橋涵水文與水力學(xué),攀枝花學(xué)院

《水力學(xué)與橋涵水文》—、填空題1、 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(gè)階段。2、 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。3、 表征河床穩(wěn)定性的指標(biāo)可分為橫向穩(wěn)定性系數(shù)和縱向穩(wěn)定性系數(shù)、綜合穩(wěn)定性系數(shù)三類。4、 泥沙按其在河流中的運(yùn)動形式可分為懸移質(zhì)、推移質(zhì)、床沙三部分。5、 水文現(xiàn)象的共同特點(diǎn)是隨機(jī)性、周期性、地區(qū)性。8、 洪水三要素是指_洪峰流量、洪水總量、洪水過程。9、 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。10、 大中橋水力計(jì)算的三大基本內(nèi)容是橋長、橋面最低標(biāo)高、基礎(chǔ)最小埋置深度。1、 水力學(xué)中常用的實(shí)驗(yàn)方法有原型觀測、模型試驗(yàn)兩種。2、 作用在液體上的力按力的物理性質(zhì)區(qū)分可有粘性力、重力、慣性力、彈性力、表面張力等。3、 復(fù)雜管路可分為串聯(lián)管路、并聯(lián)管路、管網(wǎng)。4、 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。5、 洪水三要素包括洪峰流量、洪水總量、洪水過程。6、 橋位測量的基本內(nèi)容有總平面圖、橋址地形圖、橋址縱斷面圖。7、 涵洞按洞頂填十.情況分為明涵、暗涵。1、 水面曲線的形狀及變化有降水曲線、壅水曲線、水躍現(xiàn)象、水跌現(xiàn)象四種類型。2、 判斷河段穩(wěn)定性和變形程度，通常以50年演變作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。3、 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。4、 水文資料的來源主要有水文觀測站資料、洪水調(diào)杳資料、文獻(xiàn)考證資料三方面。5、 在橋位方案比選中，經(jīng)濟(jì)比較主要從工程費(fèi)、運(yùn)營費(fèi)、投資回收期、經(jīng)濟(jì)效益四個(gè)方面比較。6、 橋下斷面的沖刷中自然演變沖刷、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。7、 按照寬頂堰理論，小橋下水流有自由式出流、淹沒式出流兩種水力圖式。8、 涵洞中洞身、洞口、基礎(chǔ)三部分組成。9、 三點(diǎn)適應(yīng)法是指在經(jīng)驗(yàn)頻率曲線上任選三個(gè)點(diǎn)，利用該三點(diǎn)處的流量值和相應(yīng)的頻率，推求三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的初試值，再通過適線法確定統(tǒng)計(jì)參數(shù)值的方法。10、 通常垂線最大流速出現(xiàn)在水面下02h處。1、 水面曲線的形狀及變化有壅水曲線、降水曲線、水跌現(xiàn)象、水躍現(xiàn)象四種類型。2、 一般公路與鐵路橋涵設(shè)計(jì)所研究河段范圍可取橋位上游3?5倍河床寬度。3、 河床演變可分為縱向變形、橫向變形兩種。4、 別列柳伯斯基理論的核心是橋下過水面積擴(kuò)大到使橋下流諫等于天然河槽流諫時(shí)，橋下沖刷即停止。5、 根據(jù)行洪時(shí)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。6、 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。7、 我國河流流量的主要補(bǔ)給類型有雪源類、雨源類、雨雪源類。10、通常垂線平均流速出現(xiàn)在水面下06h處。二、名詞解釋1臨界底坡：以全渠的臨界水深作均勻流動時(shí)相應(yīng)的底坡稱為臨界底坡。2造床流量：為了便于對河床演變進(jìn)行研究，用一個(gè)與多年流量過程的綜合造床作用相當(dāng)?shù)牧髁孔鳛榇砹髁俊?、 橋孔凈長：橋孔長度扣除全部橋墩寬度后的長度成為橋孔凈長。4、 抽樣誤差：用樣本代表總體確定參數(shù)時(shí)必定存在一定誤差，這個(gè)誤差稱為抽樣誤差。5、重現(xiàn)期：洪水頻率的倒數(shù)，即某一變量在若干年后再次出現(xiàn)的時(shí)距。1、 易流動性：靜止時(shí)，液體不能承受切力、抵抗剪切變形的特性。2、 局部阻力：局部邊界條件急劇改變引起流速沿程突變所產(chǎn)生的慣性阻力。3、 彎曲系數(shù)：河道全長與河源到河口的直線長度之比。4、 河槽集流：坡面匯流由溪而澗進(jìn)入河槽，最后到達(dá)流域出口斷面的過程。5、 設(shè)計(jì)流量：符合規(guī)定頻率標(biāo)準(zhǔn)的流量。1、 明渠均勻流：水流的水深、斷面平均流速沿程都不變的均勻流動。2、 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。3、 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。4、 沖止流速：橋下一般沖刷停止時(shí)垂線平均流速。5、 洪水頻率：P=m/n*100%，n年中等于或大于洪水流量的年數(shù)與具有最大流量值的總年數(shù)的比值。1、 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(shí)的水深。2、 徑流總量：一段時(shí)間內(nèi)通過河流過水?dāng)嗝娴目偹俊?、 橋孔長度：設(shè)計(jì)水位上兩橋臺前緣之間的水面寬度。5、 含沙量：單位體積的水流所含懸移質(zhì)的數(shù)量。粘性液體具有易流動性，靜止時(shí)不能承受切向力抵抗剪切變形，但在運(yùn)動狀態(tài)下，液體就具有抵抗剪切變形的能力，這就是粘性。牛頓流體一般把符合牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱為牛頓流體(Newtonianfluid)；把不符合牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱為非牛頓流體(non-Newtonianfluid)。理想流體所謂理想流體是指沒有粘性的流體壓縮性壓縮性：由于流體只能承受壓力，抵抗體積壓縮變形，并在除去外力后恢復(fù)原狀，因此這種性質(zhì)就稱為壓縮性熱脹性熱脹性：是指溫度升高時(shí)液體體積增大，溫度下降后能恢復(fù)原狀的性質(zhì)。表面力表面力：作用于隔離體(freebody)表面上的力，它在隔離體表面上呈連續(xù)分布質(zhì)量力質(zhì)量力：是指作用于隔離體(freebody)內(nèi)每個(gè)液體質(zhì)點(diǎn)上的力，其大小與液體的質(zhì)量成正比絕對壓強(qiáng)絕對壓強(qiáng)(Absolutepressure):以毫無一點(diǎn)氣體存在的絕對真空為零點(diǎn)起算的壓強(qiáng)，以p‘表示相對壓強(qiáng)相對壓強(qiáng)(Relativepressure):以當(dāng)?shù)赝叱檀髿鈮簭?qiáng)(localatmosphericpressure)為零點(diǎn)起算的壓強(qiáng)，以p表示。恒定流與非恒定流若流場中所有空間點(diǎn)上一切運(yùn)動要素不隨時(shí)間改變，這種流動稱為恒定流，否則稱為非恒定流流線流線(Streamline)：它是某一時(shí)刻在流場中畫出的一條空間曲線，在該曲線上所有點(diǎn)的流速矢量與這條曲線相切。均勻流和非均勻流各流線為平行直線的流動，稱為均勻流；否則，稱為非均勻流漸變流和急變流漸變流是指各流線接近于平行直線的流動，否則稱為急變流。層流和紊流管中的液體質(zhì)點(diǎn)在流動時(shí)互不摻混而是分層有序地流動，這種流動狀態(tài)稱為層流。相反為紊流。直接水擊如關(guān)閉時(shí)間小于一個(gè)相長，那么最早發(fā)出的水擊波的反射波到達(dá)閥門以前，閥門已完全關(guān)閉，這時(shí)閥門處的水擊壓強(qiáng)和瞬時(shí)關(guān)閉時(shí)相同，這種水擊稱為直接水擊。間接水擊如閥門關(guān)閉時(shí)間TZ大于一個(gè)相長T，則開始關(guān)閉時(shí)發(fā)出的增壓水擊波經(jīng)管路進(jìn)口反射形成的減壓水擊波，在閥門尚未完全關(guān)閉前，已返回閥門斷面，遇到閥門繼續(xù)關(guān)閉所產(chǎn)生的增壓水擊波，將抵消一部分壓強(qiáng)增量，使閥門處的水擊壓強(qiáng)小于直接水擊的水擊壓強(qiáng)，這種情況的水擊稱為間接水擊臨界底坡若正常水深恰好等于該流量下的臨界水深，相應(yīng)的渠道底坡稱為臨界底坡，以符號ik表示緩流和急流緩流狀態(tài)：v<vk，則h>hk。此時(shí)，水流狀態(tài)處在e=凡)曲線的上支，de/dh>0，斷面單位能量e隨著水深h增大而增大急流狀態(tài)：v>vk，則h<hk。此時(shí)，水流狀態(tài)處在e=f(h)曲線的下支，de/dh<0，斷面單位能量e隨著水深h增大而減小。跌水跌水是明渠水流從緩流過渡到急流、水面急劇降落的局部水力現(xiàn)象水躍8/H<0.67，過堰水流和堰壁只有一條邊線接觸，堰頂厚度對水流無影響。實(shí)用堰(Ogee-crestedweir)0.67<8/H<2.5，堰頂厚度大于薄壁堰，堰頂厚對水流有一定的影響，但堰上水面仍一次連續(xù)降低。寬頂堰(Broad-crestedweir)2.5<8/H<10，堰頂厚對水流有顯著影響，在堰坎進(jìn)口水面發(fā)生降落，堰上水流接近水平流動，至堰坎出口水面二次降落與下游水流銜接滲流流體在孔隙介質(zhì)中的流動稱為滲流。滲流模型流體和孔隙介質(zhì)所占據(jù)的滲流區(qū)空間場，其邊界形狀和邊界條件均維持不變，但略去滲流區(qū)內(nèi)全部顆粒骨架，設(shè)想滲流區(qū)全部空間被流體所充滿，把滲流的運(yùn)動要素作為全部空間場的連續(xù)函數(shù)來研究，而滲流模型中的滲透流量、滲流阻力和滲透壓力與實(shí)際滲流完全相同流動相似兩個(gè)流動的對應(yīng)時(shí)刻對應(yīng)點(diǎn)上同名物理量具有各自的比例關(guān)系運(yùn)動相似運(yùn)動相似是指兩個(gè)流動的速度場相似，即兩個(gè)流動的對應(yīng)時(shí)刻對應(yīng)點(diǎn)的速度方向相同，大小成比例三、問答題()1、橋位設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)指標(biāo)；6、盡量選用與自然環(huán)境協(xié)調(diào)美觀的橋型。2、 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；4、河床地質(zhì)情況；5、河床形態(tài)3、 平原區(qū)橋涵布設(shè)要點(diǎn)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(gè)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)。4、 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(biāo)高的確定受到設(shè)計(jì)洪水水位、設(shè)計(jì)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、經(jīng)濟(jì)、軍事、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展及工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理為基點(diǎn)，綜合分析，確定此標(biāo)高值。5、 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。6、 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(yàn)曲線相吻合，當(dāng)兩曲線吻合較好時(shí)皮爾遜三型曲線幾個(gè)參數(shù)的可信度就比較高，在三個(gè)參數(shù)中，平均流量可以直接根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算得出，比較準(zhǔn)確，穩(wěn)定的變差系數(shù)需要20-30年的資料，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(zhǔn)確性來講只有Cs相對誤差較大，所以要用它來確定Cs。1、 簡述水靜力學(xué)基本方程的幾何意義？答：z+p/r=C，z指計(jì)算點(diǎn)的位置高度，即計(jì)算點(diǎn)M距計(jì)算基準(zhǔn)面的高度，p/r指測壓管中水面至計(jì)算點(diǎn)M的高度，z+p/r指計(jì)算點(diǎn)處測壓管中水面距計(jì)算基準(zhǔn)面的高度，z+p/r=C指靜止液體中各點(diǎn)位置高度與壓強(qiáng)高度之和不變。2、 什么是“阻力平方區(qū)”？阻力平方區(qū)為什么可為自動模型區(qū)？答：“阻力平方區(qū)”就是紊流水力粗糙區(qū)，在此流區(qū)內(nèi)，水流阻力與流速平方成正比。在此阻力流區(qū)內(nèi)，對于模型試驗(yàn)研究的阻力相似條件，因入與雷諾數(shù)無關(guān)，只與管壁粗糙度有關(guān)，只要保證模型與原型的幾何相似即可達(dá)到阻力相似的目的，故水力粗糙區(qū)又稱為自動模型區(qū)。3、 復(fù)式斷面明渠有哪些水力特性？答：1過水?dāng)嗝嫘螤疃喑噬喜繉挾鴾\，下部窄而深，斷面幾何形狀有突變；2過水?dāng)嗝婷娣e及濕周都不是水深的連續(xù)函數(shù)，水位流量關(guān)系曲線不能連續(xù)；3過水?dāng)嗝嫔系牟诼士赡懿灰恢隆?、 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(jì)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?yàn)榍市〉钠交€；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(yùn)、鐵路運(yùn)輸，滿足國防、經(jīng)濟(jì)開發(fā)等需要。6、 與小橋相比，涵洞孔徑計(jì)算有哪些特點(diǎn)？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(jì)算涵洞孔徑時(shí)，還要求跨徑與臺高應(yīng)有一定比例關(guān)系，其經(jīng)濟(jì)比例通常為1:1~1:1.5；2、計(jì)算涵洞孔徑時(shí)，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(jià)，在涵洞孔徑計(jì)算中，要考慮水流充滿洞身觸及洞頂?shù)那闆r。1、按照河床演變特點(diǎn)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。2、 分汊型河道的演變特征有哪些？答：1、洲灘的移動；2、河岸的崩塌和彎曲；3、漢道的交替興衰。3、 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(shí)的洪水流向正交。4、與河岸斜交的橋位，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(dāng)城市和重要工業(yè)區(qū)有特殊防洪要求時(shí)，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(jiān)實(shí)、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(biāo)準(zhǔn)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定設(shè)置。4、 簡述皮爾遜III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。5、 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(jì)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(yùn)或港口發(fā)展的長遠(yuǎn)影響；6、應(yīng)盡可能照顧當(dāng)?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(biāo)準(zhǔn)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(jì)效益，做全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇合理的橋孔設(shè)計(jì)方案。6、 與小橋相比，涵洞孔徑計(jì)算有哪些特點(diǎn)？答：1、涵洞孔徑計(jì)算除解決跨徑尺寸外，同時(shí)還應(yīng)從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)確定涵洞的臺高；2、計(jì)算涵洞孔徑時(shí)，要考慮洞身過水阻力的影響；3、控制涵前水深和滿足孔徑斷面一定的高度比例是涵洞孔徑計(jì)算的重要控制條件；4、在涵洞孔徑計(jì)算中，要考慮水流充滿洞身觸及洞頂?shù)那闆r。1、 明渠均勻流應(yīng)具備哪些條件？答：1屬恒定流，流量沿程不變；2長直的棱柱形順坡渠道；3渠道糙率及底坡沿程不變。2、 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(qiáng)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。3、 山區(qū)橋涵布設(shè)要點(diǎn)有哪些？答：1、一般以逢溝設(shè)置橋梁為原則，盡量保持天然水流狀態(tài)；2、地形比較開闊平坦的山區(qū)河谷、臺地或丘陵緩坡地帶，有條件改溝、無水害后患且有經(jīng)濟(jì)效益者，可適當(dāng)改溝合并并設(shè)置橋涵。3、彎曲而與線路斜交的山區(qū)深溝，可根據(jù)水文、地形、地質(zhì)和施工條件，考慮泄水洞方案，但應(yīng)選好洞口位置，避免進(jìn)出口塌方、堵塞等事故發(fā)生；4、坡陡流急的河溝、泥石流溝和易于沖刷鉆洞的黃土山區(qū)河溝，均不應(yīng)改溝合并或過多偏移溝床設(shè)置橋涵；5、對于那些匯水面積較小、無較大洪峰流量、溪流中泥沙含量較少而且工程所處地段石料非常豐富的季節(jié)性河流，可演算論證后使用大塊石料砌壘透水路堤；6、在泥石流多發(fā)地區(qū)，不宜修筑孔徑過小的橋涵構(gòu)筑物。4、 為什么要進(jìn)行相關(guān)分析？相關(guān)系數(shù)達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)，才能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算？答：由于水文站的設(shè)置密度相對橋涵的布設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，往往有水文站的河段不建橋，而建橋河段又沒有水文站；另外能收集到的實(shí)測水文資料年限往往較短，有時(shí)還可能有缺測年份，因此只有進(jìn)行相關(guān)分析，找出它們之間的客觀聯(lián)系，對缺失的資料進(jìn)行插補(bǔ)和延長，從而提高水文計(jì)算的精度，在橋涵水文計(jì)算中，一般要求相關(guān)系數(shù)的絕對值大于0.8，同時(shí)其絕對值大于其可能發(fā)生的最大抽樣誤差才能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。5、 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：對于普通不通航河段，橋面中心最低標(biāo)房設(shè)計(jì)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(biāo)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(biāo)高=設(shè)計(jì)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(biāo)高的因素包括設(shè)計(jì)洪水水位、設(shè)計(jì)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。6、涵洞出口產(chǎn)生局部沖刷的主要原因是什么？答：涵洞出口產(chǎn)生局部沖刷的主要原因有：1、涵洞出口流速大于土壤允許不沖刷流速；2、涵內(nèi)坡度較陡，流速較大，但出涵后溝槽坡度變緩，水流由洞內(nèi)的激流變?yōu)榫徚?，在出口處形成水躍，水流紊動性增加造成的沖刷；3、涵洞軸線與溝槽軸線形成一個(gè)交角，出口水流在轉(zhuǎn)向時(shí)對溝槽壁造成局部沖刷。四、計(jì)算題(每題10分，共20分)1、矩形渠道底寬b=0.6m,h=0.8m,通過流量Q=1.7m3/s,謝才系數(shù)C=60.4mi/2/s，求流速及底坡。解：A=b*h=0.6*0.8=0.48X=0.6+2*0.8=2.2R=A/X=0.48/2.2=0.218V=Q/A=1.7/0.48=3.54m/s『v2/c2R=0.0162、某站有11年不連續(xù)的最大流量記錄，但年雨量有較長期的記錄，如下表所示。試做相關(guān)分析并用實(shí)測年雨量系列補(bǔ)插延長最大流量系列。序號實(shí)測年份Q：(m3/s)H：(mm)序號實(shí)測年份Q：(m3/s)H：(mm)11950—16010195965172219511581119603813431952331201219611684195345137131962491535195455178141963691756195515615196414371956842051619656716581957761841719665216191958136解：序號年份Qi=yiHi=xiyi-/yxi-/x(yi-/y)2(xi-/x)2(xi-/x)(yi-/y)1195233120-25-42625176410502195345137-13-251696253253195455178-3169256-484195684205264367618491118

57195761841822324484396691956517271049100707019638134-20-284007845608219649153-9-98181819319669175111312116914310519667165938192711619652161-6-13616合計(jì)633178400257161223728/H=/x=Zxi/n=1784/11=162mm,/Q=/y=Zyi/n=633/11=58m3/sr=Z(xi-/x)(yi-/y)/(E(xi-/x)2E(yi-/y)2}1/2=3728/(6122*2571)1/2=0.94a=0.94*(2571/6122)1/2=0.61y-58=0.61(x-162)y=0.61x-40.8序號補(bǔ)插延長年份年雨量xi(mm)補(bǔ)插延長的yi(m3/s)1195019075.12195118069.03195517666.64195813038.55196118672.76196412837.31、如圖所示，射流沿水平方向射向一斜置的固定平板后，即沿板面分成水平的兩股水流，其流速分別為匕、V2。噴嘴出口直徑為d，射流速度為V0，平板光滑，如不計(jì)水流重量，空氣阻力及水頭損失，求此射流分流后的流量分配情況及對平板的作用力。解：列斷面0-0、1-1、2-2能量方程，有Z0+0+a0V02/2g=Z1+0+a1V12/2g+0Z0+0+a0V02/2g=Z2+0+a2V22/2g+0因a0=a1=a2=1，得V1=V2=V0沿平板板面取X軸，、Y軸垂直于平板。列X軸向的動量方程，有pQ1V1—pQ2V2—pQ0V0x=ZFxZFx=P1—P2—P0cos0=0—0—0xcos0=0又V1=V2=V0得Q1—Q2—Q0cos0=0而Q1+Q2=Q0得Q1=Q0/2(1+cos0)Q2=Q0/2(1—cose)列Y軸向動量方程，有ZFx=0—(—pQ0V0sine)=pQ0V0sine水流對平板作用力R'=—R=—pQ0V0sine2、有一情況較壞的梯形斷面路基排水土渠，長1KM，底寬3m，按均勻流計(jì)算，設(shè)渠中正常水深為0.8m，邊坡系數(shù)為1.5，渠底落差為0.5m，試驗(yàn)算渠道的泄水能力及渠中流速。(n=0.03)解：i=AZ/l=0.5/1000=0.0005A=(b+mh)h=(3+1.5*0.8)*0.8=3.36m2X=b+2h(1+m2)0.5=(3+1.5*0.8)*0.8=R=A/x=3.36/5.