2026年环境水力学辅导练习题及答案

2026年环境水力学辅导练习题及答案一、单选题（每题2分，共20题）1.在河流弯曲段，凹岸处流速通常比凸岸处（）。A.大B.小C.相同D.不确定2.水力半径是指过水断面面积与湿周之比，适用于描述（）。A.渗流现象B.明渠流动C.管流流动D.气体流动3.水跃现象通常发生在（）。A.渠道入口处B.渠道出口处C.渠道转弯处D.渠道坡度变化处4.河流洪水演算法中，马斯京根法适用于（）。A.渠道断面形状不规则B.渠道断面形状规则C.城市排水系统D.水库调节计算5.地下水的渗流速度与（）。A.渗透系数成正比B.渗透系数成反比C.渗流坡度成正比D.以上都是6.水力坡度是指（）。A.高程差与流程长度之比B.流速与过水断面面积之比C.流量与水力半径之比D.水头损失与流程长度之比7.明渠均匀流的水力坡度、坡度、流速三者关系为（）。A.水力坡度＞坡度B.水力坡度＜坡度C.水力坡度＝坡度D.无关8.河流泥沙输移量与（）。A.流速成正比B.水深成正比C.泥沙粒径成正比D.以上都是9.水力计算中，谢才系数C与（）。A.过水断面形状有关B.粗糙系数有关C.流速有关D.以上都是10.地下水的稳定渗流方程为（）。A.达西定律B.非达西流C.恩格斯方程D.牛顿定律二、多选题（每题3分，共10题）1.影响河流流速的因素包括（）。A.河道坡度B.河道粗糙度C.河道宽度D.河道深度2.明渠非均匀流的特点包括（）。A.流速沿程变化B.水深沿程变化C.水力坡度大于坡度D.水力坡度小于坡度3.河流洪水演算中，单位线法的适用条件包括（）。A.渠道断面形状规则B.洪水波速稳定C.渠道坡度较大D.洪水过程单一4.地下水渗流模型中，常用边界条件包括（）。A.第一类边界（给定水头）B.第二类边界（给定流量）C.第三类边界（给定渗流系数）D.无界边界5.水力计算中，谢才公式适用于（）。A.明渠流动B.管流流动C.渗流流动D.气体流动6.水跃现象的形态特征包括（）。A.水面骤然升高B.水流剧烈紊动C.水深突然减小D.水力坡度变化7.河流泥沙运动形式包括（）。A.悬移质B.漂浮质C.推移质D.沉积质8.水力坡度与坡度的关系包括（）。A.水力坡度＞坡度B.水力坡度＜坡度C.水力坡度＝坡度D.无关9.地下水渗流计算中，常用参数包括（）。A.渗透系数B.渗流坡度C.过水断面面积D.水力半径10.水力半径的计算公式为（）。A.R＝A/PB.R＝A/WC.R＝V/QD.R＝H/D三、判断题（每题1分，共20题）1.水力坡度与坡度总是相等的。（×）2.明渠均匀流的水力坡度、坡度、流速三者关系为水力坡度＝坡度。（√）3.水跃现象通常发生在渠道出口处。（√）4.河流洪水演算法中，马斯京根法适用于渠道断面形状不规则。（×）5.地下水的渗流速度与渗透系数成正比。（√）6.水力计算中，谢才系数C与粗糙系数有关。（√）7.明渠非均匀流的水力坡度大于坡度。（√）8.河流泥沙输移量与流速成正比。（√）9.水力半径是指过水断面面积与湿周之比。（√）10.地下水的稳定渗流方程为达西定律。（√）11.水力坡度是指高程差与流程长度之比。（√）12.明渠均匀流的水深沿程不变。（√）13.河流洪水演算中，单位线法适用于洪水过程单一。（√）14.地下水渗流模型中，常用边界条件包括第一类边界。（√）15.水力计算中，谢才公式适用于渗流流动。（×）16.水跃现象的形态特征包括水面骤然升高。（√）17.河流泥沙运动形式包括悬浮质。（√）18.水力坡度与坡度的关系为无关。（×）19.地下水渗流计算中，常用参数包括渗透系数。（√）20.水力半径的计算公式为R＝A/P。（√）四、计算题（每题10分，共5题）1.某渠道断面为矩形，宽10m，深2m，流量为50m³/s，求该渠道的水力半径和流速。2.某河流断面形状不规则，过水断面面积为80m²，湿周为30m，水深为2m，求该河流的水力半径和谢才系数（粗糙系数为0.03）。3.某渠道发生水跃，跃前水深为1m，跃后水深为3m，求水跃长度（采用经验公式）。4.某城市排水管道直径为1m，流量为0.5m³/s，管道粗糙系数为0.015，求管道的水力坡度。5.某地下水渗流区域，渗透系数为10m/d，渗流坡度为0.02，过水断面面积为200m²，求渗流速度。五、简答题（每题5分，共10题）1.简述水力坡度与坡度的关系。2.简述水跃现象的形态特征。3.简述河流洪水演算中，马斯京根法的适用条件。4.简述地下水渗流模型中，常用边界条件的类型。5.简述水力半径的计算公式及其物理意义。6.简述河流泥沙运动形式的分类。7.简述明渠均匀流与非均匀流的特点区别。8.简述水力计算中，谢才公式的适用范围。9.简述地下水渗流计算中，常用参数的作用。10.简述水跃长度的计算方法。答案及解析一、单选题答案及解析1.A解析：在河流弯曲段，凹岸处水流受离心力影响，流速通常比凸岸处大。2.B解析：水力半径是描述明渠流动的重要参数，适用于明渠流动的分析。3.B解析：水跃现象通常发生在渠道出口处，是水流从急流过渡到缓流的现象。4.B解析：马斯京根法适用于渠道断面形状规则的河流洪水演算。5.D解析：地下水的渗流速度与渗透系数、渗流坡度均成正比。6.A解析：水力坡度是指高程差与流程长度之比，是描述水流势能变化的参数。7.C解析：明渠均匀流的水力坡度、坡度、流速三者关系为水力坡度＝坡度。8.D解析：河流泥沙输移量与流速、水深、泥沙粒径均有关。9.D解析：谢才系数C与过水断面形状、粗糙系数、流速均有关。10.A解析：地下水的稳定渗流方程为达西定律，描述渗流速度与水力坡度的关系。二、多选题答案及解析1.ABCD解析：影响河流流速的因素包括河道坡度、河道粗糙度、河道宽度、河道深度。2.ABD解析：明渠非均匀流的特点包括流速沿程变化、水深沿程变化、水力坡度大于坡度。3.ABD解析：河流洪水演算中，单位线法的适用条件包括渠道断面形状规则、洪水波速稳定、洪水过程单一。4.AB解析：地下水渗流模型中，常用边界条件包括第一类边界（给定水头）和第二类边界（给定流量）。5.AB解析：水力计算中，谢才公式适用于明渠流动和管流流动。6.AB解析：水跃现象的形态特征包括水面骤然升高、水流剧烈紊动。7.AC解析：河流泥沙运动形式包括悬浮质和推移质。8.AB解析：水力坡度与坡度的关系为水力坡度＞坡度或水力坡度＜坡度。9.ABD解析：地下水渗流计算中，常用参数包括渗透系数、渗流坡度、过水断面面积、水力半径。10.AB解析：水力半径的计算公式为R＝A/P或R＝A/W。三、判断题答案及解析1.×解析：水力坡度与坡度不一定相等，只有在均匀流时才相等。2.√解析：明渠均匀流的水力坡度、坡度、流速三者关系为水力坡度＝坡度。3.√解析：水跃现象通常发生在渠道出口处。4.×解析：马斯京根法适用于渠道断面形状规则。5.√解析：地下水的渗流速度与渗透系数成正比。6.√解析：水力计算中，谢才系数C与粗糙系数有关。7.√解析：明渠非均匀流的水力坡度大于坡度。8.√解析：河流泥沙输移量与流速成正比。9.√解析：水力半径是指过水断面面积与湿周之比。10.√解析：地下水的稳定渗流方程为达西定律。11.√解析：水力坡度是指高程差与流程长度之比。12.√解析：明渠均匀流的水深沿程不变。13.√解析：河流洪水演算中，单位线法适用于洪水过程单一。14.√解析：地下水渗流模型中，常用边界条件包括第一类边界。15.×解析：水力计算中，谢才公式适用于明渠流动和管流流动，不适用于渗流流动。16.√解析：水跃现象的形态特征包括水面骤然升高。17.√解析：河流泥沙运动形式包括悬浮质。18.×解析：水力坡度与坡度的关系为水力坡度＞坡度或水力坡度＜坡度。19.√解析：地下水渗流计算中，常用参数包括渗透系数。20.√解析：水力半径的计算公式为R＝A/P。四、计算题答案及解析1.解析：水力半径R＝A/P，矩形渠道湿周P＝2（宽＋深）＝2（10＋2）＝24m，过水断面面积A＝宽×深＝10×2＝20m²，所以R＝20/24≈0.833m。流速V＝Q/A＝50/20＝2.5m/s。答案：水力半径为0.833m，流速为2.5m/s。2.解析：水力半径R＝A/P＝80/30≈2.67m。谢才系数C＝（1/n）R^(1/6)＝（1/0.03）×2.67^(1/6)≈33.5。答案：水力半径为2.67m，谢才系数为33.5。3.解析：水跃长度L＝6（h₂－h₁）＝6（3－1）＝12m（采用经验公式）。答案：水跃长度为12m。4.解析：管道水力坡度i＝Q²/(C²AR⁴)＝0.5²/（0.015²×π×0.5²×0.5⁴）≈0.02。答案：管道的水力坡度为0.02。5.解析：渗流速度v＝kΔH/L＝10×0.02/1＝0.2m/d。答案：渗流速度为0.2m/d。五、简答题答案及解析1.解析：水力坡度是指高程差与流程长度之比，坡度是指地面坡度。在均匀流时，水力坡度与坡度相等；在非均匀流时，水力坡度与坡度不相等。2.解析：水跃现象的形态特征包括水面骤然升高、水流剧烈紊动、水深突然减小。3.解析：马斯京根法适用于渠道断面形状规则、洪水波速稳定、洪水过程单一的河流洪水演算。4.解析：地下水渗流模型中，常用边界条件包括第一类边界（给定水头）和第二类边界（给定流量）。5.解析：水力半径的计算公式为R＝A/P，其中A为过水断面面积，P为湿周。水力半径是描述水流状态的重要参数，反映了水流的有效过水面积与阻力之间的关系。6.解析：河流泥沙运动形式包括悬浮质和推移质。悬浮质指泥沙被水流悬浮运输，推移质指泥沙被水流推动运输。7.解析：明渠均匀流的水深沿程不变，流速沿程不变，水力坡度与坡度相等；明渠非均匀流的水深沿程变化，