Утверждаю
Вице-министр образования и науки
___________М. Орунханов
«_____»_________________2013 г.
СПЕЦИФИКАЦИЯ ТЕСТА
по дисциплине «Общая и речная гидравлика» для специальности
5В061000 – «Гидрология»
1. Цель разработки:
Тест разработан для проведения внешней оценки учебных достижений студентов выпускных курсов в организациях высшего образования Республики Казахстан, с целью мониторинга освоения учебной программы по направлениям обучения.
2. Задача:
Определение уровня знаний студентов выпускных курсов вузов РК.
3. Содержание и план теста:
Тест содержит учебный материал по дисциплине «Общая и речная гидравлика» в соответствии с типовым учебным планом по следующим темам:
№ | Содержание | Количество заданий |
1 | Введение. Гидростатика. Гидростатика и основы плавания тел. Основные физические свойства жидкости. Особые состояния жидкости. Идеальная и реальная жидкости. Вязкость. Силы, действующие на жидкость. Гидростатическое давление, его свойства. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости Л. Эйлера, их интегрирование. Основное уравнение гидростатического давления. Гидростатическое давление в точке. Пьезометрическая высота, напор. Вакуум. Потенциальная энергия жидкости. Потенциальный напор. Суммарное гидростатическое давление на плоские поверхности. Центр давления. Эпюры гидростатического давления. Основы плавания тел. Условия плавучести и равновесия плавающих тел. Остойчивость. Метацентр. | 3 |
2 | Гидродинамика. Движение элементарной частицы жидкости. Векторные и скалярные поля. Методы изучения движения жидкости (Лагранж, Эйлер). Основные понятия и определения гидродинамики: линия тока и элементарная струйка, поток, скорость, живое сечение, расход, гидравлический радиус, уклон. Эпюра скорости. Классификация типов движения: установившееся и неустановившееся, напорное и безнапорное, параллельно струйное, плавно и резко изменяющиеся, равномерное и неравномерное. Законы сохранения массы, количества движения, энергии. Дифференциальное уравнение неразрывности. Уравнение неразрывности для потока жидкости в случае установившегося движения. Количество движения и кинетическая энергия потока жидкости. ернулли для элементарной струйки идеальной и реальной жидкости. Геометрическая и энергетическая интерпретации уравнения Д. Бернулли. О распределении давления в живых сечениях и о коррективах кинетической энергии, количества движения. Полный напор. ернулли для потока жидкости. Гидравлический и пьезометрический уклоны. Условия и методика применения уравнения Д. Бернулли. Режимы движения жидкости. ейнольдса. Критическая скорость. Число Рейнольдса, его верхнее и нижнее критические значения. Сведения о потерях напора. Основное уравнение равномерного установившегося движения. Осредненные, пульсационные, местные (мгновенные) скорости в потоке. Распределение скоростей и касательных напряжений в ламинарном и турбулентном потоках. Потери напора по длине. Формулы Дарси и Дарси - Вейсбаха. Коэффициент Дарси. икурадзе и Зегжды. Местные потери напора. Теорема Борда. Принцип наложения (сложения) потерь. Коэффициент сопротивления системы. Классификация трубопроводов. Гидравлические расчеты коротких и длинных трубопроводов. | 4 |
3 | Равномерное и неравномерное движение воды в открытых руслах. Формула Шези. Эмпирические формулы для определения коэффициента Шези. Модуль расхода и модуль скорости. Гидравлические элементы живого сечения потока в каналах. Основные задачи гидравлического расчета каналов при равномерном движении. Допустимые скорости течения в каналах. Метод допустимых скоростей. Расчет естественных русел при равномерном движении. Неравномерное плавно изменяющееся движение воды в открытых руслах. Категории русел по уклону дна. Призматические и непризматические русла. Типы открытых русел. Характеристика и условия неравномерного движения в них. Удельная энергия сечения. Критические глубина, скорость, уклон, их определение. Спокойное, бурное и критическое состояние потока. Число Фруда. Дифференциальное уравнение неравномерного движения. Исследование форм кривых свободной поверхности потока. Методы , и др. Неравномерное движение воды в реках. Общая характеристика движения воды в реках. Разбивка водотока на расчетные участки. Основное уравнение неравномерного установившегося движения воды в реках. Модуль сопротивления русла. Постулат инвариантности модуля сопротивления. Способы построения кривых свободной поверхности. Методы , и др. для построения кривых свободной поверхности потока в реках. Построение кривых свободной поверхности в руслах с поймами, при делении русла на рукава. О построении кривых свободной поверхности в реках в зимних условиях. | 6 |
4 | Истечение жидкости из отверстий и насадков. Водосливы. Малые отверстия в тонкой стенке, истечение при постоянном напоре. Типы сжатия струи. Истечение из малого отверстия в атмосферу и под уровень. Коэффициенты сопротивления, сжатия, скорости и расхода. Истечение из большого отверстия. Гидравлические насадки, их типы. Истечение из насадков в атмосферу, под уровень жидкости, расчеты. Практика применения насадков. Водосливы и движение потоков через сооружения. Определение водослива. Терминология и классификация водосливов. Водослив как гидротехническое сооружение. Форма и траектория сливной струи. Водосливы в тонкой стенке. Прямоугольный, треугольный, трапецеидальный и другие виды отверстий водосливов. Расчетные формулы. Коэффициент расхода, учет бокового сжатия и скорости подхода. Условия затопления. Влияние наклона стенки на величину коэффициента расхода. Применение водосливов в гидрометрической практике. Вычисление погрешностей при определении расхода. Водосливы практических профилей. Определение коэффициента расхода. Учет бокового сжатия и скорости подхода. Условия затопления. Водослив с широким порогом. Расчетная формула водослива. Условия затопления водослива. Новые исследования водосливов с широким порогом. Гидрометрические лотки. Гидравлический расчет, условия затопления. Расчет ширины водосливных пролетов, пролетов мостов и размеров безнапорных труб. | 4 |
5 | Гидравлический прыжок и сопряжение бьефов. Гидравлический прыжок, его структура, размеры. Условия возникновения, основное уравнение прыжка. Прыжковая функция. Сопряженные глубины прыжка. Потери энергии в прыжке. Высота и длина прыжка. Виды прыжков. Типы сопряжения бьефов. Определение глубины в сжатом сечении. Значение затопления прыжка. О гашении избыточной энергии в нижнем бьефе сооружений. Методы гашения энергии в нижнем бьефе. | 4 |
6 | Неустановившееся движение воды. Общие указания о неустановившемся безнапорном движении воды. Классификация волн, условия их образования. Скорость распространения волн, волновой расход. Уравнение динамического равновесия и уравнение неразрывности для неустановившегося движения в открытых руслах. Уравнения Сен-Венана. Особенности движения паводковых волн. Правила о трех максимумах, скорость распространения максимального расхода. Влияние сопротивления на скорость распространения волны паводка. Методы решения уравнений неустановившегося движения Сен-Венана. Волны, возникающие при прорыве плотины. | 4 |
Количество заданий в одном варианте: | 25 |
4. Характеристика содержания заданий.
Структура и содержание тестовых заданий по дисциплине «Общая и речная гидравлика» охватывают научную и теоретическую базу дисциплины и позволяют оценить усвоенные знания студентов.
5. Среднее время выполнения заданий:
Время выполнения одного задания – 1,5 минуты.
6. Число заданий в одном варианте теста:
В одном тесте - 25 заданий. По уровням сложности тестовые задания подразделяются на легкие (уровень 1) - 8 заданий (32%), средние (уровень 2) - 11 заданий (44%) и сложные (уровень 3) - 6 заданий (24%).
7. Форма заданий:
Тестовые задания представлены в закрытой форме с несколькими правильными ответами из числа предложенных вариантов ответов.
Инструкция: Выбранный ответ необходимо отметить на листе ответов путем полного закрашивания соответствующего кружка.
8. Апробация заданий:
Тесты апробируются на студентах выпускных курсов в ВУЗах разных регионов РК.
