月尺度的协克立格模型在水文数据插补延长中的应用

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论实验一流体静力学实验验原理重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) 中： z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重； h被测点的液体深度。对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系： (1.2) 此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。验分析与讨论同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根。当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。，相应容器的真空区域包括以下三部分：

)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真。 )同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛由下式计算中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？

工程水文水力学选择题(74道题)答案

工程水文水力学选择题 1. 液体某点的绝对压强为58kN/m 2 ，则该点的相对压强为( D ) ? A. 159.3kN/m 2 ? B. 43.3kN/m 2 ? C. －58kN/m 2 ? D. －43.3kN/m 2 . 2. 恒定流就是( B ) ? A. 同一断面各点的流速均相等的流动 ? B. 任一点的运动要素不随时间而变化的流动 ? C. 流态沿流程不变的流动 ? D. 运动要素沿流程不变的流动 3. 伯努利方程中表示（ C ） ? A. 单位重量流体的势能 ? B. 单位重量流体的动能 ? C. 单位重量流体的机械能 ? D. 单位质量流体的机械能 4. 明渠均匀流的特征是( A )。 ? A. 断面面积、壁面粗糙度沿流程不变 ? B. 流量不变的长直渠道 ? C. 底坡不变、粗糙度不变的长渠 ? D. 水力坡度、水面坡度、河底坡度皆相等 5. 一垂直立于水中的矩形平板闸门，门宽4m ，门前水深2m ，该闸门所受静水总压力为( )，压力中心距自由液面的铅直距离为( B )。 ? A. 60kPa ，1m ? B. 78.4kN ， ? C. 85kN ，1.2m ? D. 70kN ，1m 6. 当动能校正系数α=1.0意味着过水断面上( ) ? A. 点流速均相等 ? B. 流速分布呈抛物线分布 ? C. 流速分布呈对数分布 ? D. 过水断面上各点流速大小不等 7. 在紊流中( C ) ? A. 液体质点作有秩序的运动 ? B. 一层液体在另一层液体上滑动 ? C. 液体质点作不规则运动 ? D. 粘滞性的作用比动量交换的作用更大 8. 平衡液体中的等压面必为 ( D ) ? A. 水平面 ? B. 斜平面 ? C. 旋转抛物面 2 2p v z g αγ++

工程水文水力学思考题和计算题(25题思考问答题,20题计算题)

工程水文水力学思考题和计算题一、思考问答 1、水文现象是一种自然现象，它具有什么特性，各用什么方法研究？答：具有确定性（也可说周期性）与随机性，确定性决定了水文现象的相似性，决定了水文现象的随机性。确定性规律用成因分析发研究，随机性规律用数理统计法研究。 1）成因分析法：如降雨径流预报法、河流洪水演算法等。 2）数理统计法：情势预测、预报的方法。如设计年径流计算、设计洪水计算、地区经验公式等。水文计算常常是二种方法综合使用，相辅相成，例如由暴雨资料推求设计洪水，就是先由数理统计法求设计暴雨，再按成因分析法将设计暴雨转化为设计洪水。此外，当没有水文资料时，可以根据水文现象的变化在地区分布上呈现的一定规律（水文现象在各流域、各地区的分布规律）来研究短缺和无资料地区的水文特征值。 2、何谓水量平衡？试叙闭合流域水量平衡方程在实际工作中的应用和意义。答：对任一地区、任一时段进入的水量与输出的水量之差，必等于其蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理，是水文计算中始终要遵循的一项基本原理。依此，可得任一地区、任一时段的水量平衡方程。对一闭合流域：设P 为某一特定时段的降雨量，E 为该时段内的蒸发量，R 为该时段该流域的径流量，则有：P=R+Ec+△U , △U为该时段流域内的蓄水量，△U=U1+U2。对于多年平均情况，△U ＝0，则闭合流域多年平均水量平衡方程变为：P'=R'+E' 影响水资源的因素十分复杂，水资源的许多有关问题，难于由有关的成因因素直接计算求解，而运用水量平衡关系，往往可以使问题得到解决。因此，

水量平衡原理在水文分析计算和水资源规划的分析计算中有广泛的应用。如利用水量平衡式可以用已知的水文要素推求另外的未知要素。例如：某闭合流域的多年平均降雨量 P'=1020mm ，多年平均径流深R'=420mm，试求多年平均蒸发量E '。E'=P'-R'＝600mm。 3、何谓年径流？它的表示方法和度量单位是什么？径流深度、径流总量、平均流量、径流模数的概念及相互关系。答：一个年度内在河槽里流动的水流叫做年径流。年径流可以用年径流总量W（m3）、年平均流量Q（m3/s）、年径流深R（mm）、年径流模数M（L/(s ﹒km2)）等表示。将计算时段的径流总量，平铺在水文测站以上流域面积上所得的水层厚度，称为径流深度径流总量是指在指定时段Δt通过河流某一断面的总水量。径流模数是单位流域面积上单位时间所产生的径流量。 4、流量的观测与水位流量关系曲线的延长。答：测站测流时，由于施测条件限制或其他种种原因，致使最高水位或最低水位的流量缺测或漏测，在这种情况下，须将水位流量关系曲线作高、低水部分的外延，才能得到完整的流量过程。 1）根据水位面积、水位流速关系外延：河床稳定的测站，水位面积、水位流速关系点常较密集，曲线趋势较明确，可根据这两根线来延长水位流量关系曲线。 2）根据水力学公式外延：此法实质上与上法相同，只是在延长Z～V曲线时，利用水力学公式计算出需要延长部分的V值。最常见的是用曼宁公式计算出需要延长部分的V值，并用平均水深代替水力半径R。由于大断面资料已知，因此关键在于确定高水时的河床糙率n和水面比降I。 3）水位流量关系曲线的低水延长：低水延长常采用断流水位法。所谓断流水位是指流量为零时的水位，一般情况下断流水位的水深为零。此法关键在于如何确定断流水位，最好的办法是根据测点纵横断面资料确定。 5、流域平均降水量的计算方法。

水文模型的分类

简述流域水文模型的类型及其应用问题水文模型的基本类型有哪些？各有哪些作用？论述流域水文模型的类型及其特征？水文模型的分类水文模型分为物理模型和数学模型两类。物理模型是一种比尺或比拟模型模拟，前者将研究对象的原型按一定的比例在实验室内建成物理模型，先对模型进行观测分析，然后根据相似律再对原型的物理过程进行定性或定量分析，后者是以一些物理量来比拟水的某些特性的模型。数学模型则首先针对人们已掌握的流域径流形成的物理机制，应用物理定律建立其数学描述方程式，然后用数学方法时行求解，从而获得各种情况下流域降雨与径流之间的定量关系。数学模型又可分为确定性模型和随机模型两类。确定性模型是描述水文现象必然规律的数学结构；随机模型描述水文现象随机性规律的数学结构。确定性模型可分为集总式和分散式模型两种，前者忽略水文现象的空间分布差异随机模型数学模型相对于物理模型的优点： 1、数学模型的所有条件都可以由原型所观测的数据直接给出，不受比尺的限制，即数学模型无相似律问题。 2、数学模型的边界及其它条件既可严格控制，也可随时按实际需要改变。 3、数学模型的通用性强，只要研制出一种适合的软件就可用于解决不同的实际问题。 4、数学模型具有理想的抗干扰能力，只要条件不变，重复模拟可得到完全相同的结果，不会因人、因地而异。 5、数学模型的研制费用相对便宜，运行处理费用更加便宜。流域水文模型的分类流域水文模型以流域为研究对象，对流域内发生降雨径流这一特定的水文过程进行数学模拟，即把流域上的降雨过程，模拟计算出流域出口断面的流量过程。从流域水文模型的发展和应用来看，流域水文模型属于数学模型，可分为确定性模型和随机模型，我们通常所说的是指确定性模型。从反映水文运动物理规律的科学性和复杂性程度而言，流域水文模型通常被分为三大类：系统模型（即黑箱模型， back-box model ）、概念性模型（ conceptual model ）、物理模型（ physically-based model ）。系统模型将所研究的流域或区间视作一种动力系统，利用输入（一般指雨量或上游干支流来水）与输试题物理模型比尺模拟比拟模拟水文模型数学模型确定性模型集总式模型分散式模型

工程流体力学(水力学)闻德第五章-实际流体动力学基础课后答案

工程流体力学闻德课后习题答案第五章实际流体动力学基础 5—1设在流场中的速度分布为u x =2ax ，u y =-2ay ，a 为实数，且a >0。试求切应力τxy 、τyx 和附加压应力p ′x 、p ′y 以及压应力p x 、p y 。解：0y x xy yx u u x y ττμ??? ?==+= ????? 24x x u p a x μμ?'=-=-?，24y y u p a y μμ?'=-=?， 4x x p p p p a μ'=+=-，4y y p p p p a μ'=+=+ 5－2 设例５－1中的下平板固定不动，上平板以速度v 沿x 轴方向作等速运动（如图所示），由于上平板运动而引起的这种流动，称柯埃梯（Couette ）流动。试求在这种流动情况下，两平板间的速度分布。（请将 d 0d p x =时的这一流动与在第一章中讨论流体粘性时的流动相比较）解：将坐标系ox 轴移至下平板，则边界条件为 y ＝０，0X u u ==；y h =，u v =。由例５－1中的（11）式可得 2d (1)2d h y p y y u v h x h h μ=- - （１）当d 0d p x =时，y u v h =，速度ｕ为直线分布，这种特殊情况的流动称简单柯埃梯流动或简单剪切流动。它只是由于平板运动，由于流体的粘滞性带动流体发生的流动。当 d 0d p x ≠时，即为一般的柯埃梯流动，它是由简单柯埃梯流动和泊萧叶流动叠加而成，速度分布为 (1)u y y y p v h h h =-- （２）式中2d ()2d h p p v x μ= - （３）当p ＞０时，沿着流动方向压强减小，速度在整个断面上的分布均为正值；当p ＜０时，沿流动方向压强增加，则可能在静止壁面附近产生倒流，这主要发生p ＜－１的情况． 5－3 设明渠二维均匀（层流）流动，如图所示。若忽略空气阻力，试用纳维—斯托克斯方程和连续性方程，证明过流断面上的速度分布为2sin (2)2 x g u zh z ，单宽流量 3 sin 3 gh q 。

水文模型的分类

一、试题简述流域水文模型的类型及其应用问题水文模型的基本类型有哪些？各有哪些作用？论述流域水文模型的类型及其特征？水文模型的分类水文模型分为物理模型和数学模型两类。物理模型是一种比尺或比拟模型模拟，前者将研究对象的原型按一定的比例在实验室内建成物理模型，先对模型进行观测分析，然后根据相似律再对原型的物理过程进行定性或定量分析，后者是以一些物理量来比拟水的某些特性的模型。数学模型则首先针对人们已掌握的流域径流形成的物理机制，应用物理定律建立其数学描述方程式，然后用数学方法时行求解，从而获得各种情况下流域降雨与径流之间的定量关系。数学模型又可分为确定性模型和随机模型两类。确定性模型是描述水文现象必然规律的数学结构；随机模型描述水文现象随机性规律的数学结构。确定性模型可分为集总式和分散式模型两种，前者忽略水文现象的空间分布差异。 ???? ????????????????随机模型分散式模型集总式模型确定性模型数学模型比拟模拟比尺模拟物理模型水文模型数学模型相对于物理模型的优点： 1、数学模型的所有条件都可以由原型所观测的数据直接给出，不受比尺的限制，即数学模型无相似律问题。 2、数学模型的边界及其它条件既可严格控制，也可随时按实际需要改变。 3、数学模型的通用性强，只要研制出一种适合的软件就可用于解决不同的实际问题。 4、数学模型具有理想的抗干扰能力，只要条件不变，重复模拟可得到完全相同的结果，不会因人、因地而异。 5、数学模型的研制费用相对便宜，运行处理费用更加便宜。流域水文模型的分类流域水文模型以流域为研究对象，对流域内发生降雨径流这一特定的水文过程进行数学模拟，即把流域上的降雨过程，模拟计算出流域出口断面的流量过程。从流域水文模型的发展和应用来看，流域水文模型属于数学模型，可分为确定性模型和随机模型，我们通常所说的是指确定性模型。

水力学与桥涵水文试卷(仅供参考)

《水力学与桥涵水文》课程试卷（一）一、填空题（每题2分，共20分） 1、径流形成过程一般可分为__________、__________和__________、__________四个阶段。 2、河流的基本特征一般可用__________、__________、和__________来表示。 3、表征河床稳定性的指标可分为__________和__________、__________三类。 4、泥沙按其在河流中的运动形式可分为__________、__________、__________三部分。 5、水文现象的共同特点是__________、__________、__________。 6、河流水量补给可分为__________、__________、__________。 7、建桥后河床冲刷由__________、__________、和__________三部分组成。 8、洪水三要素是指__________、__________、__________。 9、根据涵洞出水口是否被下游淹没，可把涵洞的水流图式分为__________和__________两类。 10、大中桥水力计算的三大基本内容是__________、__________、__________。二、名词解释（每题4分，共20分） 1临界底坡： 2造床流量：3、桥孔净长：4、抽样误差： 5、重现期：三、问答题（1、3、4、5、6每题7分，2题5分，共40分） 1、桥位设计的基本原则有哪些？答：1、以地区发展为第一要素；2、处理好道路与桥梁的关系；3、跨河构造物的布设应保障天然河水的顺利宣泄并顺应预计河道的自然演变；4、保证跨河构造物对车辆安全稳定的服务态势；5、最佳的综合技术经济指标；6、尽量选用与自然环境协调美观的桥型。 2、河床演变的主要影响因素有哪些？答：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3、平原区桥涵布设要点是什么？答：1、在弯曲河段上，高水位可能会产生截弯取直的地方，路堤最易被冲成缺口，宜在主槽上集中设置桥梁，采取一河一桥布置；2、在游荡性河段上布设桥梁，应采取必要的导流措施，使主槽的摆动有所约束，从而归于趋槽；3、在分汊河段上修建桥梁，河道上具有两个以上的主槽，一般均宜在各主槽上分别建桥，尽量少改变水流的天然状态。

水力学的任务及发展概况

第一章绪论第一节水力学的任务及其发展概况一、水力学的任务及意义 1.水力学任务水力学是研究液体的平衡和机械运动规律及其实际应用的一门学科，是力学的一个重要分支。 1.1 对象：液体，以水为代表，又如，石油等 1.2 内容：（1）液体平衡和机械运动规律（宏观的，非微观的运动）（2）在工程（水利工程等领域）上应用（用于人类改造自然的活动）注：实验在在哲学上属于实践的范畴其成果是检验水力学理论的唯一标准 2 学习水力学的意义以水利工程为例，说明水力学的广泛应用 2.1液体对建筑物的作用力问题当关闭闸门，水库蓄水时，为了计算闸门的强度、刚度、校核大坝的稳定性，必须考虑上下游水对大坝和闸门的作用力管道水击调压井。 2.2泄水建筑物的过流能力问题当渲泄洪水时，必须确定校核大坝所能够通过流量，以确保大坝安全泄洪；或已知泄量，确定大坝的溢流宽度。 2.3泄水建筑物的下游泄洪消能问题由于大坝壅高水位，泄洪时，下游的水流动能较大，会冲击河床，危及大坝的安全。因此，必须采取工程措施，消耗过大的动能，减轻对河床的冲刷。 2.4河渠水面曲线计算问题

2.5泄水建筑物的渗流问题大坝建成后，水流会通过土壤、岩石中的缝隙渗流，对坝基产生作用力，同时产生渗透变形，会危及大坝的安全。二、水力学的发展简史 1. 古代中国水力学发展几千年来，水力学是人们在与水患作斗争发展生产的长期过程中形成和发展起来的。相传四千多年前（公元前2070，夏左右）大禹治水他采用填堵筑堤,疏通导引方法，治理了黄河和长江。例如，《庄子·天下篇》所说，大禹“堙（yin）洪水，决江河，而通四夷九州”，治理了“名川三百，支川三千，小者无数”。春秋战国末期（公元前221前左右）秦国蜀郡太守李冰在岷江中游修建了都江堰，闻名世界的防洪灌溉工程，消除了岷江水患，灌溉了大片土地，使成都平原成为沃野两千年来，一直造福于人类。都江堰工程采取中流作堰的方法，把岷江水分为内江和外江，内江供灌溉，外江供分洪，这就控制了岷江急流，免除了水灾，灌溉了三百多万亩农田。说明当时对堰流理论有一定认识。

水力学与桥涵水文试题及答案

1临界xx：以全渠的临界水深作均匀流动时相应的底坡称为临界底坡。 2造床流量：为了便于对河床演变进行研究，用一个与多年流量过程的综合造床作用相当的流量作为代表流量。 3、桥孔净长：桥孔长度扣除全部桥墩宽度后的长度成为桥孔净长。 4、抽样误差：用样本代表总体确定参数时必定存在一定误差，这个误差称为抽样误差。 5、重现期：洪水频率的倒数，即某一变量在若干年后再次出现的时距。 1、易流动性：静止时，液体不能承受切力、抵抗剪切变形的特性。 2、局部阻力：局部边界条件急剧改变引起流速沿程突变所产生的惯性阻力。 3、弯曲系数：河道全长与河源到xx的直线xxxx。 4、河槽集流：坡面汇流由溪而涧进入河槽，最后到达流域出口断面的过程。 5、设计流量：符合规定频率标准的流量。

1、xx均匀流：水流的水深、断面平均流速沿程都不变的均匀流动。 2、流域：一条河流两侧汇集水流的区域称为该河流的流域。 3、河相关系：河流在水流、泥沙及河床的长期相互作用下，能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡状态，这种均衡状态与河流的有关部门要素常存在某种函数关系，这种函数关系称为河流的河相关系。 4、冲止流速：桥下一般冲刷停止时垂线平均流速。 5、xx频率： P=m/n*100%，n年中等于或大于洪水流量的年数与具有最大流量值的总年数的比值。 1、临界水深：在断面形式与流量给定的条件下，相对应于断面比能为最小时的水深。 2、径流总量：一段时间内通过河流过水断面的总水量。 3、造床流量：为了便于对河床演变进行研究，用一个与多年流量过程的综合造床作用相当的流量作为代表流量，称为造床流量。 4、桥孔xx：设计水位上两桥台前缘之间的水面宽度。

水力学与桥涵水文习题及答案

第一章习题 1.1 解：水温为30度时水的密度)/(79.9953m kg =ρ 质量)(9957.0001.0*7.995kg v M ===ρ 重力N Mg G 75786.98.9*9957.0=== 1.2 解：密度)/(135905.0/67953m kg v M === ρ 重度)/(1331828.9*135903m kN g ===ργ 1.3 解：4℃时水的密度为1000(3/m kg ) 100℃时水的密度为958.4(3/m kg ) 假定1000kg 的水 )(11000/1000)4(3m v == )(0434.14.958/1000)100(3m v == 则体积增加百分比为%34.4%100*1 1 0434.1=-= ?v 1.4 解：压缩系数)/(10*102.5) 98000*198000*5(5001 .0210N m dp v dv -=--- =-=β 弹性系数)/(10*96.11 29m N K == β 1.5 解：运动粘滞系数为动力粘滞系数与密度的比值 )/(71.93m kN =γ )*(10*599.03s Pa -=μ 610*605.01000 *71.98 .9*000599.0*-===== γμμρμυg g )/(2s m 1-8 解：剪切力不是均匀分布rdr dA π2=， δ ?r dy du = dr r r r dr r dT δ μ? πδ?πμ32**2*== δ πμ?δπμ?δ πμ?320 24224 42 3 d d r dr r T d = ==? 积分后得δ πμ?324 d T =

工程流体力学课件

流体力学绪论第一章流体的基本概念第二章流体静力学第三章流体动力学第四章粘性流体运动及其阻力计算第五章有压管路的水力计算第六章明渠定常均匀流第九章泵与风机绪论一、流体力学概念流体力学——是力学的一个独立分支，主要研究流体本身的静止状态和运动状态，以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。 1738年伯努利出版他的专著时，首先采用了水动力学这个名词并作为书名；1880年前后出现了空气动力学这个名词；1935年以后，人们概括了这两方面的知识，建立了统一的体系，统称为流体力学。研究内容：研究得最多的流体是水和空气。 1、流体静力学：关于流体平衡的规律，研究流体处于静止（或相对平衡）状态时，作用于流体上的各种力之间的关系； 2、流体动力学：关于流体运动的规律，研究流体在运动状态时，作用于流体上的力与运动要素之间的关系，以及流体的运动特征与能量转换等。基础知识：主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律，常常还要用到热力学知识，有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程（反映物质宏观性质的数学模型）和物理学、化学的基础知识。二、流体力学的发展历史

流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。古时中国有大禹治水疏通江河的传说；秦朝李冰父子带领劳动人民修建的马人建成了大规模的供水管道系统等等。流体力学的萌芽：距今约2200年前，希腊学者阿基米德写的“论浮体”一文，他对静止时的液体力学性质作了第一次科学总结。建立了包括物理浮力定律和浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了流体静力学的基础。此后千余年间，流体力学没有重大发展。 15世纪，意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题；17世纪，帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学，却是随着经典力学建立了速度、加速度，力、流场等概念，以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。流体力学的主要发展： 17世纪，力学奠基人牛顿（英）在名著《自然哲学的数学原理》（1687年）中讨论了在流体中运动的物体所受到的阻力，得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。他针对粘性流体运动时的内摩擦力也提出了牛顿粘性定律。使流体力学开始成为力学中的一个独立分支。但是，牛顿还没有建立起流体动力学的理论基础，他提出的许多力学模型和结论同实际情形还有较大的差别。之后，皮托（法）发明了测量流速的皮托管；达朗贝尔（法）对运动中船只的阻力进行了许多实验工作，证实了阻力同物体运动速度之间的平方关系；瑞士的欧拉采用了连续介质的概念，把静力学中压力的概念推广到运动流体中，建立了欧拉方程，正确地用微分方程组描述了无粘流体的运动；伯努利（瑞士）从经典力学的能量守恒出发，研究供水管道中水的流动，精心地安排了实验并加以分析，得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系——伯努利方程。欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。从18世纪起，位势流理论有了很大进展，在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都阐明了很多规律。法国拉格朗日对于无旋运动，德国赫尔姆霍兹对于涡旋运动作了不少研究……。在上述的研究中，流体的粘性并不起重要作用，即所考虑的是无粘性流体。这种理论当然阐明不了流体中粘性的效应。 19世纪，工程师们为了解决许多工程问题，尤其是要解决带有粘性影响的问题。于是他们部分地运用流体力学，部分地采用归纳实验结果的半经验公式进行研究，这就形成了水力学，至今它仍与流体力学并行地发展。1822年，纳维（法）建立了粘性流体的基本运动方程；1845年，斯托克斯

2007年7月自考水文学与水力学试题试卷真题

做试题,没答案?上自考365,网校名师为你详细解答! 浙江省2007年7月高等教育自学考试水文学与水力学试题课程代码：02403 一、填空题(本大题共17小题，每空1分，共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.描述液体运动的方法主要有拉格朗日法和欧拉法，那么在实际工程中，_______ 是主要理论分析方法。 2.欧拉平衡微分方程表明，在静止流体中，单位质量流体所受到的质量力与___________相互平衡。 3.作用于静止流体同一点压强的大小各向相等，与___________ 无关。 4.据雷诺实验，液流有层流和紊流两种流态，对管流当___________时为层流，否则为紊流。 5.渗透系数是反映渗流特性的一个综合指标，其单位为_______。 6.水流流经一突然扩大的管段，管道直径由200mm变为300mm，则该突然扩大管道中局部阻力系数（以小管径的速度为准）等于 ___________。 7.渗流模型中的水流流量________ 相应点上实际渗流场中的流量。（大于、小于、等于） 8.按堰的下游水位对堰流泄流能力的不同影响，堰流可分为_________和 _________。 9. 实用堰的流量系数一般__________（大于、小于、等于）薄壁堰的流量系数。 10.______________消能措施是把下泄水流挑射至远离建筑物的下游河床中。 11．在淹没出流时，堰顶水流处于_______________ （急流、缓流、临界流）。 12．目前的桥涵水文研究方法主要以_______________法为主。 13．河床演变的最根本原因是______________________。 14．河流长度是指从河口沿___________________的距离。 15．河床径流的主要影响因素是降水、蒸发和_____________________。16．小桥涵水文勘测的目的是为了确定______________和

工程流体力学及水力学实验报告(实验总结)

工程流体力学及水力学实验报告实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B <0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ 。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h 0，由式，从而求得γ 。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm， =0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普通玻璃管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5.过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），因此，相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？关闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知，测压管1的液面始终与c点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒

生态水力学耦合模型及其应用_陈求稳

2005年11月水利学报 SHUILI XUEBAO 第36卷第11期收稿日期:2004-12-27 基金项目:中国科学院/百人计划0资助项目作者简介:陈求稳(1974-),男,湖北人,博士,研究员,主要从事流域及河口水资源与生态环境研究以及模型系统开发应用。 E_mail:qi uwen.chen@wldelf t.nl 文章编号:0559-9350(2005)11-1273-07生态水力学耦合模型及其应用陈求稳,欧阳志云 (中国科学院生态环境研究中心,北京 100085) 摘要:生态水力学是研究水动力学和水生态系统动力学之间相互作用的一门新兴的交叉学科。它一方面研究水力条件的改变对水生态系统平衡以及生物多样性的影响,另一方面研究水生态系统的演变对水力情势的反作用。生态水力学模型是探讨这些复杂过程的有力工具,甚至可以用来评价生态恢复方案的效率。本文论述了生态水力学的研究目的和范围,并从三个方面阐述了建立耦合生态水力学模型的思路和方法,包括模型模式融合、模型方法集成和时空尺度耦合。模型在莱茵河下游生态栖息地评价和荷兰Velu we 湖沉水植物竞争性生长模拟等实例中的应用表明耦合生态水力学模型有很好的应用前景。关键词:耦合;模型模式;模型方法;时空尺度中图分类号:X17114文献标识码:A 生态水力学是一门新兴的交叉学科,研究水动力学和水生态系统动力学之间的相互动态关系。生态水力学的前身一般认为是环境水力学,主要研究物质在水体的迁移和转化以及其浓度对生物生命的影响,但对生物及生态动力学过程较少涉及。而以前存在的一些水生态模型基本上都局限在水生生物的生理特征研究和生境评价上,很少涉及动力学部分,属于静态模型。近年的研究发现如果不结合水文和水力学过程,很多生态问题很难解释,例如水华。水华是一个典型的生态恶化和生物多样性降低的例子。当水体的污染超过一定的临界或者水体遭到较大的水力扰动如飓风时,为浮游植物的生长创造了有利条件,使某一种(或几种)藻类在竞争性生长中取得绝对优势。单一藻类的恶性生长既抑制了其他生物的生长,又可能打破了系统的食物链,从而使生态系统进入一个不健康的循环和平衡 [1]。此时系统几乎是不可能依靠自身的回复力得到恢复的,人工修复成为必要手段。水华的产生既有生物生理的因素,更有水动力学的因素,因此生态水力学是研究水华现象和进行水华预报的重要方法。生态水力学的研究范围包括生态流量、鱼道、水质、富营养化与水华、洪泛区、湿地[2],水生态栖息地和水域生态修复等[3]。对于河流,流态的改变影响河床地貌的变迁和沉积物的分布,从而影响河床岸坡植被的生长和生物多样性;与此同时河床植被的变化改变了河流糙率和河床稳定性,从而影响流态。这是一个双向的动态过程,其研究对湿地的利用和保护、洪泛区修复和流域系统管理有重要指导意义。同样的对于湖泊,湖流和波浪影响营养物的输送和底质的沉积与再悬浮,水力调节湖水位影响水体稳定性和光照条件,这些对湖泊中藻类和沉水植物之间的竞争性生长有重要影响;而沉水植物的生长对稳定底质、净化水体和湖泊修复有重要功能。因此研究湖泊水力条件、水生植物、藻类以及鱼类之间的动力关系是湖泊生态工程恢复首先需要解决的问题。与生态水工学 [4,5]不同的是生态水工学主要从宏观上研究水资源工程对生态的影响,而生态水力学则是研究水与生态系统之间的基础动力学过程[6]。生态水工学提出了生态水力学研究的必要性和内容[4],而生态水力学研究成果为生态水工学提供支持。)1273)

63116204-02水力学与桥涵水文(A)标准答案

内蒙古科技大学考试标准答案及评分标准课程名称：《水力学与桥涵水文》(A) 考试班级：土木工程2006 考试时间：2008 年12月标准制订人：银英姿一、名词解释（共5题，每题3分，共15分） 1.流域：河流的地面和地下集水区域。 2.频率：在一系列重复的独立试验中，某一事件出现的次数与试验总次数的比值。累计频率：在水文现象中，等于或大于某一数值的水文要素特征值出现的次数对总次数的比值。 3.粘性：流体在运动状态下具有抵抗剪切变形能力的性质。 4.恒定流：在流场中各运动要素都不随时间变化 5.断面平均流速：假象均匀分布在过流断面上的流速其大小等于过流断面体积流量除以过流断面面积。二、简述及论述题（共35分） 1.大中桥设计的一般规定有哪些？（8分）（1）避免桥前壅水危及农田。通常应避免高桥台、大锥体；必要时可适当增大桥孔长度；此外，还应考虑桥址附近道路、渠道及其它建筑物的需要。（2）一般对桥下河床不采用铺砌加固。大中桥流量大，冲刷较深，加固所需投资多，难度大，洪水期万一铺砌受到水毁，墩台基础失去保护，还会危及桥梁。（3）地形复杂、山坡陡峻的山谷桥梁，应避免锥体落入河道或桥台基础悬空；应注意不在山坡堆积层范围内布设桥墩，避开软弱地基、断层，滑坡、挤压破碎带、岩溶及黄土陷落等不良地带；应尽可能将桥台布设在地质好，填方少处。（4）通航河道上的桥梁，通航跨径应采用较大跨径单孔或多孔跨越航道全宽，桥长不宜过于压缩；潮汐河道，布设桥孔还应考虑潮汐涨落的影响；对于变迁性河流，当缺乏可靠措施固定航道时，应考虑航道可能的变迁布设桥孔；对于水流急、深槽摆动幅度大，或有大量筏运和木材流放的河道，应适当增多通航、流放孔数或加大通航、流放净跨。（5）对于流冰河流，桥孔布置及净跨应考虑流冰水位、冰块大小及破冰措施。（6）应尽量减少梁跨、墩台及基础的类型，避免在深泓处设墩，便于施工维修；山区桥隧相连时，应考虑架梁条件及隧道弃碴方便。

水力学工程流体力学

水力学工程流体力学实验指导书及实验报告专业农田水利班级学号姓名河北农业大学城乡建设学院水力学教研室

目录（一）不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺里方程）实验 (1) （二）不可压缩流体恒定流动量定律实验 (4) （三）雷诺实验 (8) （四）文丘里实验 (10) （五）局部水头损失实验 (14) （六）孔口与管嘴出流实验 (18)

（一）不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺里方程）实验一．实验目的要求： 1.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验两侧技术； 2.验证恒定总流的能量方程； 3.通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性。二．实验装置：本实验的装置如图1.1所示，图中： 1.自循环供水器； 2.实验台； 3.可控硅无级调速器； 4.溢流板； 5.稳水孔板； 6.恒压水箱； 7.测压计； 8.滑动测量尺； 9.测压管；10.实验管道；11.测压点；12.毕托管；13.实验流量调节阀。三．实验原理：

在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面，可以列出进口断面（1）至断面（i ）的能量方程式（2,3,,i n =??????） 1i z + +=z +++22 1 1 1122i i i w i p v p v h g g 取121n a a a ==???=，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出z+ p 值，测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v 及2 2v g ，从而即可得到各断面测管水头和总水头。四．实验方法与步骤： 1.熟悉实验设备，分清各测压管与各测压点，毕托管测点的对应关系。 2.打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流后，检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平，若不平则进行排气调平（开关几次）。 3．打开阀13，观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系，观察当流量增加或减少时测管水头的变化情况。 4.调节阀13开度，待流量稳定后，侧记各测压管液面读数，同时测记实验流量（与毕托管相连通的是演示用，不必测记读数）。 5.再调节阀13开度1～2次，其中一次使阀门开度最大（以液面降到标尺最低点为限），按第4步重复测量。五．实验成果及要求：实验台号No 1.把有关常数记入表1.1 表1.1 有关常数记录表水箱液面高程0?= cm,上管道轴线高程s ?= cm 。注：（1）打“＊”者为毕托管测点（测点编号见图1.2）（2）2、3为直管均匀流段同一断面上的二个测压点，10、11为弯管非均匀流段同一断面上的二个测点。 2.量测（z+ p ）并记入表1.2。

水文及水力学数学模型

水文及水力学数学模型摘要：在二维水流数学模型的基础上，研究开发了将模型区内的陆面区和水面区的产汇流与模型区入流洪水演进有机结合的水文水力学模型。该模型采用全区水域智能自动跟踪识别技术，解决了模型区内交替出现的陆域与水域的区分问题顺此基础上考虑了模型区内水面区与陆面区的产、汇流特征，提出了处理模型区产汇流问题一种行之有效的方法，提高了模拟计算的精度。通过对南水北调中线总干渠左岸区域洪水的数值模拟，结果表明，计算值与实测调查值吻合较好，具有较高的计算精度。关键词：产流；汇流；洪水；水文水力学模型二维水流数学模型在水利水电工程的规划、设计及管理中，作为复演、再现和预测洪水传播和洪水演进的历史、现状和将来是目前极为重要的技术手段。但是以往的二维水流数学模型仅考虑了洪水演进，模拟计算时不但将目标位置的洪水过程直接移至模型上边界作为模型的入流，人为把模型区内降雨所产生的洪水提到了模型区以上，使目标位置的洪水过程发生了变化，更重要的是它忽略了模型区的产流和汇流因素。对于平原区的洪水演进，特别是模型区相对于整个流域面积比重较大且有频繁交替的陆面区和水面区时，模拟计算的结果就很难反映客观实际。在南水北调中线总干渠左岸防洪水位课题研究中，研究开发了将模型区域的产汇流与河沟洪水演进有机结合的水文、水力学模型。 1区域工程情况南水北调中线工程属于特大型长距离调水工程，途径河北省太行山前的平原区，各交叉河道的防洪水位不仅是建筑物设计的依据，也是总干渠左岸堤顶防洪设计的依据。在南水北调交叉河流中，部分小型河沟发育较差，遇大洪水就漫溢出槽，呈坡面流状态，有时数条河流串在一起，洪水期河流的界限不清，各河水流相互影响，形成典型的洪水串流区，特别是南水北调总干渠建成后，总干渠对左岸的坡面流形成阻挡作用，使左岸洪水的淹没范围和水深有所增加，进一步加剧了该区河流洪水的串流情势。在这种情况下一维水流数学模型很难满足设计需要，而必须借助于二维水流数学模型。南水北调总干渠通过地区局部串流的区域较多，区域内多为流域面积相对较小的中、小河沟。因此，各河沟模型区的面积占总汇流面积的比重相对较大。表1为牛尾河片串流区各河沟总干渠以上流域特征值及模型区面积的基本情况。从表1中可以看出，6条河沟中有4条河沟模型区面积所占总面积的比重大于50％。会宁西沟整个汇流面积都在模型区内。这种情况下如果忽略模型区的产、汇流问题，不但不能真实地反映流场的流势、流态，也将给计算结果带来很大的误差。为此，对模型区各河沟产、汇流规律进行了系统分析，在二维水流数学模型的基础上，分析研究了模型区的产、汇流问题，建立了串流区水文、水力学模型。现以南水北调总干渠左岸牛尾河片串流区为例，将模型区和水文、水力学模型结构以及模型区产、汇流处理方法等介绍如下。 2水文与水力学数学模型 2.1模型的结构在总体框架结构上，水文、水力学模型是以平面二维水动力学模型为基础，将计算区域上边界以上产生的洪水过程与区间的产、汇流过程，分别按上开边界条件和面源，以沿程旁侧入汇形式结合起来融入二维水动力学模型。通过计算区域内水域动边界的自动跟踪、调整、合理分配，解决各子区间内的产、汇流问题，并通过适宜的穿渠建筑物泄流曲线或泄流公式控制中边界过水问题。全面、准确地模拟计算区域内在不同标准、不同工程规模情况下洪水的纵、横向传播及串流状况。 2.2区域产汇流模型

月尺度的协克立格模型在水文数据插补延长中的应用

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程水文水力学选择题(74道题)答案

工程水文水力学思考题和计算题(25题思考问答题,20题计算题)

水文模型的分类

最新水力学与桥涵水文试题及答案

工程流体力学(水力学)闻德第五章-实际流体动力学基础课后答案

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水力学与桥涵水文试卷(仅供参考)

水力学的任务及发展概况

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