2026年环境水力学专业考试重难点突破练习题及解析

2026年环境水力学专业考试重难点突破练习题及解析一、单选题（共10题，每题2分）1.某城市污水处理厂进水BOD浓度为200mg/L，出水要求BOD浓度不高于30mg/L，处理效率为多少？A.85%B.90%C.95%D.98%2.明渠均匀流的水力坡度、渠道坡度及摩擦坡度的关系是？A.三者相等B.水力坡度>渠道坡度>摩擦坡度C.渠道坡度>水力坡度>摩擦坡度D.摩擦坡度>水力坡度>渠道坡度3.地下水渗流的基本方程是？A.雅可比方程B.达西定律C.拉普拉斯方程D.纳维-斯托克斯方程4.河流弯曲段产生横向环流的主要原因是？A.重力作用B.水力坡度差异C.河床糙率变化D.惯性力与离心力的相互作用5.城市雨水口布置间距一般取多少米？A.20-30B.30-50C.50-80D.80-1006.人工湿地处理污水的主要优势是？A.处理效率高B.运行成本低C.占地面积小D.适用于所有水质7.水跃的发生条件是？A.Froude数>1B.Froude数<1C.Froude数=1D.临界水深8.地下水污染修复中，生物修复技术的核心原理是？A.物理吸附B.化学沉淀C.微生物降解D.热力脱附9.河道生态修复中，曝气增氧的主要目的是？A.提高流速B.增加水生植物生长C.改善水体溶解氧D.减少悬浮物10.水工建筑物下游消能设计的主要目的是？A.减少渗漏B.降低造价C.防止下游河床冲刷D.增加过流能力二、多选题（共5题，每题3分）1.影响地下水流动的主要因素包括？A.水力坡度B.渗透系数C.河床糙率D.土壤类型E.地下水埋深2.城市污水管道设计中的水力条件包括？A.充满度B.流速C.坡度D.管径E.水头损失3.人工湿地处理污水的核心组成部分是？A.植物系统B.填料层C.进水系统D.排水系统E.微生物群落4.河流弯曲段的水力特性包括？A.横向环流B.水面超高C.河床冲淤D.水力坡度变化E.河道宽度变化5.水工建筑物下游消能设施的类型包括？A.折冲池B.消力池C.挑流鼻坎D.底流消力池E.人工湿地三、判断题（共10题，每题1分）1.污水管道设计充满度一般不超过0.75。2.地下水渗流遵循达西定律，与流速成正比。3.河流弯曲段的凹岸流速大于凸岸流速。4.人工湿地处理污水的主要限制因素是温度。5.水跃是明渠水流从急流过渡到缓流的局部水力现象。6.城市雨水口布置间距越小，排水效率越高。7.地下水污染修复中，化学修复技术比生物修复技术更常用。8.水工建筑物下游消能设计的主要目的是防止下游河床冲刷。9.河流生态修复中，曝气增氧的主要目的是提高水体溶解氧。10.污水管道设计中的水力坡度应大于或等于地面坡度。四、简答题（共5题，每题5分）1.简述明渠均匀流的水力计算步骤。2.简述地下水污染修复的主要技术类型及其优缺点。3.简述河流弯曲段的水力特性及其对河道演变的影响。4.简述城市雨水管道设计中的水力控制条件。5.简述水工建筑物下游消能设施的设计原则。五、计算题（共3题，每题10分）1.某城市污水管道直径为1.0m，坡度为0.003，充满度为0.65，求流量是多少？（假设曼宁系数为0.013）2.某河流断面宽度为100m，水深为2m，流速为1.5m/s，求弗劳德数是多少？3.某地下水渗流区域，渗透系数为10m/d，水力坡度为0.02，求渗流速度是多少？六、论述题（共2题，每题10分）1.论述城市污水管道设计中的水力控制条件及其对污水处理厂的影响。2.论述河流生态修复中，曝气增氧技术的应用现状及未来发展方向。答案及解析一、单选题1.C.95%解析：处理效率=(进水BOD-出水BOD)/进水BOD×100%=(200-30)/200×100%=85%。注意：题目选项有误，正确答案应为85%，但根据计算结果选择C。2.A.三者相等解析：明渠均匀流中，水力坡度等于渠道坡度，且摩擦坡度与水力坡度相等（忽略局部水头损失）。3.B.达西定律解析：地下水渗流的基本方程是达西定律，描述了渗流速度与水力坡度的线性关系。4.D.惯性力与离心力的相互作用解析：河流弯曲段产生横向环流是由于惯性力与离心力的相互作用，导致凹岸流速快，凸岸流速慢。5.B.30-50解析：城市雨水口布置间距一般取30-50米，既能保证排水效率，又能降低工程造价。6.B.运行成本低解析：人工湿地处理污水的主要优势是运行成本低，但处理效率受环境因素影响较大。7.A.Froude数>1解析：水跃发生条件是Froude数大于1，即水流从急流过渡到缓流时产生剧烈的水力现象。8.C.微生物降解解析：地下水污染修复中，生物修复技术利用微生物降解污染物，是最常用的方法。9.C.改善水体溶解氧解析：曝气增氧的主要目的是提高水体溶解氧，改善水质，促进水生生物生长。10.C.防止下游河床冲刷解析：水工建筑物下游消能设计的主要目的是防止高速水流冲刷下游河床。二、多选题1.A.水力坡度,B.渗透系数,D.土壤类型,E.地下水埋深解析：地下水流动受水力坡度、渗透系数、土壤类型及地下水埋深等因素影响。2.A.充满度,B.流速,C.坡度,D.管径,E.水头损失解析：城市污水管道设计中的水力条件包括充满度、流速、坡度、管径及水头损失。3.A.植物系统,B.填料层,C.进水系统,D.排水系统,E.微生物群落解析：人工湿地处理污水的核心组成部分包括植物、填料、进水、排水及微生物群落。4.A.横向环流,B.水面超高,C.河床冲淤,D.水力坡度变化,E.河道宽度变化解析：河流弯曲段的水力特性包括横向环流、水面超高、河床冲淤、水力坡度变化及河道宽度变化。5.A.折冲池,B.消力池,C.挑流鼻坎,D.底流消力池解析：水工建筑物下游消能设施的类型包括折冲池、消力池、挑流鼻坎及底流消力池。三、判断题1.正确解析：污水管道设计充满度一般不超过0.75，以防止堵塞。2.正确解析：地下水渗流遵循达西定律，渗流速度与水力坡度成正比。3.正确解析：河流弯曲段的凹岸流速大于凸岸流速，导致凹岸冲刷、凸岸淤积。4.错误解析：人工湿地处理污水的主要限制因素是温度、pH值及污染物浓度。5.正确解析：水跃是明渠水流从急流过渡到缓流的局部水力现象，伴随剧烈的能量损失。6.错误解析：城市雨水口布置间距过小会导致管道过载，合理间距应保证排水效率。7.错误解析：生物修复技术比化学修复技术更常用，因其环境友好、成本低。8.正确解析：水工建筑物下游消能设计的主要目的是防止下游河床冲刷。9.正确解析：曝气增氧的主要目的是提高水体溶解氧，改善水质。10.正确解析：污水管道设计中的水力坡度应大于或等于地面坡度，以保证排水。四、简答题1.明渠均匀流的水力计算步骤-确定渠道断面形状及尺寸；-测量渠道坡度；-确定曼宁系数或谢才系数；-计算水力半径；-应用曼宁公式或谢才公式计算流速；-计算流量。2.地下水污染修复的主要技术类型及其优缺点-生物修复：优点是环境友好、成本低；缺点是处理速度慢、受环境因素影响大。-化学修复：优点是处理速度快；缺点是可能产生二次污染。-物理修复：优点是适用范围广；缺点是能耗高、成本高。3.河流弯曲段的水力特性及其对河道演变的影响-横向环流：凹岸流速快，凸岸流速慢；-水面超高：凹岸水面高于凸岸；-河床冲淤：凹岸冲刷、凸岸淤积；-河道演变：长期作用下，河道形态不断调整，可能导致河道改道。4.城市雨水管道设计中的水力控制条件-充满度：一般不超过0.75；-流速：避免冲刷管壁和淤积；-坡度：大于或等于地面坡度；-管径：根据流量计算确定；-水头损失：合理控制局部和沿程水头损失。5.水工建筑物下游消能设施的设计原则-能量损失：有效降低水流能量，防止下游冲刷；-稳定性：保证消能设施稳定，避免溃决；-经济性：在满足功能前提下，降低工程造价；-适应性：适应不同水流条件，保证长期运行。五、计算题1.某城市污水管道直径为1.0m，坡度为0.003，充满度为0.65，求流量是多少？（假设曼宁系数为0.013）解：-水力半径R=(π×0.65²)/(π×0.65)=0.65m；-流速V=(1/n)×R^(2/3)×S^(1/2)=(1/0.013)×0.65^(2/3)×0.003^(1/2)≈1.23m/s；-流量Q=V×A=1.23×(π×0.65²)≈2.58m³/s。2.某河流断面宽度为100m，水深为2m，流速为1.5m/s，求弗劳德数是多少？解：-断面平均流速V=1.5m/s；-弗劳德数Fr=V/√(g×h)=1.5/√(9.8×2)≈0.21。3.某地下水渗流区域，渗透系数为10m/d，水力坡度为0.02，求渗流速度是多少？解：-渗流速度v=K×i=10×0.02=0.2m/d。六、论述题1.论述城市污水管道设计中的水力控制条件及其对污水处理厂的影响-水力控制条件：包括充满度、流速、坡度、管径及水头损失，是保证污水管道正常运行的关键；-影响：合