水工建筑物 考试试卷

'《水工建筑物》期中考试试卷函授站_________学号__________姓名___________成绩_______一、是非题（每题2分，共20分）1．重力坝的坝顶高程由设计洪水位加上相应的安全超高来决定。（）2．温度变化对重力坝的位移和应力均有较大影响，容易引起坝体裂缝，所以重力坝应力分析中必须考虑温度作用。（）3．地基刚度与坝体不宜相差太大，否则均会出现程度不同的应力集中现象。（）4．宽缝重力坝离上游面较远的局部范围可以出现拉应力。()5．拱坝和重力坝一样，也需设置能适应地基不均匀沉陷的永久性横缝。（）6．。()二、选择题（每题1分，共10分）1．按功能分，水工建筑物中的顺坝属于_________。A．挡水建筑物；B．泄水建筑物；C．整治建筑物；D．专门建筑物。2．用材料力学法分析重力坝应力时，坝体水平截面上的剪应力呈_______分布。A．线性；B．二次抛物线；C．三次抛物线；D．双曲线。3．建筑物对外界作用的响应称为_____。Ａ．应变　　Ｂ．荷载　　Ｃ．反力　　　Ｄ．作用效应4．重力坝的可靠度计算中，是以_____作为正常使用极限状态。A．坝趾不出现压应力B．坝踵不出现压应力C．坝趾不出现拉应力D．坝踵不出现拉应力5．以A点表示拱端，O点代表拱冠，压为正，拉为负，则在均布径向荷载作用下固第8页 端等厚拱的应力分布为：_____。A．>>>B．>>>C．>>>D．不能确定1．对薄拱坝而言，_______可以忽略不计。A．静水压力B．浪压力C．2扬压力D．温度荷载2．温度荷载对拱坝的影响表现为：_____。A．温降对应力不利，对稳定有利；B．温升对应力不利，对稳定有利；C．温降对应力有利，对稳定有利；D．不能确定3．不能降低浸润线的排水设备型式是________。A．贴坡排水；B．褥垫排水；C．棱体排水；D．综合式排水。二、填空题（每空0.5分，共15分）1．建筑物承受的作用，按其随时间的变异可分为_永久荷载__：_可变荷载______、____________和_______偶然荷载______。2．结构设计状态可分为为：_____正常使用________、__承载能力___________、______概率极限_______。3．重力坝的基本剖面是指坝体在__________、__________和__________三项主要荷载作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的_____________剖面。4．重力坝坝体温度变化过程可分为__________、________和__________三个阶段。5．拱坝所承受的水平荷载一部分通过________的作用传到两岸，另一部分通过_________的作用传到坝底基岩。6．从拱坝结构形式上看，拱坝可以分为_____________和_____________。7．_______、________和________。第8页 一、问答题（共55分）1．重力坝应力分析材料力学方法的基本假定是什么？（5分）2．溢流坝常用的消能方式有那些？试分析连续式挑流鼻坎的挑角、鼻坎高程和反弧半径对挑流效果的影响？（10分）3．土石坝在设计、施工和运行中必须满足哪些要求？（10分）4．反滤层的作用是什么？均质坝、心墙坝、斜墙坝在哪些部位需设置反滤层？（10分）5．如何布置正槽溢洪道？（10分）一、   水库的作用天然情况下的河流来水在各年间及一年内都有较大的变化，它与人们在用水之间在时间和水量分配上往往存在着矛盾，解决这一矛盾的主要措施是兴建水库。在河流上修建水库来控制和重新分配天然水量，包括兴利调节和防洪调节。当汛期来水量多时，可将多余的水量蓄存在水库里，到枯水期缺水时水库供出水量，以补充来水量的不足。对径流的重新分配，不仅是在时间上分配，也包括空间上的分配，如南水北调。这就是径流调节。兴利调节：为兴利以提高枯水径流的水量调节，称为兴利调节。    防洪调节：是利用水库拦蓄洪水，削减洪峰流量，以消除或减轻下游地区洪水灾害的调节，称为防洪调节。二、水库特征水位和特征库容反映水库工作状况的水位，称为特征水位。水库的特征水位及其相应库容有以下三点：（一）、死水位和死库容第8页 （二）、正常蓄水位和兴利库容  （三）、防洪特征水位和相应库容（一）、死水位和死库容水库在正常运作情况下，允许消落的最低水位称死水位。死水位以下的库容称为死库容。死库容一般不允许随意动用，只有在干旱年份特殊需要时才能动用其中部分存水。（二）、正常蓄水位和兴利库容    正常蓄水位是水库正常运作情况下，为满足设计兴利要求，水库必须蓄到的最高水位。正常蓄水位与死水位之间的深度，称为消落深度，其间的库容称为兴利库容（调节库容）。这个库容供灌溉、发电、给水等兴利部门调节径流之用。（三）、防洪特征水位和相应库容[1]防洪限制水位为了满足防洪要求，水库在汛期洪水来临前必需腾出防洪库容允许蓄水的上限水位，称为防洪限制水位。这个水位以上的库容供调节洪水之用。只有汛期正在发生洪水时，为了调洪，水库水位才允许超过防洪限制水位。但洪水开始消退，水库应尽快泄洪，使水位降回防洪限制水位，以便对付第二次洪水的来临。对于水库采用不设闸门的自由式溢洪道的中、小型水库来说，防洪库容与兴利库容无法结合使用，则防洪限制水位与正常蓄水位重合，并与溢洪道堰顶高程齐平。对于溢洪道上设有闸门的大、中型水库来说，为使库容充分发挥作用，防洪库容与兴利库容允许部分结合使用，防洪限制水位可定在正常蓄水位以下，这两个水位间的库容称为防洪和兴利共用库容(或称结合库容、重叠库容)。共用库容在汛期是防洪库容的一部分，在汛后又作为兴利库容的一部分。[2]防洪高水位和防洪库容当遭遇下游防护对象设计标准的洪水时，水库为了控制下泄流量而拦蓄洪水，这时在坝前达到的最高水位，称为防洪高水位。防洪限制水位至防洪高水位之间的库容，称为防洪库容。第8页 [3]设计洪水位当遭遇大坝设计标准的洪水时，水库在坝前达到的最高水位称为设计洪水位。防洪限制水位至设计洪水位之间的库容，称为设计调洪库容。[4]校核洪水位和调洪库容当遭遇大坝校核标准的洪水时，水库在坝前达到的最高洪水位称为校核洪水位。防洪限制水位至校核洪水位之间的库容，称为校核调洪库容。校核洪水位以下的库容，称为水库的总库容。§1-2水利枢纽与水工建筑物一、   水工建筑物是为了满足防洪要求,获得发电,灌溉,供水等方面的效益,需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制和分配水流，这些建筑物称为水工建筑物。一、   水利枢纽由不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。水库枢纽三大件为：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物。（一）水工建筑物分类水工建筑物按其作用可以分为以下几类:1.挡水建筑物：用以拦截江河,形成水库或雍高水位,如各种坝和水闸;以及为抗御洪水或挡潮,沿江河海岸修建的堤防、海塘等2.泄水建筑物：用以宣泄多余的水量、排放泥沙和冰凌或为人防、检修而放空水库、渠道等，以保证坝和其它建筑物的安全。如溢洪道、泄洪闸、溢流坝等。3.输水建筑物：为灌溉、发电和供水的需要从上游向下游输水用的建筑物，如：引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽等。4.取（进）水建筑物：是输水建筑物的首部建筑，如：引水隧洞的进口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。第8页 5.整治建筑物：用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷，如：丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。6.专门建筑物：为灌溉、发电、过坝需要而修建的建筑物，如：专为发电用的压力前池、调压室、电站厂房；专为灌溉用的沉沙池、冲沙闸；以及专为过坝用的船闸、升船机、鱼道、过木道等。（二）、水利枢纽的分类一个水利枢纽的功能可以是单一的，如防洪、灌溉、发电、引水等，但大多数是兼有几种功能的，称为综合利用水利枢纽。水利枢纽按其所在地区的地貌形态分为：平原地区水利枢纽和山区（包括丘陵区）水利枢纽。按承受水头的大小分为高、中、低水头水利枢纽。（三）、水工建筑物的特点1、工作条件的复杂性水工建筑物工作条件的复杂性主要受水的作用，水的作用对水工建筑物的影响表现在以下几个方面：由于水的作用，产生巨大的水压力，对水工建筑物的稳定和强度产生不利影响，由于水的作用，形成波浪，冲击岸边、建筑物，产生波浪压力，对水工建筑物的稳定和强度产生不利影响，由于水位差的存在，会导致建筑物以及地基内的渗流，产生渗透压力，对水工建筑物的稳定和强度产生不利影响，渗流也可能引起建筑物及地基的渗透变形破坏，过大的渗漏量会造成水库严重的漏水。由于水的作用，带来动水消能问题。由于水的作用，还会产生高速水流，高速水流通过建筑物时，可能出现掺气、负压、气蚀、冲击波等现象。第8页 地震影响，水库建成后，易引起诱发性地震。2、设计选型的独特性地形、地质、水文、施工等条件对选定坝址、闸址、洞线、枢纽布置和水工建筑物的形式等都有极为密切的关系。具体到每一个工程都有自身的特定条件，因而水利枢纽和水工建筑物都具有一定的个别性，因而水工建筑物设计选型总是只能按各自特征进行，一般不能采用定型设计。3、施工建造的艰巨性受自然条件制约，水工建筑物施工难度大。首先，需要解决好施工导流，要求施工其间，在保证建筑物安全的前提下，让河水顺利下泄，这是水利工程设计和施工中的一个重要课题。其次，工程进度紧迫，截流、度汛需要枪时间、争进度，否则就要拖延工期。第三，施工技术复杂。第四，地下、水下工程多，施工难度大；第五，交通运输比较困难，特别是高山峡谷地区更为突出。第六，工程量大，工期长。第七，水工建筑物对地基要求高。第八，水工建筑物施工受气候影响大。4、水工建筑物兴建影响甚大水工建筑物的兴建对周围环境影响较大.水利工程，水工建筑物建成后，形成水库，会使周围的气温会下降。大型水库建成后，会引起滑坡等现象。水工建筑物的兴建，特别是大型水利枢纽的兴建，对国民经济，改善人民生活具有重要意义，对美化环境也将起到重要作用。第8页 A、水工建筑物投资巨大，对国民经济影响较大，如三峡工程。B、一旦失事后果严重.作为蓄水工程主体的坝或江河的提防，一旦失事或决口，将会给下游人民的生命财产和国家建设带来巨大的损失。如1993年8月27日晚青海省共和县恰卜恰河上游的沟后水库垮坝（混凝土面板堆石坝），损失惨重。§1-3水利枢纽分等和水工建筑物分级根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），将水利水电工程，根据工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。   水利水电工程中的水工建筑物，根据其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划为五级。（一）水利工程等级划分的原因为了使效益、规模与安全投资结合起来，体现经济政策、技术措施相协调，使主次分明，体现重点，区别对待，重要性与经济性相结合，因而需对水利工程划分等级。（二）水利工程等级划分的依据依据：《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）步骤：A、确定枢纽规模，即对水利枢纽划等      B、确定建筑物的重要性，即对水工建筑物划级等级不同，建筑物设计要求不同，主要体现在以下几个方面：1、标准不同，超高不一样。2、安全系数不同。3、材料要求不同。4、运行要求不同。第8页'