判断题
81.水跃的跃前水深越小,对应的跃后水深越大。()
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
该说法是**正确**的。
**理由如下:**
1. **水跃的基本原理**:
水跃是明渠水流从急流状态(弗劳德数 $Fr_1 > 1$)过渡到缓流状态(弗劳德数 $Fr_2 < 1$)时产生的局部水力现象。在这个过程中,水流急剧减速,水深突然增大。跃前水深($h_1$)和跃后水深($h_2$)之间存在确定的共轭关系。
2. **共轭水深公式**:
对于矩形断面渠道,跃前水深 $h_1$ 与跃后水深 $h_2$ 的关系由以下公式给出:
$$ h_2 = \frac{h_1}{2} \left( \sqrt{1 + 8Fr_1^2} - 1 \right) $$
其中,$Fr_1$ 是跃前断面的弗劳德数,$Fr_1 = \frac{v_1}{\sqrt{gh_1}}$。
3. **流量一定时的分析**:
在单宽流量 $q$ 保持不变的情况下,$v_1 = \frac{q}{h_1}$,因此 $Fr_1^2 = \frac{q^2}{g h_1^3}$。
将 $Fr_1$ 代入共轭水深公式可以看出,$h_1$ 与 $h_2$ 呈反比趋势的非线性关系。具体来说:
* 当跃前水深 $h_1$ **越小**时,流速 $v_1$ 越大,弗劳德数 $Fr_1$ 越大(急流程度越强)。
* $Fr_1$ 越大,公式中的 $\sqrt{1 + 8Fr_1^2}$ 项就越大,从而导致计算出的跃后水深 $h_2$ **越大**。
4. **物理意义**:
跃前水深越小,意味着来流的动能越大、势能越小。为了消耗巨大的动能并转化为势能以达到缓流状态,水流需要通过更剧烈的紊动混合,导致水位抬升得更高,即跃后水深更大。
**结论:**
在流量一定的条件下,水跃的跃前水深越小,其对应的跃后水深确实越大。因此,题目表述正确。
相关知识点:
水跃跃前小,跃后大
题目纠错
水利工程专业工程师资格业务考试题库
