2026年环境水力学考点练习与答案

2026年环境水力学考点练习与答案一、单选题（每题2分，共20题）1.在河流生态水力学中，用于评估水流对河床冲刷效果的关键参数是（）。A.水力半径B.糙率系数C.水深-流速乘积D.水力坡度2.某地区河流洪水频谱分析中，若洪水重现期P=50年，其洪峰流量与P=10年洪峰流量的比值约为（）。A.1.5B.2.0C.2.5D.3.03.在人工湿地水力设计时，填料孔隙率通常要求不低于（），以保证水流顺畅且填料有效接触污水。A.0.3B.0.4C.0.5D.0.64.对于城市合流制排水系统，暴雨强度公式中的“径流系数”一般取值范围为（）。A.0.3～0.4B.0.5～0.7C.0.8～0.9D.1.0～1.25.在地下水渗流模型中，达西定律适用于（）。A.大颗粒粗砂滤料B.细颗粒淤泥层C.高流速紊流状态D.含水层与隔水层界面6.某水库消力池设计时，若跃后水深与跃前水深的比值为1.5，则该水跃属于（）。A.消力池水跃B.远离水跃C.波状水跃D.窄深水跃7.在农田灌溉渠系中，为减少蒸发损失，宜采用（）。A.陡坡明渠B.缓坡梯形断面C.矩形断面渠道D.暗沟灌溉系统8.关于河流泥沙输移，以下说法正确的是（）。A.悬移质输沙率与流速成正比B.推移质输沙率仅受水深影响C.沉积物粒径越小越易被冲起D.河流冲淤变化与糙率系数无关9.在污水处理曝气池中，为避免短流现象，进水口应布置在（）。A.池底中心B.池底周边C.池面中心D.池面周边10.某地区土壤渗透系数为5×10⁻⁵cm/s，其对应的达西渗透系数约为（）。A.1.0×10⁻⁴cm/sB.2.5×10⁻⁴cm/sC.5.0×10⁻⁴cm/sD.1.0×10⁻³cm/s二、多选题（每题3分，共10题）11.影响城市雨水口设计流量的因素包括（）。A.雨水径流系数B.地面集水时间C.雨水口孔口尺寸D.地下水位深度E.风速12.人工湿地处理污水的核心水力过程有（）。A.填料过滤B.微生物降解C.水力停留D.植物吸收E.气体交换13.河流弯曲段的水力特性包括（）。A.横向环流B.水面高程差C.河湾迁移D.水力半径减小E.水深增大14.地下水污染修复中，常用的水力控制技术有（）。A.抽水井群B.回灌技术C.深井注浆D.水力压裂E.渗滤沟15.水工建筑物下游消能设施的类型包括（）。A.消力池B.护坦C.缓坡溢洪道D.坝趾跌坎E.空化消能装置16.农田灌溉系统设计需考虑的因素有（）。A.作物需水量B.土壤水分蒸发C.渠道渗漏损失D.水力坡度E.灌溉效率17.城市排水系统溢流污染控制措施包括（）。A.溢流调蓄池B.截流管C.消力井D.增加管道容量E.雨水渗透设施18.河流生态修复中，水力调控的目标有（）。A.恢复自然水位波动B.增加水生生物栖息地多样性C.减少河道冲刷D.优化输水效率E.控制水体浑浊度19.人工湿地填料选择需考虑的物理特性有（）。A.空隙率B.比表面积C.磨圆度D.稳定性E.导电性20.水力学实验中常用的测量仪器包括（）。A.量水堰B.流速仪C.压力传感器D.水位计E.泥沙采样器三、判断题（每题1分，共10题）21.在明渠非均匀流中，缓坡渠道必然产生顺坡流动。22.河流洪水频率分析中，重现期越长，对应的洪峰流量越大。23.人工湿地填料粒径越小，污染物去除效率越高。24.地下水渗流过程中，水力坡度与渗流速度成正比。25.水跃发生后，下游水流必然转变为缓流状态。26.城市排水系统中的雨水口应低于周边地面，以防止溢流。27.农田灌溉中，渠道边坡系数越大，水流稳定性越好。28.河流弯曲段凹岸水深必然大于凸岸。29.污水处理曝气池中，溶解氧浓度越高越好。30.水力学实验中，量水堰适用于大流量测量，而测压管适用于小流量测量。四、简答题（每题5分，共5题）31.简述河流生态水力学中“水力连通性”的概念及其重要性。32.城市合流制排水系统在暴雨期间可能产生哪些环境问题？如何缓解？33.人工湿地处理污水的优势有哪些？其主要水力设计参数有哪些？34.河流泥沙输移的基本过程包括哪些？如何影响河床演变？35.水工建筑物下游消能设计的基本原则有哪些？常用消能设施有哪些类型？五、计算题（每题10分，共3题）36.某矩形断面渠道宽10m，糙率系数n=0.035，坡度i=0.0005，水深h=1.5m。试计算该渠道的流量，并判断水流形态（缓流或急流）。37.某水库溢洪道为宽顶堰，堰顶高程与库水位齐平，堰宽20m，设计洪水流量Q=300m³/s。若流量系数μ=0.92，试计算堰顶水深。38.某人工湿地填料粒径中值为0.8mm，孔隙率ε=0.45，渗透系数k=5×10⁻⁴cm/s。若进水流量为100m³/h，湿地面积20m²。试估算水力负荷率（m³/（m²·d））。答案与解析一、单选题答案1.C；水深-流速乘积（Vh）是评估冲刷效果的关键参数。2.B；P=50年洪水流量约为P=10年流量的2倍（经验值）。3.C；孔隙率需大于0.5，否则水流受阻。4.B；城市径流系数通常在0.5～0.7。5.A；达西定律适用于层流渗流。6.A；跃后水深与跃前水深比值为1.5属于消力池水跃。7.B；缓坡梯形断面可减少蒸发。8.C；细颗粒沉积物更容易被冲起。9.A；池底中心进水可避免短流。10.B；5×10⁻⁵cm/s对应2.5×10⁻⁴cm/s（单位换算）。二、多选题答案11.ABC；影响流量计算的关键因素。12.ACD；核心水力过程包括过滤、水力停留、植物吸收。13.ABC；弯曲段特征包括横向环流、水面高程差、河湾迁移。14.AB；抽水井群和回灌是常用技术。15.ABD；消力池、护坦、跌坎是典型消能设施。16.ABCD；设计需综合考虑水量、蒸发、渗漏、坡度。17.ABCE；溢流调蓄、截流、渗透设施是常用措施。18.AB；生态修复目标侧重栖息地恢复。19.ABCD；填料需考虑空隙率、比表面积、磨圆度、稳定性。20.ABCDE；均为常用测量仪器。三、判断题答案21.×；缓坡渠道也可能产生急流（如陡坡跌水入口）。22.√；重现期与频率成反比。23.×；粒径过大反而不利于污染物接触。24.√；达西定律为线性关系。25.√；水跃使急流转为缓流。26.√；雨水口需低于地面以收集雨水。27.×；边坡系数过大易坍塌，需优化。28.√；凹岸受冲刷水深增大。29.×；过高氧浓度可能抑制微生物活性。30.×；测压管也可用于大流量测量（开敞式）。四、简答题答案31.水力连通性指水体在空间中的连通程度，对维持河流生态系统功能至关重要。例如，枯水期连通性不足会导致生境片段化，影响鱼类洄游。32.合流制排水系统问题：暴雨时污水与雨水混合溢流至水体，导致污染。缓解措施：建设分流制系统、溢流调蓄池、雨水渗透设施。33.人工湿地优势：生态友好、运行成本低、去除效率高。设计参数：填料粒径、孔隙率、水力负荷率、停留时间。34.泥沙输移过程：悬移、推移、沉降。影响：悬移质导致水体浑浊，推移质改变河床形态，长期导致河道淤积或冲刷。35.消能原则：降低流速、防止冲刷。设施类型：消力池、护坦、消力坎、抛石等。五、计算题答案36.流量计算：Q=(1/n)·A·R^(2/3)·√i，其中A=10×1.5=15m²，R=A/P，P=2(10+1.5)=22m，R=15/22≈0.682m。Q=(1/0.035)·15·(0.682)^(2/3)·√0.0005≈12.5m³/s。水流形态：弗劳德数Fr=V/√(gh)=√(Q/A)/√(gh)=√(12.5/15)/√(9.8×1.5)≈0.28<1，缓