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水利工程专业工程师资格业务考试题库
2,730
单选题

142.从达西公式及沿程水头损失的变化规律来看,渗流符合()。

A
 层流
B
 紊流
C
 缓流
D
 急流

答案解析

正确答案:A

解析:

**解析:** 达西定律(Darcy's Law)是描述多孔介质中流体渗流的基本定律,其公式通常表示为 $v = kJ$ 或 $Q = kAJ$,其中渗流速度 $v$ 与水力坡度 $J$ 成正比。 1. **线性关系与流态判定**: * 达西定律表明渗流速度与水力坡度呈**线性关系**。这种线性阻力规律是**层流**(Laminar Flow)的典型特征。在层流状态下,粘滞力起主导作用,惯性力可以忽略不计,水头损失与流速的一次方成正比。 * 相比之下,**紊流**(Turbulent Flow)中惯性力占主导,水头损失通常与流速的平方(或1.75~2次方)成正比,不符合达西定律的线性描述。 2. **沿程水头损失规律**: * 在渗流力学中,绝大多数天然条件下的地下水渗流雷诺数(Re)很小(通常 Re < 1~10),流动状态稳定,流线平行且不混杂,完全符合层流的定义。 * 只有当流速极大、孔隙很大或裂隙很宽时,才可能出现非线性渗流(过渡区或紊流区),此时达西定律不再适用,需要采用福希海默(Forchheimer)方程等非线性公式描述。但题目明确指出“从达西公式...来看”,即限定在达西定律适用的范围内,因此对应的是层流。 3. **其他选项排除**: * **缓流**和**急流**是根据弗劳德数(Fr)判别的明渠水流状态(主要涉及重力与惯性力的关系,以及波速与流速的关系),用于描述水面波动特性,而非描述渗流内部的粘性阻力机制,因此不适用于此处的渗流分类。 综上所述,达西公式适用的渗流状态属于**层流**。 **正确答案:A**

相关知识点:

渗流符合层流规律

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