺局部沖刷，對其影響的主要因素是涌向橋墩的流速、橋墩寬度、橋墩形式、墩前水深及床沙粒徑等。什么叫做適線法？為什么要用它來確定Cs？答：適線法的基本原理就是讓理論曲線與經(jīng)驗曲線相吻合，當兩曲線吻合較好時皮爾遜三型曲線幾個參數(shù)的可信度就比較高，在三個參數(shù)中，平均流量可以直接根據(jù)數(shù)據(jù)計算得出，比較準確，穩(wěn)定的變差系數(shù)需要20-30年的資料，

8、而穩(wěn)定的偏差系數(shù)需要100年以上的資料，因此從理論公式的準確性來講只有Cs相對誤差較大，所以要用它來確定Cs。洪水調(diào)查工作包括哪些？答：1、河段踏勘；2、現(xiàn)場訪問；3、形態(tài)斷面及計算河段選擇；4、野外測量。5、橋位選擇的一般要求有哪些？答：1、服從路線總方向及建橋的特殊要求；2、橋軸線為直線或為曲率小的平滑曲線；3、少占農(nóng)田，少拆遷，少淹沒；4、有利于施工；5、適應(yīng)市政規(guī)劃，協(xié)調(diào)水運、鐵路運輸，滿足國防、經(jīng)濟開發(fā)等需要。與小橋相比，涵洞孔徑計算有哪些特點？答：1、涵洞洞身隨路基填土高度增加而增長，洞身斷面的尺寸對工程數(shù)量影響較大，因此計算涵洞孔徑時，還要求跨徑與臺高應(yīng)有一定比例關(guān)系，其經(jīng)濟比例

9、通常為1:11:1.5；2、計算涵洞孔徑時，要考慮洞身過水阻力的影響；3、涵洞孔徑較小，通常都采取人工加固河床的措施來提高流速，以縮小孔徑；4、為提高泄水能力，最大限度地縮小孔徑，降低工程造價，在涵洞孔徑計算中，要考慮水流充滿洞身觸及洞頂?shù)那闆r。按照河床演變特點劃分，河段可以分為哪幾類？答：河段可以分為峽谷性河段、穩(wěn)定性河段、次穩(wěn)定性河段、變遷性河段、游蕩性河段、寬淺性河段、沖積漫流性河段。橋梁位置的選擇一般要求有哪些？答：1、橋梁位置盡可能設(shè)在河道順直、主流穩(wěn)定、河槽能通過較集中流量的河段上。2、橋梁位置應(yīng)選在河灘較窄、河槽最寬處。3、橋梁位置應(yīng)盡可能與中、高水位時的洪水流向正交。4、與河岸

10、斜交的橋位，應(yīng)避免在引道上游形成水袋與回流區(qū)，以免引起道路路基遭受水害。5、當城市和重要工業(yè)區(qū)有特殊防洪要求時，橋梁宜設(shè)在上游河段，5、橋梁宜設(shè)在地質(zhì)構(gòu)造單一、巖層完整、埋藏較淺、土層堅實、地質(zhì)條件良好的地段，7、地震區(qū)橋梁，應(yīng)按現(xiàn)行的中華人民共和國交通部部頒標準公路工程技術(shù)標準的有關(guān)規(guī)定設(shè)置。簡述皮爾遜型曲線方程的參數(shù)變化對曲線形狀的影響。答：平均流量越小，曲線越平緩，Cv值越大，曲線傾斜度越大，Cs值越大，曲線下凹曲率越小，左半部分斜率越大，右半部分斜率越小。橋孔布置與孔徑大小應(yīng)符合哪些一般原則？答：1、應(yīng)保證設(shè)計洪水和它所攜帶的泥沙順利宣泄；2、應(yīng)與天然河流斷面的流量分配相適應(yīng)；3、應(yīng)考

11、慮河床變形和水流變化對橋梁的影響；4、應(yīng)充分考慮不同建橋方案對河道產(chǎn)生的不利變形影響；5、應(yīng)充分考慮橋孔布設(shè)對航運或港口發(fā)展的長遠影響；6、應(yīng)盡可能照顧當?shù)氐陌l(fā)展規(guī)劃，與農(nóng)電水利設(shè)施相配合；7、對跨徑在60m以下的橋孔，盡可能采用標準跨徑；8、應(yīng)注意地質(zhì)情況，橋梁的墩臺基礎(chǔ)避免設(shè)在斷層、溶洞等不良地質(zhì)處；9、應(yīng)考慮施工條件和經(jīng)濟效益，做全面的技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇合理的橋孔設(shè)計方案。影響徑流的主要因素是什么？答：影響徑流的主要因素是氣候因素和下墊面因素，氣候因素包括降雨強度和蒸發(fā)，下墊面因素包括幾何因素、自然地理位置因素和人類活動因素。如何確定橋面最低高程？影響橋面最低高程的因素有哪些？答：對于普

12、通不通航河段，橋面中心最低標高=設(shè)計水位+橋下凈空高度+橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度+各種水面升高值之和；對于有流冰流木漂浮物通過的河段，橋面中心最低標高=最高流冰或流木水位+橋下凈空高度+橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度；對于通航河段，橋面中心最低標高=設(shè)計最高通航水位+按通航等級確定的基本通航凈空高度+橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度，影響橋面最低標高的因素包括設(shè)計洪水水位、設(shè)計最高通航水位、因橋梁建筑引起的水位升高、水面漂浮物、通航船只凈高以及橋梁結(jié)構(gòu)物高度、道路線型布設(shè)的需要等。1. 適線法確定設(shè)計洪水流量的步驟？（1）將已知的隨機變量系列，按大小遞減次序排列，計算各項變量的經(jīng)驗頻率，并在幾率格紙上繪出經(jīng)驗頻率點群，

13、必要時也可以目估繪出經(jīng)驗頻率曲線。（2）應(yīng)用矩法公式計算均值Q和變差洗漱Cv，并假定Cs=m*Cv。在我國，一般取m=24,在繪有經(jīng)驗頻率點群的同一幾率格紙上，繪出理論頻率曲線。（3）觀察理論頻率曲線與經(jīng)驗頻率曲線的符合程度，反復(fù)調(diào)整統(tǒng)計參數(shù)，直到兩者符合的最好為止，即可確定統(tǒng)計參數(shù)Q、Cv和Cs的采用值及采用的理論頻率曲線。2. 橋面高程如何確定？不通航和通航的橋面高程計算式？橋面高程是橋面中心線上最低點的高程，必須滿足橋下通過設(shè)計洪水，流冰、流木和通航的要求，并且應(yīng)該考慮雍水、波浪、水拱、河灣凹岸水面超高以及河床淤積等各種因素引起的橋小水位升高。 不通航：(1)按設(shè)計洪水位計算橋面高程H=

14、Hs+h+hj+hD（2）按流冰水位計算橋面高程 H=HsB+hj+hD 通航： H=Htn+Hm+hD橋涵水文一、名詞解釋1.輸沙率:單位時間內(nèi)通過過水斷面的泥沙的重量.P2202.重現(xiàn)期:等量或超量值隨機變量在多年觀測中平均多少年或多少次可能出現(xiàn)的時距.P2283.橋孔凈長;橋長扣除全部橋墩厚度后的長度.P2784.相關(guān)系數(shù):令r的平方=a與 a的乘積P253.5.河川徑流:地面徑流和地下徑流匯入河槽并沿河槽流動的水流.P2106.徑流系數(shù):徑流深度與降水量之比或凈與量與毛雨量之比.P2137.含沙量:單位體積渾水中所含泥沙的重量.P2208閉合流域:當?shù)孛娣炙€與地下分水線相重合,流域內(nèi)

15、的地面徑流及地下徑流都將通過集流斷面.P2099.水拱現(xiàn)象:河中漲水或在峽谷山口下游河段急瀉而下的洪水,可出現(xiàn)兩岸低,中間高的凸形水面.P28710.一般沖刷深度:一般沖刷停止時的橋下最大鉛垂水深.P29711.降水強度:單位時間內(nèi)的降水量.P21112.非閉合流域:P20913.累計頻率:等量或超量值隨機變量頻率的累計值.P22814.設(shè)計洪水:按規(guī)定頻率標準的洪水.P25915.橋下河槽最低沖刷線:橋梁墩臺處橋下河床自然演變等因素沖刷深度,一般沖刷深度及局部沖刷深度三者全部完成后的最大水深線.P30616.流域:河流斷面以上的集水區(qū)域,稱為該斷面以上河段的流域或匯水區(qū).P20817.副流:

16、水流中由于縱橫比降及邊界條件的影響,其內(nèi)部形成一種規(guī)模較大的旋轉(zhuǎn)水流.P22218PMP:19.水力粗度:泥沙顆粒在靜止清水中的均勻下沉速度.P219二、選擇題1下面哪個不是水文現(xiàn)象的特點 (B )P204A隨機性 B確定性 C周期性 D地區(qū)性2水文現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展，都具有偶然性，其變化(C)P204-205A雜亂無章B具有完全的確定性規(guī)律 C具有統(tǒng)計規(guī)律D沒有任何規(guī)律 3流域面積是指河流某斷面以上（D)P208A地面分水線和地下分水線包圍的面積之和 B地下分水線包圍的水平投影面積C地面分水線所包圍的面積 D地面分水線所包圍的水平投影面積4某河段上、下斷面的河底高程分別為725m和425m，河

17、段長120km，則該河段的河道縱比降為(D)P207A0.25B2.5C2.5%D2.57水位觀測的精度一般準確到(D)A1m B0.1m C0.01m D0.001m8用來表示輸沙特征的常用指標是(A)A輸沙率、含沙量 B流量、輸沙率 C含沙量、流量 D輸沙率、輸沙量9頻率為5%的洪水，其重現(xiàn)期為(C)P230A5年一遇 B95年一遇 C20年一遇 D200年一遇10甲乙兩河，通過實測年徑流量資料的分析計算，獲得各自的年徑流均值 和離均系數(shù)CV甲，CV乙如下： Cv乙0.25，二者比較可知(D)A甲河水資源豐富，徑流量年際變化大B甲河水資源豐富，徑流量年際變化小C乙河水資源豐富，徑流量年際變

18、化大D乙河水資源豐富，徑流量年際變化小14在水文頻率計算中，我國一般選配皮爾遜III型曲線，這是因為(B)P236A已從理論上證明它符合水文統(tǒng)計規(guī)律 B已制成該線型的值表供查用，使用方便C已制成該線型的kp值表供查用，使用方便 D經(jīng)驗表明該線型能與我國大多數(shù)地區(qū)水文變量的頻率分布配合良好 16頻率計算適線時，減小Cv值，頻率曲線將(B)A順時針轉(zhuǎn)動 B逆時針轉(zhuǎn)動 C平行上移 D平行下移17地區(qū)經(jīng)驗公式法計算設(shè)計洪水，一般(A)A僅推求設(shè)計洪峰流量B僅推求設(shè)計洪量 C推求設(shè)計洪峰和設(shè)計洪量D僅推求設(shè)計洪水過程線 19由于假定局部沖刷是在一般沖刷完成后進行的，因此通常取橋墩上游不遠處，一般沖刷終止

19、后的未受繞流影響的墩前天然流速稱為(A)A沖止流速 B起動流速 C行近流速 D均衡流速20設(shè)計洪水是指(A)P259 A符合設(shè)計標準要求的洪水 B設(shè)計斷面的最大洪水 C任一頻率的洪水 D歷史最大洪水 22甲、乙兩流域除流域植被率甲大于乙外，其它流域下墊面因素和氣象因素均相同，對相同降雨所形成的流量過程，甲流域的洪峰流量比乙流域的(C)A峰現(xiàn)時間晚、洪峰流量大 B峰現(xiàn)時間早、洪峰流量大 C峰現(xiàn)時間晚、洪峰流量小 D峰現(xiàn)時間早、洪峰流量小 24流域匯流過程主要包括(B) A坡面漫流和坡地匯流 B河網(wǎng)匯流和河槽集流 C坡地匯流和河網(wǎng)匯流 D坡面漫流和坡面匯流25某流域面積為500km2，多年平均流量

20、為7.5m3/s，換算成多年平均徑流深為(A)P213A473mm B500mm C805mm D887.7mm26某流域的一場洪水中，地面徑流的消退速度與地下徑流的相比(B)A前者小于后者 B前者大于后者 C前者小于等于后者 D二者相等27山區(qū)河流的水面比降一般比平原河流的水面比降(A)A大 B小 C平緩 D相當用暴雨資料推求設(shè)計洪水的原因是(B)A用暴雨資料推求設(shè)計洪水精度高 B用暴雨資料推求設(shè)計洪水方法簡單 C流量資料不足或要求多種方法比較 D大暴雨資料容易收集31在水文計算中進行相關(guān)插補延長資料時，一般要求相關(guān)系數(shù)(B)P256A絕對值大于1 B絕對值大于0.8 C大于0.5 D不等于

21、035歷史洪水的洪峰流量是由 得到的。(D)A在調(diào)查斷面進行測量 B 由調(diào)查洪峰流量的頻率曲線 C向群眾調(diào)查 D由調(diào)查的歷史洪水洪峰水位通過水力學(xué)方法計算36確定歷史洪水重現(xiàn)期的方法是(D)P262A根據(jù)適線確定B按暴雨資料確定 C按國家規(guī)范確定D由歷史洪水調(diào)查考證確定39天然河流設(shè)計最高通航水位標準中，洪水重現(xiàn)期最長是(D)P285和P288A5年 B10年 C15年 D20年40橋下河床全斷面發(fā)生的沖刷現(xiàn)象是（B）P297A河床自然演變沖刷 B一般沖刷 C橋墩局部沖刷 D橋臺局部沖刷43某河段上、下斷面的河底高程分別為439m和239m，河段長120km，則該河段的河道縱比降（D）P207

22、A0.17 B1.7 C1.7% D1.744某流域兩次暴雨，除降雨強度前者小于后者外，其它情況均相同，則前者形成的洪峰流量比后者的（B） A峰現(xiàn)時間早、洪峰流量大 B峰現(xiàn)時間早、洪峰流量小 C峰現(xiàn)時間晚、洪峰流量小 D峰現(xiàn)時間晚、洪峰流量大45一條垂線上測三點流速計算垂線平均流速時，應(yīng)從河底開始分別施測 處的流速。（A）P216 A0.2h、0.6h、0.8h B0.2h、0.4h、0.8h C0.4h、0.6h、0.8h D0.2h、0.4h、0.6h46某流域面積為500km2，多年平均流量為7.5m3/s，換算成多年平均徑流深為 （C）A887.7mm B500mm C473mm D8

23、05mm48P=5%的豐水年，其重現(xiàn)期T等于 （C） 年。 A5 B50 C20 D9552用適線法進行頻率計算時，判斷適線是否良好所遵循的原則是（C） A抽樣誤差最小的原則 B統(tǒng)計參數(shù)誤差最小的原則C理論頻率曲線與經(jīng)驗頻率點據(jù)配合最好的原則 D設(shè)計值偏于安全的原則54當降雨滿足初損后，形成地面徑流的必要條件是（B）。A、雨強大于植物截留B、雨強大于下滲能力 C、雨強大于填洼量D、雨強大于蒸發(fā)量55設(shè)計洪水的三個要素是（C）P259A設(shè)計洪水標準、洪峰流量、設(shè)計洪水歷時 B洪峰流量、設(shè)計頻率、洪水過程線C洪峰流量、洪水總量、洪水過程線 D設(shè)計洪水標準、洪水總量、設(shè)計洪水歷時56歷史洪水調(diào)查工作

24、不包括（C）P260A河段踏勘、現(xiàn)場訪問 B形態(tài)斷面及計算河段的選擇C現(xiàn)場河段流速測試 D野外測量、歷史文獻及資料搜集59橋下斷面一般沖刷現(xiàn)象是由于 的結(jié)果。（D）P297A河床自然演變 B暴雨、泥石流等自然災(zāi)害C水流受墩臺阻擋，在墩臺附近發(fā)生沖刷 D橋孔壓縮了水流過水斷面60大中橋孔徑（橋長）計算是以 作為控制條件。（C）P322A容許不沖刷流速B橋前壅水高度 C沖刷系數(shù)D設(shè)計洪水標準61降水形成的必要條件是（C ）。 A、充足的水汽和較高的空氣溫度 B、高氣壓 C、充足的水汽和氣團大規(guī)模抬升運動 D、較高的空氣溫度62山區(qū)河流的水面比降一般比平原河流的水面比降（D）A相當 B小 C平緩 D

25、大63甲乙兩流域除河網(wǎng)密度甲大于乙的外，其它流域下墊面因素和氣象因素均相同，對相同降雨所形成的流量過程，甲流域的洪峰流量比乙流域的（D）A峰現(xiàn)時間晚、洪峰流量小 B峰現(xiàn)時間早、洪峰流量小 C峰現(xiàn)時間晚、洪峰流量大 D峰現(xiàn)時間早、洪峰流量大 64在同一氣候區(qū)，河流從上游向下游，其洪峰流量的CV值一般是（ B ）。 A、逐步增大 B、逐步減少 C、不變 66某流域面積為500km2，多年平均降水量為1050mm，多年平均流量為7.5m3/s，該流域多年平均的徑流系數(shù)為 （B）P213A0.55 B0.45 C0.65 D0.5867泥沙的水力特性用 表示。（A）P219 A水力粗度或沉速 B含沙量 C輸沙率 D加沙力 68P=95%的枯水年，其重現(xiàn)期T等于 年。（D） A95 B50 C5 D2072在進行頻率分析時，當經(jīng)驗累積頻率點據(jù)較分散時，宜采用（D）P245 A試錯試線法 B三點試線法 C矩法 D特大值分析方法75設(shè)計洪水是指（A）P259A符合設(shè)計標準要求的洪水 B設(shè)計斷面的最大洪水 C任一頻率的洪水 D歷史最大洪水76當有實測資料時，可按水文統(tǒng)計的頻率分析方法確定設(shè)計洪峰流量，其選樣的方法是（C）P259A最大值法 B超定量法 C年最大值法 D超均值法 8