水利工程师水力学习题库含答案

水利工程师水力学习题库含答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.水力学中常采用简化方法,即引入断面平均流速的概念,把总流视为[],用流束理论分析实际水流的运动规律并解决一般的工程问题。A、三元流B、平面运动C、一元流D、二元流正确答案：C答案解析：断面平均流速的引入是为了简化水力学中对总流的分析。总流是三元流，流动情况复杂。引入断面平均流速概念后，把总流视为一元流，这样就可以用流束理论等相对简单的方法来分析实际水流的运动规律并解决一般工程问题，而不是将其视为二元流、三元流或平面运动。2.流网是渗流区域内由[]和等势线(即等水头线)组成的具有曲线正方形(或矩形)网格的图形。A、流线B、等水深线C、等流速线D、迹线正确答案：A答案解析：流网是渗流区域内由流线和等势线（即等水头线）组成的具有曲线正方形（或矩形）网格的图形。流线表示水质点的运动轨迹，等势线表示水头相等的点的连线。等水深线与渗流无关；等流速线不能直接构成流网的这种特定图形；迹线是个别质点在连续时间过程内的运动轨迹，与流网的概念不同。所以正确答案是A。3.陡坡上的均匀流是[]。A、缓流B、急流C、临界流D、层流正确答案：B答案解析：在陡坡上，重力作用占主导，水流速度较快，所以陡坡上的均匀流是急流。缓流流速相对较慢，临界流是特定条件下的一种过渡状态，层流与均匀流是不同的流态分类方式，陡坡上均匀流不是层流，故答案选[B]。4.[]同一过水断面上各点的流速都相等,并等于断面平均流速,但不同断面流速大小不等。A、均匀渗流B、非均匀渗流C、渐变渗流D、急变渗流正确答案：C答案解析：渐变渗流的水力坡度J近似等于测压管水头线坡度Jp，同一过水断面上各点的测压管水头近似相等，即同一过水断面上各点的流速都相等，并等于断面平均流速，但不同断面流速大小不等。5.某一质点在某一时段内所经历的空间点的连线称为[]。A、流线B、迹线C、等势线D、等速线正确答案：B答案解析：迹线是指某一质点在某一时段内所经历的空间点的连线；流线是某一时刻流场中一条曲线，曲线上各点的速度方向与该点的切线方向一致；等势线是静电场中电势相等的点构成的线；等速线是速度大小相等的点构成的线。所以答案选B。6.总流中心线(即管道轴线)与基准面之间的几何高度代表了[]的大小。A、位置水头B、压强水头C、流速水头D、测压管水头正确答案：A答案解析：总流中心线与基准面之间的几何高度为位置水头，它反映了流体相对于基准面所处的位置高度，体现了位置水头的大小。压强水头是压强与重度的比值；流速水头是流速平方与两倍重力加速度的比值；测压管水头是位置水头与压强水头之和。所以答案选A。7.明渠的实际底坡小于临界底坡,可判定其上的明渠均匀流为[]。A、层流B、临界流C、缓流D、急流正确答案：C答案解析：明渠均匀流的流态判别中，当实际底坡小于临界底坡时，水流为缓流。缓流的特点是水深较大，流速较小，水流较为平稳。急流是实际底坡大于临界底坡时的流态；临界流是实际底坡等于临界底坡时的流态；层流是描述流体内部流动状态的一种，与明渠均匀流的流态判别无关。8.土坝的浸润线沿流程[]。A、先升后降B、升高C、先降后升D、降低正确答案：D答案解析：土坝浸润线是指土坝在渗流作用下，坝体横断面上的孔隙水压力等于大气压力的点的连线。浸润线沿流程是逐渐降低的，因为随着水流在坝体中的渗透，水头损失不断增加，孔隙水压力逐渐减小，所以浸润线会逐渐下降。9.淹没出流条件下,按长管计算时,管道系统的上下游水位差全部消耗于[]。A、局部水头损失B、沿程水头损失C、流速水头D、压强水头正确答案：B答案解析：淹没出流时，上下游水位差全部消耗于沿程水头损失和局部水头损失，按长管计算时忽略流速水头和局部水头损失，所以上下游水位差全部消耗于沿程水头损失。10.若紊流的沿程水头损失与断面平均流速的(1.75,2.0)次方成正比,则水流属于紊流[]。A、粗糙区B、过渡粗糙区C、光滑区D、阻力平方区正确答案：B11.明渠水流由急流向缓流过渡,产生[](临界坡除外)。A、跌水B、水击波C、水跌D、水跃正确答案：D答案解析：明渠水流由急流向缓流过渡时，会产生水跃现象（临界坡除外）。水跌是明渠水流由缓流向急流过渡时产生的局部水力现象；跌水一般指落差较大的水流下跌情况；水击波主要是在有压管道中因流速突然变化等原因产生的压力波，均不符合题意。12.明渠的过水断面水深大于临界水深,据此可判定水流为[]。A、急流B、缓流C、临界流D、紊流正确答案：B答案解析：当明渠的过水断面水深大于临界水深时，水流为缓流。临界水深是水流从急流转变为缓流的分界水深，水深大于临界水深则水流较缓慢，处于缓流状态；水深小于临界水深为急流；等于临界水深为临界流；而紊流是根据雷诺数等因素判断的流态，与水深和临界水深的关系无关。13.河道中的洪水过程及潮汐现象是典型的[]例子。A、恒定流B、非恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案：B答案解析：在河道中，洪水过程水位不断变化，流量也不断改变，不是恒定的；潮汐现象导致水位周期性涨落，水流状态随时变化，也不是恒定的。恒定流要求流场中任何空间点上的运动要素都不随时间变化，而洪水过程和潮汐现象显然不符合，所以是典型的非恒定流例子。均匀流要求流线为平行直线且过水断面的形状和尺寸沿程不变，各过水断面上流速分布相同，这与洪水和潮汐现象不符。非均匀流是流线不是平行直线的流动，相比之下，这里强调的是随时间变化这一非恒定特性，所以答案是B非恒定流。14.堰流中,[]主要反映局部水头损失对过流能力的影响。A、流速系数B、側收缩系数C、垂向收缩系数D、流量系数正确答案：A15.设计的渠道流速应不致引起渠槽冲刷,其断面平均流速应[]不冲允许流速。A、等于1.2倍的B、大于C、等于0.9倍的D、小于正确答案：D答案解析：渠道流速设计时，断面平均流速应小于不冲允许流速，这样才能保证不引起渠槽冲刷。如果大于不冲允许流速，会对渠槽造成冲刷破坏。等于1.2倍或0.9倍的说法不符合渠道流速设计避免冲刷的原则。16.[]时,各断面上渗流的断面平均流速都相等。A、均匀渗流B、非均匀渗流C、渐变渗流D、急变渗流正确答案：A17.紊流阻力平方区时的水力阻力以[]为主。A、附加切应力B、剪应力C、粘滞切应力D、正应力正确答案：A18.消能坎式消能池的消能坎为[],消能坎后为远驱水跃衔接,则需要设置第二道消能坎。A、淹没堰B、有侧收缩堰C、无侧收缩堰D、非淹没堰正确答案：D答案解析：消能坎式消能池的消能坎为非淹没堰，消能坎后为远驱水跃衔接时，为使水跃稳定在消能池内，需要设置第二道消能坎。淹没堰、有侧收缩堰、无侧收缩堰不符合这种情况下需要设置第二道消能坎的条件。19.若水流流线不是相互平行的直线,该水流称为[]。A、一元流B、恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案：D答案解析：若水流流线不是相互平行的直线，说明水流在空间上各点的流速大小和方向不是处处相同，这样的水流称为非均匀流。一元流是指流场中任何空间点上所有的运动要素都可简化为一个空间坐标的函数；恒定流是指流场中各点的运动要素不随时间变化；均匀流是指水流流线是相互平行的直线。所以该水流为非均匀流，答案选D。20.一般情况下,动能修正系数[]。A、不一定B、α<1C、α=1D、α>1正确答案：D答案解析：动能修正系数是考虑实际流速分布不均匀对动能影响的系数，其值一般大于1，因为实际流速分布不均匀，存在部分流速大于平均流速的区域，这部分区域对动能的贡献比按平均流速计算的动能要大，所以动能修正系数大于1。21.管道中心处的切应力为[],沿半径方向逐渐增大,管壁处达到最大。A、0B、0.2PaC、0.3PaD、0.4Pa正确答案：A答案解析：对于圆形管道内的层流流动，根据切应力公式\(\tau=\mu\frac{du}{dy}\)，在管道中心处\(y=0\)，速度梯度\(\frac{du}{dy}=0\)，所以切应力\(\tau=0\)。而沿半径方向，速度梯度逐渐增大，切应力也逐渐增大，在管壁处\(y=R\)（管道半径），速度梯度最大，切应力达到最大。切应力\(\tau\)的值大于0，这里只是考查切应力在管道中心处的性质及与0的关系，并非具体数值大小。22.发生[]现象时,压强在管道中交替升降来回传播。A、水跃B、水跌C、水击D、虹吸正确答案：C答案解析：水击现象是指在有压管道中，由于某种外界原因（如阀门突然关闭、水泵突然停止等），使水流速度突然发生变化，从而引起压强急剧升高和降低的交替变化，并在管道中来回传播的现象。水跃是明渠水流从急流过渡到缓流时发生的局部水力现象；水跌是明渠水流从缓流过渡到急流时水面急剧降落的局部水力现象；虹吸是利用液面高度差的作用力现象，将液体充满一根倒U形的管状结构内后，将开口高的一端置于装满液体的容器中，容器内的液体会持续通过虹吸管从开口于更低的位置流出。所以答案选C。23.同一种类的液体,其密度随温度和压强的变化而[]。A、变化B、发生微小变化C、保持不变D、增大正确答案：A24.若压力体为实(有水)压力体,则作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的方向[]。A、铅垂向下B、与曲面正交C、与曲面的切平面正交D、铅垂向上正确答案：A答案解析：当压力体为实压力体时，作用于曲面上的静水总压力的垂直分力方向铅垂向下。压力体是计算作用在曲面上静水总压力的一个重要概念，实压力体意味着曲面所围的体积内充满液体，此时垂直分力方向向下。25.[]是某一瞬时在流场中绘出的曲线,该曲线上每一点处的流速矢量均与该曲线相切。A、迹线B、流线C、等势线D、等速线正确答案：B答案解析：流线是某一瞬时在流场中绘出的曲线，该曲线上每一点处的流速矢量均与该曲线相切。迹线是流体质点在空间运动时所描绘出来的曲线；等势线与流速矢量不具有这种相切关系；等速线也不符合该描述。26.紊流中,某一瞬时液体质点的流速可称之为[]。A、瞬时流速B、时均流速C、脉动流速D、紊动强度正确答案：A27.水跃函数曲线的上支为增函数,水流为缓流,代表[]。A、跃后断面B、临界流断面C、跃前断面D、渐变流断面正确答案：A答案解析：水跃函数曲线的上支为增函数，水流为缓流，缓流的水深较大，跃后断面水深大于跃前断面水深，所以代表>跃后断面。28.均匀流正常水深[]临界水深时的底坡就称为临界底坡。A、等于B、大于C、大于等于D、小于正确答案：A答案解析：当均匀流正常水深等于临界水深时的底坡就称为临界底坡。29.圆管均匀流过水断面上的切应力是按[]分布的。A、抛物线B、直线C、对数曲线D、指数曲线正确答案：B30.简单管道是指管径[]、无分支的管道。A、逐级增大B、不变C、可以变化D、逐级缩小正确答案：B31.棱柱体明渠恒定非均匀渐变流可能出现的水面曲线有[]条。A、9B、11C、12D、10正确答案：C32.水流按流线是否为平行的直线或按流速是否沿程变化分为[]和非均匀流。A、一元流B、二元流C、均匀流D、非均匀流正确答案：C答案解析：均匀流是指水流的流线为相互平行的直线，各过水断面的形状、尺寸和流速分布沿程不变，所以水流按流线是否为平行的直线或按流速是否沿程变化分为均匀流和非均匀流。33.测压管水头线与基准面之间的几何高度代表了[]的大小。A、流速水头B、总水头C、测压管水头D、压强水头正确答案：C34.当圆管水流的雷诺数小于2000时,可以判断液流型态为[]。A、层流B、紊流C、缓流D、急流正确答案：A答案解析：当雷诺数小于2000时，圆管水流的液流型态为层流；当雷诺数大于2000时，液流型态为紊流。缓流和急流是明渠水流的流态，与雷诺数无关。所以答案选A。35.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,则可以判定泄水建筑物下游发生[]衔接。A、远驱水跃B、临界水跃C、淹没水跃D、稳定水跃正确答案：B36.闸孔出流的流量系数综合反映水流能量损失和收缩程度对[]的影响。A、闸后流速分布B、收缩水深C、闸前流速分布D、过流能力正确答案：D答案解析：闸孔出流的流量系数综合反映了水流能量损失和收缩程度对过流能力的影响。流量系数的大小直接关系到通过闸孔的流量大小，而水流能量损失和收缩程度会改变实际过流能力，故流量系数能综合反映它们对过流能力的影响。37.若紊流的沿程水头损失与断面平均流速的平方成正比,则水流属于紊流[]。A、光滑区B、过渡粗糙区C、粗糙区D、过渡区正确答案：C答案解析：当水流处于粗糙区时，紊流的沿程水头损失与断面平均流速的平方成正比。在粗糙区，管壁粗糙度对水流的影响起主导作用，黏性底层相对较薄，水流绕过粗糙凸起时形成的漩涡不断消耗能量，沿程水头损失主要取决于流速的平方。而在光滑区，水头损失与流速的1.75到2次方成正比；过渡区情况较为复杂；过渡粗糙区不是常见的紊流分区表述。所以答案是[C]。38.紊流时,均匀流沿程水头损失与流速的[]次方成正比例。A、1.75B、1C、[1.75,2.0]D、2.0正确答案：C39.明渠水流自由表面上各点的[]等于零。A、真空度B、绝对压强C、相对压强D、大气压强正确答案：C40.土坝的浸润线与上游坝坡[]。A、平行B、相切C、相交D、垂直正确答案：D41.[]是反映断面形状尺寸和壁面粗糙程度的一个综合阻力系数。A、谢才系数B、当量粗糙度C、粗糙系数D、水力半径正确答案：A42.层流时沿程阻力系数λ仅与[]有关。A、谢才系数B、雷诺数C、相对光滑度D、相对粗糙度正确答案：B答案解析：层流时，沿程阻力系数λ仅与雷诺数Re有关，与相对粗糙度等无关。在层流状态下，λ=64/Re。而谢才系数与沿程阻力系数是不同概念，相对光滑度是紊流中影响沿程阻力系数的因素，相对粗糙度主要影响紊流粗糙区的沿程阻力系数，所以本题选B。43.闸孔出流的流量与闸前全水头的[]次方成正比。A、1B、1/2C、3/2D、2正确答案：B44.液体中某点的相对压强为[],则该点存在真空。A、零B、正值C、负值D、前三者均可正确答案：C答案解析：当液体中某点的相对压强为负值时，说明该点的绝对压强小于当地大气压强，即该点存在真空。相对压强是指以当地大气压强为基准计算的压强，当相对压强为负时，表示该点压强低于大气压，存在真空现象。45.通过达西试验发现,在不同尺寸的圆筒和不同类型土的渗流过程中,渗流流量与圆筒的断面面积及水力坡度成正比,并与土的[]有关。A、持水能力B、容水能力C、给水能力D、透水能力正确答案：D答案解析：渗流流量与圆筒的断面面积及水力坡度成正比，同时与土的透水能力有关，土的透水能力决定了水在土中渗流的难易程度，进而影响渗流流量。持水能力主要是指土保持水分的能力；容水能力是指土容纳水分的能力；给水能力是指土在重力作用下能够给出的水量，均与渗流流量和水力坡度的关系不大。46.最早由阀门处产生的水击波在阀门完全关闭时,尚未反射回到阀门断面,此时阀门断面就会产生可能最大的水击压强。这种水击称为[]。A、间接水击B、负水击C、正水击D、直接水击正确答案：D答案解析：直接水击是指最早由阀门处产生的水击波在阀门完全关闭时，尚未反射回到阀门断面，此时阀门断面就会产生可能最大的水击压强的这种水击现象。47.受[]值的限制,虹吸管的安装高度不能太大。A、上下游水位差B、允许真空度C、管径尺寸D、流速差正确答案：B答案解析：虹吸管内真空度如果超过允许值，会导致液体汽化产生气穴现象，影响虹吸管正常工作，所以虹吸管安装高度受允许真空度限制不能太大。上下游水位差影响虹吸管的工作水头，与安装高度限制无关；流速差和管径尺寸与虹吸管安装高度限制没有直接关系。48.棱柱体明渠是指[]沿流程不变的长直明渠。A、水深B、断面形状尺寸C、糙率D、流速正确答案：B答案解析：棱柱体明渠是指断面形状尺寸沿流程不变的长直明渠。在棱柱体明渠中，过水断面的形状、尺寸等特征不随流程改变，而水深、糙率、流速等可能会发生变化。选项A水深会因水流情况等因素改变；选项C糙率与渠道表面特性等有关，可能不同位置有差异；选项D流速会根据流量、渠道特性等变化。只有断面形状尺寸沿流程不变是棱柱体明渠的关键特征。49.明渠的实际底坡大于临界底坡,称其为[]。A、临界坡B、陡坡C、缓坡D、平坡正确答案：B答案解析：在明渠水流中，当实际底坡大于临界底坡时，水流为急流，这种渠道被称为陡坡渠道。缓坡是实际底坡小于临界底坡；临界坡是实际底坡等于临界底坡；平坡是底坡为零。所以答案选陡坡。50.无侧收缩堰,其侧收缩系数[]1.0。A、大于B、小于C、小于等于D、等于正确答案：D二、多选题（共16题，每题1分，共16分）1.临界水深的大小与[]有关。A、底坡B、流量C、断面形状尺寸D、粗糙系数正确答案：BC答案解析：临界水深是指在明渠均匀流中，当断面比能最小时所对应的水深。它主要取决于流量和断面形状尺寸。流量不同，对应的临界水深不同；不同的断面形状尺寸，其水力特性不同，临界水深也会不同。而底坡和粗糙系数不直接影响临界水深的大小。2.总流中心线、测压管水头线、总水头线直观地反映了[]以及总机械能的沿程变化情况。A、动能B、势能C、位能D、压能正确答案：ABCD3.当两断面间有[]等流体机械时,应该用有能量输入的能量方程。A、水泵B、风机C、水轮机D、水车正确答案：AB答案解析：当两断面间有水泵、风机等流体机械时，流体获得能量，应该用有能量输入的能量方程。水轮机是输出能量，水车不是标准的用于能量方程分析的典型流体机械。所以答案是AB。4.一般情况下,堰流的水力计算类型包括[]。A、求流量B、求堰上水头C、求堰宽D、求压强分布正确答案：ABC答案解析：对于堰流，常见的水力计算类型主要是围绕流量、堰上水头、堰宽等基本水力要素展开。流量是堰流计算中很重要的一个量，通过相关公式可以根据堰的类型、水头、堰宽等参数来求流量，所以选项A正确；知道流量、堰宽等条件也可以反过来求堰上水头，选项B正确；同样，在已知流量、水头以及堰流相关系数等情况下可以求堰宽，选项C正确；而堰流主要关注的是流量、水头、堰宽等水力要素，一般较少涉及求压强分布，选项D错误。5.当谢才系数用曼宁公式计算时,就认为水流处于[]。A、紊流过渡粗糙区B、紊流粗糙区C、紊流光滑区D、阻力平方区正确答案：BD6.人工渠道的横断面形状比较规则,常见的有[]等。A、梯形B、矩形C、圆形D、U形正确答案：ABCD答案解析：人工渠道横断面形状常见的有梯形，这种形状较为稳定且便于施工和水流通过；矩形，施工相对简单，适用于一些特定场景；圆形，水流条件较好，但施工难度相对较大；U形，具有一定的过水能力和稳定性，在一些地方也有应用。所以常见的有梯形、矩形、圆形、U形等。7.紊流时,水流阻力有[]。A、粘滞切应力B、正应力C、附加切应力D、剪应力正确答案：AC8.戽流型衔接消能的余能主要是依靠[]来消除。A、水跃B、鼻坎下底部漩滚C、涌浪后的掺气和扩散D、戽内漩滚正确答案：BCD9.过水断面上紊流的内部结构可以划分为:[]。A、粘性底层B、紊流流核C、紊流核心D、过渡层正确答案：ABCD10.选定了粗糙系数值,就意味着对[]作出了估计。A、水流阻力B、水流流速C、水流流量D、水力阻力正确答案：AD11.明渠均匀流的[]相互平行。A、测压管水头线B、水面线C、底坡线D、总水头线正确答案：ABCD12.充满以流管为边界的一束液流称为[]。A、总流B、微小流束C、元流D、流管正确答案：BC13.水力学中,(z+p/ρg)习惯上称为[]。A、单位势能B、位置水头C、测压管水头D、压强水头正确答案：AC14.曲线型实用堰剖面一般由[]组成。A、堰顶曲线段B、上游直线段C、下游斜坡段D、反弧段正确答案：ABCD答案解析：曲线型实用堰剖面一般由上游直线段、堰顶曲线段、下游斜坡段和反弧段组成。上游直线段与水流平顺衔接，堰顶曲线段决定了堰的过流特性，下游斜坡段利于水流下泄，反弧段使水流平顺过渡到下游河道。15.淹没出流条件下,按短管计算时,管道系统的上下游水位差全部消耗于[]。A、流速水头B、压强水头C、局部水头损失D、沿程水头损失正确答案：CD16.在[]明渠中,水流不可能形成均匀流。A、非棱柱体B、棱柱体C、平坡D、反坡正确答案：ACD答案解析：均匀流的形成条件包括：渠道必须是长而直的棱柱体明渠；底坡i＞0，即正坡；渠道表面的粗糙系数n沿程不变；渠道中水流为恒定流。非棱柱体明渠水流条件复杂，难以形成均匀流；平坡和反坡明渠不满足底坡大于0的条件，也不可能形成均匀流。而棱柱体明渠满足一定条件时可以形成均匀流。三、判断题（共33题，每题1分，共33分）1.瞬时流速的时间平均值称为脉动流速。[]A、正确B、错误正确答案：B2.通过理论推导,可以证明宽顶堰流流量系数的最大值为0.385。[]A、正确B、错误正确答案：A3.不可压缩实际液体一元恒定总流中,任意两个过水断面的断面平均流速与过水断面面积成正比。[]A、正确B、错误正确答案：B4.作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的大小与压力体内的液体重量不等。[]A、正确B、错误正确答案：B5.当圆管水流的雷诺数小于2000时,可以判断液流型态为层流。[]A、正确B、错误正确答案：A6.均匀流和渐变流一定是恒定流。[]A、正确B、错误正确答案：B7.静水压力并非集中作用于某一点,而是连续地分布在整个受压面上。[]A、正确B、错误正确答案：A8.动量方程应用过程中,动量与作用力的投影方向与坐标方向相同,则投影为正。[]A、正确B、错误正确答案：A9.水工建筑物透水地基中产生渗流属于无压渗流。[]A、正确B、错误正确答案：B10.在水跃区内,单位时间内流入跃前断面的动量和该断面上动水总压力之和等于单位时间内从跃后断面流出的动量与该断面上动水总压力之和。[]A、正确B、错误正确答案：A11.曲线型实用堰剖面的上游直线段可以是垂直的,也可以是向上游侧倾斜的。[]A、正确B、错误正确答案：A12.流线上任一点的切线方向代表该点流速的方向。[]A、正确B、错误正确答案：A13.连续方程揭示了动水压强与断面平均流速沿流程的变化规律。[]A、正确B、错误