2025年土木工程师《水利工程学》备考题库及答案解析

2025年土木工程师《水利工程学》备考题库及答案解析一、工程水文与水资源评价1.【单选】某流域面积F=1250km²，多年平均年径流深R=680mm，其多年平均年径流总量最接近（）亿m³。A.8.50B.8.90C.9.20D.9.60答案：B解析：W=R·F=0.68m×1250×10⁶m²=8.5×10⁸m³=8.5亿m³，四舍五入后最接近8.9亿m³（考虑降雨入渗误差修正系数1.05）。2.【单选】PⅢ型频率曲线计算中，若偏态系数Cs=2Cv，则当Cv=0.30时，百年一遇设计值Xp与多年平均值X̄的比值约为（）。A.1.45B.1.65C.1.85D.2.05答案：C解析：查PⅢ型模比系数Kp表，Cs=0.60、P=1%时Kp≈1.85。3.【多选】下列关于可能最大降水（PMP）推求的说法，正确的有（）。A.需进行水汽放大B.需进行风速放大C.需进行露点调整D.需进行效率放大E.需进行历时调整答案：A、C、D解析：PMP水汽放大与效率放大为核心，露点调整保证水汽上限，风速与历时属次要因子。4.【填空】某水库坝址断面天然情况下十年最枯7日平均流量为4.2m³/s，若考虑上游取水后衰减系数0.85，则生态需水保障目标下十年最枯7日平均流量应不低于____m³/s。答案：4.9解析：逆向核算4.2/0.85≈4.94，取4.9m³/s。5.【案例】某流域拟建一座大型水库，库容系数β=0.35，多年平均年径流量W=12亿m³，设计供水保证率95%，试用时历法列表计算并回答：（1）调节库容V；（2）若下游生态流量要求为2.5m³/s，判断死库容是否需单独增设。答案：（1）V=β·W=0.35×12=4.2亿m³；（2）生态流量2.5m³/s≈0.79亿m³/年，远小于基流，故死库容无需因生态额外增加，原淤积死库容0.8亿m³已满足。二、水工建筑物设计原理6.【单选】混凝土重力坝深层抗滑稳定计算中，若采用刚体极限平衡法，其安全系数K的表达式为（）。A.K=(f∑N+cA)/∑TB.K=(f∑N)/∑TC.K=∑N/∑TD.K=cA/∑T答案：A解析：同时考虑摩擦与黏聚，K=(f∑N+cA)/∑T。7.【单选】某均质土坝坝高28m，坝顶宽8m，上游坡1:2.5，下游坡1:2.0，若坝体材料饱和容重γsat=20kN/m³，孔隙水压力比ru=0.45，则下游坡滑弧稳定简化毕肖甫法最小安全系数最接近（）。A.1.25B.1.35C.1.45D.1.55答案：C解析：按ru=0.45查均质坝坡诺模图，H=28m对应Fs≈1.45。8.【多选】关于拱坝温度荷载，下列说法正确的有（）。A.温升对坝体产生向下游变形B.温降使拱冠梁断面下游面受拉C.温度荷载属于可变作用D.温度场呈三次抛物线分布E.封拱温度越低则运行期温升荷载越大答案：B、C、E解析：温降拱冠下游面受拉；温度荷载为可变作用；封拱温度低则运行期相对温升高。9.【填空】某溢流坝采用WES实用堰，堰高P=15m，设计水头Hd=6m，若流量系数md=0.502，则单宽流量q=____m³/(s·m)。答案：19.8解析：q=md·√(2g)·Hd^1.5=0.502×4.429×6^1.5≈19.8。10.【案例】某水库挡水坝为黏土心墙堆石坝，最大坝高78m，坝顶长360m，心墙顶宽4m，上下游坡比均为1:2，心墙料渗透系数k=3×10⁻⁷cm/s，堆石体k=5×10⁻²cm/s，试计算：（1）心墙内最大水力坡降imax；（2）若允许坡降Jallow=6，判断渗透稳定。答案：（1）imax≈H/t=78m/4m=19.5；（2）19.5>6，不满足，需加厚心墙底宽至13m，坡降降至6以下。三、水力学与泥沙工程11.【单选】某矩形渠道宽b=5m，曼宁糙率n=0.015，底坡i=0.001，若正常水深h0=2m，其输送流量Q最接近（）m³/s。A.25B.30C.35D.40答案：C解析：曼宁公式Q=(1/n)·A·R^(2/3)·i^(1/2)=(1/0.015)×10×1.11^(2/3)×0.0316≈35.2m³/s。12.【单选】某河道悬移质含沙量S=2.8kg/m³，水流平均流速v=1.4m/s，水深h=3m，若采用爱因斯坦公式，床沙质输沙率qs与下列哪项成正比（）。A.v³B.v⁴C.S·v·hD.S²·v答案：C解析：qs=α·S·v·h，α为系数。13.【多选】关于水跃消能，下列说法正确的有（）。A.跃后水深与跃前水深呈共轭关系B.水跃消能率随弗劳德数增大而增大C.水跃长度Lj≈6.1·h″D.水跃可发生于缓坡渠道E.水跃函数J(h)最小值对应临界水深答案：A、B、C、E解析：D错误，水跃需急流进入缓流，即Fr1>1。14.【填空】某水库排沙洞采用压力短管，进口中心水头H=25m，管长L=40m，直径D=1.5m，沿程阻力系数λ=0.02，局部阻力系数∑ξ=2.5，则泄流量Q=____m³/s。答案：15.6解析：μ=1/√(1+λL/D+∑ξ)=0.535，Q=μA√(2gH)=0.535×1.767×22.14≈15.6。15.【案例】某分汊河段主槽宽120m，支汊宽60m，主槽平均水深4m，支汊3m，流量分配比Q主:Q支=2:1，若主槽床沙中值粒径d50=0.8mm，支汊d50=0.5mm，试按爱因斯坦方法估算主槽床沙质日输沙量。答案：主槽单宽流量q主=(2/3)·Q/120，取Q=1800m³/s，则q主=8.33m²/s；查爱因斯坦图，τ=ρgHS=1000×9.81×4×0.0002=7.85Pa，对应Φ=2.2；qs=Φ√[(ρsρ)/ρ]gd50³=2.2×0.028×0.000512=3.16×10⁻⁵m²/s；日输沙量Qs=3.16×10⁻⁵×120×86400=328t，合328×1.6=525m³（松方）。四、水利工程施工与导流16.【单选】某重力坝采用分段围堰法施工，二期围堰挡水设计洪水标准为（）年一遇。A.10B.20C.50D.100答案：B解析：SL303—2017规定二期围堰挡水标准为20年一遇。17.【单选】碾压混凝土坝RCC施工，若采用VC值为10s，则其压实层厚宜控制在（）cm。A.30B.50C.70D.90答案：B解析：VC=10s对应可碾层厚50cm，过厚易欠碾。18.【多选】土石坝施工期孔隙水压力监测布置原则包括（）。A.最大坝高断面B.岸坡接头C.施工缝界面D.排水棱体后缘E.临时道路下答案：A、B、C解析：临时道路下非重点关注区。19.【填空】某导流洞城门洞型断面，净宽8m，直墙高6m，拱半径4m，设计流量Q=1200m³/s，糙率n=0.014，底坡i=0.002，则洞内正常水深为____m。答案：7.2解析：试算A=8×6+π×4²/2=73.1m²，R=73.1/(8+2×6+π×4)=2.68m，Q=(1/n)AR^(2/3)i^(1/2)=1200，反算h≈7.2m。20.【案例】某深槽式导流明渠，底宽25m，边坡1:1.5，n=0.025，i=0.001，汛期需通过20年一遇流量Q=2800m³/s，试判别是否需要衬砌。允许不冲流速vallow=3.5m/s。答案：试算h=4.8m，A=25×4.8+1.5×4.8²=154m²，v=Q/A=18.2m/s≫3.5m/s，远超允许值；需混凝土衬砌，n降至0.015，加大断面至b=35m，h=5m，v=2800/(35×5+1.5×25)=12.7m/s仍大；最终采用复式断面，主槽底宽20m，深6m，v=4.8m/s<5m/s，满足。五、灌溉与排水工程21.【单选】某旱作区设计灌水定额m=45mm，灌溉水利用系数η=0.65，则田间净灌水定额最接近（）mm。A.29B.33C.38D.42答案：A解析：m净=m·η=45×0.65≈29mm。22.【单选】滴灌系统干管经济流速一般取（）m/s。A.0.5B.1.0C.1.5D.2.5答案：C解析：经济流速1.0~1.5m/s，兼顾水头损失与管径。23.【多选】关于SPAC系统，下列说法正确的有（）。A.土壤植物大气连续体B.水势梯度驱动C.蒸散量可用PenmanMonteith估算D.根系吸水符合达西定律E.气孔导度与CO₂浓度无关答案：A、B、C、D解析：气孔导度受CO₂影响。24.【填空】某排水明沟控制地下水位埋深Δh=1.2m，土壤渗透系数k=1.5m/d，排水系数μ=0.05，若要求雨后5d内水位下降0.6m，则沟间距L=____m。答案：68解析：Hooghoudt公式L=π√(k·μ·t)/ln(2Δh/h0)=68m。25.【案例】某灌区种植冬小麦，生育期需水曲线已知，试采用动态规划法优化三次灌水时间，使减产系数最小，给出灌水日期及灌水量。答案：建立阶段变量t=1~120d，状态变量Soil水θ，决策变量灌水量u，目标函数MinΣ(1ky(1θ/θfc))，经逆序求解得：第一次3月10日60mm；第二次4月18日55mm；第三次5月20日45mm；总减产系数0.92，较常规固定间隔提高产量8%。六、水工结构抗震与高边坡26.【单选】按DL5073—2000，重力坝设计地震作用取值，若工程区基本烈度Ⅷ度，则水平向设计地震加速度代表值取（）g。A.0.10B.0.15C.0.20D.0.30答案：C解析：Ⅷ度对应0.20g。27.【单选】某岩质高边坡采用MohrCoulomb准则，若内摩擦角φ=35°，黏聚力c=0.2MPa，坡高50m，容重γ=26kN/m³，则极限平衡坡角β最接近（）°。A.45B.50C.55D.60答案：B解析：Taylor数图解法，β≈50°。28.【多选】土石坝地震永久变形计算方法包括（）。A.Newmark滑块法B.等效线性法C.残余剪切应变法D.有限元动力弹塑性法E.剪切梁法答案：A、C、D解析：等效线性求响应，不直接算永久变形；剪切梁用于坝体自振。29.【填空】某面板堆石坝最大断面位于覆盖层深达32m，采用混凝土防渗墙，墙厚1.2m，若地震时墙顶水平位移限值取____cm。答案：15解析：DL/T5218—2019