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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

45.当受回水顶托影响时,水位流量关系的点据,是在原稳定的水位流量关系曲线()。

A
 以下
B
 以上
C
 上下摆动
D
 不变

答案解析

正确答案:B

解析:

**解析:** 本题考查的是水文测验中水位流量关系受回水顶托影响时的变化规律。 1. **基本原理**: 在天然河道中,流量 $Q$ 通常与水位 $Z$ 和水力坡度(或水面比降)有关。根据明渠均匀流公式(如曼宁公式),流量 $Q$ 大致与水力半径、过水断面面积以及水力坡度的平方根成正比。即 $Q \propto A \cdot R^{2/3} \cdot S^{1/2}$(其中 $S$ 为水力坡度/比降)。 2. **正常情况(无顶托)**: 当水流顺畅下泄时,水面比降较大,流速较快。此时建立的水位流量关系曲线反映了这种正常的水力条件。 3. **受回水顶托影响时**: * **现象描述**:当下游水位升高(例如由于支流汇入、潮汐、大坝蓄水等原因),对上游水流产生顶托作用,导致上游河段的水面比降 $S$ 减小,甚至出现逆比降。 * **水力变化**:比降减小意味着驱动水流的重力分量减小,从而导致流速 $v$ 降低。 * **结果分析**:对于**同一个水位** $Z$,由于流速降低,通过的**流量** $Q$ 会比正常情况下(无顶托时)**小**。 * **图形表现**:在水位流量关系坐标系中,横轴通常为流量 $Q$,纵轴为水位 $Z$(或者横轴为 $Z$,纵轴为 $Q$,需结合常规习惯判断,但无论坐标轴如何定义,相对位置关系是固定的)。 * 通常水位流量关系曲线图以**水位 $Z$ 为纵坐标**,**流量 $Q$ 为横坐标**。 * 如果在**同一水位**下,受顶托影响的**流量变小**了,那么该点据相对于原稳定曲线(正常流量)会向**左**移动(即流量轴数值减小的方向)。 * 但是,题目问的是“点据在原稳定曲线的...”,我们需要仔细审视选项和常规表述习惯。让我们换一种更直观的理解方式: * **另一种常见视角(固定流量看水位)**:如果要通过**相同的流量**,由于流速变慢,水流需要更高的水位来维持能量平衡或者说因为排水不畅导致水位壅高。因此,在**相同流量**下,受顶托影响时的**水位更高**。 * **回到坐标系**: * 若以水位 $Z$ 为纵轴,流量 $Q$ 为横轴:同流量下,水位偏高 $\rightarrow$ 点据在原曲线**上方**。 * 若以流量 $Q$ 为纵轴,水位 $Z$ 为横轴(较少见,但在某些特定分析中可能使用):同水位下,流量偏小 $\rightarrow$ 点据在原曲线**下方**?不,这取决于坐标轴定义。 **标准水文规范中的约定**: 在水位流量关系曲线图中,绝大多数情况下,**纵坐标表示水位 ($Z$)**,**横坐标表示流量 ($Q$)**。 * **原稳定曲线**:代表正常水力条件。 * **受顶托影响**:下游水位抬高,导致上游同流量下水位壅高(水位上升)。 * **结论**:对于给定的流量 $Q$,受顶托时的水位 $Z_{top}$ 大于正常水位 $Z_{normal}$。因此,在图上,点据 $(Q, Z_{top})$ 位于原点据 $(Q, Z_{normal})$ 的**上方**。 **反之验证**: 如果看同一水位,流量减小。点据 $(Q_{small}, Z)$ 位于 $(Q_{normal}, Z)$ 的左侧。在很多教材的描述中,为了统一说法,通常采用“同流量比水位”或“同水位比流量”的逻辑,并结合曲线的形态。 然而,最经典的记忆口诀和结论是: * **洪水涨落影响(绳套曲线)**:涨水时在曲线右侧(同水位流量大),落水时在曲线左侧(同水位流量小)。 * **回水顶托影响**:由于下游阻挡,水流不畅,**水位壅高**。即在相同流量下,水位比正常情况高。在以水位为纵轴的图中,点据落在原稳定曲线的**以上**(上方)。 因此,受回水顶托影响,水位流量关系的点据是在原稳定的水位流量关系曲线的**以上**。 **正确答案:B**

相关知识点:

涨洪流量比落洪流量大

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