A、(A) 远驱水跃
B、(B) 临界水跃
C、(C) 淹没水跃
D、(D) 稳定水跃
答案:A
解析:这道题考察的是流体力学中关于水跃衔接状态的判断。
背景信息:
当水流从急流过渡到缓流时,会产生一个称为水跃的现象。根据泄水建筑物下游水深与跃后水深的关系,可以判断出不同的衔接形式。
选项解析:
A. 远驱水跃:当跃后水深大于下游实际水深时,水流不能立即调整到新的水深,而是形成一个很长的过渡段,在此期间,水流会持续波动直到最终稳定在下游水深,这种情况被称为远驱水跃。
B. 临界水跃:发生在跃后水深等于下游水深的情况,理论上不会出现波动,但实际上由于水流中的扰动,仍然会有一定的波动区域。
C. 淹没水跃:当跃后水深小于或等于下游水深时,并且下游水位较高,导致跃后水流被淹没,形成淹没水跃。
D. 稳定水跃:这不是一个标准术语,可能指的是水流平稳过渡的情况,但通常我们谈论的是上述三种情况之一。
根据题目中的描述,“泄水建筑物下游收缩断面水深相共轭的跃后水深大于下游水深”,这意味着跃后形成的水深高于实际下游水深,因此水流不能立即达到平衡,会形成一个长的不稳定区,即远驱水跃。
因此正确答案是:A. 远驱水跃。
A、(A) 远驱水跃
B、(B) 临界水跃
C、(C) 淹没水跃
D、(D) 稳定水跃
答案:A
解析:这道题考察的是流体力学中关于水跃衔接状态的判断。
背景信息:
当水流从急流过渡到缓流时,会产生一个称为水跃的现象。根据泄水建筑物下游水深与跃后水深的关系,可以判断出不同的衔接形式。
选项解析:
A. 远驱水跃:当跃后水深大于下游实际水深时,水流不能立即调整到新的水深,而是形成一个很长的过渡段,在此期间,水流会持续波动直到最终稳定在下游水深,这种情况被称为远驱水跃。
B. 临界水跃:发生在跃后水深等于下游水深的情况,理论上不会出现波动,但实际上由于水流中的扰动,仍然会有一定的波动区域。
C. 淹没水跃:当跃后水深小于或等于下游水深时,并且下游水位较高,导致跃后水流被淹没,形成淹没水跃。
D. 稳定水跃:这不是一个标准术语,可能指的是水流平稳过渡的情况,但通常我们谈论的是上述三种情况之一。
根据题目中的描述,“泄水建筑物下游收缩断面水深相共轭的跃后水深大于下游水深”,这意味着跃后形成的水深高于实际下游水深,因此水流不能立即达到平衡,会形成一个长的不稳定区,即远驱水跃。
因此正确答案是:A. 远驱水跃。
A. (A) 远驱水跃
B. (B) 临界水跃
C. (C) 淹没水跃
D. (D) 稳定水跃
解析:这个问题涉及到水力学中的“水跃”现象,特别是在泄水建筑物下游水流状态的判断。我们来逐一分析各个选项:
A. 远驱水跃:远驱水跃发生在下游水深较浅,且跃前断面流速较大的情况下。此时,水跃发生在距离建筑物较远的下游位置,且跃后水深明显大于下游水深。因此,如果泄水建筑物下游收缩断面水深相共轭的跃后水深等于下游水深,那么这明显不符合远驱水跃的特征,故A选项错误。
B. 临界水跃:临界水跃是介于远驱水跃和淹没水跃之间的一种特殊状态,此时跃后水深恰好等于下游水深。这正是题目所描述的条件,即泄水建筑物下游收缩断面水深相共轭的跃后水深等于下游水深,因此可以判定为临界水跃。故B选项正确。
C. 淹没水跃:淹没水跃发生在下游水深较大,使得水跃被完全淹没在下游水体中的情况。此时,跃后水深会小于下游水深,与题目描述的条件不符。因此,C选项错误。
D. 稳定水跃:这个选项在常规的水力学术语中并不是一个专门用来描述水跃类型的术语。水跃本身就是一个动态的水流调整过程,而“稳定”一词在这里没有明确的定义来匹配水跃的某一特定状态。此外,从题目给出的条件来看,也无法直接推断出水跃是“稳定”的。因此,D选项错误。
综上所述,正确答案是B,即临界水跃。
A. (A) 远驱水跃
B. (B) 临界水跃
C. (C) 淹没水跃
D. (D) 稳定水跃
解析:首先,我们来解释一下各个选项的含义:
A. 远驱水跃:指的是跃前断面水深小于跃后共轭水深的水跃,此时水流在跃后断面会形成较长的水面波动。
B. 临界水跃:这是一种理想化的情况,指的是跃前断面水深恰好等于跃后共轭水深的水跃,此时水流在跃后断面的能量转换最为充分。
C. 淹没水跃:指的是跃前断面水深大于跃后共轭水深的水跃,此时水流在跃后断面的水面波动被下游较深的水深所淹没。
D. 稳定水跃:这个选项在专业术语中并不常见,一般指的是水跃达到稳定状态,但不特指跃前或跃后水深的关系。
根据题目描述,“泄水建筑物下游收缩断面水深相共轭的跃后水深小于下游水深”,这里的关键信息是“跃后水深小于下游水深”,根据上述选项的解释,这种情况对应的是淹没水跃(选项C)。因为在淹没水跃的情况下,跃后形成的水面波动会被下游较深的水深所淹没,符合题目的描述。
所以,正确答案是C(淹没水跃)。
选择「段落」
可继续追问~
A. (A) 正常水深
B. (B) 临界水深
C. (C) 共轭水深
D. (D) 收缩水深
解析:这个问题考察的是流体力学中关于开放渠道水流的基本概念。让我们来解析一下每个选项以及为什么正确答案是D。
A. 正常水深:正常水深指的是在特定流量下,水流达到均匀流状态时的水深。它与水流中的能量状况没有直接关系,因此单位重量液体总机械能的变化不会直接影响正常水深。
B. 临界水深:临界水深是指在给定断面形状和流量条件下,水流从缓流向急流转变时的水深。临界水深取决于流量和渠道截面形状,与上游单位重量液体总机械能的变化无直接联系。
C. 共轭水深:共轭水深是指在一个特定的渠道中,两个不同但相互对应的水深,它们具有相同的弗劳德数(Fr),一个对应于急流,另一个对应于缓流。虽然共轭水深涉及到能量分布,但是题目中的描述并不直接指向这一点。
D. 收缩水深:收缩水深指的是在流经收缩段(如涵洞出口或堰顶)后形成的最小水深。当上游单位重量液体总机械能增加时,意味着有更多的能量可以用于克服收缩段的能量损失,从而导致收缩后的实际水深降低。因此,随着上游能量的增加,收缩水深会减小。
综上所述,正确答案为D,因为随着上游单位重量液体总机械能的增加,收缩水深会相应地减小。
A. (A) 正常水深
B. (B) 临界水深
C. (C) 共轭水深
D. (D) 非均匀流水深
解析:这个问题涉及到流体力学和水力学的概念,特别是在泄水建筑物(如水坝、水闸等)上游水流特性变化的背景下。我们来逐一分析每个选项:
A. 正常水深:正常水深通常指的是在给定流量和底坡情况下,明渠中水流达到均匀流状态时的水深。它与上游单位重量液体总机械能无直接对应关系,特别是不会随着机械能的增大而单调增大,因此A选项不正确。
B. 临界水深:临界水深是指水流从急流过渡到缓流(或从缓流过渡到急流)时的水深。它主要与水流流速、底坡和糙率有关,而与上游单位重量液体总机械能没有直接的、单调增大的关系,所以B选项也不正确。
C. 共轭水深:在泄水建筑物(如水跃)的上下游,当水流状态发生变化(如从急流到缓流)时,上下游会各自形成一个特定的水深,这两个水深之间存在一定的数学关系,被称为共轭水深。对于泄水建筑物,上游水流的总机械能增大会导致水流状态的显著变化,进而影响到下游的水深。在这种情况下,随着上游单位重量液体总机械能的增大,为了保持能量守恒,下游的共轭水深也会相应增大。因此,C选项是正确的。
D. 非均匀流水深:非均匀流水深是一个较为宽泛的概念,它指的是在非均匀流条件下(即流速、水深等参数沿流程发生变化的流态)的水深。这个概念并不特指某种具体的水深,也不与上游单位重量液体总机械能有直接的单调增大关系,所以D选项不正确。
综上所述,随着泄水建筑物上游单位重量液体总机械能的增大,相应的收缩水深的共轭水深值会增大,因此正确答案是C。
A. (A) 减小
B. (B) 增大
C. (C) 先减后增
D. (D) 先增后减
解析:这道题考察的是水力学中的能量方程和共轭水深的概念。
选项解析如下:
A. 减小:这个选项错误。因为当泄水建筑物上游单位重量液体的总机械能增大时,表示液体的能量水平提高,根据能量守恒原理,共轭水深不会减小。
B. 增大:这个选项正确。共轭水深是指在一定流量下,水跃发生前后的两个水深的组合。当上游的总机械能增大时,表示上游的水位或流速增加,这将导致共轭水深值增大。
C. 先减后增:这个选项错误。共轭水深的变化不会出现先减后增的情况,因为它们之间的关系是单调的。
D. 先增后减:这个选项错误。同样,共轭水深的变化不会出现先增后减的情况。
为什么选B: 根据水力学中的能量方程,上游的总机械能(包括位能、动能和压力能)增大,意味着上游的水位或流速增加。在泄水建筑物中,为了满足能量守恒,共轭水深(即水跃发生前后的水深)也会相应增大。因此,正确答案是B。
A. (A) 池长
B. (B) 池深
C. (C) 坎高
D. (D) 底板厚度
解析:题目询问的是消能坎式消能池设计中的哪个参数通常依据泄水建筑物通过的最大流量值来确定。首先我们来理解一下背景知识:
消能池是一种设置在水工建筑物下游的结构,用于消耗水流能量,防止冲刷河床或岸坡。消能坎则是消能池中的一种形式,它通过在池底设置一道或多道坎来进一步分散和消耗水流能量。
池长(A):指的是消能池沿水流方向的长度。池长的设计需要考虑能够充分消散水流能量,确保下游水流平稳,不产生有害冲刷。因此,设计池长时需要考虑最大流量条件下的水流特性。
池深(B):指消能池的深度。池深的设计主要与水流的速度及能量消耗有关,但并不是直接决定于最大流量。
坎高(C):指消能坎的高度。坎高的设计是为了改变流态,增加紊动,从而提高消能效率。坎高的设定通常基于具体的消能需求,而不是单纯的最大流量。
底板厚度(D):指消能池底部结构的厚度,主要与结构强度和耐久性有关,不是直接影响水流能量消耗的主要因素。
根据上述分析,正确答案是(A)池长。因为消能池的长度是根据最大流量下需要消耗的能量来确定的,以保证水流在进入下游河道之前已经得到了足够的能量消耗,避免对下游河床造成侵蚀。
A. (A) 淹没堰
B. (B) 非淹没堰
C. (C) 有侧收缩堰
D. (D) 无侧收缩堰
解析:这道题考察的是消能坎式消能池的设计原理及其类型选择。首先,我们来理解题目中的关键概念和各个选项。
消能坎式消能池是水利工程中常用的一种消能方式,其核心在于消能坎的设计。消能坎的作用是通过形成水跃来消耗水流的多余能量,确保水流平稳进入下游河道或渠道。
现在,我们逐一分析选项:
A. 淹没堰:淹没堰通常是指水位高于堰顶的水工建筑物,但在此处作为消能坎时,它并不特指需要淹没的状态,且淹没状态与水跃的形成和消能效果无直接关联,因此A选项不符合题意。
B. 非淹没堰:非淹没堰即水位低于堰顶的情况。在消能坎式消能池中,当消能坎为非淹没状态时,水流会在坎上形成明显的跌落,进而产生强烈的水跃和涡旋,有效消耗水流能量。若第一道消能坎后水跃未充分发展,需通过后续措施(如第二道消能坎)来进一步消能,这与题目描述相符,因此B选项正确。
C. 有侧收缩堰:有侧收缩堰主要指的是堰体两侧有收缩或变窄设计的堰,这种设计更多地与流量控制和调节有关,而非直接针对消能。它并不直接决定水跃的形成和消能效果,因此C选项不符合题意。
D. 无侧收缩堰:与C选项相反,无侧收缩堰指的是堰体两侧无特别设计的堰。虽然它也是水工建筑物的一种形式,但同样不直接关联到消能坎的消能效果,因此D选项也不符合题意。
综上所述,考虑到消能坎后需要远驱水跃衔接,并可能需要设置第二道消能坎的情况,说明第一道消能坎的消能效果需要显著且可能未完全满足要求。这种情况下,非淹没堰(B选项)是最合适的选择,因为它能形成强烈的水跃和涡旋,有效消耗水流能量。
因此,答案是B。
A. (A) 淹没堰
B. (B) 非淹没堰
C. (C) 有侧收缩堰
D. (D) 无侧收缩堰
解析:选项解析:
A. 淹没堰:指的是消能坎的高度小于或等于下游水位的情况,使得水流在消能坎后形成淹没水跃,可以有效地消减能量。
B. 非淹没堰:指的是消能坎的高度高于下游水位,形成的是非淹没水跃,可能不会完全有效地消减能量,有时需要设置第二道消能坎。
C. 有侧收缩堰:指的是消能坎的侧边有收缩作用,这会改变水流形态,但不直接决定是否需要设置第二道消能坎。
D. 无侧收缩堰:指的是消能坎侧边没有收缩作用,水流形态相对较为平顺,但同样不直接决定是否需要设置第二道消能坎。
为什么选择A:
选择A的原因是,当消能坎为淹没堰时,由于消能坎后的水流形成淹没水跃,这种水流状态可以更有效地消耗水流的动能,减少对下游河床或结构的冲击。因此,在大多数情况下,如果消能坎是淹没堰,就足以达到消能的效果,不需要设置第二道消能坎。而非淹没堰可能无法完全消减水流能量,所以有时需要额外的消能设施。选项C和D涉及的是消能坎的形状,而不是其是否能够有效消能,因此不是决定是否设置第二道消能坎的关键因素。
选择「段落」
可继续追问~
A. (A) 正常水深
B. (B) 临界水深
C. (C) 共轭水深
D. (D) 收缩水深
解析:这道题考察的是水利学中关于水流通过溢流坝面后的水力学特性。当水流从高处沿着溢流面(如水坝的溢洪道)下泄时,它会经历一系列的变化,包括收缩、加速以及最终扩散到下游河道中。
选项解析如下:
A. 正常水深:这是指在均匀流条件下,水流在重力作用下的稳定水深,与题目描述不符。
B. 临界水深:临界水深指的是发生在弗劳德数等于1时的水深,在这个状态下水流从亚临界转变为超临界或反之,但这并不是水流到达下游坝趾断面时的特点。
C. 共轭水深:共轭水深是指跳跃前后的两个对应的水深,通常出现在水跃现象中,也不是题目所指的情况。
D. 收缩水深:收缩水深是指水流通过狭窄区域(如溢流坝的喉部)后立即在下游形成的最小水深,此时水流速度达到最大。
因此,正确答案是D. 收缩水深,因为当水流刚离开溢流坝面到达下游坝趾断面时,由于几何形状的突然变化导致水流收缩,形成最小水深和最大流速。
A. (A) 真实渗流
B. (B) 渗流模型
C. (C) 数学模型
D. (D) 物理模型
解析:这道题目考察的是水利工程中关于渗流分析的基本概念。我们来逐一分析各个选项:
A. 真实渗流:这个选项指的是实际发生的渗流现象,它包含了渗流路径的所有复杂性和迂回曲折。题目中明确提到“不考虑渗流路径的迂回曲折”,因此这个选项与题目要求不符。
B. 渗流模型:渗流模型是为了简化复杂的渗流问题而建立的抽象表示。它可能基于物理原理,但会忽略一些次要因素,如渗流路径的迂回曲折,以突出主要流向和渗流特性。这个选项与题目“不考虑渗流路径的迂回曲折,只考虑渗流的主要流向”的描述相吻合。
C. 数学模型:数学模型是描述实际现象的数学表达式或系统。虽然渗流分析经常涉及数学模型,但数学模型本身并不直接等同于“不考虑渗流路径的迂回曲折”的渗流表示,它更多地是描述渗流现象的数学工具。
D. 物理模型:物理模型是实际现象的缩小或放大版,用于在实验室条件下模拟和观察实际现象。物理模型通常会尽可能真实地反映渗流的所有特性,包括渗流路径的迂回曲折,因此这个选项也不符合题目要求。
综上所述,渗流模型(B选项)最符合题目“不考虑渗流路径的迂回曲折,只考虑渗流的主要流向”的描述。它是对渗流现象的一种简化表示,用于突出主要流向和渗流特性,忽略次要因素如渗流路径的复杂性。