水工建筑物期末复习资料全集

1、水工建筑物复习题1.1何为水利工程？何为水工建筑物？水利工程 ：对自然界的地表水和地下水进行控制和调配， 以达到除害兴利的 目的而修建的工程。如拦河坝，电站，污水处理，港口码头，航道整治等工程。水工建筑物 ：用来控制和调配江河湖海等水流而修建的建筑物。1.2水利工程按承担的任务和对水的作用是如何分类 的？按工程承担的任务分为： 防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水 工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程按工程对水的作用分为： 蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水 工程、水质净化及污水处理工程1.3水工建筑物主要按什么分类？并简述其分类。主要是按对水的作用分类。主要分为：

2、挡水建筑物：坝、闸和堤防等泄水建筑物：溢洪道、泄洪洞等输水建筑物：输水洞、引水管、渠道、渡槽取水建筑物：输水建筑物的首部建筑物：进水闸、泵站专门建筑物：电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道整治建筑物： 用来整治河道、 改善河道的水流条件， 如丁坝、顺坝、导流 堤等。2.1绘制水利工程建设系统，并指出其中的关键环节。关键环节：规划和设计工作。2.2水利枢纽分等的依据是什么？共分为几等？依据：规模、效益、重要性；共分五等。2.3水工建筑物分级的依据是什么？共分为几级？依据：工程等别、作用、重要性；共分五级。2.4水工建筑物承受的主要荷载有哪些？掌握自重、静 水压力、扬压力的计算方法。主要荷在载有自重、水

3、压力（包含静水压力、动水压力、水重等）、波浪压 力、泥沙压力、扬压力等。计算方法见教材。2.5简述水工建筑物作用效应的分析方法。分析方法主要有：物理模型试验法，含水力学模型试验和结构模型试验。数学模型模拟法，含解析法、差分法和有限元法 经验类比法2.6水工建筑物工作状况有哪三种？作用效应有哪三 种？效应组合有哪三种？工作状况：持久状况，短暂状况，偶然状况。作用效应：永久作用，可变作用，偶然作用。作用效应组合：基本组合，施工、检修组合，特殊组合。2.7建筑物设计安全储备的表达形式有哪两类？并详述极 限状态设计的概念和类型？设计安全储备的表达形式 有单一安全系数法和分项系数极限状态设计法两类。 极

4、限状态 是指当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态， 结构就不能满 足设计规定的某种功能要求，那这一特定状态就叫该功能的极限状态。极限状态设计的类型 有：承载能力极限状态当出现刚体失去平衡 , , 材料强度不足而破坏 , , 结构失稳 , , 结构转变为 机动体系 , , 结构体产生渗透失稳等现象时，表明结构已超过承载能力极限状态， 已不安全。正常使用极限状态当出现影响结构正常使用或外观变形 , , 不良振动 , , 局部损害等现象时， 表明 结构已超过正常使用极限状态，不能正常使用。2.8 正确理解结构功能函数 Z=R-S 的意义，Z0安全吗？结构功能函数 Z=R-SZ=R-S 中的 Z

5、Z 表示结构功能，R R 表示结构抗力，S S 表示作用效应。Z0Z2二ki k2。5.9 详述渗透变形的类型和危害。渗透变形主要有四类：1管涌： 坝体和坝基的土体颗粒被渗流带走的现象。 内部管涌的颗粒移动只 发生在坝体内部，外部管涌可将土粒带出坝外，管涌仅发生在无粘性土。（点 H H、exex1000riVs(Q1000riVs) )、中型(0=100(0=100lOOOriVslOOOriVs) )、小型( ( Q100mQ100m3/s)/s) 。6.2 详述水闸的组成部分。水闸由闸室、上游连接段、下游连接段 3 3 部分组成。其中闸室为水闸的主体，含 闸门、闸墩、边墩 ( (岸墙) )

6、 、底板、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等，闸门挡水 及控流、闸墩分隔闸孔等、底板是基础并防渗、工作桥用于安装启闭机，交通桥 用于过闸交通。上游连接段含两岸翼墙、两岸护坡、河床部分的铺盖及防冲墙、 护底等，目的在于导流、防冲、防渗、护稳等。下游连接段含护坦、海漫、防冲 槽、两岸翼墙、两岸护坡等，目的在于消能、导流、调流、减速、防冲等。6.3 简述水闸设计的内容。闸址选择；孔口形式和尺寸设计；防渗、排水设计；消能、防冲设 计；稳定性计算；沉降校核和地基处理；两岸连接建筑的型式和尺寸设计； 结构设计6.4 简述宽顶堰和低实用堰的优缺点。宽顶堰的优点：泄流能力稳定，结构简单，施工方便，有利于泄洪、冲沙

7、、 排污、排冰、通航；缺点：自由泄流时比实用堰流量系数小，易产生波状水跃。低实用堰的的优点：自由出流流量系数大，水流条件较好，堰型适宜可消除 波状水跃；缺点：出流受尾水影响明显，淹没出流流量系数低，施工复杂。6.5 掌握堰流和孔口出流流量的计算公式。见教材6.6 简述水闸通常发生渗流的位置和危害。通常发生渗流的位置：闸基；边墩背水一侧；翼墙背水一侧。渗流的危害：降低闸室的抗滑稳定及边墩和翼墙的侧向稳定性；可能引 起闸基的渗透变形，甚至破坏；损失水量；使闸基的可溶性物质加速溶解。6.7 何为地下轮廓线和防渗长度？地下轮廓线：上游铺盖、板桩、底板等防渗设施与地基的接触线，为渗流的第一根流线。防渗长

8、度：地下轮廓线的长度。6.8 水闸渗流计算常有哪几种方法？改进的阻力系数法的基 本原理是什么？主要有流网法；改进的阻力系数法；直线法改进的阻力系数法的基本原理： 是以流体力学为基础的近似方法， 它以板桩、 底板、铺盖等交点或桩尖画等势线， 将整个流区分为几个典型的流段， 每个流段 具有不同的阻力系数， 水头损失按阻力系数进行分配， 各流段的阻力损失之和便 是上下游总水头差。6.9 水闸排水一般布置在什么位置？水闸排水一般铺设在护坦、浆砌石海漫及闸底板下面，起导渗作用。6.10 简述过闸水流的特点及形成原因、危害。过闸水流的特点：闸下易形成波状水跃和折冲水流。波状水跃的形成原因：落差小时 FrF

9、r 偏低，在 1.0Fr1.71.0Fr1.7，不能形成强烈 旋滚，消能差，易形成波状水跃；危害：消能效果差，出流冲刷能力较强； 出流为急流，单宽流量局部增大，加剧对河床、河岸的冲刷。折冲水流的形成原因： 水流过闸后先收缩后扩散， 如布置或运行操作不当， 易出现折冲水流；危害：左冲右撞淘刷河床和岸坡；影响枢纽的正常运行。6.11 闸下底流消能时水跃的淹没度一般选择多少？为什 么？一般选择 1.051.051.101.10。因为淹没度过小，水跃不稳定，表面旋滚前后摆动， 影响消能效果；淹没度过大，较高流速的水舌潜入底层，表面旋滚的剪切、掺混 作用减弱而使消能效果反而减小，同时会影响泄流能力。6.

10、12 海漫的作用是什么？防冲：防止水流出消力池后的剩余能量对下游的冲刷；顺流： 调整水流均匀扩散， 使流速分布逐渐调整到天然状态。6.13 简述水闸底板的类型。按过闸形式分：水平底板和低实用堰底板按与闸墩的连接形式分：整体式底板和分离式底板按结构形式分：实体底板和箱式底板。6.14 水闸底板分缝有哪两类？水闸胸墙有哪两种形式？水 闸胸墙的支承有哪两种形式？水闸的两类分缝：闸墩间分缝；底板中间分缝水闸胸墙的两种形式：板式，适用于跨度 5m5m5m 的水闸。水闸胸墙的两种支承形式：简支式支承，柔性连接，可避免闸墩附近出 现裂缝，但截面尺寸较大，用于分离式底板；固接式支承，刚性连接，闸室整 体稳定好

11、，但受温度和变形影响大，用于整体式底板。6.15 简述闸室稳定验算的内容。基底压力验算：不发生明显的倾斜，最大、最小反力之比值 容许反力比值 抗滑稳定验算：不致沿基面或深层滑动，滑动安全系数 容许安全系数整体稳定验算：平均基底压力 地基的容许承载力，容许塑性开展深度需限制6.16 何种闸基不需要沉降验算？需验算采用什么方法？卵石、砾石、中砂、细砂地基可不进行沉降验算。需验算采用时常分层总和法。6.17 简述水闸地基处理的措施。处理措施主要有 8 8 种：预压加固；换土垫层；桩基础；沉井基础；振冲砂石柱；强夯法；爆炸法；高速旋喷法。6.18 闸室底板的结构计算有哪几种方法？弹性地基梁法：适用于相

12、对紧密度 DrDr0.50.5 的土基地基反力直线分布法：适用于相对紧密度 DrDr 0.50.5 的非粘性土地基倒置梁法：适用小型水闸6.19 水闸与两岸的连接建筑的作用是什么？主要由哪些部 分组成？作用：挡土护岸：挡住两侧填土 ，维持土坝及两岸稳定；顺流匀流：上 游翼墙引导水流平顺进闸 , , 下游翼墙使出流均匀扩散 , , 减少冲刷； 护底防冲： 保 护河床或土坡不受过闸水流冲刷；防止渗透变形：控制通过闸身两侧的渗流 ， 防止河岸或相连土坝的渗流变形；削弱岸坡影响：在软基上 ，设置独立岸墙可 减少两岸沉降对闸身应力的影响。组成主要有：上游翼墙、下游翼墙、边墩（或边墩岸墙 ），有时设防渗刺

13、墙。6.20 简述水闸上、下游翼墙的作用和形式。上游翼墙的作用：挡土；引导水流平顺入闸室；配合铺盖防渗；保 护两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷。下游翼墙的作用：挡土；引导水流出闸后均匀扩散避免出现不利流态。6.21 简述连接建筑物的稳定破坏形式和稳定计算内容。稳定破坏形式：滑动破坏：沿边墙底向前滑动；浅层地基的剪切破坏： 浅层地基某曲面剪应力过大； 深层地基的剪切破坏： 墙身及墙后填图沿埋于深 层的软弱土层滑动；下沉破坏：地基反力分布不均引起墙身过分倾斜。稳定计算内容： 抗倾覆稳定计算； 抗滑稳定计算； 地基深层滑动验算； 地基承载力验算。6.22 简述水闸的其他类型。灌注桩水闸：采用钻机造孔

14、，泥浆固壁，水下灌注混凝土做成的一种桩基 形式的水闸。装配式水闸：底板采用现浇，其他结构采用多种形式的预制构件装配而成 的水闸。浮运水闸：将预制并装配成整体的闸室浮于水中，然后用船舶拖运到闸址 进行装配的水闸，适用于挡槽闸。橡胶水闸：以高强度合成纤维做胎（布）层，用合成橡胶粘合成袋，锚固在 闸底板上，用水或气冲胀挡水的水闸。水力自动翻板闸：利用水位高低水力作用点的变化自动启闭闸门的水闸。7.1 岸边溢洪道的型式有哪几类？哪一类应用最广？正槽式；侧槽式；竖井式；虹吸式。其中正槽式应用最广泛。7.2 何为正槽溢洪道？其组成部分有哪些？正槽溢洪道的溢流堰轴线和泄槽轴线正交，过堰流向与泄槽走向一致。由

15、 进水段；控制段；泄槽；消能段；尾水渠等五部分组成。7.3 引水渠与控制连接段常是何形状？引水渠有何要求？引水渠与控制连接段常是：线形平顺、无突变的喇叭口形状。引水渠有何要求：水流平顺、均匀；水头损失小，增加泄水能力；渠 道不冲不淤；减少开挖工程量。7.4 简述正槽溢洪道控制段的组成部分及溢流堰的形式，最 常用何种堰型？控制段的组成：溢流堰：关键部位，控制了溢洪道的过水能力；两侧连 接建筑。溢流堰的形式：按横断面形状及尺寸分为薄壁堰、宽顶堰、实用堰；按平面 布置的轮廓形状分为直线堰、折线堰、曲线堰、环形堰；按堰轴线与来水方向 相对关系分为正交堰、斜堰、侧堰。最常用的堰型是宽顶堰和实用堰。7.5 迷宫堰为折线型堰，是为了获得什么？为了获得较长的溢流前沿。7.6 正槽溢洪道泄槽的主要水力特征是什么？其平面布置尽 量做成什么形式？纵剖面应为什么坡？主要水力特征：底坡陡，故为急流；流速高，故会产生冲击波、水流掺 气、空蚀、压力脉动等现象。平面上尽量采用直线、等宽、对称布置。 泄槽纵坡必须大于临界坡度，且宜为单一坡度。7.7 泄槽中产生冲击波的危害是什么？收缩段为何宜采用直 线收缩？冲击波的危害：使水流沿横剖面分布不均匀，从而增加边墙高度；冲击 波的波动范围可延伸很远，给泄槽工作及出口消能带来不利影响。收缩段宜采用直线收缩， 因其偏转角比弧线收缩