2026年環(huán)境水力學(xué)綜合試題與答案詳解一、單選題（共10題，每題2分，合計20分）1.在某河流入?？谔?，鹽淡水混合的主要動力是：A.重力流B.潮汐流C.浮力差D.風(fēng)力作用2.下列哪項不屬于水力模型試驗中相似準(zhǔn)則的應(yīng)用范圍？A.弗勞德準(zhǔn)則B.雷諾準(zhǔn)則C.斯托克斯準(zhǔn)則D.歐拉準(zhǔn)則3.在污水處理廠曝氣池中，好氧微生物降解有機物的核心過程是：A.化學(xué)沉淀B.光合作用C.硝化反應(yīng)D.生物降解4.河床沖刷深度計算中，曼寧公式主要考慮的因素是：A.河床糙率B.河床坡度C.水深D.流速5.水力計算中，明渠均勻流的水力坡度與水面坡度關(guān)系為：A.大于B.小于C.等于D.成反比6.水力設(shè)計中，堰頂溢流時的流量計算公式主要基于：A.托里拆利定理B.伯努利方程C.雷諾數(shù)D.牛頓第二定律7.水環(huán)境容量計算中，溶解氧飽和度的確定主要受：A.水溫影響B(tài).氣壓影響C.污染物濃度影響D.流速影響8.水力模型試驗中，動床模型試驗主要模擬的是：A.河床沖淤過程B.水流紊動特性C.水質(zhì)污染物遷移D.水工建筑物穩(wěn)定性9.水力計算中，水躍現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是由：A.水深突變B.流速突變C.水力坡度突變D.水溫突變10.水力設(shè)計中，虹吸管安裝高度的限制主要基于：A.水頭損失B.空氣泄漏C.壓力波動D.流量調(diào)節(jié)二、多選題（共5題，每題3分，合計15分）1.影響水力模型試驗精度的因素包括：A.模型比尺B.模型材料C.試驗環(huán)境D.試驗設(shè)備E.模型相似準(zhǔn)則2.水污染控制中的物理處理方法包括：A.沉淀法B.混凝法C.過濾法D.吸附法E.生物法3.水力設(shè)計中，明渠非均勻流的特點包括：A.水深變化B.流速變化C.水力坡度變化D.流量恒定E.水面線彎曲4.水力模型試驗中，動床模型試驗的測量內(nèi)容主要包括：A.河床沖淤量B.水面高程C.流速分布D.水質(zhì)參數(shù)E.水工建筑物變形5.水力設(shè)計中，堰流計算的主要參數(shù)包括：A.堰高B.堰寬C.水頭D.流速E.糙率三、判斷題（共10題，每題1分，合計10分）1.水力模型試驗中，弗勞德準(zhǔn)則適用于明渠流和堰流。（√）2.曼寧公式適用于所有水力計算。（×）3.水躍現(xiàn)象會導(dǎo)致水流能量損失。（√）4.虹吸管安裝高度越高，流量越大。（×）5.水力設(shè)計中的水力坡度恒等于水面坡度。（×）6.水力模型試驗中，動床模型試驗需要模擬床沙運動。（√）7.水污染控制中的物理處理方法能有效去除溶解性污染物。（×）8.水力設(shè)計中，明渠均勻流的水面線是平直的。（√）9.水力模型試驗中，相似準(zhǔn)則的應(yīng)用僅限于幾何相似。（×）10.水力設(shè)計中，堰流計算中水頭越高，流量越大。（√）四、簡答題（共5題，每題5分，合計25分）1.簡述水力模型試驗中相似準(zhǔn)則的應(yīng)用原理。2.簡述水污染控制中物理處理方法的優(yōu)缺點。3.簡述水力設(shè)計中明渠均勻流和非均勻流的主要區(qū)別。4.簡述水力模型試驗中動床模型試驗的適用條件。5.簡述水力設(shè)計中堰流計算的基本步驟。五、計算題（共4題，每題10分，合計40分）1.某矩形明渠寬10m，水深1.5m，糙率n=0.035，坡度i=0.005，求流量Q。2.某三角堰高1m，堰寬0.5m，水頭0.2m，求流量Q。3.某水躍前水深為0.5m，躍后水深為1.5m，求水躍長度。4.某虹吸管安裝高度為2m，管徑0.1m，糙率n=0.013，求流量Q。答案與解析一、單選題答案與解析1.B解析：河流入?？谔廂}淡水混合的主要動力是潮汐流，潮汐作用導(dǎo)致鹽淡水交替流動，促進混合。2.D解析：歐拉準(zhǔn)則主要用于氣體動力學(xué)，不適用于水力模型試驗。3.D解析：好氧微生物降解有機物的核心過程是生物降解，通過酶促反應(yīng)分解有機物。4.A解析：曼寧公式主要考慮河床糙率對水流阻力的影響，公式為Q=(1/n)AR^(2/3)S^(1/2)。5.C解析：明渠均勻流的水力坡度與水面坡度相等，即坡度恒定。6.B解析：堰頂溢流時的流量計算基于伯努利方程，公式為Q=2/3Cd(b+0.5h)h^(3/2)。7.A解析：溶解氧飽和度受水溫影響顯著，水溫越高，飽和度越高。8.A解析：動床模型試驗主要模擬河床沖淤過程，如泥沙運動和河床演變。9.A解析：水躍現(xiàn)象的出現(xiàn)是由于水深突變，導(dǎo)致水流從急流過渡到緩流。10.B解析：虹吸管安裝高度的限制主要基于空氣泄漏，過高會導(dǎo)致真空形成，影響流量。二、多選題答案與解析1.A,B,C,D,E解析：模型試驗精度受比尺、材料、環(huán)境、設(shè)備和相似準(zhǔn)則綜合影響。2.A,B,C解析：物理處理方法包括沉淀、混凝和過濾，吸附法和生物法屬于化學(xué)或生物方法。3.A,B,C,E解析：非均勻流特點包括水深、流速、水力坡度變化，水面線彎曲，流量可能變化。4.A,B,C,D解析：動床模型試驗測量床沙沖淤量、水面高程、流速分布和水質(zhì)參數(shù)，不測量建筑物變形。5.A,B,C,D,E解析：堰流計算參數(shù)包括堰高、堰寬、水頭、流速和糙率，需綜合分析。三、判斷題答案與解析1.√解析：弗勞德準(zhǔn)則適用于明渠流和堰流，確保慣性力相似。2.×解析：曼寧公式適用于明渠均勻流，不適用于堰流或非均勻流。3.√解析：水躍現(xiàn)象伴隨能量損失，約50%機械能轉(zhuǎn)化為熱能。4.×解析：虹吸管安裝高度過高會導(dǎo)致真空，流量反而減小。5.×解析：明渠均勻流水面線與水力坡度相等，非均勻流則不等。6.√解析：動床模型試驗需模擬床沙運動，如沖淤過程。7.×解析：物理處理方法去除懸浮物，溶解性污染物需化學(xué)或生物方法。8.√解析：明渠均勻流水面線平直，坡度恒定。9.×解析：相似準(zhǔn)則不僅限于幾何相似，還包括動力相似、熱相似等。10.√解析：堰流流量與水頭3/2次方成正比，水頭越高，流量越大。四、簡答題答案與解析1.水力模型試驗中相似準(zhǔn)則的應(yīng)用原理解析：相似準(zhǔn)則確保模型與原型在力學(xué)行為上相似，主要應(yīng)用弗勞德準(zhǔn)則（慣性力相似）、雷諾準(zhǔn)則（粘性力相似）和歐拉準(zhǔn)則（壓力相似）。通過控制比尺和參數(shù)，使模型試驗結(jié)果能推算原型水力特性。2.水污染控制中物理處理方法的優(yōu)缺點優(yōu)點：操作簡單、成本較低、無二次污染。缺點：處理效果有限，如沉淀法僅去除懸浮物，不適用于溶解性污染物。3.水力設(shè)計中明渠均勻流和非均勻流的主要區(qū)別均勻流：水深、流速、坡度恒定，流量恒定。非均勻流：水深、流速、坡度變化，流量可能變化，常見于急流、緩流和水躍。4.水力模型試驗中動床模型試驗的適用條件適用于模擬河床沖淤過程，需考慮泥沙運動、水流阻力、床沙特性，模型材料需與原型相似，如沙、礫石等。5.水力設(shè)計中堰流計算的基本步驟步驟：確定堰型（三角堰、矩形堰等）、測量堰高、堰寬、水頭，選擇計算公式（如伯努利方程），代入?yún)?shù)計算流量。五、計算題答案與解析1.矩形明渠流量計算公式：Q=(1/n)AR^(2/3)S^(1/2)，A=10×1.5=15m2，R=A/P=15/(10+2×1.5)=1.11m，Q=(1/0.035)×15×1.11^(2/3)×0.005^(1/2)=11.4m3/s。2.三角堰流量計算公式：Q=0.58bH^(5/2)，b=0.5m，H=0.2m，Q=0.58×0.5×0.2^(5/2)=0.035m3/s。3.水躍長度計算公式：L=9.4(h?-h?)/h?h