水工建筑物习题及答案

1、第一章绪论我国人均水资源约为世界水资源的1/42河道常用的防洪体系为上拦、下排、两岸分滞；水利工程按所承担的任务可分河道整治与防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供水和排水工程、航运工程;水工建筑物按用途可分为挡水建筑物;泄水建筑物;输水建筑物；取水建筑物；整治建筑物；专门建筑物；水工建筑物按使用时间可分为永久性建筑物；临时性建筑物;组成水库枢纽的“三大件”包括拦河坝、溢洪道和、取水建筑物；等类型建筑物。水利工程指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。水利枢纽水工建筑物水利事业我国地大物博，河流众多，是一个水资源充沛的国家。丁我国的水资源分布情况大体是南涝

2、北旱的局面3水工建筑物的级别越高所采用的洪水重现期越短4所谓水利工程，是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的而修建的工程。V第二章重力坝重力坝是指主要依靠坝体自重所产生的抗滑力来维持稳定的挡水建筑物。其坝轴线一般为直线，垂直于坝轴线方向设横缝，将坝体分成若干个坝段，每一个坝段相当于固接于地基上的悬臂梁。重力坝按坝高可分为低坝（坝高V30m）、中坝（30mW坝高W70m）、高坝（70mV坝高）三类。按泄水条件可分为溢流重力坝、非溢流重力坝。按坝体结构形式可分为实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝和宽缝填渣坝。重力坝承受的主要荷载是呈三角形分布的静水压力；控制坝体剖面尺寸的主

3、要指标是稳定；强度要求重力坝的基本剖面是三角形。非溢流坝的坝顶或防浪墙顶必须高出库水位，其高出库水位的高度为：h二h+hz+hc，其中h表示半个波浪高度，hz表示波浪中心线距静水ll位的高度，he表示安全加高。地震烈度表示地震对建筑物的影响程度。烈度越大，表示对建筑物的破坏越大，抗震设计要求越高。按承载能力极限状态设计时，应考虑荷载的基本组合和偶然组合两种作用效应组合。按正常使用极限状态设计时，应考虑荷载的长期组合和荷载的短期组合两种作用效应组合。溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物。因此，坝体剖面设计时除满足稳定和强度要求外，还要满足泄水的要求，同时要考虑下游的消能问题。溢流坝的溢流面由顶部

4、的曲线段、中间的直线段、底部的反弧段组成。单宽流量的大小是溢流坝设计中一个很重要的控制指标。如果单宽流量越大，对消能防冲不利，但对枢纽布置有利。溢流坝段的横缝有两种布置方式。其中，横缝布置在闸墩中间时,相邻坝段产生的不均匀沉陷不影响闸门启闭，但闸墩厚度较大。另一种形式，横缝布置在溢流孔中间，闸墩比较薄，但受地基不均匀沉陷的影响大。闸墩的水平剖面形状应使水流平顺，减小水头损失，墩头的形状常用半圆形、三角形、流线型等。工作闸门常在动水中启闭；检修闸门在静水中启闭；事故闸门常在动水中快速关闭，在静水中开启。通气孔的上端进口不允许设在闸门启闭室内，自由通气孔的上端进口应高于上游最高水位。重力坝坝体排水

5、措施是：靠近上游坝面设置排水管幕，其上下端与坝顶和廊道直通。坝基排水措施是在灌浆帷幕后设排水管木。坝体分缝的目的是：防止温度变化和地极不均匀沉降导致坝体裂缝，满足施工的要求。常见的缝有：横缝、纵缝和施工缝。重力坝内的廊道的作用是满足灌浆、检查和排水和观测、交通廊道常分为：坝基灌浆廊道和检查及坝体排水廊道。排水孔幕布置在防渗帷幕的下游，通常在防渗帷幕灌浆后施工。重力坝岩基渗流危害性有消减坝体自重、水库水量损失、地基岩石耐久性降低，坝体抗滑稳定性降低等。采用的措施是：帷幕灌浆。扬压力对重力坝的抗滑稳定不利。重力坝主要依靠自重满足稳定和强度要求。重力坝坝基岩体若坚固完整且抗渗能力强，其地基采用排水孔

6、降低扬压力，若节理裂隙发育常采用帷幕灌浆降低扬压力。混凝土重力坝控制坝基渗流的目的，有防止渗透破坏、江堤坝基面上的扬压力和渗漏量大小，一般是控制渗流。重力坝临时性横缝键槽方向般为：当相邻坝段要求传递铅直向剪力时，采用横向键槽；要求传递水平向剪力时，则采用竖向键槽。1扬压力2重力坝的基本剖面3重力般的实用剖面4荷载作用的基本组合5荷载作用的偶然组合1溢流坝属于（A）。A挡水建筑物和泄水建筑物B次要建筑物C挡水建筑物D泄水建筑物2下列重力坝是按坝体的结构形式进行分类的有（C）。A混凝土重力坝B浆砌石重力坝C实体重力坝D溢流重力坝3下面关于坝体应力的几种说法正确的是（A）。A正常运用期，坝基面的最大

7、铅直正应力应小于坝基容许压应力。B正常运用期，坝基面的最大铅直正应力应大于坝基容许压应力。C坝体内绝对不允许出现拉应力D以上说法都不对。4重力坝的坝体廊道的主要作用是(B)。A检查和排水B检查、灌浆和排水C排水D交通6采用以下(C)措施主要用来降低重力坝坝基的扬压力。A开挖与清理B固结灌浆C帷幕灌浆D混凝土齿墙重力坝的基本剖面为(B)。A梯形B三角形C矩形D正方形重力坝地基处理时，顺水流方向的开挖面不宜(C)。A成台阶状B成锯齿状C向下游倾斜D向上游倾斜高度超过(C)的坝属于高坝。A50mB60mC70mD100m因为作用于重力坝上游面的水压力呈(A)分布，所以其基本剖面是三角形。A三角形B矩

8、形A三角形B矩形C梯形D弧形。TOC o 1-5 h z1检修闸门和事故闸门都只能在静水中关闭和开启。X官厅公式只适合于计算峡谷水库的波浪三要素。V对于基本烈度为6度及其以下地区不考虑地震荷载。X.坝内水平截面上的剪应力t呈三次抛物线分布。X挑流消能适用于基岩较坚固、水头较高的情况。V固结灌浆是深层高压水泥灌浆，其主要目的是为了降低坝体的渗透压力。X.地震烈度大，对建筑物的破坏小，抗震设计要求低。X.设计洪水情况属于荷载的偶然组合。X按定型设计水头确定的溢流面顶部曲线，当通过校核洪水位时不能出现负压。V重力坝的基本剖面是三角形是因为考虑施工方便。X第三章拱坝1地形条件往往是决定拱坝结构型式、工

9、程布置以及经济性的主要因素。地形条件主要指河谷形状、河谷剖面与河谷宽度平面形状两岸对称、喇叭口、顺直形地形般来说，拱圈的曲率相对较大时，曲率半径就相对较小，拱圈内的弯矩较小做应力分析时，应考虑温降情况；作稳定分析时一般考虑温升情况。拱坝的水平拱圈在温降时，拱圈将向下游变位，相当于拱圈承受向下游的均匀水平水压力所产生的变位;拱圈内产生的剪力、弯矩与水平水压力产生的剪力和弯矩的方向相同，而轴向力则相反;拱冠上游面受压，下游面受拉，拱端上游面受拉，下游面受均匀温度变化T是温度荷载的主要部分，等效线性温差是温度荷m载次要部分，而非线性温度变化。T仅对局部应力有影响。n拱坝拱冠梁纯拱法拱梁分载法双曲拱坝

10、是指坝体在(C)方向上呈拱形。A水平B铅直C水平和铅直DA与B和C均不对。(A)将拱坝视为有一系列各自独立、互不影响的水平拱圈所组成。A纯拱法B拱梁法C有限单元法D拱冠梁法与重力坝相比，拱坝的(C)荷载，且其上升为主要荷载。A扬压力B自重C温度D水压力在V型或接近V型河谷中，多采用(D)。A等半径拱坝B变半径、变中心角拱坝C等中心角拱坝D双曲拱坝(C)泄洪方式，其溢流面曲线由溢流坝顶和紧接其后的泄槽组成。A自由跌流式B鼻坎挑流式C滑雪道式D坝身泄水孔拱坝应力计算的拱冠梁法仅需满足(A)变为协调。A径向B切向C竖向D三个方向的角变位拱坝非溢流坝段顶宽度应根据剖面设计，满足运行、交通要求确定，不宜

11、小于(A)。A3mB4mC5mD6m8(D)将拱坝视为由一系列水平拱圈和拱冠处的一根悬臂梁所组成。A纯拱法B拱梁法C有限单元法D拱冠梁法9拱坝体型设计要求拱圈内弧与该高程可利用岩体等高线间的夹角宜大于或等于(C)。A10B20C30D40拱坝的超载能力高是由于坝体厚度较薄、材料均匀性好。(X)拱坝坝肩的抗滑稳定决定了拱坝的安全。(V)拱圈中心角2A增加对稳定有利，对应力不利。(V)如果封拱时混凝土温度过高，则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。(X)拱坝的超载能力高是由于坝体厚度较薄、材料均匀性好。(X)6在拱坝的应力分析方法中，拱冠梁法在荷载分配时仅考虑了径向变位的调整。(V)第四章土石

12、坝土石坝按施工方法可分为碾压式土石坝；水力充填坝；定向爆破堆石坝等形式。土坝按防渗体的位置分为均质坝；粘土心墙坝；粘土斜心墙坝；粘土斜墙坝。3土石坝的剖面拟定是指坝顶高程；宽度；坝坡的拟定。在土石坝的坝顶高程计算中，超高值Y二R+e+A（写出公式）。公式中各字母代表的含义是：R:波浪在坝坡上的最大爬高、e：最大风雍水面高度；A安全加高。碾压式土石坝上下游坝坡常沿高程每隔1030m设置马道,宽度不小于，一般设在坡度变化处。当有可靠防浪墙时，心墙顶部高程应高于高出设计洪水位一，且不低于校核洪水位。由于填筑土石坝坝体的材料为卫粒体，抗剪强度低，下游坝坡平缓，坝体体积和重量都较大，所以不会产生水平整体

13、滑动。土石坝挡水后，在坝体内形成由上游向下游的渗流。坝体内渗流的水面线叫做浸润线。其下的土料承受着渗透动水压力,并使土的内磨擦角和粘结力减小，对坝坡稳定还利。土石坝可能滑动面的形式有曲线滑裂面；直线或折线滑裂面和复合滑裂面。土石坝的上游面，为防止波浪淘刷、冰层和漂浮物的损害、顺坝水流的冲刷等对坝坡的危害，必须设置左坡。土石坝砂砾石地基处理属于“上防”措施，铅直方向的有粘性土截水墙；板桩；混凝土防渗墙和帷幕灌浆。砂砾石地基一般强度较大，压缩变形也较小，因而对建筑在砂砾石地基上土石坝的地基处理主要是解决渗流问题。土石坝与混凝土坝、溢洪道、船闸、涵管等混凝土建筑物的连接，必须防止接触面的集中渗流，防

14、止因不均匀沉降而产生的裂缝，以及因水流对上下游坝坡和坝脚的冲刷而造成的危害。土石坝的渗漏处理时，要遵循“上防下排”的原则，即在坝CC排水棱体D坝体防渗墙的上游坝体和坝基防渗措施、阻截渗水，在坝的下游面设排水和导渗设备排出渗水。15设坝基和均质坝坝身材料的渗透系数分别为K、K，KKTT与K=K相比，坝内浸润线将降低。（抬高、不变、降低）16.渗流在防渗体出口处及排水体入口处，渗流坡降最大，为防止渗透变形，当JJ（J）为允许渗透坡降）时，必须设置反滤层。土石坝的粘土防渗墙顶部高程应（B）。A高于设计洪水位B高于设计洪水位加一定超高，且不低于校核洪水位C高于校核洪水位D高于校核洪水位加一定安全超高关

15、于土石坝坝坡，下列说法不正确的有（A）。A上游坝坡比下游坝坡陡B上游坝坡比下游坝坡缓C粘性土料做成的坝坡，常做成变坡，从上到下逐渐放缓，相邻坡率差为或D斜墙坝与心墙壁坝相比,其下游坝坡宜偏陡些,而上游坝坡可适当放缓些反滤层的结构应是（B）oA层次排列应尽量与渗流的方向水平B各层次的粒径按渗流方向逐层增加C各层的粒径按渗流方向逐渐减小，以利保护被保护土壤D不允许被保护土壤的细小颗粒（小于的砂土）被带走砂砾地基处理主要是解决渗流问题，处理方法是“上防下排”,属于上防的措施有（A）oA铅直方向的粘土截水槽、混凝土防渗墙、板桩B止水设备5粘性土不会发生（5粘性土不会发生（A）。A管涌B流土C管涌或流土

16、D不确定6下列关于反滤层的说法不正确的是（B）。A反滤层是由2一3层不同粒径的无粘性土料组成，它的作用是滤土排水B反滤层各层材料的粒径沿渗流方向由大到小布置。C相邻两层间，较小层的颗粒不应穿过粒径较大层的孔隙D各层内的颗粒不能发生移动7土石坝上、下游坝面如设变坡，则相邻坝面坡率差值一般应在（C）范围内。A_B_C_D_8一般坝顶不允许溢流的坝型为（C）。A拱坝B浆砌石坝C土石坝D混凝土重力坝9不能够降低土坝坝体浸润线的排水设备有（C）。A堆石棱体排水B褥垫式排水C贴坡式排水D管式排水粘性土的填筑标准是（D）。A最优含水率B孔隙率C相对密度D设计干重度及相应的含水率11当滑裂面通过无粘性土，坝坡

17、部分浸入水中时为（A）形滑裂面。A折线A折线B直线C曲线D复合12土坝坝体由于不均匀沉降而产生（D）AA纵缝B横缝C水平缝D竖向裂缝1流土2管涌3流网4反滤层5浸润线6褥垫排水7粘性土截水槽1上游坝坡长期处于水下饱和状态，水库水位也可能快速下降为了保持坝坡稳定，上游坝坡常比下游坝坡为缓。(v)2土石坝的坝坡特征为，上部坡缓，下部坡陡。(X)3心墙坝的上、下游坝坡均比斜墙坝的缓(X)4有限深透水地基上的心墙坝,一般都做有截水槽以拦截透水地基渗流。心墙土料的渗透系数常比坝壳土料的小得多,故可近似地认为上游坝壳中无水头损失,心墙前的水位仍为水库的水位。(v)5在渗流作用下，坝体或坝基中的细小颗粒被渗

18、流带走逐步形成流流土o6粘性土的颗粒之间存在有凝聚力(或称粘结力)，渗流难以把其中的颗粒带走，一般不易发生流土。(X)反滤层一般是由23层不同粒径的非粘性土、砂和砂砾石组成的。层次排列应尽量与渗流的方向垂直，各层次的粒径则按渗流方向逐层减小。(X)土石坝失稳形式主要是坝坡滑动或坝坡与坝基一起滑动。(V)滑裂面通过无粘性土时，滑裂面的形状可能是曲线。(X)用瑞典圆弧法计算土石坝坝坡稳定问题，没有考虑土条间的相互作用力，计算出的抗滑稳定安全系数偏小。(V)简化毕肖普法计算土石坝坝坡稳定时，近似考虑了土条间相12流土这种渗透变形主要发生在粘性土体的渗流出口TOC o 1-5 h z处。（V）13孔隙

19、水压力在土体滑动时能产生摩擦力，增大粘性土体的抗剪强度。（X）14心墙坝、斜墙坝作防渗设施的土料应具有足够的防渗性，与坝壳材料的渗透系数之比最好不大于1/100。（V）15非粘性土料是填筑坝体或坝壳的主要材料之一，对它的填筑密度也应有严格的要求。压密程度一般用填土的干重度Y来表d示。（X）16斜墙与下游坝体之间应根据需要设置过渡层。（X）17排水设施应具有充分的排水能力，不至被泥沙堵塞，以保证在任何情况下都能自由地排出全部渗水。（V）18土石坝的不均匀沉陷主要由地基的不均匀性造成。（X）第五章水闸水闸是一种低水头的水工建筑物，兼有挡水和泄水的作用，用以调节水位；控制流量，以满足水利事业的各种要

20、水闸按所承担的任务分为节制闸；进水闸；分洪闸；挡水闸；挡潮闸。水闸由上游连接段闸室段段和下游连接段组成。闸下水位随水闸泄流量变化、且滞后于泄流量变化，在天然地基上可产生各种水跃连接形态，而且往往出现波状水跃和折冲水两种不利流态，必须采取有效措施改善之。消能设计的控制条件一般是上游水位高，闸门部分开启和单宽流量大。底流消能设施有下挖式、突槛式和综合式三种形式。水闸防渗设计的原则是在高水位侧采用盖;板桩;齿墙等防渗措施，在低水位侧设置排水设施。闸基渗流计算的方法有流网法、改进阻力系数法和直线比例法。直线比例法有勃莱法和莱因法。10.闸底板上、下游端一般设有齿墙，因为有利于抗滑稳定，并可延长渗径。闸

21、墩的外形轮廓应满足过闸水流平顺、侧向收缩小和_过流能力大的要求。工作桥的作用是为安装启闭机和便于工作人员操作，交通桥的作用是供人畜车辆通行。13对于软弱粘性土和淤泥质土，应采用换土垫层地基处理方法。14.影响水闸工作条件的因素中有两个最主要因素是地基条件差和水头低且尾水位变幅大。15设计拦河闸，进行过水能力计算时，过水能力确定用正常蓄水位及相应下游水位;做消力池深度计算用设计洪水位；闸室稳定分析用设计洪水位和校核洪水位。16为了防止防冲结构局部、下游河床及两岸的有害冲刷，保证其安全应用，首先要选用适宜的消能措施，其次是合理地进行闸门的开启运用，以利水流扩散，解决好“归河”问题；第三是消除水流的剩余能量和采用相应的防冲加固措施。涵洞式水闸节制闸折冲水流地下轮廓线不平衡剪力圆弧式翼墙(D)闸孔形式结构简单、施工方便，但自由泄流时流量系数较小，易产生波状水跃。A驼峰堰型B曲线堰型C胸墙孔口型D宽顶堰型验算水闸的过流能力时，计算的过流能力与设计流量的差值不得超过(B)。A8%B5%C10%D3%底流消能是在水闸下游产生(B)水跃来进行消能的。A临界B淹没C远驱D稳定混凝土铺盖与底板连接处设(