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水利工程专业工程师资格业务考试题库
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判断题

59.设计灌溉渠道时,如果糙率系数取值偏小,就会使渠道断面偏小,从而影响渠道过水能力。()

A
正确
B
错误

答案解析

正确答案:A

解析:

**解析:** 在灌溉渠道的水力计算中,通常采用曼宁公式(Manning's Formula)或谢才公式(Chezy's Formula)来确定渠道的断面尺寸和过水能力。以曼宁公式为例,流速 $v$ 的计算公式为: $$ v = \frac{1}{n} R^{2/3} S^{1/2} $$ 其中: * $v$ 为流速; * $n$ 为糙率系数; * $R$ 为水力半径; * $S$ 为渠道底坡。 渠道的设计流量 $Q$ 为流速 $v$ 与过水断面面积 $A$ 的乘积,即 $Q = A \cdot v$。 **逻辑推导如下:** 1. **糙率与流速的关系**:糙率系数 $n$ 反映了渠道壁面对水流的阻力。$n$ 值越小,表示渠道表面越光滑,水流阻力越小。在相同的水力半径 $R$ 和底坡 $S$ 下,若取值 $n$ 偏小,计算出的流速 $v$ 就会**偏大**。 2. **对流量的影响**:在设计阶段,目标是满足特定的设计流量 $Q_{design}$。如果设计师错误地选取了偏小的糙率系数 $n$,根据公式,他会认为水流速度很快。为了达到同样的设计流量 $Q_{design}$,由于他认为流速 $v$ 很大,因此计算所需的过水断面面积 $A$ 就会**偏小**。 3. **实际运行后果**:然而,实际渠道的糙率系数往往比设计取值要大(即实际阻力更大)。当渠道建成后,实际流速会比设计计算值小。由于断面面积 $A$ 已经按照偏小的数值修建好了,实际的过水能力 $Q_{actual} = A \cdot v_{actual}$ 就会小于设计要求的流量 $Q_{design}$。 **结论:** 如果设计时糙率系数取值偏小,会导致计算出的所需断面尺寸偏小。建成后的渠道因为实际阻力大于预期,流速降低,从而导致实际过水能力不足,无法满足设计输水要求。 因此,题干表述“如果糙率系数取值偏小,就会使渠道断面偏小,从而影响渠道过水能力”是**正确**的。

相关知识点:

糙率偏小断面小,影响过水行

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