水工建筑物試題庫(含答案)

1、;一、 填空題（每空1分.共計24分） 1、樞紐中的水工建筑物根據(jù)所屬 等別 及其在工程中的 總要性 和 作用 分為 五 級。2重力壩的穩(wěn)定分析目的是檢驗重力壩在各種可能荷載組合情況下的 穩(wěn)定安全度 。3重力壩的基本剖面一般指在主要荷載作用下.滿足壩基面 穩(wěn)定 和 強度 控制條件的 最小三角形 剖面。4當(dāng)拱壩厚高比（TB/H）小于0.2時.為 薄壁拱壩 ；當(dāng)厚高比（TB/H）大于0.35時.為 重力拱壩 。5土石壩滲流分析內(nèi)容包括 確定浸潤線位置 、 確定滲流的主要參數(shù)（流速和坡降）、 確定滲透流量 。6水閘是由 閘室 、 上游連接段 和 下游連接段 組成。7按照閘墩與底板的連接方式.閘室底板

2、可分為 整體式底板 和 分離式底板 。8閘底板結(jié)構(gòu)計算.對相對緊密度Dr0.5的非粘性土地基或粘性土地基可采用 彈性地基梁法 。9正槽溢洪道由 引水渠 、 控制段 、 泄槽 、 出口消能段 和 尾水渠 組成。二、判斷題(每小題1分.共10分) 1、為使工程的安全可靠性與其造價的經(jīng)濟合理性恰當(dāng)?shù)亟y(tǒng)一起來.水利樞紐及其組成的建筑物要進行分等分級。 ( ) 答案：正確2溢流重力壩設(shè)計中動水壓力對壩體穩(wěn)定有利。( ) 答案：正確3 如果拱壩封拱時混凝土溫度過高.則以后溫降時拱軸線收縮對壩肩巖體穩(wěn)定不利。( )答案：錯誤 4、心墻土石壩的防滲體一般布置在壩體中部.有時稍偏向上游.以便同防浪墻相連接.通常

3、采用透水性很小的粘性土筑成。( ) 答案：正確5. 水閘閘室的穩(wěn)定計算方法與重力壩相同均是取一米的單寬作為荷載計算單元。( )答案：錯誤6. 重力壩的上游壩坡n=0時.上游邊緣剪應(yīng)力的值一定為零。( ) 答案：正確7深式泄水孔的超泄能力比表孔的超泄能力大。( ) 答案：錯誤8底部狹窄的V形河谷宜建單曲拱壩。( ) 答案：錯誤9土石壩的上游壩坡通常比下游壩坡陡。( ) 答案：錯誤10非粘性土料的壓實程度一般用相對密度表示。( ) 答案：正確 三、名詞解釋（每詞3分.共18分）1、 水利樞紐答案：為滿足防洪要求.獲得發(fā)電、灌溉、供水等方面的效益.需要在河流的適宜河段修建用來控制和分配水流的不同類型

4、建筑物.（2分）由不同類型水工建筑物組成的綜合體稱為水利樞紐。（1分）2、 揚壓力答案：重力壩在下游水深作用下產(chǎn)生浮托力.在上下游水位差作用下.產(chǎn)生滲透水壓力.（2分）滲透水壓力及浮托力之和稱為揚壓力。3、 雙曲拱壩答案：不僅在水平截面呈弓形.而且在鉛直截面也呈弓形的拱壩。4、 反濾層答案：反濾層一般由13層級配均勻.耐風(fēng)化的砂、礫、卵石或碎石構(gòu)成.每層粒徑隨滲流方向而增大。（1.5分）反濾的作用是濾土排水.防止土工建筑物在滲流逸出處遭受管涌、流土等滲透變形的破壞以及不同土層界面處的接觸沖刷。（1.5分）5、 防滲長度答案：把不透水的鋪蓋、板樁和底板與地基的接觸線.是閘基滲流的第一根流線.稱為

5、地下輪廓線.其長度稱為防滲長度。6、 圍巖壓力答案：也稱山巖壓力.是隧洞開挖后因圍巖變形或塌落作用在支護或襯砌上的壓力。四、簡述題（共48分）1、 簡述溢流重力壩常用的消能方式有哪幾種？各適用于何種條件、有何特點？（10分）答案：（1）底流式消能 適用于下游尾水低、變幅大、地質(zhì)條件差.工作可靠.但工程量較大。（2.5分）（2）挑流式消能 適用于基巖比較堅固的高壩或中壩。（2.5分）（3）面流式消能 適用于下游尾水位較深、流量變化范圍較小、水位變幅不大.或有排冰、浮木要求的情況。（2.5分）（4）消力戽 適用于尾水較深、變幅較小、無航運要求.且下游河床和兩岸有一定抗沖能力的情況。（2.5分）2、

6、 簡述拱壩應(yīng)力分析的拱冠梁法。（8分）答案：拱壩應(yīng)力分析的拱冠梁法是按中央懸臂梁（拱冠梁）與若干層水平拱在其交點變位一致的原則分配荷載的拱壩應(yīng)力分析方法.是簡化了的拱梁分載法。（4分）一般是沿壩高選取57層水平拱圈.僅考慮承受徑向荷載.并假定荷載沿拱圈均勻分布。（3分）這種方法適用于對稱或接近對稱的拱壩.是一種近似的應(yīng)力分析方法。（1分）3、 解釋閘室的穩(wěn)定性？說明提高閘室抗滑穩(wěn)定措施有哪些？（10分）答案：閘室的穩(wěn)定性是指閘室在各種荷載作用下：（1）不發(fā)生明顯的傾斜；（2）平均基底壓力不大于地基的允許承載力；（3）不致沿地基面或深層滑動。（3分）提高閘室抗滑穩(wěn)定措施有：（1）增加鋪蓋長度.或

7、在不影響抗?jié)B穩(wěn)定的前提下.將排水設(shè)施向水閘底板靠近.以減小作用在底板上的滲透壓力；（2）利用上游鋼筋混凝土鋪蓋作為阻滑板；（3）將閘門位置略向下游一側(cè)移動.或?qū)⑺l底板向上游一側(cè)加長.以便多利用一部分水重；（4）增加閘室底板的齒墻深度。（7分）5、簡述有壓隧洞和無壓隧洞斷面型式和斷面尺寸如何確定？（10分）答案：（1）洞身斷面形式取決于水流流態(tài)、地質(zhì)條件、施工條件及運行要求等。（2分）（2）無壓隧洞的斷面形式多采用圓拱直墻形段面；為了減小或消除作用在邊墻上的側(cè)向圍巖壓力.也可把邊墻做成傾斜的；如圍巖條件較差.還可以采用馬蹄形斷面；當(dāng)圍巖條件差.又有較大的外水壓力時.也可采用圓形斷面。（3分）（

8、3）有壓隧洞一般均采用圓形斷面。（2分）（4）洞身斷面尺寸應(yīng)根據(jù)應(yīng)用要求.泄流量、作用水頭及縱剖面布置.通過水力計算確定。有時.還要進行水工模型試驗驗證。在確定隧洞斷面尺寸時還應(yīng)考慮到洞內(nèi)施工和檢查維修等方面的需要.圓形斷面的內(nèi)徑不小于1.8米.非圓形斷面不小于1.5*1.8米。一、填空題：(每空1分.共24分)1. 水利工程的任務(wù)是 除水害 和 興水利 。2. 重力壩抗滑穩(wěn)定分析的目的是：核算壩體沿 壩基面 或沿 地基深層軟弱結(jié)構(gòu)面 抗滑穩(wěn)定的安全性能。 3. 將實體重力壩橫縫的中下部擴寬成為具有空腔的重力壩.稱為 寬縫重力壩 。4拱壩壩址的河谷的形狀通常用 寬高比 來描述。5. 土石壩中常

9、見的壩體排水型式有： 棱體排水 、 貼坡排水 、 褥墊排水 、 綜合式排水 等。6. 非常泄洪設(shè)施經(jīng)常采用 漫流式 、 自潰式 和 爆破引潰式 三種型式。7. 按照閘墩與底板的連接方式.閘底板可分為 整體式 和 分離式 兩種。8. 水工隧洞出口的消能方式大多采用 挑流 消能和 底流 消能。9. 渡槽一般由 進口段 、 槽身 、 出口段 和 支承結(jié)構(gòu) 等部分組成。10閘門按其工作性質(zhì)可分為工作閘門、檢修閘門和事故閘門. 檢修閘門 在靜水中啟閉. 工作閘門 在動水中啟閉. 事故閘門 靜水中開啟.在動水中關(guān)閉。二、判斷題(每小題1分.共10分)1. 為使工程的安全可靠性與其造價的經(jīng)濟合理性恰當(dāng)?shù)亟y(tǒng)一

10、起來.水利樞紐及其組成的建筑物要進行分等分級。 ( ) 答案：正確2. 當(dāng)?shù)鼗鶐r石堅硬完整.摩擦系數(shù)較大時.重力壩的剖面尺寸由穩(wěn)定控制。( ) 答案：錯誤3. 如果拱壩封拱時混凝土溫度過高.則以后溫降時拱軸線收縮對壩肩巖體穩(wěn)定不利。( ) 答案：錯誤4. 心墻土石壩的防滲體一般布置在壩體中部.有時稍偏向上游.以便同防浪墻相連接.通常采用透水性很小的粘性土筑成。( ) 答案：正確5. 水閘閘室的穩(wěn)定計算方法與重力壩相同均是取一米的單寬作為荷載計算單元。( ) 答案：錯誤6. 無壓隧洞斷面尺寸的確定.主要是滿足泄流能力和洞內(nèi)水面線的要求。( ) 答案：正確7溢流重力壩設(shè)計中動水壓力對壩體穩(wěn)定不利。

11、( ) 答案：錯誤8對于一定的河谷.拱圈中心角愈大.拱圈厚度愈小。( ) 答案：正確9土石壩的縱縫大致與壩軸線平行.多發(fā)生在兩岸壩肩附近。( ) 答案：錯誤10反濾層中各層濾料的粒徑順滲流方向布置應(yīng)由粗到細。( ) 答案：錯誤三、名詞解釋：(每小題3分.共18分)1. 水工建筑物答案：為滿足防洪、發(fā)電、灌溉、供水等方面的效益需要在河流適宜河段修建的用來控制和支配水流的不同類型建筑物。2. 帷幕灌漿答案：目的是降低壩底滲透壓力.防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機械或化學(xué)管涌.減少壩基滲透流量.（2分）防滲帷幕布置在靠近上游壩面壩軸線附近.灌漿孔一般設(shè)12排。（1分）3. 平壓管答案：為減小隧洞進口檢修閘門的啟門力

12、.應(yīng)在檢修閘門和工作閘門之間設(shè)置平壓管與水庫連通.（2分）開啟檢修閘門前首先在兩道閘門中間充水.使檢修閘門在靜水中啟吊。（1分）4. 側(cè)槽式溢洪道答案：側(cè)槽式溢洪道是岸邊溢洪道的一種型式.（1分）溢流堰設(shè)在泄槽一側(cè).沿等高線布置.（1分）水流從溢流堰泄入與軸線大致平行的側(cè)槽后.流向作90轉(zhuǎn)彎.再經(jīng)泄槽或隧洞流入下游。（1分）5. 圍巖壓力答案：也稱山巖壓力.是隧洞開挖后因圍巖變形或塌落作用在支護或襯砌上的壓力。6流土答案：在滲流作用下.（1分）粘性土及均勻無粘性土被掀起浮動的現(xiàn)象。（1分）流土常見于滲流從壩下游逸出處。（1分）四、簡述題：(共48分)1. 在重力壩沿壩基面抗滑穩(wěn)定分析方法中.寫

13、出我國常用的單一安全系數(shù)法的計算公式.并說明適用情況。(9分)答案： 摩擦公式： （3分） 抗剪斷公式： （3分）我國混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范規(guī)定.當(dāng)壩基內(nèi)不存在可能導(dǎo)致深層滑動的軟弱面時.應(yīng)按抗剪斷公式計算。對中型工程中的中、低壩也可按摩擦公式計算。（3分）2. 拱壩與重力壩相比有哪些工作特點？（10分）答案： (1) 拱壩是一種推力結(jié)構(gòu).在外荷載作用下.拱圈截面上主要承受軸向壓應(yīng)力.彎矩較小.有利于充分發(fā)揮壩體混凝土或漿砌石材料抗壓強度.而重力壩以受彎曲為主的靜定結(jié)構(gòu)。（4分）(2) 與重力壩利用自重維持穩(wěn)定的特點不同.拱壩將外荷載的大部分通過拱作用傳至兩岸巖體.主要依靠兩岸壩肩巖體維持穩(wěn)定.

14、壩體自重對拱壩的穩(wěn)定性影響不大。（3分）(3) 自重和揚壓力降為次要荷載.而溫度荷載和地基變形將對拱壩應(yīng)力產(chǎn)生較大影響。（3分）3. 簡述土石壩滲流分析的內(nèi)容和目的。（10分）答案：土石壩滲流分析的內(nèi)容：確定浸潤線的位置；確定滲流的主要參數(shù)滲流流速與坡降；確定滲流量。（4分）土石壩滲流分析的目的：對初選的壩的形狀與尺寸進行檢驗.確定滲流作用力.為核算壩坡穩(wěn)定提供依據(jù)；進行壩體防滲布置與土料配置.根據(jù)壩體內(nèi)部的滲流參數(shù)和滲流逸出坡降.檢驗土體的滲流穩(wěn)定.防止發(fā)生管涌與流土.在此基礎(chǔ)上確定壩體及壩基中防滲體的尺寸與排水設(shè)施的容量和尺寸；確定通過壩和河岸的滲流水量損失并設(shè)計排水系統(tǒng)的容量。（6分）4

15、. 不同地基上的水閘.地下輪廓線的布置有什么不同? 為什么? （10分）答案：(1).粘性土閘基地下輪廓線的布置：主要考慮如何降低閘底滲透壓力.以提高閘室的穩(wěn)定性。為此.在閘室上游設(shè)施水平防滲.而將排水設(shè)施布置在閘底板下游段或消力池底板下。一般不用板樁.以免破壞天然土的結(jié)構(gòu).造成集中滲流。（3分） (2)砂性土閘基地下輪廓線的布置：以防止?jié)B透變形和減小滲漏為主。對砂層很厚的地基.如為粗砂或砂礫.可采用鋪蓋與懸掛式板樁相結(jié)合.而將排水設(shè)施布置在消力池下面；如為細砂.可在鋪蓋上游端增設(shè)短板樁.以增加滲徑.減小滲透坡降。當(dāng)砂層較薄.且下面有不透水層時.最好采用齒墻或板樁切斷砂層.并在消力池下設(shè)排水。

16、對于粉砂地基.為了防止液化.大多采用封閉式布置.將閘基四周用板樁封閉起來。（4分）(3).特殊地基的地下輪廓線布置：當(dāng)弱透水地基內(nèi)有承壓水或透水層時.為了消減承壓水對閘室穩(wěn)定的不利影響.可在消力池底面設(shè)置深入該承壓水或透水層的排水減壓井。（3分）5. 隧洞洞身斷面尺寸如何確定（包括有壓洞和無壓洞斷面）？（9分）答案：隧洞洞身斷面尺寸根據(jù)給定的泄流量、作用水頭及縱剖面布置通過水力計算確定。（3分）有壓洞斷面除滿足泄流能力外還應(yīng)保證洞內(nèi)水流在各種情況下均處于有壓狀態(tài).為此還要求洞頂應(yīng)有2m以上的壓力余幅.一般出口斷面都要縮小。（3分） 無壓洞泄流能力決定于進口有壓段斷面.對工作閘門后的無壓段.為保

17、證無壓狀態(tài).在水面線以上應(yīng)有一定凈空.在對流速較高的無壓洞還應(yīng)考慮摻氣水深.斷面在摻氣水深以上再留一定的凈空。（3分）一、填空題：(每空1分.共24分)1. 水工建筑物按其作用可以分為以下幾種類： 擋水建筑物 、 泄水建筑物 、 輸水建筑物 、 取水建筑物 、 整治建筑物 、 專門建筑物 。 2. 重力壩抗滑穩(wěn)定分析的目的是：核算壩體沿 壩基面 或沿 地基深層軟弱結(jié)構(gòu)面 抗滑穩(wěn)定的安全性能。3. 土石壩中常見的壩體排水型式有： 棱體排水 、 貼坡排水 、 如電排水 、 綜合式排水 等。4土石壩按施工方法可分為 碾壓式土石壩 、 沖填式土石壩 、 水中填土式 和 定向爆破堆石壩 。5. 非常泄洪

18、設(shè)施經(jīng)常采用 漫流式 、 自潰式 和 爆破引潰式 三種型式。6. 按照閘墩與底板的連接方式.閘底板可分為 整體式 和 分離式 兩種。 答案：整體式、分離式7. 渡槽一般由 進口段 、 槽身 、 出口段 和支承結(jié)構(gòu)等部分組成。二、判斷題(每小題1分.共10分)1. 為使工程的安全可靠性與其造價的經(jīng)濟合理性恰當(dāng)?shù)亟y(tǒng)一起來.水利樞紐及其組成的建筑物要進行分等分級。 ( )答案：正確2. 重力壩穩(wěn)定分析的目的是為了檢驗大壩在施工期和運用期是否滿足強度的要求。( ) 答案：錯誤3檢修閘門在動水中關(guān)閉.在靜水中開啟。( ) 答案：錯誤4. 心墻土石壩的防滲體一般布置在壩體中部.有時稍偏向上游.以便同防浪墻

19、相連接.通常采用透水性很小的粘性土筑成。( )答案：正確5. 水閘閘室的穩(wěn)定計算方法與重力壩相同均是取一米的單寬作為荷載計算單元。( ) 答案：錯誤6. 有壓隧洞斷面尺寸的確定.主要是滿足泄流能力和洞內(nèi)水面線的要求。( ) 答案：錯誤7. 重力壩的上游壩坡n=0時.上游邊緣剪應(yīng)力的值一定為零。( )答案：正確8底部狹窄的V形河谷宜建單曲拱壩。( ) 答案：錯誤9拱壩中心角越大對壩肩巖體的穩(wěn)定越有利。( ) 答案：錯誤10斜墻壩的上游壩坡一般較心墻壩為緩。( ) 答案：正確三、名詞解釋（每詞3分.共計18分）1. 水利樞紐答案：為滿足防洪、發(fā)電、灌溉、供水等方面的效益需要在河流適宜河段修建的用來

20、控制和支配水流的不同類型建筑物。（2分）由不同類型水工建筑物組成的綜合體。（1分）2. 固結(jié)灌漿答案：目的是提高基巖的整體穩(wěn)定性和強度.（1分）降低地基的透水性。（1分）固結(jié)灌漿孔一般布置在應(yīng)力較大的壩踵和壩址附近.以及節(jié)理裂隙發(fā)育和破碎帶范圍內(nèi).灌漿孔呈梅花形或方格狀布置。（1分）3. 管涌答案：壩體和壩基土體中部分顆粒被滲流水帶走的現(xiàn)象.（2分）是土壩滲流變形的一種形式。（1分）4. 反濾層答案：反濾層一般由13層級配均勻.耐風(fēng)化的砂、礫、卵石或碎石構(gòu)成.每層粒徑隨滲流方向而增大。（1.5分）反濾的作用是濾土排水.防止土工建筑物在滲流逸出處遭受管涌、流土等滲透變形的破壞以及不同土層界面處的

21、接觸沖刷。（1.5分）5. 海漫答案：是水閘緊接護坦之后.還要繼續(xù)采取的防沖加固措施.（1分）其作用是進一步消減水流的剩余能量.（1分）保護護坦和減小對其下游河床的沖刷。（1分）6彈性抗力答案：當(dāng)襯砌承受荷載向圍巖方向變形時將受到圍巖的抵抗.把這個抵抗力稱為彈性抗力。四、簡述題 (共48分)1. 寫出重力壩沿壩基面抗滑穩(wěn)定分析方法中單一安全系數(shù)法的抗剪斷公式.并解釋公式中各項符號的含義。（10分）答案： （4分） 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；（1分） 滑動面以上的總鉛直力；（1分） 滑動面以上的總水平力；（1分） U作用在滑動面上的揚壓力；（1分） 抗剪斷摩擦系數(shù)；（1分） 抗剪斷凝聚力。（1分）2.

22、溫度荷載對拱壩的應(yīng)力和壩肩巖體的穩(wěn)定有何影響？（8分）答案：封拱后.拱壩形成整體.當(dāng)壩體溫度高于封拱溫度時.即溫度升高.拱圈伸長并向上游位移.由此產(chǎn)生的彎矩、剪力的方向與庫水位產(chǎn)生的相反.但軸力方向相同。（4分）當(dāng)壩體溫度低于封拱溫度時.即溫度降低.拱圈收縮并向下游位移.由此產(chǎn)生的彎矩、剪力的方向與庫水位產(chǎn)生的相同.但軸力方向相反。因此一般情況下.溫降對壩體應(yīng)力不利.溫升對壩肩穩(wěn)定不利。（4分）3. 簡述砂礫石地基處理的目的及防滲措施。（10分）答案：當(dāng)土石壩修建在砂礫石地基上時.地基的承載力通常是足夠的.而且地基因壓縮產(chǎn)生的沉降量一般也不大。對砂礫石地基的處理主要是解決防滲問題.通過采取“上

23、堵”、“下排”相結(jié)合的措施.達到控制地基滲流的目的。（4分）主要防滲措施有：（1）垂直防滲設(shè)施.包括：粘性土截水槽、混凝土防滲墻、灌漿帷幕等；（2）上游水平防滲鋪蓋；（3）下游排水設(shè)施.包括：水平排水層、排水溝、減壓井、透水蓋重等。 （6分）4. 水閘的組成部分有哪些？各部分的作用如何？（10分） 答案：水閘一般由閘室、上游連接段和下游連接段三部分組成。（1分）閘室：是水閘的主體.起著控制水流和連接兩岸的作用.包括閘門、閘墩、底板、工作橋、交通橋等幾部分。（3分） 上游連接段：作用是引導(dǎo)水流平穩(wěn)地進入閘室.保護上游河床及岸坡免于沖刷.并有防滲作用.包括有上游防沖槽、鋪蓋、上游翼墻及兩岸護坡等。

24、（3分） 下游連接段：主要作用是消能、防沖和安全排出經(jīng)閘基及兩岸的滲流.包括有：護坦、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及兩岸護坡等。（3分）一、填空題(每空1分.共24分)1. 我國的水資源在 時間 和 空間 上分布很不均勻。2. 溢流壩既是 擋水 建筑物又是 泄水 建筑物.除應(yīng)滿足 穩(wěn)定 和強度 要求外.還需要滿足 泄流能力 要求。3土石壩按施工方法可分為 碾壓式土石壩 、 沖填式土石壩 、 水中填土壩 和 定向爆破堆石壩 。4. 常用的閘基滲流計算方法有 流網(wǎng)法 、 改進阻尼系數(shù)法 、 直線法 和電擬試驗法。5. 水工隧洞一般由 進口段 段、 出口 段和 洞身 段三部分組成。6. 擋水建筑物是用

25、以攔截江河.形成 水庫 或 壅高水位 的建筑物。7岸邊溢洪道有 正槽溢洪道 、 側(cè)槽溢洪道 、 井式溢洪道 和 虹吸溢洪道 等形式。8. 反濾層的作用是 慮土排水 .每層粒徑隨滲流方向而增大。二、判斷題(每小題1分.共10分)1. 取（引）水建筑物是輸水建筑物的首部建筑.如：引水隧洞的進口段、灌溉渠首和供水用的進水閘、揚水站等。( ) 答案：正確2. 重力壩的基本剖面呈三角形是因為考慮施工方便。( ) 答案：錯誤3. 反濾層中各層濾料的粒徑順滲流方向布置應(yīng)由粗到細。( ) 答案：錯誤4水閘閘室的穩(wěn)定計算方法與重力壩相同均是取一米的單寬作為荷載計算單元。( )答案：錯誤5. 重力壩壩基面傾向上游

26、時.對壩體的抗滑穩(wěn)定有利。( ) 答案：正確6. 隧洞襯砌的主要目的是為了防滲。 ( ) 答案：錯誤7深式泄水孔的超泄能力比表孔的超泄能力大。( )答案：錯誤8如果拱壩封拱時混凝土溫度過高.則以后溫降時拱軸線收縮對壩肩巖體穩(wěn)定不利。( )答案：錯誤9斜墻壩的上游壩坡一般較心墻壩為緩。( )答案：正確10碾壓混凝土壩一般不設(shè)橫縫。( )答案：錯誤三、名詞解釋（每詞3分.共計18分）1. 泄水建筑物答案：用以宣泄設(shè)計確定的庫容所不能容納的洪水或為人防、檢修而放空水庫.以保證壩和其他建筑物的安全的水工建筑物.如溢流壩、壩身泄水孔、溢洪道、泄水隧洞等。2. 雙曲拱壩答案：不僅在水平截面呈弓形.而且在鉛

27、直截面也呈弓形的拱壩。3. 寬縫重力壩答案：為了充分利用混凝土的抗壓強度.將實體重力壩橫縫的中下部拓寬成具有空腔的重力壩。4.流土答案：在滲流作用下.（1分）粘性土及均勻無粘性土被掀起浮動的現(xiàn)象。（1分）流土常見滲流從壩下游逸出處。（1分）5. 回填灌漿答案：是為了充填圍巖與襯砌之間的空隙.使之緊密結(jié)合.共同工作.改善傳力條件和減少滲漏。（2分）回填灌漿的范圍一般在頂拱中心角90120以內(nèi)。（1分）6地下輪廓線答案：水閘閘基不透水的鋪蓋.板樁及底板等與地基的接觸線.即閘基滲流的第一根流線.稱為水閘的地下輪廊線。四、簡述題(共48分)1. 采用材料力學(xué)法推導(dǎo)重力壩上游壩體邊緣水平正力。（10分）

28、 已知： P-上游面水壓力強度 n- 上游坡率 u -壩踵處剪應(yīng)力 答案：由上游壩面微分體.根據(jù)Fx=0.可以解出：（3分）xudy +udx - Pudscosd=0 （3分） xu=Pu -udx/dy = Pu u n （3分） =Pu -(Pu-yu)n (kPa) （1分）2 簡述土石壩的組成及各組成部分的作用。（10分）答案：土石壩由壩身、防滲體、排水體和護坡等四部分組成。（2分）壩身主要用來保持壩體的穩(wěn)定.壩殼料應(yīng)具有比較高的強度。下游壩殼的水下部分以及上游壩殼的水位變動區(qū)則要求具有良好的排水性能。（2分）防滲體的作用控制壩內(nèi)浸潤線的位置.并保持穩(wěn)定滲流.這部分的土體比壩殼其他部

29、分更不透水。（2分）排水體的作用是控制和引導(dǎo)滲流.降低浸潤線.加速孔隙水壓力消散.以增強壩的穩(wěn)定.并保護下游免遭凍脹破壞。（2分）上游護坡為了防止風(fēng)浪淘刷、順坡水流沖刷、冬季結(jié)冰和庫區(qū)漂浮物對上游坡面的破壞.下游護坡為了避免雨水沖刷.保護下游尾水部位的壩坡免受風(fēng)浪、冰層和水流的作用以及動物、凍脹干裂等因素的破壞。（2分）3. 拱壩應(yīng)力分析中拱梁分載法的基本原理是什么？（8分）答案：拱梁分載法是當(dāng)前用于拱壩應(yīng)力分析的基本方法.它把拱壩看成由一系列水平拱圈和鉛直梁所組成.荷載由拱和梁共同承擔(dān).各承擔(dān)多少荷載由拱梁交點處變位一致條件決定。（4分）荷載分配后.梁按靜定結(jié)構(gòu)計算應(yīng)力.（2分）拱按純拱法計

30、算應(yīng)力。（2分）5. 圍巖壓力與彈性抗力有何不同？（10分）答案：隧洞的開挖破壞了巖體本來的平衡狀態(tài).從而引起圍巖的應(yīng)力重分布.并隨之產(chǎn)生相應(yīng)的變形。隧洞開挖后因圍巖變形或塌落作用在支護上的壓力稱為山巖壓力。（3分）在荷載的作用下.襯砌向外變形時受到圍巖的抵抗.這種圍巖抵抗襯砌變形的作用力.稱為圍巖的彈性抗力。（3分）圍巖壓力是作用在襯砌上的主動力.而彈性抗力則是被動力.并且是有條件的。圍巖考慮彈性抗力的重要條件是巖石本身的承載能力.而充分發(fā)揮彈性抗力作用的主要條件是圍巖與襯砌的接觸程度。彈性抗力的作用表明圍巖能與襯砌共同承受荷載.從而使襯砌的內(nèi)力得以減小.所以對襯砌的工作狀態(tài)是有利的。（4分

31、）一、填空題：(每空1分.共24分)1. 水利水電樞紐工程按其 規(guī)模 、 效益 和在國民經(jīng)濟中的 重要性 分為 五 等。2. 重力壩主要依靠 自重 產(chǎn)生的抗滑力來滿足 穩(wěn)定 要求.重力壩的基本剖面為 三角形 。3. 拱壩的應(yīng)力分析常用方法有： 純拱法 、 拱梁分載法 、 有限單元法 、殼體理論法和結(jié)構(gòu)模型試驗法。4. 水閘的三個主要組成部分是 閘室 、上游連接段 和 下游連接段 。5. 作用在水工隧洞襯砌上的基本荷載有 圍巖壓力 、 襯砌自重 、 內(nèi)水壓力 、 外水壓力 。6. 渡槽按其支承結(jié)構(gòu)的形式可分為 梁式渡槽 和 拱式渡槽 兩大類。7閘門按其工作性質(zhì)可分為工作閘門、檢修閘門和事故閘門.

32、 檢修閘門 在靜水中啟閉. 工作閘門 在動水中啟閉. 事故閘門 靜水中開啟.在動水中關(guān)閉。8 流土 和 管涌 是工程中最常見的土石壩滲透變形的兩種形式。二、判斷題(每小題1分.共10分)1. 擋水建筑物的作用是攔截河流.形成水庫或雍高水位。如：各種材料和類型的壩和水閘；以及為防御洪水或阻擋海潮.沿江河海岸修建的堤防、海塘等。( ) 答案：正確2. 當(dāng)?shù)鼗鶐r石堅硬完整.摩擦系數(shù)較大時.重力壩的剖面尺寸由穩(wěn)定控制。( )答案：錯誤3. 壩基設(shè)有防滲帷幕和排水幕的實體重力壩.可以減少壩基面上的浮托力。( )答案：錯誤4. 如果拱壩封拱時混凝土溫度過高.則以后溫降時拱軸線收縮對壩體應(yīng)力不利。( )答案

33、：正確5在水閘閘室的滲流分析時.假定滲流沿地基輪廓的坡降相同.即水頭損失按直線變化的方法稱為直線法。( ) 答案：正確6. 無壓隧洞要避免出現(xiàn)明滿流交替出現(xiàn)的情況。( )答案：正確7反濾層中各層濾料的粒徑順滲流方向布置應(yīng)由粗到細。( ) 答案：錯誤8底部狹窄的V形河谷宜建單曲拱壩。( ) 答案：錯誤9土石壩的縱縫大致與壩軸線平行.多發(fā)生在兩岸壩肩附近。( ) 答案：錯誤10重力壩的上游壩坡n=0時.上游邊緣剪應(yīng)力的值一定為零。( )答案：正確三、名詞解釋（每詞3分.共18分）1. 水工建筑物答案：為滿足防洪要求.獲得發(fā)電、灌溉、供水等方面的效益.需要在河流的適宜河段修建的用來控制和分配水流的不

34、同類型建筑物。2. 揚壓力答案：重力壩在上下游水位差作用下.水沿壩底面及壩體滲流.產(chǎn)生作用于壩底面和壩體各計算截面上的力為揚壓力.（2分）揚壓力的數(shù)值為滲透壓力及浮托力之和。（1分）3. 浸潤線答案：滲流在土壩壩體內(nèi)的自由水面與垂直壩軸線剖面的交線。4. 水閘答案：是一種利用閘門擋水和泄水的低水頭水工建筑物.多建于河道、渠系及水庫、湖泊岸邊。（2分）一般由閘室、上游連接段和下游連接段三部分組成。（1分）5. 圍巖壓力答案：也稱山巖壓力.是隧洞開挖后因圍巖變形或塌落作用在支護或襯砌上的壓力。6拱效應(yīng)答案：在心墻壩中.非粘性土壩殼沉降速度快.較早達到穩(wěn)定.而粘土心墻由于固結(jié)速度慢.還在繼續(xù)沉降.（

35、1分）壩殼通過與心墻接觸面上的摩擦力作用阻止心墻沉降.這就是壩殼對心墻的拱效應(yīng)。（1分）拱效應(yīng)使心墻中的鉛直應(yīng)力減小.甚至由壓變拉.從而使心墻產(chǎn)生水平裂縫。（1分）四、簡述題(共48分)2. 拱壩壩身的泄水方式有哪些.說明各種方式的適用條件。（10分）答案：拱壩的壩身泄水方式主要有自由跌落式、鼻坎挑流式、滑雪道式、壩身泄水孔等。（2分）自由跌落式：適用于基巖良好.單寬泄流量較小.壩體較薄的雙曲拱壩或小型拱壩。（2分）鼻坎挑流式：適用于壩體較高.單寬流量較大的情況。（2分）滑雪道式：適用于泄洪量大、壩體較薄的拱壩樞紐中。（2分）壩身泄水孔式：適用于壩體較高的拱壩。（2分）3. 土石壩常見的滑動破

36、壞型式有哪些？各發(fā)生于什么情況？（8分）答案：1）曲線滑動面.當(dāng)滑動面通過粘性土部位時.其形狀通常為一頂部陡而底部漸緩的曲面.在穩(wěn)定分析中多以圓弧代替。（3分）2）折線滑動面.多發(fā)生在非粘性土的壩坡中。如薄心墻壩.斜墻壩中；當(dāng)壩坡部分浸水.則常為近于折線的滑動面.折點一般在水面附近。（3分）3）復(fù)式滑動面.厚心墻或由粘土及非粘性土構(gòu)成的多種土質(zhì)壩形成復(fù)合滑動面。當(dāng)壩基內(nèi)有軟弱夾層時.因其抗剪強度低.滑動面不再往下深切.而是沿該夾層形成曲、直面組合的復(fù)合滑動面。（2分）4. 簡述水閘底板的型式和作用。（10分）答案：工程中常用的底板型式有兩種： 整體式底板和分離式底板。（3分）整體式底板具有將結(jié)

37、構(gòu)自重和水壓等荷載傳給地基及防沖、防滲等作用.故底板較厚。（3分）分離式底板閘室上部結(jié)構(gòu)的重量和水壓力直接由閘墩傳給地基.底板僅有防沖、防滲和穩(wěn)定的要求.其厚度可根據(jù)自身穩(wěn)定的要求確定。（3分）分離式底板一般適用于地基條件較好的砂土或巖石基礎(chǔ)。由于底板較薄.所以工程量較整體式底板省。（1分）5. 水工隧洞進水口有幾種形式？各有何特點？（10分）答案：進水口形式有：豎井式、塔式、岸塔式、斜坡式。（2分）豎井式進水口結(jié)構(gòu)比較簡單.不受風(fēng)浪和冰凍的影響.受地震影響也小.比較安全可靠。但是.豎井之前的隧洞段不便檢修.豎井開挖也較困難。（2分）塔式進水口可在不同高程設(shè)置取水口.可以一直引取溫度較高的清水

38、.對灌溉十分有利。另外.不涉及岸邊自然條件.明挖較少.只要庫底有足夠的承載力就可以建塔.應(yīng)用普遍。但是.結(jié)構(gòu)受風(fēng)浪、冰、地震的影響大.穩(wěn)定性相對較差.需要橋梁與庫岸或大壩相接.運行管理交通不便。（2分）岸塔式進水口.穩(wěn)定性較塔式好.施工、安裝工作比較方便.不需橋梁與岸坡連接。但是.傾斜的岸坡需要較大的閘門.啟門力較大.啟閉機的容量較大閘門關(guān)閉不易靠自重下降。（2分）斜坡式進水口其特點同岸坡傾斜的岸塔式。（2分） 一、填空題 (每空1分.共24分)1重力壩剖面設(shè)計原則 工程量最少 、 便于施工 、 運用方便 、滿足穩(wěn)定和強度要求2拱壩的應(yīng)力分析常用方法 有： 純拱法 、 拱梁分載法 、 有限單元

39、法 、 殼體理論法和結(jié)構(gòu)模型試驗法。3土石壩滲流分析內(nèi)容包括 確定浸潤線的位置 、 確定滲流的主要參數(shù)流速和坡降 、 確定滲流量 。4. 水閘的三個主要組成部分是 閘室 、 上有連接段 、 下游連接段 。5 水工隧洞進口段按其布置和結(jié)構(gòu)形式可分為 豎井式 、 塔式 、 岸塔式 和 斜坡式 。6. 泄槽在平面上應(yīng)盡可能布置成 直線 、 等寬 、 對稱 。7土石壩中常見的壩體排水型式有： 棱體排水 、 貼坡排水 、 褥墊排水 、 綜合式排水 等。二、判斷題 (每小題1分.共10分)1. 擋水建筑物的作用是攔截河流.形成水庫或雍高水位。如：各種材料和類型的壩和水閘；以及為防御洪水或阻擋海潮.沿江河海

40、岸修建的堤防、海塘等。( ) 答案：正確2. 某水庫總庫容為8.62億m3其為一等工程。( )答案：錯誤3. 一般情況下.溫降對拱壩壩體應(yīng)力有利。( )答案：錯誤4. 土石壩壩體失穩(wěn).與重力壩一樣.都發(fā)生沿壩基的整體滑動。( )答案：錯誤5. 水閘整體式平底板內(nèi)力計算時.當(dāng)非粘性土相對緊密度大于0.5時.采用的計算方法是反力直線分布法。( )答案：錯誤6. 有壓隧洞襯砌計算起控制作用的荷載是內(nèi)水壓力。( )答案：正確7重力壩壩基面傾向上游時.對壩體的抗滑穩(wěn)定有利。( ) 答案：正確8對于一定的河谷.拱圈中心角愈大.拱圈厚度愈小。( ) 答案：正確9反濾層中各層濾料的粒徑順滲流方向布置應(yīng)由粗到細

41、。( ) 答案：錯誤10為了克服心墻壩可能產(chǎn)生的拱效應(yīng)和斜墻壩對變形敏感等問題.有時將心墻設(shè)在壩體中央向上游傾斜.成為斜心墻。 ( ) 答案：正確三、名詞解釋（每詞3分.共18分）1. 泄水建筑物答案：用以宣泄設(shè)計確定的庫容所不能容納的洪水或為人防、檢修而放空水庫.以保證壩和其他建筑物的安全的水工建筑物.如溢流壩、壩身泄水孔、溢洪道、泄水隧洞等。2. 揚壓力答案：重力壩在上下游水位差作用下.水沿壩底面及壩體滲流.產(chǎn)生作用于壩底面和壩體各計算截面上的力為揚壓力.（2分）揚壓力的數(shù)值為滲透壓力及浮托力之和。（1分）3. 液化答案：飽和細砂在地震等動力荷載作用下.土壤顆粒有重新排列振密的趨勢.使空隙

42、水受壓.引起空隙水壓力暫時上升。（1分）由于在地震的短暫時間內(nèi)空隙水來不及排出.上升的空隙水壓力來不及消散.使土的有效壓力減小.抗剪強度降低。（1分）最終達到土了土粒間有效應(yīng)力趨近于零.出現(xiàn)流動狀態(tài).這種現(xiàn)象稱為液化。（1分）4. 水閘答案：是一種利用閘門擋水和泄水的低水頭水工建筑物.多建于河道、渠系及水庫、湖泊岸邊。（2分）一般由閘室、上游連接段和下游連接段三部分組成。（1分）5. 圍巖壓力答案：也稱山巖壓力.是隧洞開挖后因圍巖變形或塌落作用在支護上的壓力。6. 雙曲拱壩答案：不僅在水平截面呈弓形.而且在鉛直截面也呈弓形的拱壩。四、簡述題 (共48分)1. 重力壩應(yīng)力分析中材料力學(xué)法的基本假

43、定有那些？（10分）答案： 1) 壩體混凝土為均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的彈性材料。（3分） 2) 視壩段為固接于地基上的懸臂梁.不考慮地基變形對壩體應(yīng)力的影響.并認為各壩段獨立工作.橫縫不傳力。（4分） 3) 假定壩體水平截面上的正應(yīng)力按直線分布.不考慮廊道等對壩體應(yīng)力的影響。（3分）3. 土石壩常見的滑動破壞型式有幾種形式？各發(fā)生在什么土體中？對應(yīng)的穩(wěn)定計算方法有哪些？（10分）答案：1）曲線滑動面.當(dāng)滑動面通過粘性土部位時.其形狀通常為一頂部陡而底部漸緩的曲面.在穩(wěn)定分析中多以圓弧代替。穩(wěn)定分析方法為圓弧滑動發(fā)。（3分） 2）折線滑動面.多發(fā)生在非粘性土的壩坡中。如薄心墻壩.斜墻壩中；當(dāng)壩坡部

44、分浸水.則常為近于折線的滑動面.折點一般在水面附近。穩(wěn)定分析方法為折線滑動法。（3分） 3）復(fù)式滑動面.厚心墻或由粘土及非粘性土構(gòu)成的多種土質(zhì)壩形成復(fù)合滑動面。當(dāng)壩基內(nèi)有軟弱夾層時.因其抗剪強度低.滑動面不再往下深切.而是沿該夾層形成曲、直面組合的復(fù)合滑動面。穩(wěn)定分析方法為復(fù)式滑動法。（4分）4. 簡述按照水閘底板與閘墩的連接方式可分為哪兩種型式.各自有何作用。（10分）答案：兩種底板型式有：整體式底板和分離式底板。（3分）整體式底板具有將結(jié)構(gòu)自重和水壓等荷載傳給地基及防沖、防滲等作用.故底板較厚。（3分）分離式底板閘室上部結(jié)構(gòu)的重量和水壓力直接由閘墩傳給地基.底板僅有防沖、防滲和穩(wěn)定的要求.

45、其厚度可根據(jù)自身穩(wěn)定的要求確定。（3分）分離式底板一般適用于地基條件較好的砂土或巖石基礎(chǔ)。由于底板較薄.所以工程量較整體式底板省。（1分）5. 簡述何謂水工隧洞？有何作用。（8分）答案：在水利樞紐中為滿足防洪、發(fā)電等各項任務(wù)而設(shè)置的隧洞.稱為水工隧洞。（4分）其作用有：配合溢洪道宣泄洪水；引水發(fā)電或為灌溉、供水和航運輸水；排放水庫泥沙；放空水庫；施工期用來導(dǎo)流。（4分）一、填空題(每空1分.共24分)1. 水利工程的特點 工作條件復(fù)雜 、 施工難度大 、 效益大對環(huán)境影響也大 、 失事后果嚴重 。 2. 重力壩按其結(jié)構(gòu)型式分類.可分為 實體重力壩 、 寬縫重力壩 和 空腹重力壩 。3. 碾壓混

46、凝土重力壩是用 水泥 含量比較低的超干硬性混凝土.經(jīng) 碾壓 而成的混凝土壩。 5. 閘室是水閘的主體.起著 控制水流 和 連接兩岸 的作用。6. 無壓水工隧洞常用的斷面型式有 圓拱直墻型、圓拱斜墻型、馬蹄型和 圓形 四種。7渡槽按其支承結(jié)構(gòu)的形式可分為 梁式渡槽 和 拱式渡槽 兩大類。8土石壩中常見的壩體排水型式有： 、 、 、 等。 答案：棱體排水、貼坡排水、褥墊排水、綜合式排水二、 判斷題(每小題1分.共10分)1. 泄水建筑物是為灌溉、發(fā)電和供水的需要.從上游向下游放水用的建筑物。( ) 答案：錯誤2. 重力壩主要依靠壩體自身重量產(chǎn)生的抗滑力來滿足壩體的穩(wěn)定要求。( ) 答案：正確3.

47、拱壩的超載能力強、安全度高主要是由于壩體厚度較薄、材料均勻性好。( ) 答案：錯誤4. 溢洪道泄槽中的水流均為急流。( )答案：正確5. 在水閘中海漫的作用是進一步消減水流剩余能量.保護護坦安全.并調(diào)整流速分布.保護河床、防止沖刷。( ) 答案：正確6. 泄水隧洞的線路選擇是確定一條隧洞長度最小的路線。( ) 答案：錯誤7管涌發(fā)生于粘性土中。( ) 答案：錯誤8拱壩的中心角越大對壩肩巖體穩(wěn)定越有利。( )答案：錯誤9重力壩的上游壩坡n=0時.上游邊緣剪應(yīng)力的值一定為零。( )答案：正確10土石壩的縱縫大致與壩軸線平行.多發(fā)生在兩岸壩肩附近。( ) 答案：錯誤三、名詞解釋（每詞3分.共18分）1

48、. 輸水建筑物答案：為灌溉發(fā)電和供水的需要.從上游向下游輸水用的建筑物.如引水隧洞、涵洞、渠道、渡槽等。2. 空蝕答案：當(dāng)空化水流運動到壓力較高處.由于汽泡潰滅.伴隨著聲響和巨大的沖擊作用.（1分）當(dāng)這種作用力超過結(jié)構(gòu)表面材料顆料的內(nèi)聚力時.（1分）便產(chǎn)生剝離狀的破壞.這種破壞現(xiàn)象稱為空蝕。（1分）3. 反濾層答案：反濾層一般由13層級配均勻.耐風(fēng)化的砂、礫、卵石或碎石構(gòu)成.每層粒徑隨滲流方向而增大。（1.5分）反濾的作用是濾土排水.防止土工建筑物在滲流逸出處遭受管涌、流土等滲透變形的破壞以及不同土層界面處的接觸沖刷。（1.5分）4. 雙曲拱壩答案：不僅在水平截面呈弓形.而且在鉛直截面也呈弓形

49、的拱壩。5. 閘墩答案：閘墩將溢流段分隔為若干個孔口.（1分）并承受閘門傳來的水壓力.（1分）同時也是壩頂橋梁的支承。（1分）6彈性抗力答案：當(dāng)襯砌承受荷載.向圍巖方向變形時.將受到圍巖的抵抗.這個抵抗力叫彈性抗力.是一種被動抗力。四、簡述題(共48分) 1. 采用材料力學(xué)法推導(dǎo)重力壩上游壩體邊緣剪應(yīng)力。 （10分） 已知：P-上游面水壓力強度 n- 上游坡率yu-壩踵處鉛直正應(yīng)力 答案：由上游壩面微分體.根據(jù)Fx=0.可以解出：（3分）xudy +udx - Pudscosd=0 （3分） xu=Pu -udx/dy = Pu u n（3分） =Pu -(Pu-yu)n (kPa) （1分）2. 拱壩的工作原理與重力壩有何不同？（10分）答案：(1) 拱壩是一種推力結(jié)構(gòu).在外荷載作用下.拱圈截面上主要承受軸向壓應(yīng)力.彎矩較小.有利于充分發(fā)揮壩體混凝土或漿砌石材料抗壓強度.而重力壩以受彎曲為主的靜定結(jié)構(gòu)。（4分）(2) 與重力壩利用自重維持穩(wěn)定的特點不同.拱壩將外荷載的大部分通過拱作用傳至兩岸巖體.主要依靠兩岸壩肩巖體維持穩(wěn)定.壩體自重對拱壩的穩(wěn)定性影響不大。（3分）(3) 自重和揚壓力降為次要荷載.而溫度荷載和地基變形將對拱壩應(yīng)力產(chǎn)生較大影響。（3分）3. 為何