水力水文总复习

桥涵水力水文学－总复习

第一章 绪论

1、液体主要物理性质

密度、重度、粘滞性，动力粘滞系数和运动粘滞系数的关系 2、连续介质假说和理想液体概念 第二章 水静力学

1、静水压强、静水压强特性 2、等压面

3、静水压强的三种表示方法、压强单位的三种表示方法

]

工程大气压和应力、水柱高之间的换算 一般测压计测得压强为相对压强。 4、水静力学的基本方程

p?p0??h，另外一种表达式z?p??C

5、静水压强分布图、压力体图的绘制 静水压强分布图、压力体图绘制 实压力体、虚压力体的判断

6、平面静水总压力的计算（包括大小、方向、作用点） 图解法:P??b 解析法P?pcA??hcA

$

1、分类、概念

迹线、流线的定义、过水断面、流量、断面平均流速

第三章水动力学基础

?恒定流按运动要素是否随时间发生变化?

非恒定流??均匀流?按运动要素是否沿程(随空间)发生变化??渐变流

非均匀流???急变流??有压流按液流是否有自由表面 ?无压流?2、水力学三大方程

连续方程：v1A1?v2A2或者Q1?Q2

upu能量方程：理想液体元流能量方程：z1??1?z2?2?2

?2g?2gvpv实际液体总流能量方程z1??1?z2?2?2?hW

?2g?2g】

p122p122

方程中每项的几何意义、能量意义、水力学意义。

?v1) 动量方程：?F??Q(??v2??1动量方程中的外力?F有：

（1）两过水断面上动水压力；（2）隔离体液体的重力；（3）固体边界作用于液体上的反作用力R?，它与隔离体的液流对边界的作用力R大小相等，方向相反。

3、总水头、测压管水头、水力坡度、测压管坡度

u2总水头：H?z??

?2gp测压管水头：Hp?z?p?

水力坡度：总水头沿流程的降低值与流程长度之比

u2d(z??)dh??2gJ???W

dLdLp测压管坡度：测压管水头沿流程的降低值与流程长度之比

【

d(z?Jp??dLp?)

毕托管：测流速装置：毕托管的计算流速公式 文丘里管：测流量装置。

第四章 液流型态及水头损失 1、水流阻力与水头损失

2、那些情况都可能产生局部水头损失 3、雷诺数和流态判别

雷诺数：一般非圆管：Re? 圆管：Re?%

vR? 用575做判断

vd

? 用2300做判断

4、尼古拉兹试验

?的变化规律可以分为5个不同的流区。

第Ⅰ区：层流区，Re?2300，与粗糙度无关。?的计算公式 第Ⅱ区：层流向紊流转变的过渡区 第Ⅲ区：紊流光滑区，与粗糙度无关。

第Ⅳ区：紊流光滑区转变为紊流粗糙区的过渡区，与Re和粗糙度均有关， 第Ⅴ区：紊流粗糙区或者阻力平方区：与Re无关。

5、达西公式、谢才公式、曼宁公式、粗糙系数

lv2lv2达西公式（计算沿程水头损失）：hf??，对于圆管hf??

4R2gd2g 谢才公式（计算流速）：v?CRJ

—

1曼宁公式（计算谢才系数）：C?R6

nn――粗糙系数，综合反映壁面对水流的阻滞作用。大型工程需要做试验确定。

16、局部水头损失计算公式

v2hj??

2g?――局部阻力系数。 7、短管水力计算

根据局部水头损失及沿程水头损失在总水头损失中所占的比重不同，可以分为短管和长管。

短管：同时考虑局部水头损失与沿程水头损失，

l?1000； dh???hf??hj

长管：不考虑局部水头损失，

；

l?1000 d

h???hf

第五章 明渠水流

1、梯形、矩形水力要素的计算

断面形状为梯形

设梯形底宽为b，水深为h，边坡为m（m?ctg?） 水面宽度 B?b?2mh 过水断面面积 A ?(b?mh)h 湿周 ??b?2h1?m2 水力半径 R?

A(b?mh)hb?2h1?m2??

；

矩形时m?0 2、明渠底坡

i：渠底高差?z与渠长L的比值；

?：渠底与水平线间夹角。

i??z?sin? L??i?ik,急坡（陡坡）??i?0,顺坡?i?ik缓坡??i?i,临界坡?k??? ?i?0,平坡?i?0,逆坡?????3、明渠均匀流水力特性、以及其产生的条件有哪些 4、明渠均匀流基本公式及其应用

1Q?AR3i2

n215、水力最优（佳）断面及其计算公式、在实际中是否一定按水力最优断面思想设计渠道（即说明其局限性）

:

6、允许流速

允许流速：对渠道本身不产生冲刷，也不会使水中悬浮的泥沙在渠道中发生淤积的

断面平均流速。设最大流速为vmax，最小流速为vmin，那么设计流速满足

vmax?v?vmin

7、明渠均匀和非均匀流的特点： 8、降水、壅水曲线、水跌、水跃

渐变流??壅水曲线：水深沿程增大 ?降水曲线：水深沿程减小定义：急变流??水跃：水深沿程急剧增大小

?水跌：水深沿程急剧减9、急流、缓流和临界流，以及判别流态几种判别方法 （1）：佛汝德数：惯性力与重力对比关系

!

Fr?v2Q2明渠流，Bgh，Fr?gA3，急流，缓流，临界流

（2）临界水深：临界水深的定义 矩形时：hQ2K?3gB2（只要求掌握矩形临界水深计算）3）临界坡度：iQ2（g?KK?A2C2?2 KKRKCKBK对于宽浅型渠道：igK?C2 K明渠流态判别（小结）：

缓流 临界流 1 VC2 Fr<1 Fr=1 Fr}

3 h>hk h=hk h

0 de/dh= 0 de/dh<05 均匀流流态判别

i

10、12种水面线的定性分析

???i?ik，下标加1?i?0,??i?i??k，下标加2?i?i，下标加??k3?i?0，下标加0 ??i?0，上标加?????急流

>1

k

i>ik

?a：位于N?N线与K?K之上??b：界于N?N线与K?K之间 ?c：位于N?N线与K?K之下?。

12种水面线：a1,b1,c1,a2,b2,c2,a3,c3,b0,c0,b?,c? 下标1是指缓坡渠道 简述水面曲线的分析方法

分析步骤：（1）判别底坡类型；（2）绘制N?N，K?K并注明相对位置；（3）根

据已知水深，判定水面线类型；（4）分析两端界限，确定水面线形状。

第七章 水文学基础知识 1、基本概念

水文循环定义、河流、径流

河流分段：沿水流方向，分为5段，分别是：河源、上游、中游、下游、河口、横断面、纵断面、河流长度、河流比降：有河底比降及水面比降、流域，河流长度、弯曲系数

i?;

H1?H2?H ?LL

某一河段河底高程自上游向下游变化，其平均河道坡度 J 按下式计算：

1i?2[(Hn?Hn?1)ln?(Hn?1?Hn?2)ln?1??(H2?H1)l2?H1l1]

L流域：什么是闭合流域，什么是非闭合流域

2、降水4个阶段

产流过程、汇流过程、净雨 3、影响河川径流的主要因素

径流形成过程的几个阶段及其影响因素，尤其是下垫面的因素有哪些 什么是径流模数

第八章 水文资料的搜集与整理 1、水位的概念，水位的观测；

'

2、用流速仪法测算流量(步骤)；

3、用浮标法测流时，断面流量等于浮标流量再乘以折算系数。

第九章 水文统计基本原理与方法

1、河川水文现象特性：周期性、地区性、随机性（什么是河川水文现象，简述河川水文现象的特性） 2、 河川水文现象分析研究方法：

3、水文资料四性审查三性指：可靠性、一致性、代表性、独立性。 4、随机变量：随机试验结果。

?离散型随机变量 随机变量?

连续型随机变量?5、 概率、频率概念，区别及联系 6、 %

7、

重现期、频率与重现期的关系，设计洪水频率的定义

8、 设计洪水流量计算：QP?(?Cv?1)Q?KPQ

9、 样本、总体、抽样误差 增大样本容量可以减小抽样误差。 10、

经验频率、经验频率曲线绘制步骤

p?m n?110、主要统计参数、统计参数对频率曲线的影响

x1?x2??xn1n??xi 均值：x?nni?11n2均方差（样本公式）：?? (x?x)?in?1i?1?x变差系数（样本公式）：Cv?、

??(x1ni?x)22 或者

(n－1)x

Cv??x??(K1ni?1)2(n－1)??(K1n2i?2Ki?1)2(n－1)??K1n2i?n

(n－1)i偏态系数（样本公式）：Cs(x??i?x)3(n?3)?3??(x?x)3(n?3)Cv3x3

统计参数对频率曲线的影响：

11、求矩适线法具体步骤如下： 12、何谓相关分析、如何进行相关分析

相关分析：按数理统计法建立上述两个或多个随机变量之间的联系，称之为近似关系或相关关系。或者相关分析就是研究两个或者多个随机变量之间的联系。

根据变量之间相互关系的密切程度，变量之间的关系有三种情况：即完全相关、零相关、统计相关。

?yy 倚x 的回归方程：y?y?r(x?x)

?xx 倚y 的回归方程：x?x?r?x(y?y) ?y一般y 倚x 与x 倚y 的两回归线并不重合，但有一个公共交点（x、y）。

（

y 倚x与x 倚y相关系数相同，回归系数不相同。 用来建立相关关系的数据不能太少，一般n应在10以上，同时要求相关系数r?0.8。

13、特大洪水、特大洪水频率计算，不连续系列统计参数的计算 特大洪水定义：比系列中一般洪水大得多的稀遇洪水称为特大洪水。 （1）独立样本法：

m实测系列的经验频率计算公式：Pm?

n?1M特大洪水系列的经验频率计算公式：PM?

N?1(2)统一样本法

特大洪水系列的经验频率计算公式：PM?M (M?1,2?a) N?1 实测系列第m项的经验频率计算公式为：

m?l (m?l?1,?n) Pm?PMa?(1?PMa)n?l?11?aN?an?x???xj??xi?

N?j?1n?li?l?1?1Cv?x?1?aN?an22??(xj?x)??(xi?x)? N?1?j?1n?li?l?1?式中：xj――特大洪水，j?1,2,?,a； xi――一般洪水，i?l?1,l?2,?,n。

第十一章

什么是桥面中心标高

1??一般情况：?Z＝?Z?2??Z??河床不易冲刷时：?Z?＝?Z ?河床易于冲刷时：?Z?＝0??前尚无可靠的定量计算方法。?河床自然演变冲刷：目?梁压缩水流，桥下流速增大，?一般冲刷：建桥后，桥? 桥梁墩台冲刷?水流挟沙能力增加，在桥下产生冲刷?局部冲刷：流向桥墩的水流受到桥墩的阻挡，水流剧烈?刷坑的现象。??淘刷桥墩周围，形成冲

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