自由出流条件下，按短管计算时，管道系统的总水头全部消耗于（）。

解析：本题主要考察水力学中关于淹没出流条件下管道系统水头损失的理解。

选项A，（A）沿程水头损失：沿程水头损失是水流在管道中流动时，由于水流与管壁及水流内部的摩擦而产生的能量损失。在淹没出流条件下，特别是当管道长度较长或流速较大时，沿程水头损失是主要的能量消耗方式。因此，选项A是正确答案的一部分。

选项B，（B）局部水头损失：局部水头损失是水流在通过管道中的弯头、阀门、变径等局部构件时，由于流速大小和方向的变化而产生的能量损失。在淹没出流的管道系统中，如果存在这些局部构件，局部水头损失也是不可忽略的。因此，选项B也是正确答案的一部分。

选项C，（C）压强水头：压强水头是指水流中某点的压强与重力加速度的比值，它反映了水流在该点的势能大小。在淹没出流条件下，上下游的水位差并不直接转化为压强水头，而是转化为沿程和局部的水头损失。因此，选项C错误。

选项D，（D）流速水头：流速水头是指水流因流动而具有的动能与重力加速度的比值。在淹没出流条件下，虽然水流具有一定的流速，但上下游的水位差并不直接转化为流速水头，而是主要用于克服沿程和局部的水头损失。因此，选项D错误。

综上所述，淹没出流条件下，管道系统的上下游水位差主要消耗于沿程水头损失和局部水头损失，即选项A和B。

答案：AB。

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解析：这道题考察的是管道出流系数的基本概念。

选项解析如下：

A. 布置形式：布置形式会影响管道的流态，但题目已经假设自由出流和淹没出流的条件相同，因此布置形式对于比较两者的流量系数没有影响。

B. 管径：管径的大小直接关系到流量系数，但题目假设管道的管径相同，所以管径不是影响流量系数差异的因素。

C. 管长：管长会影响流动损失，但在本题的假设条件下，管长相同，因此它也不是影响流量系数差异的因素。

D. 管材：管材的不同可能会影响管道的粗糙度，从而影响流量系数。但题目假设管材相同，所以管材也不是影响流量系数差异的因素。

为什么选这个答案（ABCD）： 在题目中，已经假设了管道的布置形式、管径、管长和管材都相同，这些因素在比较自由出流和淹没出流的流量系数时都不起作用。因此，当这些条件都相同时，自由出流的流量系数与淹没出流的流量系数是相等的。所以正确答案是ABCD。这个答案反映了在特定条件下，流量系数不受这些因素的影响。

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解析：这道题考察的是水利工程中水流状态以及相应谢才系数计算公式的理解。首先我们需要了解一些基本概念：

紊流：是流体力学中的一种流动状态，其特征是流体运动轨迹极为复杂且不可预测，通常发生在高速度或大雷诺数的情况下。
谢才系数：用来描述水流在管道或渠道中的流动阻力，它与流体动力粘度、管道几何形状等因素有关。
曼宁公式：用于计算开放渠道（如河流、沟渠等）中的水力半径和粗糙度对流速的影响。

题目提到“水利工程中的水流绝大多数处于紊流”，而在紊流状态下，根据尼古拉兹实验的结果，可以将管道内部的状态分为不同的区域：

A. 光滑区：在这一区域里，管道壁面的粗糙度对流动没有显著影响，流动特性主要由流体的动力粘性决定。
B. 过渡粗糙区：此时流体流动开始受到管壁粗糙度的影响，但是这种影响还不完全，因此称之为过渡区。
C. 粗糙区：在这个区域内，流动特性几乎完全取决于管道壁面的粗糙程度，流体的动力粘性影响可以忽略不计。
D. 阻力平方区：实际上这是对紊流状态的一个描述，在这个区域内，阻力损失与速度的平方成正比，它对应于曼宁公式适用的情况。

在实际的水利工程中，大多数情况下，水流已经进入了完全受粗糙度影响的状态，即“粗糙区”。同时，因为曼宁公式适用于阻力损失与流速平方成正比的情况，所以也可以说是“阻力平方区”。

因此，正确答案是“C. 粗糙区”和“D. 阻力平方区”，这两个选项都符合题目中所述条件。而“光滑区”和“过渡粗糙区”则不符合题目中所描述的“绝大多数处于紊流”的情况。

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解析：这是一道关于水利工程中虹吸管工作原理的题目。我们需要分析虹吸管正常工作的条件，并从给定的选项中选择正确的答案。

首先，理解虹吸管的工作原理是关键。虹吸管是一种利用液体重力和大气压力使液体越过一较高障碍的管道。为了保证虹吸管能够正常工作，需要满足两个基本条件：

一定的真空度：虹吸管在启动时需要形成一定的真空度，以便在管道内部产生足够的压力差，使液体能够克服重力，从低处流向高处。这是虹吸管能够“吸”水上升的关键。

一定的上下游水位差：除了真空度外，上下游之间必须存在一定的水位差，这是驱动液体流动的动力源。水位差越大，理论上虹吸管能够提升的水的高度也越大。

现在，我们逐一分析选项：

A.（A） 一定的真空度：这是虹吸管正常工作的必要条件之一，符合上述分析。
B.（B） 一定的上下游水位差：同样是虹吸管正常工作的必要条件，为液体流动提供动力。
C.（C） 一定的流速差：流速差并不是虹吸管正常工作的直接条件。虹吸管的工作主要依赖于真空度和水位差，而非流速差。
D.（D） 一定尺寸的管径：管径虽然对虹吸管的性能有一定影响，但并不是其正常工作的必要条件。在合理的范围内，不同尺寸的管径都可以使虹吸管正常工作。

综上所述，选项A（一定的真空度）和B（一定的上下游水位差）是虹吸管正常工作的必要条件。因此，正确答案是A和B。

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解析：选项解析：

A. 流量：虹吸管的主要功能是转移液体，因此确定虹吸管能够转移的流量是其水力计算的重要任务之一。

B. 顶部安装高度：这是指虹吸管顶部相对于液面高度的位置，它决定了虹吸作用是否能够启动和维持，是虹吸管设计中必须考虑的因素。

C. 允许吸上真空度：虽然这也是虹吸管设计中需要考虑的参数，但它更多地与管道材质和结构强度相关，不是水力计算的主要任务。

D. 管道直径：管道直径影响流量和流速，确实是水力计算中的一个重要参数，但是它是由流量要求和流速限制等因素确定的，而不是计算的主要任务。

为什么选这个答案：

虹吸管水力计算的主要任务是确定虹吸管能否按照预期工作，这涉及到两个关键参数：流量和顶部安装高度。流量是虹吸管设计和操作的基本要求，它决定了虹吸管的经济性和实用性。顶部安装高度则是虹吸现象能否发生的直接因素，它决定了虹吸管的最大扬程。因此，正确答案是A和B。选项C和D虽然与虹吸管的设计和运行有关，但它们不是水力计算的主要任务。

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解析：解析这一题目时，首先要明确离心泵管路系统水力计算的主要任务。在离心泵的应用中，水力计算涉及多个方面，但主要目的是确保系统的有效运行，包括但不限于选择合适的管道尺寸、确定流体流动的特性以及保证泵能够有效地输送流体。

选项分析：

A. 管道直径：虽然管道直径的选择会影响系统的流动阻力和泵的工作效率，但这不是离心泵管路系统水力计算的主要目标，而是根据计算结果进行的设计步骤之一。
B. 过流量：过流量是指单位时间内通过某一截面的流体量，这是离心泵工作的一个重要参数，但它通常是由工艺过程的需求决定的，而不是通过水力计算来确定。
C. 安装高度：离心泵的安装高度对于防止气蚀现象至关重要。如果安装得太高，可能会导致液体在进入泵之前汽化，从而影响泵的性能。因此，计算合适的安装高度是水力计算的任务之一。
D. 扬程：扬程指的是泵能够提升液体的高度或克服管道阻力的能力。确定扬程是为了确保泵能够满足特定系统的需求，因此这也是水力计算的重要组成部分。

正确答案为CD，因为离心泵管路系统水力计算的主要任务确实包括确定泵的安装高度以避免气蚀，同时也需要确定泵的扬程来确保泵可以克服整个系统中的所有阻力损失，并将液体提升到所需的高度或压力水平。

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解析：这道题考察的是对水利工程中非恒定流现象的理解。非恒定流是指流体的运动要素（如流速、流向、水位等）随时间发生变化的流动。现在我们来逐一分析各个选项：

A. 水击现象：水击现象是由于管道内流速突然变化，导致压力波在管道内传播并引起压力显著、反复、迅速变化的现象。这种压力变化是随时间不断变化的，因此水击现象属于典型的非恒定流问题。

B. 调压系统的液面波动：在水利工程中，调压系统（如调压井、调压塔等）用于稳定水流压力，减少水流波动对系统的影响。然而，由于水流本身的复杂性和外部因素的干扰，调压系统中的液面会随时间发生波动，这种波动同样属于非恒定流现象。

C. 洪水：洪水是由于暴雨、急骤融冰化雪、风暴潮等自然因素引起的江河湖海水量迅速增加或水位迅猛上涨的水流现象。洪水过程中，水位、流速等要素均随时间发生显著变化，因此洪水也是非恒定流的一种表现形式。

D. 潮汐：潮汐是沿海地区的一种自然现象，指海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性运动。虽然潮汐具有一定的周期性，但在每一个周期内，水位都在不断上升和下降，这种随时间变化的流动特性使得潮汐也属于非恒定流问题。

综上所述，选项A、B、C、D均描述了随时间发生变化的流动现象，因此都属于典型的非恒定流问题。所以答案是ABCD。

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解析：水击现象是在流体流动的管道中，由于某种原因（如阀门快速关闭或泵的突然停止）导致流体速度的急剧变化，从而引起压力波动的现象。

选项解析：

A. 传播：水击波是在流体中形成压力和速度的波动，并且这种波动会沿着管道传播。因此，传播是水击波的一个重要过程。

B. 反射：当水击波到达管道的封闭端或遇到阀门、弯头等管道元件时，会发生反射，形成反向传播的波。因此，反射也是水击波的一个重要过程。

C. 扩散：通常指的是波动在空间中的扩展，但在水击现象中，这不是主要的描述过程。

D. 吸收：指的是波动能量的耗散，虽然在水击过程中会有能量损失，但“吸收”不是描述水击波发展全过程的术语。

为什么选这个答案： 答案选择AB，因为水击波的发展包括了波的传播和反射两个主要过程。传播描述了水击波在管道中的前进，而反射描述了波在遇到障碍物时的行为。这两个过程共同构成了水击现象的全貌。扩散和吸收在水击波的描述中并不是主要的考虑因素。

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解析：这道题考查的是减少水击（又称水锤效应）的方法。水击是指在有压管道中，由于液体流速的急剧变化（如突然启闭阀门），导致管道中的压力产生大幅度波动的现象。这种现象可能会对管道系统造成严重的损害。以下是各个选项的解析及为何这些选项都是正确的答案：

A. 设置调压井：调压井是一种用于调节管道内压力的设施，当水流速度发生变化时，调压井可以吸收或补充管道中的水量，从而减缓压力波的传递，达到减轻水击的效果。

B. 增大管道直径：增大管道直径可以降低流速，因为对于同样的流量，流速与管道截面积成反比。较低的流速意味着在阀门关闭时动能转化为势能的压力冲击较小，从而减轻水击。

C. 适当延长阀门关闭时间或选择合理的关闭规律：当阀门关闭得过快时，会突然中断水流，引起水击。如果延长阀门的关闭时间，可以使得水流逐渐减速，减少水击的压力峰值。合理的选择阀门关闭规律也可以平滑压力波形，避免峰值过高。

D. 设置水阻抗、减压阀、爆破膜等：这些设备可以在水击发生时提供额外的阻力或释放路径，从而消耗或分散水击能量。例如，水阻抗通过增加阻力来消耗能量；减压阀可以在压力超过设定值时打开，释放部分压力；而爆破膜则是在压力达到其承受极限时破裂，防止更大的破坏。

综上所述，以上四个选项均是有效的减少水击压强的措施，因此正确答案为ABCD。

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解析：这道题考察的是明渠水流（特别是紊流）的流动特性及其与不同流动区域的关系。

首先，理解题目背景：明渠水流（渗流除外）大多为紊流，这是基于流体力学的基本原理，紊流是指流体质点作不规则运动、互相混掺、轨迹曲折混乱的流动。

接下来，分析各个选项：

A. （A）光滑区：这个区域主要出现在管道流动中，当流体在光滑管道内流动，且流速较低时，流体与管道壁面之间的摩擦阻力较小，流动较为平滑。但明渠水流，特别是紊流，其流动特性与光滑区不符，因为紊流的特点是流体质点运动不规则，与光滑区的平滑流动相悖。

B. （B）过渡粗糙区：这个区域是流动从光滑区向粗糙区过渡的阶段，其特点在于流动阻力随着流速的增加而迅速增大。然而，对于明渠水流，特别是接近或属于紊流的情况，其流动特性更偏向于稳定的高阻力状态，而非过渡状态。

C. （C）粗糙区：在粗糙区，流体流动受到壁面粗糙度的显著影响，流动阻力较大。对于明渠水流，特别是紊流，其流动特性与粗糙区相符，因为紊流中的流体质点运动不规则，与粗糙壁面相互作用频繁，导致流动阻力增大。

D. （D）阻力平方区：在阻力平方区，流动阻力与流速的平方成正比。这一区域通常出现在高流速、粗糙壁面的流动中，与紊流的特性相吻合。紊流中的流动阻力确实会随着流速的增加而显著增加，且这种增加趋势接近于流速的平方关系。

综上所述，对于绝大多数明渠水流（渗流除外）且接近或属于紊流的情况，其流动特性更符合粗糙区和阻力平方区的描述。因此，正确答案是C和D。这两个区域都反映了紊流流动中流动阻力较大、流体质点运动不规则的特点。

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