水工建筑物考試復(fù)習(xí)資料

水工建筑物考試復(fù)習(xí)資料水工建筑物考試復(fù)習(xí)資料水工建筑物考試復(fù)習(xí)資料x(chóng)xx公司水工建筑物考試復(fù)習(xí)資料文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度09水利專業(yè)《水工建筑物》復(fù)習(xí)資料考試題型一．單項(xiàng)選擇題（每題1分，20-30分）二．填空題（每空1分，10分）三．判斷改錯(cuò)題（每題2分，10分）四．簡(jiǎn)答題（每題6分，36分）五．計(jì)算題（14分）第一章緒論1.水利工程的分類方法及其分類(重點(diǎn))(1)按工程承擔(dān)的任務(wù)分類:防洪工程、農(nóng)田水利工程、水力發(fā)電工程、供排水工程、港航工程、環(huán)境水利工程、綜合利用水利工程(2)按工程對(duì)水的作用分類:蓄水工程、排水工程、取水工程、輸水工程、提水工程、水質(zhì)凈化及污水處理工程2.水利樞紐的概念由不同類型的水工建筑物組成的綜合體。水工建筑物的類別有哪些？按其作用分為以下幾類：（1）擋水建筑物：壩、閘和堤防等（2）泄水建筑物：壩身泄水孔、溢洪道、泄洪洞等（3）輸水建筑物：輸水洞、引水涵管、渠道、渡槽（4）取水建筑物：輸水建筑物的首部建筑物：進(jìn)水閘、泵站（5）專門建筑物：電廠、船閘、升船機(jī)、魚(yú)道、筏道（6）整治建筑物：用來(lái)整治河道、改善河道的水流條件，如丁壩、順壩、導(dǎo)流堤、護(hù)岸等。*注意：有時(shí)分類不十分嚴(yán)格，閘可取水也可擋水；渠道可取水也可輸水；溢流壩可擋水也可泄水……水利工程的特點(diǎn)（了解）（1）工作條件復(fù)雜，考慮因素多；（2）受自然條件制約，施工難度大；（3）效益大，對(duì)環(huán)境的影響也大；（4）失事后后果嚴(yán)重；（5）工程量大，投資巨大，工期長(zhǎng)第二章水工建筑物設(shè)計(jì)綜述1.水電工程和水工建筑物如何分等分級(jí)依據(jù)是什么(重點(diǎn))（1）水利工程(水利樞紐)的分等水利工程分等工程失常影響效益，工程失事造成災(zāi)難工程規(guī)模有大小，安全程度有高低分等依據(jù)：工程規(guī)模、效益、重要性級(jí)別：五等（2）水工建筑物的分級(jí)永久性主要建筑物：大壩、廠房、泄洪閘…水工建筑物永久性次要建筑物：擋墻、導(dǎo)墻、護(hù)岸…臨時(shí)建筑物：施工圍堰、導(dǎo)流建筑物…分級(jí)依據(jù)：工程等別、作用、重要性級(jí)別：五級(jí)永久性建筑物、臨時(shí)性建筑物(重點(diǎn))永久性建筑物是指工程運(yùn)行期間使用的建筑物。臨時(shí)性建筑物是指工程施工期間使用的建筑物。表達(dá)水工建筑物安全儲(chǔ)備的方法(重點(diǎn))（1）單一安全系數(shù)法（2）分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法4.極限狀態(tài)的類型(重點(diǎn))（1）承載能力極限狀態(tài)當(dāng)出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過(guò)了承載能力極限狀態(tài)：①剛體失去平衡；②材料強(qiáng)度不足而破壞；③結(jié)構(gòu)失穩(wěn)；④結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；⑤結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生滲透失穩(wěn)等現(xiàn)象；（2）正常使用極限狀態(tài)定義：當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件影響正常使用或達(dá)到耐久性的極限值時(shí)，認(rèn)為達(dá)到了正常使用極限狀態(tài)。①影響結(jié)構(gòu)正常使用或外觀變形②對(duì)運(yùn)行人員、設(shè)備、儀表等有不良影響的振動(dòng)③對(duì)結(jié)構(gòu)外形、耐久性以及防滲結(jié)構(gòu)抗?jié)B能力有不良影響的局部損壞等結(jié)構(gòu)功能函數(shù)的含義(重點(diǎn))當(dāng)Z=0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)安全系數(shù)法、分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的含義（1）單一安全系數(shù)法（水工規(guī)范）表達(dá)式：安全系數(shù)K考慮的因素：結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)；工作狀況和作用效應(yīng)組合；結(jié)構(gòu)和地基的受力特點(diǎn)和計(jì)算方法:模擬準(zhǔn)確度；材料抗力、作用的實(shí)驗(yàn)、勘測(cè)方法和取值規(guī)則。不足之處：是定性的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有定量的意義；不同建筑物不可比較；同一結(jié)構(gòu)的不同破壞狀況之間不可比較。（2）分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法理論基礎(chǔ)：基于概率原理的結(jié)構(gòu)可靠度分析理論失效概率：不能完成預(yù)定功能的概率，pf=P[g(.)<0]可靠度：能完成預(yù)定功能的概率，ps=1-pf分項(xiàng)系數(shù)：考慮不同因素變異性來(lái)源的系數(shù)，將每種因素的影響在不同的工程結(jié)構(gòu)上統(tǒng)一考慮，取劃一的分項(xiàng)系數(shù)。①結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：②作用分項(xiàng)系數(shù)：③材料性能分項(xiàng)系數(shù)：④設(shè)計(jì)狀況(工作狀況)系數(shù)：⑤結(jié)構(gòu)系數(shù)γd：反映極限狀態(tài)方程與結(jié)構(gòu)實(shí)有性能的貼近程度，作用效應(yīng)與抗力計(jì)算的不定性等。第三章巖基上的重力壩1.重力壩的分類(重點(diǎn))按結(jié)構(gòu)形式分類：實(shí)體重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩按是否溢流分類：溢流重力壩、非溢流重力壩按筑壩材料分類：混凝土重力壩、漿砌石重力壩按施工方法：澆筑（常態(tài)砼）、碾壓（碾壓砼）按壩高分類：高壩（大于70m）、中壩（30-70m）、低壩（低于30m）重力壩的工作原理與優(yōu)缺點(diǎn)(重點(diǎn))工作原理：主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力滿足穩(wěn)定要求，同時(shí)依靠壩體自重產(chǎn)生的壓應(yīng)力來(lái)抵消水壓力產(chǎn)生的拉應(yīng)力。重力壩的優(yōu)點(diǎn)：（1）對(duì)地形、地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)。（2）樞紐泄洪問(wèn)題容易解決。（3）便于施工導(dǎo)流（4）安全可靠（5）施工方便（6）結(jié)構(gòu)作用明確（7）可采用塊石筑壩重力壩的缺點(diǎn)：（1）剖面尺寸大，材料用量多。因?yàn)榉€(wěn)定靠重力。（2）中低型重力壩的應(yīng)力較低，混凝土材料的強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。（3）壩體與地基的接觸面大，揚(yáng)壓力大，對(duì)穩(wěn)定不利。（4）壩體體積大，溫度應(yīng)力嚴(yán)重，需采取溫控措施。3.作用與荷載的概念(重點(diǎn))作用：指外界環(huán)境對(duì)水工建筑物的影響。荷載：在結(jié)構(gòu)分析時(shí)，如果開(kāi)始即可用一個(gè)明確的外力來(lái)代表外界環(huán)境的影響，此作用（外力）稱為荷載。作用的分類：①永久作用：如自重，土壓力②可變作用：如水荷載、溫度作用③偶然作用：如地震作用、校核洪水重力壩的荷載組成：①自重：包括固定設(shè)備②水壓力：包括動(dòng)水和靜水壓力③揚(yáng)壓力④浪壓力⑤泥沙壓力⑥冰壓力⑦土壓力⑧地震作用⑨溫度作用⑩風(fēng)作用各種荷載的計(jì)算方法(重點(diǎn))（結(jié)合教材參考）（一）自重：根據(jù)大壩的體積和材料容重計(jì)算，壩內(nèi)較大的孔洞體積應(yīng)扣除，壩上的永久固定設(shè)備重量應(yīng)計(jì)入（二）靜水壓力（三）動(dòng)水壓力：根據(jù)動(dòng)量方程可得（四）揚(yáng)壓力：揚(yáng)壓力：上浮力+滲流壓力減小揚(yáng)壓力的措施：設(shè)帷幕、設(shè)排水（五）波浪壓力：波浪三要素（波高，波長(zhǎng)，壅高），官?gòu)d水庫(kù)公式（峽谷水庫(kù)）（六）土壓力及泥沙壓力土壓力：主動(dòng)、被動(dòng)、靜止土壓力泥沙壓力（七）冰壓力和冰凍作用：靜冰壓力、動(dòng)冰壓力、冰凍作用（八）溫度作用溫度應(yīng)力：混凝土溫度變化會(huì)產(chǎn)生膨脹或收縮，當(dāng)變形受到約束時(shí)，產(chǎn)生溫度應(yīng)力。溫度作用效應(yīng)：結(jié)構(gòu)由于溫度作用而產(chǎn)生的應(yīng)力、位移、變形等。（十）地震作用：地震慣性力5.荷載組合㈠荷載性質(zhì)分類基本荷載：⑴自重(壩體及固定設(shè)備)⑵正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的靜水壓力⑶正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的揚(yáng)壓力⑷泥沙壓力⑸正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的浪壓力⑹冰壓力⑺土壓力⑻設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的動(dòng)水壓力⑼其他出現(xiàn)機(jī)會(huì)較多的荷載特殊荷載：（1）校核洪水位時(shí)的靜水壓力（2）校核洪水位時(shí)的揚(yáng)壓力（3）校核洪水位時(shí)的浪壓力（4）校核洪水位時(shí)的動(dòng)水壓力（5）地震荷載（6）其他出現(xiàn)機(jī)會(huì)很少的荷載㈡荷載組合（表3-3）基本組合：正?；蛟O(shè)計(jì)狀況同時(shí)出現(xiàn)的基本荷載的組合特殊組合：校核或非常狀況同時(shí)出現(xiàn)的基本荷載再加上一種或幾種特殊荷載的組合重力壩抗滑穩(wěn)定分析的方法(重點(diǎn))（1）沿建基面(重點(diǎn)掌握)、深層滑動(dòng)、岸坡壩段（2）計(jì)算公式及其適用性×沿壩基面抗滑穩(wěn)定分析抗剪強(qiáng)度公式和抗剪斷公式（1）抗剪強(qiáng)度公式(只接觸，不膠結(jié))（2）抗剪斷公式兩種公式的適用性：（1）壩基內(nèi)不存在軟弱面時(shí)，采用抗剪斷公式（2）對(duì)中型工程中的中、低壩，可按抗剪強(qiáng)度公式計(jì)算7.提高重力壩抗滑穩(wěn)定性的工程措施(重點(diǎn))①利用水重：將上游面做成傾斜以利用水重。②利用有利的開(kāi)挖輪廓線③設(shè)置齒墻④抽水措施：抽去壩底滲透水，減少浮托力。⑤加固地基（帷幕灌漿，固結(jié)灌漿，斷層處理）⑥橫縫灌漿⑦預(yù)加應(yīng)力措施材料力學(xué)法中邊緣應(yīng)力的計(jì)算最大最小應(yīng)力均出現(xiàn)在壩面，首先應(yīng)校核邊緣應(yīng)力⑴豎向正應(yīng)力(水平截面上的正應(yīng)力)⑵剪應(yīng)力(上游、下游)⑶水平正應(yīng)力(豎向截面上的正應(yīng)力)(上游、下游)⑷主應(yīng)力(上游、下游)壩體強(qiáng)度校核⑴壩基面的鉛直應(yīng)力sy運(yùn)用期：1）地震工況外,壩踵不許出現(xiàn)拉應(yīng)力,壩趾小于允許壓應(yīng)力2）地震工況，應(yīng)符合《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》施工期：壩趾允許有小于0.1MPa的拉應(yīng)力⑵壩體應(yīng)力什么叫水化熱溫升？重力壩的溫度裂縫有哪些對(duì)大壩各有什么影響

（1）貫穿性裂縫：1）橫向貫穿性裂縫：導(dǎo)致滲漏和滲透侵蝕性破壞(圖)2）縱向貫穿性裂縫：損壞壩的整體性3）水平向貫穿性裂縫：降低壩的抗剪強(qiáng)度（2）表面裂縫12.重力壩剖面設(shè)計(jì)的基本理論（結(jié)合教材參考）剖面設(shè)計(jì)原則：①滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求②工程量?、圻\(yùn)用方便④便于施工（一）基本剖面：指壩體在自重、上游靜水壓力(庫(kù)水位與壩頂平)和揚(yáng)壓力三項(xiàng)主荷載作用下，滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求的工程量最小的三角形。優(yōu)缺點(diǎn)：基本剖面雖然經(jīng)濟(jì)、但不實(shí)用：尖頂不便于施工、運(yùn)行管理、交通；未考慮超高;不便于布置閘門、攔污柵。實(shí)用剖面壩頂寬度取壩高的8％－10％，且b>2m，b滿足交通、運(yùn)行管理、設(shè)備安全等要求。重力壩極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的方法（看教材）溢流重力壩孔口尺寸設(shè)計(jì)方法溢流重力壩泄洪要求①足夠的孔口尺寸,良好的孔形,較高的流量系數(shù)。②水流平順,不產(chǎn)生負(fù)壓和振動(dòng),避免發(fā)生空蝕。③保證下游河床不產(chǎn)生危及大壩安全的局部沖刷。④下泄水流不產(chǎn)生折沖水流等,不影響其他建筑正常運(yùn)行。⑤有靈活控制下泄水流的設(shè)備?？卓谠O(shè)計(jì)的步驟：（1）選定泄水方式（2）擬定泄水布置方案（3）初步確定孔口尺寸（4）按規(guī)定洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)洪演算（5）求出各方案的防洪庫(kù)容、設(shè)計(jì)和校核洪水位和下泄流量（6）估算淹沒(méi)損失和樞紐造價(jià)（7）綜合比較，選出最佳方案15.空化、空蝕、摻氣的概念(重點(diǎn))（1）空化：當(dāng)高速水流在某點(diǎn)的壓強(qiáng)低于飽和蒸汽壓強(qiáng)時(shí)，水體中固有的小氣核迅速膨脹而成小空泡，這種現(xiàn)象稱為空化。（2）空蝕：當(dāng)空氣泡進(jìn)入高壓區(qū)受壓而潰滅,因潰滅時(shí)間短暫,產(chǎn)生很高的局部沖擊力，當(dāng)壩面沖擊力大于材料凝聚力時(shí)，壩面遭到破壞。（3）摻氣：當(dāng)下泄水流流速超過(guò)7～8m/s后，空氣經(jīng)水面被卷入水體，發(fā)生摻氣現(xiàn)象。1）自摻氣：邊界層水流發(fā)展到表面而摻氣、水流射入空中擴(kuò)散而摻氣、水流射入水墊卷吸空氣而摻氣。2）強(qiáng)迫摻氣：因結(jié)構(gòu)物的擾動(dòng)、振動(dòng)而摻氣。溢流重力壩消能工的型式、原理及其適用性(重點(diǎn))消能原理：通過(guò)水躍等局部水力現(xiàn)象，將水流動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能。消能工形式:底流消能,挑流消能,面流消能,消力戽消能（1）底流消能的原理：通過(guò)水躍將急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚鞫埽饕克S產(chǎn)生的表面旋滾與底流間的強(qiáng)烈紊動(dòng)、剪切和摻混消能。底流消能的應(yīng)用：多用于中、小型工程，高壩應(yīng)用較少（2）挑流消能：利用泄流建筑物出口處設(shè)置的挑流鼻坎，將急流挑向空中，再落入離建筑物較遠(yuǎn)的下游河道，這種消能方式就叫挑流消能。挑流消能能量耗散的組成：急流沿固體邊界摩擦而耗能；射流在空中與空氣摩擦、摻氣和擴(kuò)散等耗能；射流落入尾水中淹沒(méi),紊動(dòng)擴(kuò)散耗能。挑流消能適用于基巖比較堅(jiān)固的中高水頭各類泄水建筑物，應(yīng)用廣泛。（3）面流消能的原理：利用鼻坎將急流挑至水面，在主流下面形成旋滾而消能。適用條件：尾水深且變幅小,有排冰、漂木等要求（4）消力戽消能的原理：消力戽的挑流鼻坎潛沒(méi)在水下，形成不自由水舌，水流在戽內(nèi)產(chǎn)生漩滾，經(jīng)鼻坎將高速的主流挑至表面。適用條件：尾水深且變幅小,附近水域無(wú)航運(yùn)要求,河床河岸抗沖能力強(qiáng)壩身泄水孔的型式主要型式：有壓泄水孔，無(wú)壓泄水孔，雙層泄水孔平壓管、通氣管的作用平壓管布置在檢修閘門和工作閘門之間，用以在檢修閘門提起前沖水平壓，減小啟門力。進(jìn)口工作閘門提起后，后面的空氣被水流帶走而形成負(fù)壓，需于工作閘門后設(shè)通氣管充氣。固結(jié)灌漿、帷幕灌漿的作用(重點(diǎn))固結(jié)灌漿的目的：增強(qiáng)基巖的整體性和強(qiáng)度，降低地基的透水性。帷幕灌漿的目的：降低壩底滲透壓力,防止壩基產(chǎn)生管涌，減少壩基滲流量。斷層破碎帶、軟弱夾層對(duì)重力壩的影響斷層的影響：（1）易產(chǎn)生不均勻沉降，引起壩體應(yīng)力不均而開(kāi)裂（2）連通壩體、增大滲流壓力，甚至產(chǎn)生管涌危及大壩安全軟弱夾層的影響：軟弱夾層較薄,遇水易泥化、軟化，使壩基抗剪強(qiáng)度降低，影響壩體抗滑穩(wěn)定性。為什么要對(duì)重力壩進(jìn)行材料分區(qū)(重點(diǎn))分區(qū)的目的：壩體各部位的工作條件不同,對(duì)砼各種性能要求各不同，為了節(jié)約和合理利用水泥,常將壩體砼分區(qū),各區(qū)可采用不同標(biāo)號(hào)的砼。重力壩壩體分縫的原因、類型(重點(diǎn))橫縫橫縫的作用：將壩體分成若干獨(dú)立工作的壩段,可減少溫度應(yīng)力、適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求。橫縫的分類：永久性橫縫，臨時(shí)性橫縫縱縫布設(shè)縱縫的目的：適應(yīng)砼的澆筑能力，減少施工期的溫度應(yīng)力縱縫的分類：鉛直縱縫，斜縫，錯(cuò)縫水平施工縫水平施工縫的目的：適應(yīng)砼的澆筑能力，減少施工期的溫度應(yīng)力理解碾壓混凝土、碾壓混凝土重力壩的特點(diǎn)碾壓混凝土壩的優(yōu)點(diǎn)①工程程序簡(jiǎn)單,施工速度快;②膠凝材料用量少;③水熱化溫升大大降低，簡(jiǎn)化了溫控程序;④不設(shè)縱縫，節(jié)省了模板和接縫灌漿的費(fèi)用;⑤可使用大型通用機(jī)械設(shè)備，提高砼的運(yùn)輸和澆筑工效;⑥降低工程造價(jià)。理解漿砌石、寬縫、空腹重力壩、支墩壩的概念漿砌石重力壩：用塊石或粗料石和膠結(jié)材料砌成的重力壩。寬縫重力壩：為了充分利用砼的抗壓強(qiáng)度，將實(shí)體重力壩橫縫下部擴(kuò)寬成為空腔的重力壩，稱為寬縫重力壩?？崭怪亓危簤误w內(nèi)沿壩軸線方向設(shè)有較大空腔的重力壩。支墩壩：由一系列支墩和擋水面板組成的重力壩。第四章拱壩1.拱壩的工作特點(diǎn)(重點(diǎn))（1）穩(wěn)定特點(diǎn)：穩(wěn)定性主要依靠?jī)砂豆岸说姆戳ψ饔?，因而?duì)地基的要求很高；（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：拱是一種推力結(jié)構(gòu)，承受軸向壓力，有利于發(fā)揮砼及漿砌石材料的抗壓強(qiáng)度；高次超靜定結(jié)構(gòu)，拱梁所承受的荷載可相互調(diào)整,因此可承受超載；（3）荷載特點(diǎn)：不設(shè)永久性伸縮縫；抗震性能好；幾何形狀復(fù)雜，施工難度大。2.地形、地質(zhì)條件對(duì)拱壩的影響(重點(diǎn))（1）對(duì)地形的要求理想地形：兩岸對(duì)稱,岸坡平順無(wú)突變；逐漸收縮的峽谷段；壩體兩側(cè)具有足夠的巖體支撐寬高比L/H和厚高比T/H的影響：L/H<1.5，適宜修薄拱壩,T/H<0.2；L/H=1.5-3.0，適宜修一般拱壩，T/H=0.2-0.35；L/H=3.0-4.5，適宜修重力拱壩，T/H=0.35-0.60；L/H>4.5，適宜修建重力壩。斷面形狀的影響V形河谷：最易發(fā)揮拱作用；U形河谷：拱作用降低,拱較厚；梯形河谷：介于二者之間。（2）對(duì)地質(zhì)的要求：要求最高，壩肩必須能承受拱端傳來(lái)的推力，且能保持穩(wěn)定。理想地質(zhì)條件：基巖比較均勻、堅(jiān)固完整、強(qiáng)度足夠；；基巖能抵抗水的侵蝕、耐風(fēng)化，透水性??；岸坡穩(wěn)定、整體性好，沒(méi)有大斷裂、軟弱夾層,壓縮變形小。上述條件不能滿足時(shí)，需進(jìn)行固結(jié)灌漿以增加地基的整體性和牢固程度。3.拱壩的類型按材料和施工方法分類：常規(guī)混凝土拱壩，碾壓混凝土拱壩，砌石拱壩按壩高分類：高壩（>70m）,中壩（30～70m）,低壩（<30m）按拱圈線形分類：?jiǎn)涡膱A、雙心圓、三心圓、拋物線等按壩面曲率分類：?jiǎn)吻皦?，雙曲拱壩按結(jié)構(gòu)構(gòu)造分類：周邊縫拱壩、空腹拱壩4.確定雙曲拱壩拱冠梁幾何尺寸的參數(shù)見(jiàn)右圖：凸點(diǎn)與壩頂高差Z0：=β1H；凸度β2：=DA/H；倒懸度：AB水平距離與高差之比5.拱壩體形評(píng)估的參數(shù)（1）厚高比T/H（2）柔度系數(shù)法柔度系數(shù)：（水平向柔韌程度）（3）應(yīng)力水平系數(shù)D＝A2/V（單位平均厚度對(duì)應(yīng)的上游面承載面積）D一般控制在3500以內(nèi)拱壩自重荷載的如何分配，與重力壩有什么不同？(重點(diǎn))拱壩自重：封拱前澆筑的全部由懸臂梁承擔(dān)。7.溫度作用對(duì)拱壩的應(yīng)力和穩(wěn)定有什么影響？(重點(diǎn))（1）壩體溫度變化：均勻溫度變化tm：溫差均值,對(duì)拱圈軸向力及力矩、懸臂梁力矩影響很大。等效線性溫差td：上下游壩面的溫度差值,對(duì)拱圈力矩影響大，其余影響小。非線性溫度變化tn：只產(chǎn)生局部應(yīng)力,可忽略不計(jì)。（2）溫升溫降的影響差異溫降:溫度低于封拱溫度。對(duì)壩肩穩(wěn)定有利，對(duì)應(yīng)力不利溫升:溫度高于封拱溫度。對(duì)壩肩穩(wěn)定不利，對(duì)應(yīng)力有利8.拱壩的應(yīng)力分析方法有哪些？(重點(diǎn))純拱法，拱梁分載法，有限元法，殼體理論計(jì)算方法，結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)9.拱梁分載法、拱冠梁法、純拱法的原理，有什么不同？

純拱法：假定拱壩由許多互不影響的獨(dú)立水平拱圈組成，不考慮梁的作用，荷載全部由拱圈承擔(dān)拱梁分載法：將拱壩視為由若干水平拱圈和豎直懸臂梁組成的空間結(jié)構(gòu)，荷載由梁系和拱系分擔(dān)，荷載分配由變位一致來(lái)確定。拱冠梁法：拱梁分載法的簡(jiǎn)化方法，即僅對(duì)拱冠梁與若干水平拱圈進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算,對(duì)其它截面的懸臂梁不計(jì)算,對(duì)于對(duì)稱的、狹窄的拱壩可作初步應(yīng)力計(jì)算。10.理解拱壩的失穩(wěn)形式：壩肩巖體失穩(wěn)，上滑失穩(wěn)壩肩巖體滑動(dòng)的原因:1）巖體內(nèi)存在軟弱結(jié)構(gòu)面；2）荷載作用（拱端推力、滲流壓力）影響上滑穩(wěn)定的因素：1）河谷的幾何形狀：河谷越寬，岸坡越平緩，對(duì)穩(wěn)定不利壩體幾何形狀：壩薄、扁，曲率小，合力傾角小3）滲流力越大，越不穩(wěn)定4）摩擦角越小，越不穩(wěn)定。11.穩(wěn)定分析方法(重點(diǎn))剛體極限平衡法、有限元法、地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)12.拱壩壩身泄水的方式有哪些各自的特點(diǎn)(重點(diǎn))（1）自由跌流式特點(diǎn)：1)適用于較薄的雙曲或小型拱壩,基巖良好、單寬流量??；2）因?yàn)槁渌鄩屋^近，需設(shè)防護(hù)措施。（2）鼻坎挑流式特點(diǎn)：溢流堰頂曲線末端設(shè)反弧挑流鼻坎，以使落水點(diǎn)距壩較遠(yuǎn)。滑雪道式特點(diǎn)：1）挑坎處落差大，挑距遠(yuǎn)；2）底板下可布置發(fā)電廠房；3）溢流面參數(shù)要求高以避免空蝕；壩身泄水孔式特點(diǎn)：1）工作閘門多用弧形閘門，且布置在出口；2）出口收縮以保證泄水孔有壓流；3）孔身多用矩形,進(jìn)口常做成曲線形。13.拱壩的消能方式、防沖設(shè)施有哪些？(重點(diǎn))拱壩消能形式：跌流消能、挑流消能、底流消能防沖措施：護(hù)坦、護(hù)坡、二道壩14.拱壩分縫與接縫處理(重點(diǎn))分縫目的：散熱，防止收縮開(kāi)裂，分段澆筑，平均氣溫左右時(shí)封拱。接縫灌漿：1）目的是保證拱壩的整體性；灌漿縫仍是拱壩的薄弱部位，盡量減少伸縮縫數(shù)量；2）灌漿工藝同重力壩；上游面設(shè)止水。永久橫縫的特例：壩肩上弱下強(qiáng)時(shí),上部可做成永久縫,推力由下部承擔(dān)。15.墊座、周邊縫、重力墩的作用(重點(diǎn))（1）墊座和周邊縫的作用：1）周邊縫使梁的剛度和作用減弱，拱的作用加強(qiáng)；2）周邊縫減小壩體傳至墊座的彎矩,可減小上游壩面的拉應(yīng)力；3）墊座加大了與基巖的接觸面，改善地基的受力狀態(tài)；4）墊座可減少不規(guī)則和軟弱面對(duì)壩體的影響；5）壩體開(kāi)裂不影響基礎(chǔ)，基礎(chǔ)開(kāi)裂不影響壩體；6）墊座對(duì)壩體起地震緩沖作用。（2）重力墩設(shè)置的目的：1）對(duì)于不規(guī)則河谷，用重力墩減小寬高比，避免岸坡大量開(kāi)挖。2）重力墩是拱壩壩端的人工支座；3）用重力墩連接拱壩與其它壩段或溢洪道。16.理解誘導(dǎo)縫的作用作用：碾壓混凝土拱壩的構(gòu)造縫，防止壩體其它部位開(kāi)裂。第五章土石壩1.土石壩的特點(diǎn)（1）可以就地、就近取材，節(jié)約大量材料和運(yùn)輸費(fèi)；（2）能適應(yīng)各種地形、地質(zhì)及氣候條件；（3）大容量、多功能、高效率施工機(jī)械發(fā)展；（4）巖土力學(xué)理論、計(jì)算方法、試驗(yàn)手段的發(fā)展為土石壩設(shè)計(jì)提供了安全保障；（5）高邊坡、地下工程及高速水流消能防沖等配套設(shè)施的發(fā)展解決了土石壩的難題；（6）壩頂不能過(guò)流，必須另開(kāi)溢洪道；（7）施工導(dǎo)流不如砼壩便利；（8）對(duì)防滲要求高；（9）剖面大，所以填筑量大；（10）施工容易受季節(jié)影響。2.土石壩設(shè)計(jì)的基本要求⑴具有足夠的斷面維持壩的穩(wěn)定。⑵設(shè)置良好的防滲和排水設(shè)施以控制滲流。⑶選擇與現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)的良好土石料種類、壩型結(jié)構(gòu)及材料分區(qū)。(4)壩基足夠穩(wěn)定—抗震。(5)泄洪建筑物具有足夠的泄洪能力。(6)采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施，使大壩運(yùn)用可靠和耐久。3.土石壩的分類(重點(diǎn))（1）按壩高分：1）低壩：壩高<30m；2）中壩：壩高=30～70m；3）高壩：壩高>70m（2）按施工方法分：碾壓式土石壩，沖填式土石壩，水中填土壩，定向爆破堆石壩（3）按土料配置和防滲體材料分1）均質(zhì)壩：采用一種土料2）土質(zhì)防滲體分區(qū)壩：心墻壩，斜心墻壩，斜墻壩3）非土質(zhì)材料防滲體壩人工材料心墻壩：以瀝青砼、砼等為心墻的壩人工材料面板壩：由瀝青砼、砼、塑料薄膜等為防滲面板的土石壩4.土石壩剖面設(shè)計(jì)一、壩頂高程：等于水庫(kù)靜水位與壩頂超高之和，取4種運(yùn)用計(jì)算最大值二、壩頂寬度；主要依據(jù)運(yùn)行、施工、構(gòu)造、交通等綜合要求確定三、壩坡:取決于壩高、筑壩材料性質(zhì)、運(yùn)用情況、地基條件、施工方法及壩型等因素。5.土石壩滲流分析的方法有哪些？(重點(diǎn)):水力學(xué)法、流網(wǎng)法和試驗(yàn)法6.土石壩的滲透變形的類型及防護(hù)措施(重點(diǎn))滲流變形的型式：①管涌：發(fā)生在無(wú)粘性土②流土：粘性土或非均勻粘性土，常見(jiàn)于滲流在壩下游逸出。③接觸沖刷④接觸流土⑤化學(xué)管涌：土體中的鹽類被滲流水溶解而帶走的現(xiàn)象。增加滲透穩(wěn)定的工程措施①提高土的抗?jié)B性：土料設(shè)計(jì)考慮②降低滲透坡降，從而減小流速和滲透壓力。設(shè)置垂直、水平防滲體，調(diào)整防滲結(jié)構(gòu)的型式及尺寸。③降低下游滲流出口處的滲流壓力，如增設(shè)排水溝或減壓井。④對(duì)可能產(chǎn)生流土的地段加蓋重，蓋重與被保護(hù)土層之間要設(shè)防濾層，濾土排水，防止管涌和流土。⑤設(shè)過(guò)渡區(qū)，實(shí)現(xiàn)防滲體與壩殼體可靠連接，防止剛度突變和滲流變形。7.穩(wěn)定分析的方法及其不同之處瑞典圓弧法（簡(jiǎn)單條分法），簡(jiǎn)化畢肖普法，折線滑動(dòng)面和復(fù)式滑動(dòng)面的穩(wěn)定計(jì)算8.土石壩的材料分區(qū)(重點(diǎn))筑壩材料的一般要求：（1）具有與使用目的相適應(yīng)的工程性質(zhì)（2）土石料的工程性質(zhì)在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定（3）有良好的壓實(shí)性能9.土石壩的防滲土料(重點(diǎn))防滲體對(duì)土料的要求：防滲性,要較好的塑性,抗剪強(qiáng)度,壓縮性,抗?jié)B穩(wěn)定性,含水率,顆粒級(jí)配,膨脹量和收縮值,有機(jī)質(zhì)和水溶鹽含量（1）國(guó)內(nèi)外土石壩的防滲體材料：國(guó)內(nèi)：粘土、壤土等細(xì)粒土。國(guó)外：粘性土，礫石土和風(fēng)化礫石土（2）礫石土防滲料：干密度，防滲性，可塑性、壓縮性和抗剪強(qiáng)度（3）其它防滲體土料：紅粘土，黃土（4）不宜作防滲體的土料塑性指數(shù)大于20和液限大于40％的沖積粘土、干硬粘土；膨脹土；分散性粘土10.壩殼料、反濾料的要求(重點(diǎn))壩殼料基本要求：保持壩體的穩(wěn)定，故需要較高的強(qiáng)度，c、Φ較大；壩體水位下的筑料需良好的排水性能；有良好的級(jí)配，級(jí)配連續(xù)；土質(zhì)：級(jí)配良好的無(wú)粘性土（砂、礫石、卵石、碎石等），料場(chǎng)開(kāi)采的石料、開(kāi)挖的石渣。反濾、過(guò)渡及排水材料主要要求：具有良好的抗水性、抗凍性、抗風(fēng)化性；具有要求的級(jí)配；具有要求的透水性；土質(zhì)：盡量采用天然砂礫篩分，也可用人工砂和碎石。11.土石料的填筑標(biāo)準(zhǔn)(重點(diǎn))（1）粘性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)：粘性土料以壓實(shí)度和最優(yōu)含水率作為設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)。（2）砂礫石和砂的填筑標(biāo)準(zhǔn)：以相對(duì)密度為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)堆（3）堆石料：壓實(shí)功能、孔隙率根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)擬定。12.各個(gè)分區(qū)對(duì)材料性能要求有什么不同13.土石壩壩體排水的型式，各自的特點(diǎn)？(重點(diǎn))（1）棱體排水(濾水壩趾)優(yōu)點(diǎn)：可降低浸潤(rùn)線，防止壩坡凍脹，保護(hù)壩腳不受淘刷，增加壩體穩(wěn)定缺點(diǎn)：石料用量大，費(fèi)用高，與壩體施工有干擾，檢修困難。（2）貼坡排水(表面排水)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用料少，施工方便，易于檢修缺點(diǎn)：不能降低浸潤(rùn)線，易冰凍而失效。（3）壩內(nèi)排水：①褥墊排水層（優(yōu)點(diǎn)：下游無(wú)水時(shí)可降低浸潤(rùn)線，加速軟基固結(jié)。缺點(diǎn)：不均勻沉陷適應(yīng)性差，易斷裂，難以檢修。）②網(wǎng)狀排水帶③豎式排水體④水平排水層：針對(duì)粘土等弱透水材料建成的均質(zhì)壩等（4）綜合式排水：不同形式的排水組合14.反濾層的構(gòu)造①Ⅰ型反濾：位于被保護(hù)土的下方，滲流自上而下，需承受自重和滲透壓力②Ⅱ型反濾：位于被保護(hù)土的上方，滲流自下而上，自重與滲透壓力相反15.土石壩的裂縫類型和成因(重點(diǎn))⑴縱縫：與壩軸線大體平行，多發(fā)生在壩頂和壩坡中部。因壩殼與心墻、或多種土質(zhì)壩固結(jié)速度的差異形成拉應(yīng)力而裂縫，發(fā)生在竣工期前后或初次蓄水時(shí)。⑵橫縫：與壩軸線大體垂直，多發(fā)生兩岸壩肩附近。因岸坡陡峻或岸坡突變而致。橫縫常貫穿防滲體，危害很大。⑶內(nèi)縫：出現(xiàn)在壩體內(nèi)部。因壩基與壩體的不均勻沉降而致。易形成集中滲流通道，危害很大。16.不同類型地基處理的主要問(wèn)題是什么？(重點(diǎn))（1）巖基的處理重點(diǎn)是防滲（2）砂礫石地基處理的主要問(wèn)題：滲流控制（3）細(xì)砂等軟土壩基：易液化土壩基的處理17.堆石壩的材料分區(qū)及主要功能(重點(diǎn))面板堆石壩的組成：（1）堆石體(墊層區(qū)、過(guò)渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū))（2）防滲系統(tǒng)(鋼筋砼面板及其與河床、河岸相連接的趾板構(gòu)成)墊層區(qū)作用：平整壩面，避免面板出現(xiàn)應(yīng)力集中，減小面板的變形，改善面板的受力條件防滲，澆筑面板前擋水度汛堆石區(qū)要求：低壓縮性、高抗剪強(qiáng)度、較好的透水性和耐久性主堆石區(qū)：宜用硬巖石料或砂礫料，用軟巖填筑需論證防滲體系：面板、趾板、灌漿帷幕、周邊縫、接縫止水等趾板：鋼筋砼板，為面板的底座，保證面板與河床、岸坡的不透水連接，地基需帷幕灌漿。面板：鋼筋砼板，為防滲主體，設(shè)縫澆筑，縫設(shè)止水(受擠壓為壓性縫、受拉伸為張性縫)，周邊縫需設(shè)三道止水。第六章水閘1.水閘的分類方法及類型、理解各種水閘的作用(重點(diǎn))按承擔(dān)任務(wù)分：節(jié)制、進(jìn)水、分洪、排水、擋潮、沖沙閘按結(jié)構(gòu)形式分：開(kāi)敞式、胸墻式、涵洞式等按操作閘門的動(dòng)力分：機(jī)械操作、水力操作閘門的水閘水閘的功能：攔洪、擋潮、抬高水位；泄洪、排澇、沖沙、調(diào)節(jié)流量2.軟土地基上水閘的工作特點(diǎn)有哪些？(重點(diǎn))（1）承載后沉降量或沉降差較大，易造成閘室傾斜、止水破壞、閘底斷裂、甚至失事。（2）因土基的抗沖能力低，仍可能引起水閘下游的沖刷。出流形成的波浪水躍、折沖水流，將進(jìn)一步加劇河床、河岸的淘刷。（3）土基在滲透水流作用下，容易產(chǎn)生滲流變形，引起沉降、傾斜甚至倒坍.3.理解水閘閘孔設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)堰型選擇，底板高程的確定，計(jì)算閘孔總凈寬，確定閘室單孔寬度和總寬度4.地下輪廓線的概念(重點(diǎn))地下輪廓線：上游鋪蓋、板樁、底板等防滲設(shè)施與地基的接觸線，也是滲流的第一根流線。5.閘基滲流計(jì)算的方法有哪些？(重點(diǎn))流網(wǎng)法，改進(jìn)的阻力系數(shù)法，直線法6.水閘的防滲排水設(shè)施有哪些(重點(diǎn))防滲設(shè)施：鋪蓋，板樁，齒墻排水設(shè)施：鋪設(shè)在護(hù)坦、漿砌石海漫及閘底板下面的起導(dǎo)滲作用的砂礫石層7.過(guò)閘水流的特點(diǎn)，水閘的消能方式過(guò)閘水流的特點(diǎn)：閘下易形成波狀水躍；閘下易出現(xiàn)折沖水流。消能設(shè)施：底流消能——消力池；輔助消能工——消力鈍等；尾坎8.海漫的作用（1）防沖：防止水流出消力池后的剩余能量對(duì)下游的沖刷；（2）順流：調(diào)整水流均勻擴(kuò)散，使流速分布逐漸調(diào)整到天然狀態(tài)9.閘室穩(wěn)定分析的內(nèi)容，閘基沉降計(jì)算的方法。(重點(diǎn))內(nèi)容：（一）荷載及組合主要荷載：自重/水重/水推力/揚(yáng)壓力/浪壓力/泥沙壓力/土壓力/地震力荷載組合：（1）基本組合：正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位、完建等工況（2）特殊組合：校核洪水位、地震、施工、檢修等工況（二）閘室的穩(wěn)定性及安全指標(biāo)（1）閘室基底壓力驗(yàn)算（2）閘室抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算（3）閘基的整體穩(wěn)定驗(yàn)算（塑性平衡理論）方法：分層總和法，每層計(jì)算厚度2m第七章岸邊溢洪道1.岸邊溢洪道的分類與各自的特點(diǎn)(重點(diǎn))按泄洪標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)用情況分類：按結(jié)構(gòu)型式分類：正槽溢洪道（應(yīng)用最廣泛），側(cè)槽溢洪道，井式溢洪道，虹吸式溢洪道2.正槽溢洪道的布設(shè)特點(diǎn)、組成、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(重點(diǎn))布設(shè)特點(diǎn)：溢流堰軸線和泄槽軸線正交，過(guò)堰流向與泄槽走向一致。組成：引水渠，控制段，泄槽，消能段，尾水渠3.側(cè)槽溢洪道的布設(shè)特點(diǎn)、組成(重點(diǎn))布設(shè)特點(diǎn)：（1）水流特點(diǎn)：側(cè)槽內(nèi)形成橫向旋滾；側(cè)槽內(nèi)流量沿程增加，旋滾沿程強(qiáng)度不斷變化；側(cè)槽內(nèi)水流紊動(dòng)和撞擊強(qiáng)烈，水面極不穩(wěn)定。布置特點(diǎn)：側(cè)向進(jìn)水、縱向泄流應(yīng)用特點(diǎn)：當(dāng)壩址處山頭較高，岸坡陡峻時(shí)，可選用側(cè)槽溢洪道；側(cè)槽多建在完整堅(jiān)實(shí)的巖基上，不宜修建在土基上；側(cè)槽溢洪道多用實(shí)用堰，泄水道可為泄槽，可為無(wú)壓隧洞。組成：溢流堰、側(cè)槽、泄水道、出口消能段等4.溢洪道的型式如何選擇考慮因素：水庫(kù)水文、地形地質(zhì)、水流條件、樞紐布置、施工管理、投資造價(jià)等（1）有馬鞍形山口，山口與蓄水位接近，下游有山溝等宜設(shè)正槽溢洪道（2）兩岸陡峭，一岸布置開(kāi)挖方量較大時(shí)可布置在兩岸，也可考慮側(cè)槽溢洪道、隧洞泄洪的側(cè)槽溢洪道、井式溢洪道。（3）溢流進(jìn)口與土壩壩體應(yīng)有一定距離，避免橫流沖刷壩坡。必須緊接則需設(shè)置導(dǎo)墻隔開(kāi)（4）主壩與溢流壩相距遠(yuǎn)時(shí)，雖施工干擾小，但不易集中管理；如相距較近，隨易集中管理，但施工干擾大……第八章水工隧洞1.水工隧洞的類型及其功用(1)隧洞的類型1)按功能分：泄洪、引水輸水、灌溉供水、放空排沙、施工導(dǎo)流等隧洞。2)按流態(tài)分：有壓隧洞、無(wú)壓隧洞。3)按襯砌方式分：不襯砌隧洞，噴錨、混凝土襯砌或鋼筋混凝土襯砌等。4)按流速大小分：高速隧洞（>16m/s）,低速隧洞(<16m/s)(2)隧洞的功能:泄洪，引水發(fā)電、輸水，排沙，放空水庫(kù)，施工導(dǎo)流2.水工隧洞的工作特點(diǎn)、組成(重點(diǎn))（1）水工隧洞的工作特點(diǎn)1）水力特點(diǎn)：泄水能力與H的1/2成正比，超泄能力較表孔弱。進(jìn)口位置低，能預(yù)泄。承受的水頭較高，流速大，易引起空化、空蝕。水流脈動(dòng)會(huì)引起閘門等振動(dòng)。出口單寬流量大，能量集中，會(huì)造成下游沖刷。2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：洞室開(kāi)挖后，引起應(yīng)力重分布，導(dǎo)致圍巖變形甚至崩塌，為此常布置臨時(shí)支護(hù)和永久性襯砌。承受較大的內(nèi)水壓力的隧洞，要求圍巖具有足夠的厚度和必要的襯砌。3）施工特點(diǎn)：斷面小，洞線長(zhǎng)，工序多，干擾大，施工條件差，工期較長(zhǎng)。（2）水工隧洞的組成進(jìn)口段：控制水流，含攔污柵、喇叭口、閘門室、漸變段洞身段：輸送水流出口段：連接消能設(shè)施，無(wú)壓隧洞僅設(shè)門框，有壓隧洞含漸變段和工作閘門室3.閘門的位置及工作特點(diǎn)(重點(diǎn))（1）工作閘門：調(diào)節(jié)流量、封閉孔口，能在動(dòng)水中啟閉①布置在進(jìn)口：常為無(wú)壓洞,也可是有壓洞②布置在出口：有壓洞③布置在洞身某適宜位置（2）檢修閘門：檢修工作閘門或隧洞，動(dòng)水關(guān)閉、靜水開(kāi)啟①一般位于