一、填空題（每題2分，共20分）
1、降雨、流域蓄滲、坡面漫流、河槽集流
2、河流斷面、河流長度、河流比降
3、橫向穩(wěn)定性系數(shù)、縱向穩(wěn)定性系數(shù)、綜合穩(wěn)定性系數(shù)
4、懸移質(zhì)、推移質(zhì)、床沙
5、隨機性、周期性、地區(qū)性
6、雪源類、雨源類、雨雪源類
7、自然演變沖刷、橋下斷面一般沖刷、墩臺局部沖刷
8、洪峰流量、洪水總量、洪水過程
9、自由式出流、淹沒式出流
10、橋長、橋面最低標高、基礎(chǔ)最小埋置深度
二、名詞解釋（每題4分，共20分）
1 以全渠的臨界水深作均勻流動時相應(yīng)的底坡稱為臨界底坡。
2 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)牧髁孔鳛榇砹髁俊?
3、橋孔長度扣除全部橋墩寬度后的長度成為橋孔凈長。
4、用樣本代表總體確定參數(shù)時必定存在一定誤差，這個誤差稱為抽樣誤差。
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)的時距。
三、問答題（1、3、4、5、6每題7分，2題5分，共40分）
1、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。
2、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、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)。
4、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、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。
5、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、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，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。
四、計算題（每題10分，共20分）
1、解：A=b*h=0.6*0.8=0.48
X=0.6+2*0.8=2.2
R=A/X=0.48/2.2=0.218
V=Q/A=1.7/0.48=3.54m/s
i=v2/c2R=0.016
2、解：
序號
年份
Qi=yi
Hi=xi
yi-/y
xi-/x
(yi-/y)2
(xi-/x)2
(xi-/x) (yi-/y)
1
1952
33
120
-25
-42
625
1764
1050
2
1953
45
137
-13
-25
169
625
325
3
1954
55
178
-3
16
9
256
-48
4
1956
84
205
26
43
676
1849
1118
5
1957
76
184
18
22
324
484
396
6
1959
65
172
7
10
49
100
70
7
1960
38
134
-20
-28
400
784
560
8
1962
49
153
-9
-9
81
81
81
9
1963
69
175
11
13
121
169
143
10
1965
67
165
9
3
81
9
27
11
1966
52
161
-6
-1
36
1
6
合 計
633
1784
0
0
2571
6122
3728
/H=/x=Σxi/n=1784/11=162mm, /Q=/y=Σyi/n=633/11=58m3/s
r=Σ(xi-/x) (yi-/y)/{ Σ(xi-/x)2Σ(yi-/y)2}1/2=3728/(6122*2571)1/2=0.94
a=0.94*(2571/6122)1/2=0.61
y-58=0.61(x-162)
y=0.61x-40.8
序號
補插延長年份
年雨量xi(mm)
補插延長的yi(m3/s)
1
1950
190
75.1
2
1951
180
69.0
3
1955
176
66.6
4
1958
130
38.5
5
1961
186
72.7
6
1964
128
37.3
一、填空題（每空1分，共20分）
1、原型觀測、模型試驗
2、粘性力、重力、慣性力、彈性力、表面張力
3、串聯(lián)管路、并聯(lián)管路、管網(wǎng)
4、洪水徑流量、枯水徑流量
5、洪峰流量、洪水總量、洪水過程
6、總平面圖、橋址地形圖、橋址縱斷面圖
7、明涵、暗涵
二、名詞解釋（每題4分，共20分）
1、靜止時，液體不能承受切力、抵抗剪切變形的特性。
2、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、河道全長與河源到河口的直線長度之比。
4、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。
5、符合規(guī)定頻率標準的流量。
三、問答題（每題6分，36分）
1、答：z+p/r=C，z指計算點的位置高度，即計算點M距計算基準面的高度，p/r指測壓管中水面至計算點M的高度，z+p/r指計算點處測壓管中水面距計算基準面的高度，z+p/r=C指靜止液體中各點位置高度與壓強高度之和不變。
2、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)，對于模型試驗研究的阻力相似條件，因λ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、答：1過水斷面形狀多呈上部寬而淺，下部窄而深，斷面幾何形狀有突變；2過水斷面面積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過水斷面上的糙率可能不一致。
4、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、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。
6、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)濟比例通常為1:1~1:1.5；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。
四、計算題（1題12分，2題12分，共24分）
1、解：列斷面0-0、1-1、2-2能量方程，有
Z0+0+α0V02/2g= Z1+0+α1V12/2g+0
Z0+0+α0V02/2g= Z2+0+α2V22/2g+0
因α0=α1=α2=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
ρQ1V1—ρQ2V2—ρQ0V0x=ΣFx
ΣFx=P1—P2—P0cosθ=0—0—0×cosθ=0
又V1=V2=V0
得Q1—Q2—Q0 cosθ=0
而Q1+Q2=Q0
得Q1 =Q0/2（1+ cosθ）
Q2=Q0/2（1—cosθ）
列Y軸向動量方程，有ΣFx=0—（—ρQ0 V0sinθ）=ρQ0 V0sinθ
水流對平板作用力R‘=—R=—ρQ0 V0sinθ
2、解：i=ΔZ/l=0.5/1000=0.0005
A＝（b+mh）h=(3+1.5*0.8)*0.8=3.36m2
χ＝b+2h(1+m2)0.5=(3+1.5*0.8)*0.8=
R= A/χ=3.36/5.88=0.57m
按曼寧公式計算：
C=1/n×R1、6=（0.57）1、6/0.03=30.4m0.5/s
Q=AC(Ri)0.5=3.36×30.4×（0.57×0.0005）0.5=1.72m3/s
V=Q/A=1.72/3.36=0.513m/s
《水力學(xué)與橋涵水文》課程試卷（三）參考答案及評分標準
本試卷用于城建系土木工程專業(yè)路橋方向本科學(xué)生
�。〞r量：120分鐘 總分100分）
一、填空題（每題2分，共20分）
1、降水曲線、壅水曲線、水躍現(xiàn)象、水跌現(xiàn)象
2、50
3、氣候因素、下墊面因素
4、水文觀測站資料、洪水調(diào)查資料、文獻考證資料
5、工程費、運營費、投資回收期、經(jīng)濟效益
6、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
7、自由式出流、淹沒式出流
8、洞身、洞口、基礎(chǔ)
9、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，再通過適線法確定統(tǒng)計參數(shù)值的方法。
10、通常垂線最大流速出現(xiàn)在水面下___h處。0.2
二、名詞解釋（每題4分，共20分）
1、水流的水深、斷面平均流速沿程都不變的均勻流動。
2、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、橋下一般沖刷停止時垂線平均流速。
5、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。
三、問答題（2、3、4、5、6每題7分，1題5分，共40分）
1、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、答：1、洲灘的移動；2、河岸的崩塌和彎曲；3、汊道的交替興衰。
3、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。
4、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、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。
6、答：1、涵洞孔徑計算除解決跨徑尺寸外，同時還應(yīng)從經(jīng)濟角度出發(fā)確定涵洞的臺高；2、計算涵洞孔徑時，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算的重要控制條件；4、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。
四、計算題（每題10分，共20分）
1、答：Q=AC（Ri）1/2
又A=h*b R=A/х=hb/(2b+h)
所以Q2=h3b3Ci/2b+h 代入數(shù)值得b=0.92m
2、答：N=N1/（a1+1）=（2006-1812）/（3+1）=194/4=48.5年
《水力學(xué)與橋涵水文》課程試卷（四）參考答案及評分標準
本試卷用于城建系土木工程專業(yè)路橋方向本科學(xué)生
�。〞r量：120分鐘 總分100分）
一、填空題（每題2分，共20分）
1、壅水曲線、降水曲線、水跌現(xiàn)象、水躍現(xiàn)象
2、3、5
3、河流斷面、河流長度、河流比降
4、縱向變形、橫向變形
5、工程費、運營費、投資回收期、經(jīng)濟效益
6、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
7、無壓力式、半壓力式、壓力式
8、箱涵、拱涵、圓管涵、倒虹吸涵、蓋板涵
9、雪源類、雨源類、雨雪源類
10、0.6
二、名詞解釋（每題4分，共20分）
1、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。
2、一段時間內(nèi)通過河流過水斷面的總水量。
3、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�，稱為造床流量。
4、設(shè)計水位上兩橋臺前緣之間的水面寬度。
5、單位體積的水流所含懸移質(zhì)的數(shù)量。
三、問答題（2、3、4、5、6每題7分，1題5分，共40分）
1、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、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。
3、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)濟效益者，可適當改溝合并并設(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、答：由于水文站的設(shè)置密度相對橋涵的布設(shè)遠遠不足，往往有水文站的河段不建橋，而建橋河段又沒有水文站；另外能收集到的實測水文資料年限往往較短，有時還可能有缺測年份，因此只有進行相關(guān)分析，找出它們之間的客觀聯(lián)系，對缺失的資料進行插補和延長，從而提高水文計算的精度，在橋涵水文計算中，一般要求相關(guān)系數(shù)的絕對值大于0.8，同時其絕對值大于其可能發(fā)生的最大抽樣誤差才能進行相關(guān)計算。
5、答：對于普通不通航河段，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。
6、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)榫徚鳎诔隹谔幮纬伤S，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交角，出口水流在轉(zhuǎn)向時對溝槽壁造成局部沖刷。
四、計算題（每題10分，共20分）
1、解：V=Q/A=1.6/(0.5×0.4)=8m/s
R=A/x=0.2/(2×0.4+0.5)=0.15m
∵Q=AC(Ri)1/2
∴i=Q2/A2C2R=1.62/(0.22×61.12×0.15)=0.114
2、解：Fr2=αV2/g h″=αQ2/g hA22=1*402/9.8*2.8*(5*2.8)2=0.2975
h′= h″[(1+8 Fr2)0.5-1]/2=2.8[(1+8 *0.2975)0.5-1]/2=1.17m
