工程渗流力学考试及答案

工程渗流力学考试及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.渗流的基本规律达西定律适用于（）A.层流B.紊流C.过渡流D.都适用2.描述渗流速度与水力坡度关系的是（）A.牛顿定律B.达西定律C.伯努利方程D.动量定理3.渗透系数的单位是（）A.m/sB.m²/sC.N/m²D.无量纲4.等水头面与流线（）A.平行B.相交C.正交D.无关系5.下列哪种土的渗透系数最小（）A.砂土B.黏土C.粉质黏土D.砾石6.恒定渗流是指（）不随时间变化的渗流。A.流速B.流量C.水头D.以上都是7.裘布依假设主要针对（）A.承压水B.潜水C.上层滞水D.裂隙水8.流网中，相邻两条等水头线的水头差（）A.相等B.不相等C.不确定D.为零9.对于二维渗流，其基本微分方程有（）个。A.1B.2C.3D.410.渗流模型流速与实际流速相比（）A.大B.小C.相等D.不确定答案：1.A2.B3.A4.C5.B6.D7.B8.A9.B10.B二、多项选择题（每题2分，共20分）1.影响土的渗透系数的因素有（）A.土的颗粒级配B.土的孔隙比C.土的矿物成分D.水温2.渗流边界条件有（）A.第一类边界条件B.第二类边界条件C.第三类边界条件D.混合边界条件3.下列属于渗流研究内容的有（）A.渗流速度B.渗流量C.水头分布D.渗透压力4.流网的特征有（）A.等水头线与流线正交B.相邻等水头线间水头损失相等C.相邻流线间流量相等D.流网网格为曲边正方形5.渗流力学中常用的基本假定有（）A.连续介质假定B.不可压缩流体假定C.层流假定D.均质各向同性假定6.潜水含水层的特点有（）A.有自由水面B.承受静水压力C.与大气相通D.水质易受污染7.承压水含水层的特点有（）A.有隔水顶板和底板B.承受静水压力C.水位高于地面时可自流D.水质较稳定8.渗流基本微分方程的建立依据有（）A.质量守恒定律B.能量守恒定律C.达西定律D.牛顿定律9.二维渗流问题的求解方法有（）A.解析法B.数值法C.实验法D.比拟法10.渗流对工程的影响有（）A.引起土体的渗透变形B.影响建筑物的稳定性C.导致地下水位变化D.造成水资源浪费答案：1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABCD6.ACD7.ABCD8.AC9.ABD10.ABC三、判断题（每题2分，共20分）1.达西定律适用于所有类型的渗流。（）2.渗透系数越大，土的透水性越强。（）3.等水头面就是水位面。（）4.流线不能相交。（）5.潜水含水层没有隔水顶板。（）6.承压水的水位一定高于地面。（）7.流网中网格越密，渗流速度越大。（）8.渗流基本微分方程只适用于恒定渗流。（）9.数值法是求解渗流问题的唯一方法。（）10.渗透变形只会发生在砂土中。（）答案：1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.×10.×四、简答题（每题5分，共20分）1.简述达西定律的表达式及各符号意义。答案：达西定律表达式为$Q=kAJ$。$Q$为渗流量，$k$为渗透系数，$A$为过水断面面积，$J$为水力坡度。它描述了层流状态下渗流量与水力坡度等的关系。2.什么是流网？绘制流网有什么作用？答案：流网是由等水头线和流线组成的网格。作用：可直观了解渗流场特征，如渗流方向、水头分布；计算渗流量；分析渗透压力；判断渗透稳定性等。3.简述潜水和承压水的主要区别。答案：潜水有自由水面，与大气相通，受气候影响大，水质易污染；承压水有隔水顶板和底板，承受静水压力，水位高于地面时可自流，水质较稳定。4.简述渗流基本微分方程的推导思路。答案：依据质量守恒定律，在渗流区域取微小单元体，分析流入流出单元体的流量差；结合达西定律，将流量用渗透速度表示，经推导得出渗流基本微分方程。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论在工程中如何防止渗透变形的发生。答案：可采取多种措施，如设置反滤层，阻止土颗粒被渗流带走；降低水力坡度，如延长渗流路径；增加土体自重，如采用压重；对土体进行加固处理，提高抗渗能力。2.谈谈数值法在渗流力学中的应用及优势。答案：数值法可求解复杂边界条件和非线性问题。优势在于能处理解析法难以解决的情况，通过离散化将渗流问题转化为代数方程组求解，可模拟多种实际工况，精度高且灵活。3.分析渗流对土石坝稳定性的影响及应对措施。答案：渗流产生渗透压力，可能导致坝体下滑力增加、有效应力减小，影响坝坡稳定。措施有设置防渗设施减少渗流量，设置排水设施降低浸润线，