《水工建筑物》复习思考题

'第一篇《水工建筑物》复习思考题第一章绪论1．为什么要在江河上兴建水利工程?2．解释下列名词：①水利事业；②水利工程；③水利枢纽：④水工建筑物．3．兴建水利工程对国民经济、自然环境有哪些影响?如何充分利用其有利方面并做好不利方面的转化工作。4．什么是水工建筑物的工作条件，工作条件应包括哪些内容?5．水工建筑物有哪些结构特点，有哪些工作特点?6．如何对水工建筑物分类?7．为什么要对水利水电枢纽工程分等和对水工建筑物分级，分等分级的原则、方法是什么，分等分级有哪些作用?8．现阶段水利工程设计常采用哪些方法?9．《水工建筑物》课程有哪些特点?第二章岩基上的重力坝10．结合重力坝的工作条件，分析其优缺点和适用条件。11．你认为有哪些途径和方法，可以改进实体重力坝存在的缺点。12．重力坝设计必须包括哪些主要内容。为什么?13．试分析直线形和拱形重力坝，混凝土和浆砌石重力坝，实体、宽缝和空腹重力坝的特点和适用条件。14．水(包括静水、动水、渗流)对重力坝产生哪些直接和间接的荷载和作用?15．自重中应包括什么性质机械设备的重量?计算水压力时如何选取含砂水体的水容重?16．什么叫浮托力，渗透压力，扬压力和渗流力?为什么扬压力对重力坝的应力及稳定均不利?17．重力坝坝身和坝基渗流有什么特点?实体重力坝、空腹重力坝及宽缝重力坝渗流的边界条件各是什么?分别画出它们的扬压力图．18．选择渗透压力折减系数时应考虑哪些因素?19．画图表示岩基上混凝土实体重力坝设置封闭帷幕、排水孔暮的布置图和抽排水设施。画图表示扬压力图形和各折减系数值。20．采用固结灌浆替代下游侧和两侧灌浆帷幕应注意哪些问题?21．如何根据坝基岩体特性选择坝基防渗和排水系统?各系统如何选择渗透压力折减系数?22．为什么采用主动土压力公式计算泥沙压力?设计时采用浮容重的原因是什么?浮容重小于9.8KN／m3时泥沙是否浮在水中?23 ．为什么在计算正常蓄水位或设计洪水位、校核洪水位的波浪要素时应采用不同的计算风速和吹程?说明产生驻波和h0(波浪中心线高出静水面高度)的原因。24．什么叫静力法、动力法和拟静力法?写出用拟静力法计算地震惯性力和坝面地震动水压力公式．25．说明地震震级和烈度的概念。说明地震基本烈度和设计烈度的含义，确定其值应注意的问题。26．试分析采用单位高度法、分块法和积分法计算地震惯性力的精度．27．试指出在库满情况下，最不利水平、竖向地震加速度和相应惯性力的方向。并指出上下游坝面地震动水压力的方向。28．为什么要进行荷载组合?什么是基本荷载和基本荷载组合，什么是特殊荷载和特殊荷载组合?29．基本荷载组合和特殊荷载组合各有哪些可能情况?如何正确进行荷载组合?荷载组合的实际意义是什么?30．在宣泄设计洪水时．如何计算堰顶溢流坝段和厂房坝段(坝后式厂房，厂坝间有分缝和止水)上下游坝面水压力。31．岩基上的重力坝在剪切、塑流和液化破坏中，发生什么破坏；在浮起、转动和滑动破坏中。发生什么破坏?为什么?32．重力坝抗滑稳定计算公式有哪几种?试比较各公式的基本理论、优缺点和适用条件。33．根据我国重力坝设计规范规定，应如何选用抗滑稳定计算公式?34．试说明均匀岩基采用抗剪断公式比采用摩擦公式合理的原因．35．如何正确选用抗剪断公式和摩擦公式的安全系数和抗剪强度指标?36．为什么在选择抗剪强度指标时还要考虑长期荷载、反复荷载、长期渗流和震动荷载的作用?应怎样考虑?37．对于坚固完整岩基上的混凝土重力坝，提高抗滑稳定性有哪些措施?它们各自的作用、设计要点和适用条件是什么?38．当岩基中存在软弱夹层，特别是存在倾向下游的缓倾角软弱夹层时，有哪些改善稳定的措施?这些措施的各自作用、设计要点和适用条件是什么?39．计算重力坝深层抗滑稳定常用公式有哪几种?请分析其合理性。40．岸坡坝段存在倾向下游河床滑动的可能性，原因是什么?如何解决?*41．对于重力坝岩基中含有缓倾角软弱夹层的情况，可采用深齿墙改善抗滑稳定性。深齿墙可以设在坝踵、坝中、坝趾三个位置，试分析其利弊和运用条件。*42．岩基上重力坝采用干应力改善其稳定有三种方式，试分析其利弊和适用条件。除扁千斤顶外，另外两种方法主要用于加固处理，为什么?43．为什么当重力坝坝基中存在倾向下游的缓倾角软弱夹层时，特别是浮托力在扬压力中占主导地位时，降低扬压力对提高重力坝的稳定性的效果是显著的，经济的?*44．重力坝抗滑稳定计算方法有把地基看成弹性体和弹塑体及粘弹塑性体的点应力法，安全度法。试说明其要点、合理性和发展前景。45．重力坝应力分析的目的是什么?需要分析哪些内容?46．重力坝应力分析有哪些方面?它们的精度和适用条件各如何?47．重力坝应力分析的材料力学法有哪几条基本假定?为什么要作这些假定?其合理性如何?怎样改善呢?公式推导是怎样应用这些假定的?48．已知n、pu，推导σyu、σxu、τu、σ1u和φ1u的计算公式．49．为什么计算边缘应力要分有扬压力和无扬压力两种情况?计算出来的σ和σ有什么关系?为什么考虑扬压力时的σxu’=σxu—Puu?50．以公式σ1u=（1+n2）σyu—（Pu—Puu）n2 为依据，说明上游坡愈缓愈容易出现拉应力的原因。51．试推导无扬压力作用时坝内应力平衡微分方程。用剪力求和法推导τ、σx公式。*52．已知坝内应力平衡微分方程，并假设σy呈直线分布。除剪力求和法外还有四种求解τ、σx方程的方法。请说明这四种方法的思路、计算精度、计算速度和适用性。*53．仅在全截面线性分布扬压力作用下，该截面各点的铅直和水平正应力等于该点扬压力值，方向相反，而剪应力为零。为什么?*54．为什么在坝踵局部三角形扬压力作用下、在其范围内的坝内τ和σx应力计算公式出现补充项?*55．若已知坝踵局部三角形扬压力作用下坝内应力τ、σx的计算公式，如何转换坐标直接写出坝趾局部三角形扬压力的坝内应力，τ和σx的计算公式?56．书上给出厂有无扬压力作用时的坝面、坝内应力计算公式。请说明公式中符号的意义和计算方法，比较各公式的区别。57．用材料力学法计算重力坝应力，其强度标准是什么?为什么不允许坝踵出现拉应力?58．简化重力法采用了哪些假定?*59．简述采用线性有限元分析重力坝坝体应力的基本原理、方法和步骤。*60．简述采用非线性有限元分析重力坝坝体应力的基本原理、方法和步骤。*61．影响重力坝坝体应力的因素有哪些?各有什么影响?影响程度如何?62．当采用铅直纵缝时，重力坝上游面坡度(n>0，n=0或n<0时)对自重产生的应力及对荷载组合产生的应力各有何影响?采用哪类坡度对坝踵应力有利?63．重力坝坝体材料弹模为Ee，岩基变形模量为Ef，其比值有Ee/Ef＞1、Ee/Ef＜1、Ee/Ef＝1三种情况，请说明它们各自对坝踵、坝趾应力的影响。根据上述分析应如何选择重力坝的岩基呢?64．当重力坝岩基Ef1/Ef2＞1、Ef1/Ef2＜1、Ef1/Ef2＝1(Ef1、Ef2分别代表建基面截面形心上游和下游的变形模量)时，对坝踵和坝趾应力各有什么影响?在选择重力坝的坝轴线时，应如何考虑这些影响?*65．位于坝基面上何处、何产状的软弱夹层或断层破碎带对坝踵应力最不利?66．试述重力坝坝面和坝基面的应力控制标准。为何坝面用主应力，坝基面用正应力作为控制标准?应力控制标准又分有无扬压力两种情况，为什么?67．若坝踵坝趾应力不满足强度标准要求，应如何改善呢?*68．怎样推导稳定渗流场的拉氏方程?如何确定边界条件?*69．求解稳定渗流场拉氏方程在第一类边界条件下，根据变分原理等价于泛函J（H）=的极值问题。如何化为用有限元法求解，*70．在已求出稳定渗流场要素后，如何计算渗流体积力?71．请分析按渗透力和扬压力计算重力坝应力的合理性，并说明一般采用扬压力计算的原因。*72．对比稳定渗流场，说明稳定温度场的计算方法和对应力的影响。*73．试述混凝土重力坝从施工到报废的各个阶段的温度变化过程。如何防止混凝土重力坝在运行期继续出现裂缝?74．试述重力坝剖面的设计原则和先后顺序。试述重力坝基本剖面呈三角形的原因。75．在分析重力坝基本剖面时，假定扬压力呈三角形分布，请分析这一假定对应力和稳定的影响程度。76．实用剖面、基本剖面、经济剖面各有哪些不同?用基奉剖面或经济剖面修改成实用 剖面，除注意应用要求外，还应注意一些什么问题?*77．用优化法确定重力坝剖面形状和尺寸有哪些设计变量?目标函数是什么?有哪些约束条件?并阐明计算方法和步骤。78．简述用线性有限元分析重力坝稳定和应力时，采用的基本公式和解题步骤。为什么分析边界条件和荷载条件是至关重要的?79．稳定和应力若不满足《规范》的要求，应如何修改重力坝的削面尺寸呢?80．重力坝对地基有哪些要求？为什么有这些要求?这些要求与天然地基的条件之间有哪些矛盾?81．采用综合措施改善地基，使地基条件适应上部结构对地基的要求。问：综合措施的协调原则是什么?82．怎样确定重力坝坝基的开挖标准和范围?现行开挖标准比60年代有所降低，为什么?如何设计岸坡坝段台阶开挖尺寸?83．试述重力坝固结灌浆的目的、设计内容、原则和方法。84．仅在坝趾区固结灌浆，可提高坝体下游范围坝基的变形模量，对坝踵应力有利。但固结灌浆起了阻水作用，将增加扬压力，对稳定应力均不利。问：怎样解决这一矛盾。85．仅在坝踵帷暮两侧进行固结灌浆，对确保帷幕效果有利，但加大了坝踵区地基变形模量，恶化了坝踵应力。问：怎样解决这一矛盾。86．如何设计坝基的防渗和排水系统?87．试述防渗帷幕灌浆的目的、设计内容、原则和方法。88．防渗帷幕最大厚度在什么地方?厚度(为帷幕最不利水头差，[J]为灌浆椎幕的允许渗透坡降)，怎样选择和[J]?89．上抬式和充填式帷幕灌浆各有哪些优缺点?*90．怎样正确分析坝基防渗帷幕和排水系统在降低扬压力方面的主次关系?91．试述坝基排水系统的设计内容、原则、方法和步骤。92．重力坝的岸坡陡于45O时，应进行接触灌浆，其目的和作用是什么?应如何布置?93．根据重力坝的工作条件、受力特性以及材料的物理力学性质，试说明重力坝对混凝土材料的要求。如何进行坝内混凝土标号分区设计?94．为什么要分缝?需要分哪些缝?95．图示永久性横缝的构造。坝身防渗混凝土、横缝止水与坝基防渗帷幕如何形成封闭的防渗屏障呢?96．临时性横缝有水平和竖向犍槽之分。它们各用在什么条件下?为什么?97．临时性横缝灌浆系统如何布置?灌浆范围、压力及浆液浓度变化如何确定呢?98．纵缝有哪几种?各有什么优缺点?简述铅直纵缝键槽形式、尺寸和布置．99．如何确定纵缝灌浆范围和压力?如何布置灌浆管路系统?用塑料扒管替代钢管有什么优缺点?应注意哪些问题?100．廊道有哪些作用?如何确定各种用途廊道的形式、尺寸和位置?布置廊道系统的原则是什么?应怎样布置?101．坝身排水孔的作用是什么?距上游坝面的距离、孔距、孔径如何确定?102．如何正确连接坝身排水孔与坝身廊道?怎样布置集水井、泵房和抽水的排水管道?103．泄水重力坝有哪些作用?在确定泄水孔口尺寸时各应注意哪些特殊要求?104．泄水重力坝有哪些工作特点?为什么?105．泄水重力坝存在哪些水力学和高速水流问题?重点是哪些?为什么? 106．试述溢流重力坝剖面设计原则、方法和步骤。107．设活动胸墙的大孔口溢流式孔口形式，既有开敞溢流式的优点，又有固定脚墙减少闸门尺寸的优点，为什么?在设计中应注意哪些问题?108．如何确定泄水重力坝的洪水标准?该标准为什么低于土石坝的设计洪水标准?109．在初拟泄水建筑物孔口尺寸时，如何正确选择单宽流量?你能使用估算方法确定单宽流量大小吗?110．确定溢流坝堰面曲线的关键值是定型设计水头Hd，影响Hd的因素有哪些?如何正确选择Hd呢?111．发生空化空蚀的原因是什么?常发生在哪些部位?为什么?有哪些减免空蚀的措施?它们的主次关系如何?112．大孔口溢流面曲线，当(Hmax为堰顶最大作用水头，D为孔口高度)按射流曲线确定，按WES曲线确定，介于上两者之间由试验确定。为什么?113．大孔口堰面曲线按射流曲线设计，与同水头的WES曲线相比，其体形有什么特点？采用哪些措施可使溢流曲线刚好与非溢流坝下游坡相切呢?114．试述重力坝有压和无压泄水孔的布置和构造特点。各自优缺点和适用条件如何?115．有压和无压泄水孔在哪些地方需设干压管或充水阀和通气孔?它们各起什么作用?应怎样设计其尺寸?116．泄水建筑物下泄水流能量对下游可能产生哪些危害?为保证工程安全和兴利效益的正常发挥，提出了消能防冲的设计洪水标准。该标准低于过水能力设计的洪水标准，为什么?117．试根据消耗水流能量方式，分析消能的几种基本途径和其优缺点及适用条件。118．底流式水跃消能设计的基本要求是什么?其设汁包括哪些基本内容?119．根据下泄水流的第二共轭水深与同流量的下游水深关系(含其它可能流量)，如何正确选择底流消能工的类型?试比较各种底流消能工的优缺点和适用条件?120．何谓透水护坦和不透水护坦?应如何选择?它们所承受的荷载有何异同点?121．如何确定护坦厚度?为什么护坦必须设置纵横缝?如何确定其间距?连接方式是怎样的?122．为什么护坦的纵横缝必须设置可靠的止水设备?为什么仅不透水护坦在纵横缝的下部才需要设量相互连通的排水系统?123．与底淹式水跃消能工相比较，挑擞消能有哪些特点?适用于什么条件?124．挑流消能设计的总原则是什么?影响消能效率的因素有哪些?如何提高空中消能效果呢?125．挑流设计包括哪些内容?如何设计?常用的鼻坎型式有哪几种?各有何特点?*126．面流消能，戽流消能、窄缝挑淹消能、宽尾墩消能、窄缝加宽尾墩消能、高低坎和左右侧对撞消能、低鼻坎混合流理论挑流消能等消能工及相应流态各有何特点?*127．为什么窄缝挑流消能的单宽流量最大(600m3／s·m)且应用愈来愈广泛?设计窄缝挑流消能工的要点是什幺?*128．大孔口可能出现孔堰流交替现象，有压泄水孔可能出现明满流交替现象。请说明产生原因、危害程度和防止措施。*129．若挑射到空中的水流两侧的空气域不对称，挑射水流会改变方向吗?会产生哪些不利影响?怎样防止?130．什么叫碾压混凝土重力坝?试述碾压混凝土重力坝的建造方式。131 ．碾压混凝土重力坝和常规混凝土重力坝在枢纽布置、剖面形状、材料分区、施工程序等方面有何异同点?为什么?*132．如何使碾压混疑土重力坝既保留常规混凝土重力坝有利于枢纽布置和施工导截流的优点，又具有碾压混凝土坝经济、施工速度快的优点?*133．碾压混凝土重力坝与常规混凝土重力坝在设计内容、设计方法等方面有何异同点?134．宽缝重力坝有哪些优缺点?适用条件如何?。简述用简化重力分析计算宽缝重力坝应力的方法．135．何谓空腹重力坝空腹重力坝?有哪些优缺点?适用于什么条件?第三章拱坝136．简述拱坝的结构特点和工作特点。137．拱坝对地形。地质条件有哪些要求?为什么有这些要求?138．拱坝与重力坝相比较，在对地形、地质、结构受力、材料用量、温度控制和6S工等方面有何异同点?139．拱坝可按坝高、厚高比、拱圈形状、坝体几何形状等分类，各有哪些类型?分类的意义是什么？140．河谷的高宽比与拱坝的厚高比有什么关系?为什么基本上是这种对应关系?*141．在水压力作用下，双曲率拱坝中上部的梁应力在上游面受压，在下游面受拉，和自重产生的梁应力正好相反，使坝体应力得到改善。试分析上述现象。142．坝肩岩体的稳定是拱坝安全的根本保证。你是怎样理解的?薄拱坝、厚拱坝、重力拱坝对坝肩岩体要求是否相同?为什么?143．什么叫拱圈的最优中心角?试分析在收缩、平顺、扩散河谷情况下如何选择拱圈的最优中心角。144．在河谷高宽比相同时，河谷断面形状为V、U、└┘形时，拱坝布置有何不同?145．拱坝布置的内容是什么?如何正确拟定拱冠梁和拱田的形状和尺寸?146．说明拱坝布置的原则、方法和步骤．147．说明拱端布置的原则、方法和步骤．148．根据拱圈内力的变化情况，说明拱圈厚度从拱冠到拱端如何变化较好?149．试从应力、稳定、经济及施工等方面比较各种常见拱形的优缺点。并分析各自的适用条件。150．增加拱坝顶刚度可以改善悬臂梁的受力条件，为什么?而设置表孔泄洪，孔口会破坏顶拱刚度，应怎样协调这个矛盾呢?151．试述拱坝坝面倒悬度控制标准和处理方法。等中心角拱坝最大倒悬度在拱端吗?152．在进行拱坝布置时，要求地基开挖成连续光滑的曲线，坝面连续光滑，倒悬度满足要求。其原因是什么?153．结合平面布置图形说明等外半径变内圆心拱坝、定中心角拱坝、变半径变中心角拱坝的布置特点。154．对比重力坝，说明拱坝的荷载特点及其原因。155．什么是拱坝的温度荷载?为什么将温度荷载列为拱坝的主要荷载?为什么温降肯定对拱坝的应力不利，而温升一般对拱坝稳定不利?156．为什么说封拱温度场是计算坝体温升或温降荷载的基准?有哪些因素影响封拱温度?怎样选择封拱温度场?*157．稳定温度场T(x，y，z)应满足哪些条件?如何求解T(x，y，z)?158．温度是如何沿拱坝厚度变化的?可分为哪几部分?怎样划分? 它们各由哪些主要固素所决定?设计中应如何考虑这几部分荷载?159．与重力坝比较，地震对拱坝的作用有什么特点?地震荷载公式有什么异同点?为什么要考虑侧向地震?如何考虑?在什么条件下考虑竖向地震?160．与重力坝相比较，扬压力对拱坝的作用有什么特点?分别以扬压力对薄拱坝、厚拱坝、重力拱坝的稳定和应力的影响程度予以说明。161．为什么扬压力对薄拱坝的应力影响不大，而对坝肩岩体稳定影响极大?薄拱坝和重力坝布置坝基防渗和排水系统的意义一样吗?162．与重力坝相比较，拱坝的荷载组合原则、计算情况及荷载项目有什么异同点?为什么有这些异同点?163．拱坝的应力分析方法有哪几种?其精度和适用条件各如何?164．拱坝应力分析中为什么要计入地基变形?有哪些计算地基变形方法?适用条件如何?*165．用伏格特公式计算地基变形时，作用在地基面上有哪些力?各引起哪些变位?在力和变位关系中引入单位力变位系数，即可写出公式{△}=[F]{X}。你会推演该公式吗?166．怎样推导拱端和梁底力系与变位公式?167．试述推导水平拱圈内力公式的原理、方法和步骤。在什么情况下可仅用它计算拱坝应力?168．按拱梁分载法，可把拱坝看成由水平拱圈和铅直悬臂梁组成的交织体，取它们交织的微单元体．作用在其水平和铅直面上各有哪些“力”?若微单元趋于一点，又有哪些“力”?169．拱坝内力中哪些力是主要的?怎样利用考虑内力多少而分析各种计算方法的精度?170．在拱坝计算中，哪种荷载既不参加荷载分配，又不参加变位调整；哪些荷载仅参加变位调整；哪些荷载既参加荷载分配又参加变位调整?为什么?171．按拱坝整体受力(除未封拱自重外)，共同变形考虑，请分析分载法的精度。172．拱坝有哪些变位?主次关系如何?分载法调整四个变位即可达到应用要求，为什么?173．拱冠梁法、考虑扭转的拱冠梁法和多拱梁法有何不同?精度如何?适用情况呢?174．按照拱梁法和拱冠梁法分配给水平拱圈的水平水压力图形有什么不同?为什么?对拱端应力影响如何?175．在拱梁分配的水平水压力图形亡，悬臂梁上接近坝顶部位的水压力方向指向上游。为什么?176．在拱梁荷载分配中，拱圈部分引进了径向均匀单位水压力，而梁引进了单位三角形水平水压力。为什么要做这种引进呢?试举例推导梁的变位系数邱。177．试写出拱冠梁法变位协调方程，并说明各符号的意义。若已求出梁上水平水压力代表值，请用单位三角形概念画出分布图。178．薄、厚、重力拱坝计算断面形心公式和与它有关的惯性矩、力矩等的计算有何不同?179．在进行拱圈变位计算时，为什么可以近似用等效水平水压力替代温度荷载?怎样推导替代公式?温降产生的剪力和弯矩的方向和水平水压力产生的相同，而轴向力则相反，为什么?180．枢据温降内力与水平水压力内力的关系，解释温降对应力不利，温升对应力有利的原因。181．请说明拱梁法计算拱坝应力的方法和步骤。]82．分析双曲拱坝在1/3~l/2坝高范围的拱圈和悬臂梁底部应力较恶化的原因。183．试比较单曲和双曲拱坝的应力情况。184．如何确定拱坝的强度标准?与重力坝相比较拱坝的强度标准有什么特点?为什么有这特点？ 185．强度标准是拱坝拱、梁的单独应力控制标准还是合成空问应力控制标准？*分析其差别和影响。186．拱坝应力重分布的含义是什么?请说明拱坝安全度较高的原因。187．在保证坝眉岩体稳定的条件下，既便遭受强地震甚至破坏性地震的作用往仍能安全工作。原因是什么?188．拱坝失稳的形式主要有哪几种?为何必须审查拱坝的稳定?189．拱坝坝肩岩体稳定是拱坝安全的根本保证。岩体稳定的含义是什么?根本保证的根据和内容是什么?190．怎样正确选择拱坝坝肩岩体可能滑动面的形式和位置?191．拱坝坝肩稳定分析的刚体极限平衡理论的基本假定是什么?为什么要做这些假定？假定对计算精度的影响如何?192．拱坝坝肩岩体稳定分析有哪些方法?这些方法的优缺点和适用条件是什么?195．何为平面稳定分析和整体稳定分析?为什么说干面稳定是整体稳定的充分条件，而不是必要条件?坝肩岩体稳定时应考虑哪些力的作用?*194．若拱坝坝肩岩体内，存在明确的不利于稳定的铅直和倾向下游的缓倾角软弱面，当拱端合力的大小和方向已知时，试分析滑动方向。在上述情况下还须做平面稳定分析吗?195．拱坝坝肩岩体稳定须要选择计算参数。对照重力坝，说明参数项目和选择方法。196．改善拱坝坝肩岩体稳定有哪些措施?它们的原理、方法和适用条件是什么?197．分析拱坝和重力坝在改善稳定方面的异同点。198．绘图说明圆弧拱坝优化设计中的设计变量有哪些?如何表示?优化设计的目标函数及其约束条件是什么?为什么?*199．拱坝优化设计方法有哪些?试述其原理、方法和步骤。200．拱坝有哪些泄水方式?试述其特点和适用条件。201．为什么拱坝泄水孔一般采用径向布置？为什么薄拱坝多采用矩形泄水孔，而厚拱坝和重力拱坝可用圆形泄水孔?拱坝设孔破坏了拱坝的连续条件，形成了孔口应力集中，如何解决?202．拱坝下泄水流有哪些特点?拱坝消能有哪些方式?各有何特点?为什么拱坝一般采用挑流消能呢?*203．为什幺拱坝宜采用两侧对撞式、上下对冲式、多层次和窄缝消能工?试述其设计原理、原则、公式、方法和步骤。204．哪些消能工必须做好防冲?有哪些防冲措施?各应如何设计?205，“高拱坝外部混凝土的水灰比应限制在0.45～0.55范围内，内部可为0.60～0.65。”对于薄、厚、重力拱坝是同样要求吗?对溢流流和非溢流坝是同样要求吗?为什么?206．“薄拱坝断面基本上趋向于不改变混凝土材料的配置。”为什么?如何设计标号?207．混凝土拱坝纵横缝布置与同材料的重力坝相比较有哪些异同点?为什么?如何确定灌浆层高度、面积、压力和管路布置?208．拱坝横缝有窄缝和宽缝两种，各具何特点?如何保证宽缝回填混凝土质量和与两侧混凝土的胶结?209．与重力坝相比较，薄拱坝、厚拱坝、重力拱坝的廊道布置有什么特点?*210，双曲拱坝设周边缝，按周边缝高度分有哪几种情况，各有何优缺点？适用条件是什么?*211．某些拱坝需要设置重力墩，请说明设置重力墩的原因和设计重力墩的原则、内容和方法。重力墩和重力坝相比较有哪些特点?212 ．根据对强度、稳定、变形、防诊、经济等方面的要求，分析拱坝在开挖、岩基浆、特殊处理等方面与重力坝的异同点及其原因。213．只要坝基岩体变形模量Ef和混凝土弹性模量Ee之比Ef／Ee≥1/4，坝体应力影响并不重要。据此应怎样开挖呢?*214．从马尔巴塞和梅花拱坝失事中应吸取哪些教训?215．试述碾压混凝土拱坝的特点。*应如何设计碾压混凝土的配合比、结构和枢纽布置？216．试述空腹拱坝的特点和适用条件。*应如何设汁丰腹结构和坝体结构并做好布置呢?217．学完本章后，你认为有哪些须要继续研究的问题?有兴趣研究哪些课题?第四章支墩坝218．什么叫支墩坝?它有哪些类型?轻型和大体积支墩坝的主要区别是什么?219．支墩坝的结构特点和工作特点是什么?各自适用条件是什么?220．支墩坝上游坡缓于重力坝，下游坡陡于重力坝，上下坡度之和大干重力坝，而混凝土用量小于重力坝，请解释原因。221．与重力坝、拱坝相比较，作用于支墩坝的荷载有什么特点?其荷载组合呢?222．为什么必须研究支墩坝的纵向稳定、侧向稳定和抗滑稳定?*223．支墩坝纵向稳定、侧向稳定的计算原理、公式、方法和步骤是什么?*224．支墩坝的纵向稳定、侧向稳定和抗滑稳定的计算结果若不满足《规范》的要求自应如何改善呢?225．大头坝与宽缝重力坝相比，结构上有哪些不同?原因是什么?又导致了大头坝哪些问题须另行设计?226．大头坝有哪些形式?各有何优缺点?227．大头坝剖面设计包括哪些内容?如何选择结构形式和初拟各组成部分尺寸?228．大头坝头部和支墩应力分析的基本途径和基本方法是什么?*229．请分析伊泰普和拓溪两大头坝的情况，并说明工作状态不—致的原因。230．分析支墩坝在细部构造方面与重力坝、拱坝的异同点。231．大头坝的地基开挖、固结灌浆、帷幕灌浆、特殊处理、与两岸的连接等方面与实体重力坝相比较，在设计要求、原则、标准、措施等方面有什么异同?为什么?232．大头坝有和重力坝相同的各种泄水方式。与重力坝、拱坝相比较，大头坝的泄水方式有什么特点?233．试述连拱坝的特点。234．试述平板坝的特点。235．我国现阶段支墩坝建设甚少。如何突破呢？第五章土石坝236．散粒料与整体材料相比较，其物理力学性质有什么特点?*237．粘性上的含粘粒量和含水量，砾石土的含粘粒量、含水量、含砾量，非粘性土的颗粒级配，分别如何影响材料的物理力学性质?238．简述土石坝的工作特点。239．从防渗材料的种类、防渗位置以及施工方法等方面看，土石坝各有哪些类型?240．根据建筑材料性质及工作条件，分析土石坝应由哪些部分组成？各自作用是什么? 241．根据材料性质、工作条件和土石坝结构，分析对土石坝有哪些技术要求？242．为什么土石坝是国内外建筑最多、发展迅速、坝高最高的一种坝型?243．碾压砾质粘性土防渗堆石坝坝高最高，且在高坝中数量多，特别是200米以上的高坝中占绝大多数，而混凝土面板堆石坝发展迅速，请比较它们的优缺点和适用条件。244．土石坝剖面基本尺寸包括哪些内容?它们各自的设计原则、方法是什么?245．如何根据大坝上游坡度计算波高?哪种情况计算爬高?波高与爬高哪个值大?为什么?246．为什么对于混凝土坝计算波浪中心线在静水位上高度h0，而土石坝计算壅高e?247．与混凝土坝比较，土石坝坝顶高程的安全值大，还必须予留沉陷值，当有地震时必须考虑地震影响的安全值，为什么?248．沉陷予留值与哪些因素有关?如何正确选择呢?249．拟定土石坝坝坡应考虑哪些因素?在相同坝高和工作条件下，不同材料的边坡变化有什么规律?250．当土石坝的材料相同，它的上下游坡和上下部边坡随材料性质变化有什么规律?251．粘性土防渗，下游坝壳料与防渗料的渗透系数比值变化对厂游坝坡有什么影响?上游水位降落速度对上游坡有什么影响?252．粘性土料均质坝的坝坡与坝高有一定关系，其坝高愈高坝坡愈缓，为什么?253．采用不同干容重的相同材料，坝坡的变化规律是什么?为什么?254．马道的作用是什么?如何布置?利用堆石坝下游坡，采用上坝公路和马道相结合，你认为应如何布置?有何利弊?255．防浪墙可以降低坝顶高程，节省工程量。混凝土面板坝和其它坝防浪墙布置有什么不同?防浪墙设计应注意什么问题?，256．土石坝坝身和坝基有哪些渗流问题?与岩基上混凝土坝相比有哪些特点?257，土石坝渗流分析的目的是什么?有哪些计算方法?各自有哪些忧缺点?258．试推导稳定渗流的基本方程。如何求解呢?259．流线和等势线有什么特征？如何利用电拟法和手绘流网法绘制不同坝型的流网?根据流网如何计算渗流要素？260．渗流分析的水力学法有哪些基本假定?以不透水地基无排水设备的均质坝为例，推导渗透流量和浸润线公式。261．两个均质坝除坝身材料渗透系数不同外其它均相同，则它们的浸润线相同而渗透流量不同，渗透系数大则渗流量大。为什么?262．可用写出不同地基、不同排水设备、不同坝型的渗流量计算公式。怎样使用该公式?263．利用连续原理写出不透水、有限深透水地基上防渗体出逸高度的计算公式。264．在已知防渗体出逸高程、排水设备结构和尺寸、下游水位等条件下，写出下游坝壳体内浸润线方程。265．当地基为不透水地基和透水地基有不同厚薄，请分析它们对坝体浸润线有什么影响?为什么?266．下游坝壳料与防渗料的渗透系数之比愈大，则下游坝壳内的谩润线就愈低，防渗体的出逸坡降就愈大。对不对?为什么?*267．推导斜墙带防渗铺盖的土石坝的渗流公式的关键点是什么?如何求解偏微分方程?其铺盖长度对坝壳浸润线、渗流量有什么影响?*268．说明推导不稳定渗流公式的基本思路和方法。269．在防渗体出口处及排水设备入口处渗透坡降最大。为什么? 270．解释下列名词：①管涌；②流土；②渗透变形。271．渗透水流的渗透坡降超过材料的允许渗透坡降则发生渗透变形破坏。为什么？272．试述设计反滤层的原则、方法和步骤。用筛分料和自然料作反滤层应注意什么？273．防渗和导渗是降低渗透流量和浸润线、防止渗透变形的有效措施。其原则是先防后导，防导结合，以防为主。如何正确设计防渗和导渗设施?274．反滤层、过渡层和垫层的作用、位置、设计原则和方法有什么不同?说明在什么情况下可以单独设置、在什么情况下可以结合设置?各怎样设计呢?275．若坝趾地基表面透水地基下面不深处有不透水层，为防止渗透变形可采取哪些处理措施?276．土石坝失稳有哪几种形式?为什么不须要像重力坝那样校核整体稳定性?277．土石坝坝坡稳定分析的目的是什么?坝坡塌滑破坏的滑移面有哪几种形式?各发生在什么情况下?278．土石坝边坡稳定分析有哪几种计算情况?为什么?各计算情况应考虑哪些力？如何考虑并计算这些力?279．在土石坝边坡稳定分析中，如何根据计算情况正确选择C、φ值?280．用总应力法和有效应力法考虑孔隙水压力时，应注意哪几点?281．地震对土石坝有哪些危害?如何处理?进行坝坡稳定分析时，如何正确选择地震加速度和惯性力的方向?如何考虑土坝材料C、φ值的变化?282．“拟静力法考虑厂地震和结构的动力特性，但未考虑土体的动力特性”。为什么?如何弥补其不足呢?283．试述用圆弧滑动法计算坝坡稳定有哪些方法。如何考虑条块间作用力和渗透动水压力?各种方法的精度和适用条件如何?284．试述折线滑动法的计算方法。如何考虑条块间作用力和渗透动水压力?各自的精度和适用条件如何?285．折线滑动法要试算各滑移体交界面的位置和方向，为什么?，如何分析它的可能位置和方向?如何计算出分界面的位置和方向?286．试述复式滑动法的原理、计算公式、方法和步骤透动水压力?它的精度和适用条件如何?287．危险水位的概念是什么?如何算得?288．土石坝产生滑坡破坏的原因有哪些?如何改善坝坡的稳定性?若增加土石坝上部坡的稳定程度，则降低了下部坡稳定性，为什么?289．正确解释碾压土石坝和混凝土面板堆石坝对其各组成部分的材料性质要求。290．确定粘性上和砾质土的干容重和含水量是设计的关键之一。试述确定原则和方法。291．堆石料设计的重点是控制最大粒径料和粒径小于0.5mm料的含量以及不均匀系数值。为什么?控制标准是什么?试述确定相对密度的方法。*292．为了控制防渗体与坝壳料的相对沉陷差，以防止裂缝，应如何控制干容重或变形模量呢?293，试述用砂砾料作碾压土石坝坝壳时，砂砾料和反滤料的不均匀系数的选择原则和方法。对其要求不同的原因是什么?294．用石渣或风化料替代部分乃至全部坝壳料显然是经济的。如何鉴定石渣质量，确定能否上坝?如何布置位置及确定压实标准?295．根据土石坝的工作条件、应用要求和材料性质，分析并确定构造设计内容和设计要求。296．试述防渗体的没计内容、考虑因素、设计原则和方法。 297．用粘性料防渗，何处最易发生渗透变形?如何计算出逸坡降?如何判定渗透变形可能性?298．当用粘性料防渗时，要求心墙底宽不小于水头的1／8，斜墙不小于1／10。为什么有两个不同的标准呢?299．坝壳料与防渗料的渗透系数比值的大小对防渗体厚度有无影响?有什么影响?300．粘性料斜墙内坡不宜陡于1：2，以利铺填下面的反滤料，而心墙两侧的坡度多为1：0.15～l：0.30，斜心墙内坡多为1：0.4～1：0.5，它们两侧的反滤层或过渡层如何铺填呢?301．试述土石坝护坡的作用、种类、材料、构造和设计原则、方法。302．土石坝排水设备有哪些类型?各有什么作用?试说明它们的优缺点和适用条什?303．教材上有些特殊排水形式，其作用是什么?效果和适用条件如何?304．试说明土石坝坝基排水系统的作用、结构和适用条件。305．如何正确设计土石坝下游坝面排水系统?它是否需要解决降水不渗入坝身问题?306．土石坝对地基有哪些要求?为什么有这些要求?这些要求比重力坝对地基的要求低，为什么?307．砂砾石地基处理主要解决什么问题?有哪些处理方法?其优缺点和适用条件是什么?308．试说明砂砾石地基渗流控制的设计原则和各处理措施的设计内容与方法。309．细砂和粉沙的地基处理须要解决什么主要技术问题？从防止液化和渗透变形出发，说明各处理措施的优缺点和适用条件。310．淤泥和软粘土地基的主要技术特性是什么?为什么?如何处理?311．针对黄上地基湿陷特点，说明处理措施和方法。312．对岩基和断层破碎带上石坝怎样处理?土石坝与重力坝的处理有什么不同？为什么?313．土石坝坝休与岩基或土基的连接，防渗体与各种不问坝基防渗结构的连接，防渗结构与底部不透水层的连接，各应注意什么问题?有哪些工程措施?314．土石坝与岸坡和其它建筑物的连接常存在哪些技术问题?为什么?土石坝与岸坡连接的开挖标准是什么?为什么?315．土石坝粘土斜墙或心墙与两岸连接时要适当加大厚度，且斜墙加大倍比大，为什么?若岸坡较陡时，宜将斜墙过渡为心墙再与岸坡连接，为什么?316．试分析土石坝与溢洪道或溢流坝连接的几种翼墙形式的优缺点和适用条件，317．按裂缝成因区分，土石坝裂缝有哪几种?各有什么危害性?危害程度如何?318．水力劈裂发生在哪些裂缝中?发生的条件是什么？各自危害程度如何？319．试述估算裂缝宽度的方法。320．针对产生裂缝的原因，防止和控制土石坝裂缝有哪些措施?各适用条件是什么?321．土石坝虽是抗震能力很强的结构，仍要认真做好防震设计，为什么?如何做好防震设计呢?322．均匀中沙或细沙或粉沙地基易发生震动液化。震源有哪些?液化机理是什么?怎样判别并处理?323．试分析混凝上面板堆石坝的趾板受力特性。如们正确设计其尺寸和锚筋呢?324．混凝土面板堆石坝建成而未蓄水，面板易出现水平裂缝，且一般靠岸坡面板中下部较为严重，岸坡愈陡愈严重，为什么?如何解决?325．混凝土面板坝蓄水初期可能拉裂周边缝，为什么?如何防止破坏周边缝止水系统?326．混凝土面板堆石坝的面板配置钢筋有限裂和抗裂两种方式。各应如何配置钢筋量?配置位置如何?327．混凝土面板坝的垫层有防渗和导渗、传力和传变形等要求。如何选择材料粒径和不均匀系数?如何选择垫层厚度和碾压参数呢? 328．混凝土面板坝的过渡层有导渗、传力和协调变形的要求，按此要求怎样设计呢?329．混凝上面板坝的主堆石Ⅰ区主要作用是减少沉陷，主堆石Ⅱ区主要作用是维持坝坡稳定，应如何配置材料和选择碾压参数呢?330．堆石坝应加水碾压，水的作用是什么?垫层、过渡区、主堆石Ⅰ区和Ⅱ区各加多少水?为什么?331．如何估算堆石坝的沉陷值?332．一般混凝土面板堆石坝的趾板、垫层、过渡层放置在风化岩层上，而主堆石料直接放置在砂砾石层上。为什么?*333．试述我国现在常用的混凝土面板堆石坝观测仪器的名称，作用、量程和精度。*334．现今混凝土面板坝的观测项目、仪器种类、测点布置等，一般都比较齐全系统且规模大。什么叫齐全、系统、规模大?为什么要齐全、系统、规模大?*335．馄凝土面板坝观测布置应考虑哪些因素和条件?应怎样布置?336．沥青混凝土具有哪些特性?沥青混凝土心墙和斜墙堆石坝具有哪些优缺点?适用条件如何?337．如何正确设计沥青混凝土的配合比?坝身材料配置和压实标准又如何呢?338．定向爆破和水力充填堆石坝各有哪些特点?如何做好防渗和反滤设计?*339．试述砾质土防渗高堆石坝的材料选择及材料配置。如何进行材料的干容重设计和施工沉陷控制?340．溢流土石坝的设计要点是什么?341．选择土石坝坝型的原则是什么?影响土石坝坝型选择的主要因素有哪些?利用开挖料上坝为选择土石坝提供丁有利条件，为什么?第六章水闸342．什么叫水闸?按水闸作用分有几类?各适用什么场合?按闸室结构形式如何分类?343．土基上的水闸由哪几部分组成?各起什么作用?344．从工作条件和结构特点出发，分析土基上的闸坝有哪些工作特点。有哪些方面须研究呢?345．闸孔型式有哪几种?各自优缺点及适用条件是什么?346．决定闸底板高程主要考虑哪些因素?大型和小型水闸底板高程的选择有什么不同?347．对于粉沙、细沙、粉土、淤泥，沙壤土，壤土，坚硬粘土，水闸允许单宽流量分别为5～10m3／s·m，10～15m3/s·m，15～20m3／s·m，20～25m3／s·m。为什么?348．根据工程经验，当一般粘土地基标准贯入击数大于5，砂土地基标准贯入击数大于时，可以直接作为水闸的天然地基不须作处理。其条件是什么?软弱地基上水闸选型和布置应注意哪些问题?349．拦河闸总宽度和河道总宽度有什么关系?为什么有这种关系?350．水闸与壅水坝、高溢流坝有什么区别?它们的堰顶高程应如何确定?351．试述确定水闸孔口尺寸的原则、方法和步骤。如何确定水闸孔数及总长度?352．一般水闸水头低且单宽流量小，为什么还要消能防冲呢?353．各种功用的水闸的泄水特点是什么?对其下泄水流能量采用消能和防冲相结合、先消后防、以消为主、以防为辅的原则解决。为什么?各功用水闸消能防冲控制条件是什么?354．为什么水闸通常采用底流水跃消能工为什么一般不单独采用槛式消能工？怎样选择消力池的形式和设计其尺寸? 355．消力池与闸门调度有什么关系?试根据(跃后水深)和(下游水深)关系，说明闸门调度和开度对消力池尺寸的影响，并优化其消力池尺寸。356，水闸有哪些辅助消能工?它们各自的形式、尺度和作用是什么?怎样正确选择辅助消能工形式并确定其尺寸和构造?357．什么叫波状水跃?它有什么特征?产生波状水跃的原因是什么?怎样防止?358．怎样设计护坦板的厚度和构造?359．海漫的作用是什么?对它有什么要求?如何选择材料和确定其尺寸?试论加糙海漫的形式和作用?360．防冲槽的作用是什么?如何确定防冲槽尺寸?如何选择材料和确定材料尺寸?361．防淘墙的作用是什么?常设在什么位置?如何确定防淘墙的深度、厚度和材料?362．对比分析水闸和重力坝底流消能的异同点，并说明原因。363．怎样做好上游河床的防护和翼墙以外的护岸工程?364．闸基渗流有哪些危害性?按不同闸基土料性质分别说明最突出的技术问题是什么，其相应的防渗设计的主要任务是什么。365．闸基和土石坝坝基的控制渗流设计原则相同。为什么?选用防渗措施必须考虑哪些因素?366．什么叫地下轮廓线和闸基防渗长度?如何确定闸基防渗长度?367．闸基分粘性土、一般砂、粉沙和特殊地基，试分别说明地下轮廓线的布置井分析其原因。368．闸基渗流的计算目的是什么?有哪些计算方法?各自精度和适用条件如何?369．改进阻力系数法认为任一流段的水头损失为，此式怎样推导来的?怎样进行阻力系数的修正?如何根据其计算结果绘制渗透压力分布图?怎样校核闸基抗渗稳定?370．铺盖的作用是什么?对铺盖有哪些要求?对铺盖材料有哪些要求?如何确定铺盖的长度?371．铺盖材料有哪几种?各自特性如何?其适用条件是什么?如何确定铺盖厚度和构造?*372．当需要铺盖兼作阻滑板时，常采用混凝土或钢筋混凝土作铺盖材料。怎样设计才能保证阻滑板能协助闸室稳定呢?373．试论在闸踵和闸趾设板桩的水闸，在有无抽水设施的条件下其扬压力大小和分布?设置抽水设施的条件是什么?374．与水平防渗比较，垂直防渗效果如何?垂直防渗有哪几种形式?如何确定它的深度和厚度?其适用条件如何?375．试述高喷(定喷)板墙防渗的设计和施工特点。376．齿墙和截水墙的作用有什么不同?各自的尺寸如何确定?各适用什么情况?377．水闸的排水设备和反滤层一般设置在什么地方?如何设计?*378．近年来，土工织物在土石坝、水闸等工程实践中常用于防渗、排水、反滤。如何用于水闸呢?379．绘图说明减压井的构造和适用条件。380．闸室是水闸的主体，它由哪几部分组成?各部分的主要作用是什么?381．闸室结构形式有哪几种?各自的适用条件是什么?392．试根据不同分类方法说明闸底板有哪些类型?对它们有哪些要求?怎样布置?383．闸墩的布置原则和设计要求是什么?闸墩有哪几种形式?优缺点如何7 384．选择闸墩形式和设计其尺寸时各应考虑哪些因素?溢流坝和水闸闸墩有何异同点?385．水闸闸门形式选择和布置各应考虑哪些因素?可采用哪些措施使闸门不承受冰压力的作用?386．胸墙有哪些形式?如何选择?怎样进行设计?387．水闸为什么要设交通桥和工作桥?梁系结构有哪些形式?怎样选择和拟定尺寸?388．水闸在哪些地方必须分缝?缝的间距和缝宽各为多少?为什么?389．为什么对具有防渗要求的缝均应设止水?护坦区的分缝要不要设止水?为什么?390．试述水闸垂直和水平止水的布置。如何使水闸的所有止水形成完善的封闭系统?391．水闸工作闸门的位置影响闸室稳定和应力分布，如何选择闸门位置改善稳定和应力?392．除验算沿地基面抗滑稳定外，有时须要验算深层抗滑稳定，“有时”的条件是什么?393．对水闸闸室必须进行哪些情况下的稳定验算?各计算情况应包括哪些荷载?394．水闸闸室稳定验算如何选择闸室单元和滑移面?如何选择计算公式和计算参数?395．抗滑稳定安全系数若不满足《规范》的要求，有哪些改善稳定的措施?396．控制水闸地基沉陷的目的是什么?怎样选择沉陷计算点?怎样计算地基的沉陷值?为了减少不均匀沉陷，可采取哪些措施?397．地基失稳和沉陷过大的主要原因是什么?对一般地基应怎样解决？对不满足要求的软粘土和松沙地基应如何处理?398．闸室结构计算有按整体和攒构件两类计算方法，请说明各自的优缺点。399．试述平面闸门门槽的应力分析方法。400．试述弧形闸门牛腿及其附近闸墩的应力分析方法。401．整体式闸墩和分离式闸墩应力计算有什么异同点?402．整体式平底板应力计算有倒置梁和弹性地基粱法，试述其途径和适用情况。403．试述应用弹性地基梁法确定地基应力和梁内内力的方法和步骤。整体式底板不平衡剪力是怎样产生的?根据什么条件计算不平衡剪力?闸室不平衡剪力怎样分配给闸墩和底板?*404．底板计算的弹性地基梁法，在具体什算弹性地基梁时又可分为郭氏法、文克尔法、链杆法、有限差分法等，试述各种方法的思路，适用条件和精度。405．当考虑弹性地基梁的边荷载时，应根据什么原则选择边荷载对底板内力的不利影响?最后如何配筋?406．反拱底板应力计算的要点是什么?在什么地方容易出现裂缝?原因是什么?407．胸墙计算时应考虑哪些荷载?按板和梁计算应力的要点是什么?408．水闸连接建筑物的作用是什么?409．水闸两岸连接建筑物有哪些布置形式?各自特点是什么?适用条件如何?410．水闸两岸连接建筑物有哪几种结构形式?出现各种各样结构形式的原因是什么?411．根据什么原则选择水闸与河岸连接建筑物的结构形式?各种结构设计的要点是什么?412．水闸上下游翼墙有哪几种布置方式?各自的优缺点和适用条件如何?413．上下游翼墙有哪些结构形式?选择形式主要考虑哪些因素?如何进行结构设计?414．水闸侧向绕流有哪些危害性?怎样计算?如何做好防渗和导渗设计?415．灌注桩闸、装配式闸、浮运闸和水力自动翻板闸，其结构和布置各有何特点?各适用于什么情况?*416．对比土基上的水闸和岩基上的溢流坝，说明土基上溢流坝的设计要点。417．各类水闸闸址选择应考虑哪些因素？ 418．学完本章后你是怎样理解水闸是下(含侧向)有渗流，上有急流的框体结构这点的?你又是怎样理解地基材料与水闸工作特点之间关系的?第七章河岸溢洪道419．在哪些情况下需要修建河岸溢洪道?河岸溢洪道有哪几种型式?它们各自的特点和适用条件是什么?420．将溢洪道分为正常溢洪道(主、副溢洪道)和非常溢洪道的原因是什么?它们各宣泄什么标准的洪水?在什么条件下可采用主、副、非常溢洪道联合泄洪的方式?421．正槽式溢洪道由哪几部分组成?各自的作用是什么?422．布置正槽式溢洪道需要有合适地形(垭口或平缓地形)，现今已放松对上坝料的要求，选用溢洪道还需要合适地形吗?423．正槽式溢洪道引水渠的作用是什么?对它有哪些要求?为满足这些要求，在平面布置、纵剖面布置、横断面变化、糙率选值等方面应如何考虑?424．正槽式溢洪道控制堰段主要有哪些堰型?各自有何特点?如何设计其形式?各自适用条件如何?425．试比较控制堰轴线呈直线、曲线、折线等形式堰的特点；试比较设闸门和不设闸门的控制堰的特点；试比较设平面闸门和设弧形闸门的特点。426．若低实用堰采用WES曲线，试分析堰面曲线与下游坡各种连接方式的特点。427．若溢洪道的堰形和水闸完全相同，根据两者的工作条件不同；分析两者的水流特征。428．选择溢洪道堰顶高程时应考虑哪些因素?为什么必须考虑这些因素?*429．确定正槽式溢洪道控制段的总宽时，试比较窄深式和宽浅式的优缺点和适用条件。430．正槽式溢洪道控制堰可硅在弱风化岩石上，渗流控制可采用防、导并重的设计原则。与前述闸坝渗流控制原则有何异同点?为什么？*431．试述正槽式溢洪道控制堰的稳定和应力计算方法。*432．正槽式溢洪道多采用弧形门作工作门，弧形闸门的支承结构有牛腿、长短锚块、钢梁、钢筋混凝土大梁。请分析弧形工作门的特点和适用条件。请分析各种支承结构的特点和适用条件。*433．正槽式溢洪道泄槽出现过哪些高速水流问题?产生过哪些危害?434．试述正槽式溢洪道泄槽平面和纵剖面布置的原则和方法。435．在什么条件下易产生冲击波?如何消除收缩段冲击波及其对下游泄槽的影响?如何削减弯道内冲击波和消除对下游的影响?436．由于空气与泄槽水流表面摩擦，破坏了表面张力，水流掺入空气，掺气有哪些影响?如何计算掺气水深以确定边墙高度?437．试分析溢洪道可能发生空蚀的地点。减免溢洪道空化空蚀有哪些措施?438．水流掺气减蚀的机理是什么?掺气空间和通气系统的布置方式有哪些?各种布置有何优缺点?如何做好其布置?439．如何正确设计控制堰、泄槽、消能段体形以避免空蚀?440．试述滥洪道泄槽的不平整度控制标准。*441．有哪些抗冲耐磨材料?按什么标准选择?如何做好配合比设计?442．为什么泄槽必须分缝，并做好可靠止水?泄槽与水闸、溢流重力坝的缝宽，止水材料及止水布置有哪些异同点?443．岩基和土基在泄槽衬砌分缝的底部都要设置可靠的排水系统，原因是什么? 构造如何?为什么要分段汇集排水?*444．消能设计标准；一等工程按100年一遇、二等工程按50年一遇、三等工程按30年一遇；校核标准不大于泄水能力的设计洪水标准，且不超过1000年一遇。为什么?445．哪些荷载作用于泄槽底板上?荷载的特点如何?在做好泄槽衬砌的防渗排水的条件下，如何确定底板厚度?446．溢洪道有哪些消能形式?哪些是提高消能效果的?哪些是改变水流方向以利下游流态的?哪些是两者兼而有之的?447．溢洪道出口消能一般采用挑流消能，有时采用底流消能，为什么?448．在有闸门控制的溢洪道中，在什么情况下可以不设检修闸门?449．试述挑流消能工的特点、型式选择原则和体形设计。为了保证鼻坎安全，不少工程设置了防淘墙或防淘柱，如何设计其尺度呢?450．试述侧堰式、井式、虹吸式滥洪道的结构特点、水流状态、工作特点及适用条件。451．井式溢洪道肯定用隧洞泄水，侧槽式溢洪道可能用隧洞泄水，两者洞内水流特点是什么?为什么?452．对非常泄洪设施有哪些要求?*453．非常泄洪设施包括非常溢洪道、自溃(引冲、漫顶、爆破)坝工。你认为在什么条件下应考虑设置非常泄洪设施?应怎样选择泄洪方式?怎样进行水力学和结构设计?454．滥洪道布置在面板堆石坝坝肩，在溢洪遭设计中应注意哪些问题?455．在混凝土面板堆石坝坝身布置溢洪道(已有两座)，坝体和溢洪道设计各应注意什么问题?其关键是什么?第八章水工隧洞456．什么叫水工隧洞?它的结构特点是什么?457．水工隧洞有哪些用途?按水流状态划分有哪两类?泄水隧洞的工作特点是什么?为什么有这些工作特点?458．有压和无压泄水洞分别设置哪些用途的闸门?各自的应用条件是什么?如何保证其应用要求?459．如何布置有压和无压泄水隧洞各种用途的闸门及其附属设施?460．选择水工隧洞洞线的原则和要求是什么?461．低流速泄水隧洞和正槽式溢洪道泄槽的转折段都采用圆弧曲线，它们的交角、转弯半径、上下游直线段长度各如何确定?两者的要求不同原因是什么?462．有压和无压泄水洞的洞线与岩层走向的交角有什么要求?为什么?对进出口和洞身的岩层覆盖厚度有什么要求?要求不同的原因是什么?*463．有压泄水洞和引水发电洞对岩层覆盖厚度的要求是什么?464．无压和有压泄水洞对其底坡有什么要求?如何正确选用底坡呢?465．有压泄水洞通过地下水位高的地段时，可利用外水压力抵消部分内水压力以减薄衬砌厚度，达到经济目的。对不对?为什么?466．采用无压泄水洞时，怎样设计才能保证其处于明流状态?467．由于泄水洞可以根据荷载组合情况做好衬砌，所以可以任意通过坝基、坝肩和其它建筑物的地基，对不对?为什么?怎样正确设计?468．泄水洞进口建筑物由哪些部分组成?各部分的作用是什么?469．进口建筑物有哪些类型?各自的优缺点和适用条件是什么?470．用什么办法可以减小检修闸门的启闭力?操作检修闸门的步骤是什么? 471．充水平压的方法有充水阀和平压管两种，试分析用于深式泄水洞的各自优缺点。472．泄水洞竖井式进水口中有干式和湿式两种，各有何优缺点?作用荷载有何不同?怎样选择呢?473．泄水洞有多种断面形式，试分析影响断面形式选择有哪些因素。为什么有压洞一般采用圆形断面?而无压洞多采用城门形断面?城门洞的高宽比怎样选择?474．在计算泄水洞过水能力时，无压洞要考虑进口的过水能力和洞身的输水能力(i>；‘是落水曲线)，而有压洞有长短之分，为什么?试用已学水力学课程内容进行判别和计算。475．洞身衬砌的作用是什么?衬砌材料和类型有哪些?试根据内力特点和材料特性选择衬砌材料和结构型式。476．隧洞衬砌为什么要分缝?如何分缝?分缝如何止水?477．水工隧洞的灌浆有哪几种?各自作用是什么?如何确定灌浆要素?478．无压和有压泄水洞各应采取哪些排水措施?479．“龙抬头”布置方式适用于什么情况?设计中应注意哪些问题?480．泄水隧洞有哪些高速水流问题?*与前述泄水重力坝、拱坝、溢洪道的高速水流问题有伺异同?为什么?481．有压泄水洞在不泄水时，常用进口处的事故检修门挡水，这有什么好处?对隧洞衬砌是否有影响?影响如何?试述事故检修门对工作条件的要求。482．有压和无压泄水洞常在哪些地方易发生空化空蚀?防止和减免空蚀有哪些措施?和其它泄水建筑物的措施相比较有哪些不同?为什么?483．有压和无压泄水洞设计掺气槽的条件、位置，形式、尺寸、通气系统等与其它泄水建筑物有哪些异同点?为什么?484．若泄水隧洞泄水流量集中，水流方向与河床水流方向交角较大，隧洞消能有哪些特点?有哪些改善型式?试述各形式的特点和适用条件。*如何设计消能型式?485．泄洪洞和发电洞相结合有哪些布置方式?各自优缺点和适用条件是什么?486．围岩地应力对隧洞设计和施工有什么影响?与隧洞洞线选择和隧洞布置有何关系?487．把围岩看成衬砌的边界条件时：什么叫山岩压力?有哪些计算方法?各适用什么条件?规范规定采用什么计算方法?488．把围岩看成结构物或部分结构物时，应如何计算应力场呢?489．何谓弹性抗力?弹性抗力系数的物理意义是什么?为什么要引入单位弹性抗力系数?上述两者如何换算?*490．试根据芬诺公式分析隧洞开挖后，围岩应力和应变的变化及分布的规律性。491．怎样确定隧洞衬砌外水压力计算值?492．分析衬砌作用荷载时怎样考虑回填灌浆压力和固结灌浆压力。其荷载图形呢?493．一般不考虑隧洞衬砌承受温度荷载和地震荷载，为什么?在什么条件下必须考虑?494．泄水隧洞衬砌计算时，常考虑哪些荷载组合?495．怎样推导公式？坚固岩层中的素混凝土衬砌隧洞，过去限制水头不大于20m为什么?496．在什么条件下圆形有压隧洞衬砌仅按均匀内水压力进行计算?按[σhl]/p＜0、[σhl]/p＞0、[σhl]/p＝0和K0/0.01E＜0、K0/0.01E＞0、K0/0.01E＝0考虑，如何确定衬砌厚度?497．为什么常将隧洞衬砌上的内水、外水压力分解为均匀和内顶部或外顶部为零的非均匀分布两部分?498 ．已知圆形隧洞在均匀内水压力作用下计算内力公式，如何计算仅有均匀外水压力或同时有均匀内、外水压力的内力?499．已知满内顶水重的弹性抗力图形，请对比绘制满外顶水压力的弹性抗力图形。500．有压圆形洞和无压城门形洞，考虑弹性抗力的条件之一是：圆形洞fk≥1.5，无压洞fk≥2.0。为什么两洞的要求不一样且无压洞要求高?501．圆形有压隧洞衬砌结构计算中常用到[σhl]和[σgl]，它们为何种抗拉强度?如何取值?502．隧洞衬砌结构有抗裂和限裂两种验算，如何选择和验算?两种方法的优缺点是什么?503．试述圆拱直墙式隧洞衬砌的静力计算方法。504．试述马蹄形隧洞衬砌静力计算方法。它和圆拱直墙式隧洞衬砌一样，事先假定抗力或反力图形，存在什么问题?有何改进途径?505．水工隧洞渐变段结构计算的要点是什么?*506．试述隧洞衬砌边值问题的基本方程和数值解法的要点。507．喷锚衬砌适用于什么条件?有哪些类型?各使用在什么条件下?508．喷锚衬砌用于永久泄水洞，允许流速仅为8m／s，用于导流洞可适当提高。原因是什么?如何改进?*509．试述喷锚支护的正确时间。*510．试述各类喷锚支护的尺寸如何确定。*511．泄水隧洞设计的主要技术问题是什么?如何充分发挥围岩作用而简化衬砌结构?第九章闸门与启闭机512．各种不同的取水、输水，泄水等建筑物中使用过哪些闸门?常用的有哪些闸门?试述各闸门的优缺点和适用条件。513．闸门设计时应满足哪些技术要求?哪些技术要求是在闸门设计、制定、安装和管理中完成的?哪些是必须采取辅助措施完成的?514．平面钢闸门有哪几种形式?试述其优缺点和适用条件。515．平面钢闸门的门叶由哪几部分组成?露顶和探孔闸门的结构布置有什么不同，为什么?516．露顶和深孔弧形门的主次梁、腿架布置有什么不同，为什么?*517．一般输、泄水建筑物若采用弧形闸门，则面板向高水位一侧；而船闸输泄水廊道则采用反向弧形门。为什么?518．平面钢闸门和弧形闸门各有哪些优缺点?适用条件是什么?无压泄水孔洞多采用弧形门的原因是什么?有压泄水孔洞视条件而选用于面门或弧形门。“条件”指的什么?519．怎样计算启闭力?如何选用启闭机?520．若多孔闸门有局部定挡开启的要求，请比较选用弧形门和平面门的优缺点。*521．多孔泄水建筑物，当只能整孔开启闸门运行时，请说明闸门的正确开启顺序和原因。*522．葛洲坝二江有27孔泄水闸，按6、9、12孔分成3个区域，在上游水位不变的条件下，若已知护坦尺寸和F游水位流量关系曲线，你能估计随下游水位变化的调度方式吗?*523．在确定多闸孔闸门调度方式时，应从哪些方面考虑?*524．某工程的闸门所受的总水平推力为70000kN，你认为应选择什么类型闸门?怎样解决你选择闸门的主要技术问题?*525．东江深式泄水洞采用偏心支铰支承弧形闸门，偏心支铰支承有哪些优缺点?适用于什么情况? *526．有什么办法确保闸门关闭时，闸门四周不漏水?*527．闸门发生震动有哪些原因?如何解决呢?528．闸门启闭机有哪些类型?各适用于什么条件?529．弧形闸门一般采用固定式卷扬机，而多孔下面门则多采用门式启闭机。为什么?530．什么叫单向和双向门式启闭机?各适用于什么条件?*531．若需要弧形闸门同步局部均匀开启，请提出编制程序任务或编制程序。第十章过坝建筑物、渠首和渠系建筑物532．水利枢纽中为什么要修建过坝建筑物?过坝建筑物有哪些种类?533．通航建筑物有哪几类?其工作方式和优缺点如何?534。船闸由哪儿个基本部分组成?各自的作用是什么?535．试述船队或船只的过坝程序。536．船闸有哪些类型?其适用条件如何?537．船闸的基本尺寸有哪几项?如何确定?船闸各组成部分尺寸如何确定?538．船队或船只过坝时间、船闸的通航能力和耗水量如何计算?539．船队过船闸和陆上交通有何矛盾?有哪些解决办法?各有何优缺点?540．试述船队进出船闸方式，并说明优缺点和适用条件。*541．葛洲坝采用“静水过船，动水拉沙，汛末拉沙，新淤勤拉”，解决上下航道淤积与过船的矛盾，且多年运行情况良好。请分析良好原因和对多沙河流建船闸的参考价值。542．船闸输、泄水系统有首部方式、纵横支廊道、等惯性等方式。请说明其布置、结构、优缺点和适用条件。543．船闸下闸首的人字门有单背腹和双背腹两种结构型式，请比较其结构、优缺点和适用条件。544．升船机有哪些类型?各有何特点?545．垂盲升船机有哪些类型?各有何特点?适用条件如何?546．斜面升船机的过坝装置有哪些类型?各有何特点?547．垂直升船机由哪几部分组成?试说明船只过坝的操作程序。*548．丹江口水利枢纽的斜面升船机采用内外轨、高低轮及摩擦驱动装置，试具体说明其布置和运行程序。549．选择通航建筑物应考虑哪些因素?布置时应注意哪些因素?*550．兴建长江葛洲坝和三峡水利水电枢纽工程，要求不断航或暂时停航，仅从通航建筑物布置角度论证通航建筑物的选择与布置。551．过鱼建筑物有哪些类型?各有什么特点?怎样布置?552．过木建筑物有哪些类型?各有什么特点?怎样布置?553．取水建筑物的主要任务是什幺?应满足哪些要求?应注意哪些问题?554．无坝取水应具备什么条件?怎样选择取水建筑物的位置?555．无坝取水有哪些形式?各怎样布置?各自的优缺点和适用条件如何?556．为了保证无坝取水方式顺利完成取水任务，常需局部整治河道。试述整治位置、内容、措施、优缺点和适用条件。557．在什么条件下必须采取有坝取水?如何正确选择有坝取水的坝址?558．有坝取水使坝址上下游发生了哪些变化?与蓄水枢纽相比较有哪些优缺点?为什么?给渠首取水带来丁什么问题?559．拦河建坝，利用环流(天然或人工)防沙入渠的取水布置方式有哪几种?怎样布置? 各有什么优缺点?*560．利用弯道凹岸布置取水建筑物，其前布置两套冲砂闸的方式有哪些优缺点?适用条件如何?561．分层取水的有坝取水工程有哪几种布置方式?各有何特点?适用条件如何?*562．底栏栅坝怎样布置?怎样布置和设计才能保证渠道取得清水?你能推导底栏栅坝泄槽的不淤公式吗?563．输水工程中为什么要布置沉沙池?应布置在什么地方?怎样确定沉沙池尺寸?怎样布置冲沙措施?564．有坝取水怎样控制取水流量?怎样制定取水的闸门开度曲线?如何自动控制闸门开度?565．渠系中用以宣泄多余水的溢流堰位置及其尺寸应如何设计?566．简述渠首闸、分水闸、排水闸的设计条件。567．试比较渡槽和倒虹吸的优缺点和适用条件，并分别说明其过水能力的计算方法。*568．渡槽的支承结构有排架、墩、拱(实体拱和空腹拱、普通拱和顶应力拱、无铰拱和三铰拱、连拱等)，试比较各自优缺点和适用条件，并说明其设计要点。569．渡槽槽身结构有哪些类型?试说明它们的优缺点和适用条件。570．试述倒虹吸的设计要点。571．涵洞分无压流、半有压流、有压流三种，请分别说明材料选用、进出口布置、结构计算和构造设计，并说明各自优缺点和适用条件。572．为什么要设置落差建筑物?有哪些形式?怎样进行跌水和陡坡建筑物的设计?*573．怎样计算连拱支承渡槽拱端支墩的抗滑稳定?*574．某渡槽轴线与风向垂直，试述在渡槽结构计算时如何选择风速和计算风荷载，槽身与支承结构宜采用什么连接结构。575．当渠道采用塑料薄膜或土工织物防渗时，怎样防止其老化?*576．在多孔隙粘性土地区修筑渠道，常发生塌滑事故的原因是什么?怎样防止事故发生?第十一章水利枢纽577．水利水电枢纽工程设计常分为哪几个阶段?各阶段的设计任务和内容是什么?578．水利枢纽工程建成后，对其上下游和附近地区的自然条件有哪些影响?579．水利枢纽可按功用、水头、坝型等进行分类，这样分类有什么作用?580．选择坝轴线和坝型各应考虑哪些因素?选择原则是什么?581．哪些因素影响泄水建筑物型式的选择?选择泄水建筑物型式的原则是什么?582．哪些因素影响水电站建筑物型式的选择?其选择原则是什么?583．哪些因素影响通航建筑物型式的选择?其选择原则是什么?584．试述水利枢纽布置的一般原则。你是怎样理解的?585．各类水工建筑物对其布置有哪些要求?这些要求之间有哪些矛盾?应如何解决?586．从哪些方面去分析比较井选定水利枢纽布置方案?*587．从水利枢纽工程布置的实例中你得到了哪些教益?*588．试总结说明土石坝、重力坝、拱坝等水利枢纽的典型布置。 第十二章水工建筑物的管理和原型观测589．为什么必须加强水工建筑物的安全管理工作?“安全”表现在哪些方面?安全管理的任务是什么?590．在水利枢纽和水工建筑物的设汁和施工过程中，在哪些方面应为安全管理创造必要的条件?591．管理一个水利工程应掌握哪些工程技术资料?592．试述水工建筑物原型观测和运行安全监测的相互关系和重要性。593．安全监测包括哪些内容?有哪些要求?594．渗流观测的内容是什么?常采用何种仪器设备?观测方法是什么?595．对于水平位移、垂直沉陷等岩土变形，都有哪些观测方法?采用什么仪器?如何布置和埋设测点?596．温度观测、缝宽观测、混凝土和钢筋应力观测用哪些仪器?应如何布置和埋没?597．怎样布置观测设备才能做到整体最优?598．图1为某重力坝变形观测仪器布置图，试分析布置的规律性和合理性。599．图2为某拱坝应力观测点布置示意图，试分析其布置的规律性和合理性。600．某混凝土面板堆石坝观测仪器布置如图3所示，试分析布置的规律性和合理性。“未埋设”有无影响呢? 图2 601．图4为某混凝土面板堆石坝测点沉降过程线，试分析其规律性和原因。 602．水工建筑物的工作状态应根据哪些方面和内容进行综合评价?评价应分为哪3种状态?各应如何处理?603．水工建筑物养护的主要内容有哪些?604．对水工建筑物养护的基本要求和基本原则各是什么?605．混凝土重力坝主要有哪些病害?其主要治理措施有哪些?606．混凝土拱坝主要有哪些病害?有哪些主要治理措施?607．碾压土坝主要有哪些病害?各应按什么原则治理?608．混凝土面板堆石坝有哪些主要病害?对面板裂缝怎样处理?609．溢洪道有哪些主要病害?如何防治?610．泄水隧洞有哪些病害?如何防治?*611．试比较观测资料分析的统计模型，确定性模型和混合模型有哪些优缺点?适用条件如何?*612．我国现代观测仪器有哪些改进?主要改进在哪些地方?第十三章综合思考题*613．单位荷载法(含单位内力法)的含义是什么?在水工建筑物结构设计中有哪些应用?*614．共轭点变位一致，即变形相容原理的含义是什么?在水工建筑物设计中有哪些具体应用?怎样应用的?*615．不平衡剪力的含义是什么?在水工建筑物和水电站建筑物设计中是怎样具体应用的?*616．刚体极限平衡法的基本原理是什么?有哪些基本假定?其公式的基本形式怎样表达?在各种闸坝、边坡等稳定分析中是怎样具体应用的?*617．水对水下建筑物产生哪些作用和荷载?它与其它荷载比占何地位?*618．有水头有通道势必产生渗流。试分析不同材料和不同结构的坝体，不同材料地基的渗流特点，并说明有哪些危害性。*619．为了防止或降低渗流的不利影响，在坝身，坝基和两岸山体中高水位侧做防渗形成屏障，在防渗下游做导渗措施，总是防导结合。请分析各闸坝的防导措施和主次关系。*620．所有防渗体的厚度均必须满足(△Hmax一防渗体上下游最不利水头差，[J]一防渗体材料的允许渗透坡降，δ—防渗体厚度)的要求。你能正确分析各种闸坝的[J]和△Hmax吗?*621．最大渗透坡降Jmax一般发生在防渗体的出口处和排水设备的入口处，若Jmax>[J]，则必须设置反滤层。设计反滤层的原则和方法均相同，但措施不同。试结合具体事例进行分析。*622．扬压力(或渗流力，在隧洞中称外水压力)对闸坝的应力和稳定均不利。试分析对不同闸坝的不利程度。*623．试述水利枢纽工程中泄水建筑物的类型、优缺点和适用条件。*624．泄水建筑物存在的水力学和高速水流问题有：过水能力、动水压力、脉动、空化空蚀、掺气、冲击波、不利流态(孔堰流交替、明满流交替、波状水跃、折冲水流)和动能转换的危害(冲刷、淘脚、淤积、磨损、雾化、掀起护坦板等)。试分析上述诸技术问题哪些是各泄水建筑物普遍存在的，哪些是特有的。*625．泄水建筑物有表孔、中孔、底孔之分，有有压和无压之分，试说明其计算公式和计算中必须注意的问题。*626．泄水建筑物为什么会发生空化空蚀?各发生在什么地方?其共性是什么? 如何判别可能会发生空化空蚀?*627．防止和减轻泄水建筑物边界发生空化空蚀的一般措施有：体形的合理设计、不平整度控制、抗蚀材料、掺气减蚀、闸门运用调度等6种方法。哪些是必须做到的，哪些是根据条件决定的?*628．掺气减蚀是行之有效的工程措施，规范规定当流速等于或大于35m／s后必须采用掺气减蚀措施；流速为30～35m／s之间视情况而定。为什么?为什么规定在不同掺气浓度下有不同的不平整度控制要求?*629．泄水建筑物在哪些情况下会发生冲击波?冲击波有哪些危害?如何减轻冲击波的不利影响?*630．脉动有哪些不利影响?就不同建筑物说明脉动对空蚀、振动(含共振)及荷载等的不利影响程度。*631．试分别就河床和河岸泄水建筑物泄流说明有哪些防止折冲水流的措施。*632，控制冲刷、淘脚、淤积在允许范围的标准是什么?工程措施有哪些?*633．对于下泄水流动能总是先消能后防冲，消防结合，一般以消能为主，为什么?有哪些消能防冲措施?各适用于什么情况?*634．温度变化对水工建筑物有哪些不利影响?混凝土水工结构有哪些发生温度变化的原因?对混凝土闸、坝、隧洞衬砌施工常采用温控措施(低温入仓、布置冷却水管通水冷却、碾压混凝土等)、结构措施等来解决。请说明不同闸、坝及隧洞衬砌各是如何采用这些处理措施的。*635．不同闸坝设计时，是如何考虑地震荷载的?所采用的公式有何异同点?*636．各种闸坝设计均需考虑荷载组合，组合原则、计算情况、荷载内容等，请分析它们有什么异同点?*637．试述水工建筑物的失稳状态、发生条件及控制措施。*638．水工建筑物抗滑稳定有哪些计算方法?各有何优缺点?*639．规范规定的水工建筑物的抗滑稳定有哪些验算公式?公式中各参数选择有哪些优缺点?*640．对各种水工建筑物都需要研究改善稳定的工程措施，你能以或公式说明思路和途径吗?能否以土石坝边坡稳定为例做具体说明呢?*641．用混凝土所浇筑的各种大型水工建筑物都需要设置横缝，其缝有窄缝和宽缝，又有临时和永久之分，试说明如何正确设计。*642．混凝土结构永久缝中常需设止水，试分别以挡水面和溢流表面为例说明止水的作用及其布置。*643．水工建筑物地基处理的原则是什么?试归纳不同闸坝对不同地基处理的一般方法。*644．水工建筑物均存在连接问题(与岸坡、与其它建筑物)。“连接”应解决哪些技术问题?哪些是普遍的?哪些是特有的?请分别以挡水建筑物与两岸、与泄水建筑物的连接为例做具体说明。*645．结构强度校核时需研究强度标准：重力坝不允许出现拉应力，拱坝按抗拉强度控制，水闸按闸踵与闸趾压应力比值控制，水工隧洞的钢筋混凝土衬砌和钢筋混凝土面板堆石坝的面板有限裂和抗裂两种标准。其原因是什么?*646．结构可靠度的含义是什么?在水工建筑物设计中如何应用?*647．在进行结构优化设计时，首先必须建立优化数学模型，其内容包括设计变量、目标函数及约束条件的确定，试说明不同水工结构优化设计的数学模型。 *648．水工建筑物存在病害是一种常见的自然现象。试分别以混凝土重力坝、土石坝为例，分施工期、幼年期、中年期和老年期，说明常见病害现象、病害原因和处理措施。*649．水利水电枢纽工程有河床并排布置泄水建筑和水电站的并列布置方案，有厂房位于坝内、坝顶溢洪的重叠布置方案，有厂房位于坝后，厂顶溢流或厂前挑流的布置方案，有泄水建筑物或水电站建筑物位于两岸或一岸的让位布置方案，试说明各自特点和适用条件。 第二篇《水工建筑物》习题第一章绪论1．请以三峡水利水电枢纽工程为例，说明水利工程的根本任务是除水害兴水利。2．当总库容为零时，请说明枢纽建筑物组成。3．拟建高50m的土石坝，形成总库容2.0亿m3、装机容量9.0千kW、灌溉面积20万亩的水电枢纽工程。试问该水利工程属几等?各主要、次要、临时建筑物属几级?4．下列哪些指标是确定水利工程等别的依据(打√)?哪些指标是提高挡水建筑物级别的依据(打O)?①水利兴利库容：②坝高；③总库容；④挡水建筑物类型；⑤水电站的装机容量；⑥水电站年发电量；⑦设计灌溉面积；⑧保护农田面积：⑨保护城镇及工矿区；⑩淹没损失；⑾过坝陆上交通货运量。第二章岩基上的重力坝5．某重力坝断面形状和尺寸如图5所示。大坝位于7度地震区，坝体材料容重为23.5kN／m3，求单宽坝段的水平地震惯性力Q0。用积分法、单位高度法、分块法求水平地震惯性力的分布与合力作用点高度C0，并与断面形心高度C作比较，说明不作用在形心的原因。6．某重力坝坝体尺寸和比较分析的坝基防渗帷幕、排水孔幕等布置如图6所示。请分别计算扬压力大小，并分析应采用的坝基防渗、排水布置和原因。7．若已形成从坝顶到坝基不透水层及从左岸到右岸不透水层的防渗帷幕和排水系统。这样的坝体，上下游坝面利地基面、横缝、空腹既是边界、又是边界；由于实体、宽缝、空腹重力坝的坝基结构不同，导致其扬压力作用和不同。 8．重力坝岩基渗流危害性有①、②或、③、，④等。采用的措施是：。9．扬压力对重力坝的和均不利。重力坝主要依靠自重满足和要求。10．重力坝坝基岩体若坚固完整且抗渗能力强，其地基采用降低扬压力，若节理裂隙发育常采用降低扬压力。11．岩基中的软弱岩体分为原生型和构造型两大类，其共同特性是透水性很小，属弱透水或不透水岩体，其防渗措施是。12．混凝土重力坝控制坝基渗流的目的，有控制、和大小，一般是控制。13．某重力坝上游坝面面向正西，坝址区的多年平均最大风速：冬季多正西风9m／s；夏季多东南风(偏角450)18m／s和正西风15m/s。求正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位时的相应计算风速。14．某重力坝库水悬移质含量为0.98kN／m3，泥沙容重为27kN／m3，求库水容重大小?15．(选择填空)核算某重力坝应力稳定时，当上下游均为相应的最高洪水位属；上游为最高洪水位、下游无水属；上游为设计洪水位、下游为相应尾水位属；上游为设计洪水位、下游为相应尾水位加地震属情况；上游为正常蓄水位、下游为相应尾水位属情况；上游为正常蓄水位、下游为相应尾水位加地震属情况，上游为正常蓄水位、下游无水属情况(A基本荷载组合，B特殊荷载组合，C不予考虑或不存在)。16．某工程以防洪为主，其重力坝荷载如图7所示。请改正荷载中错误。 17．已知实体重力坝坝体混凝土容重为23．5kN／m3，水容重为9．8kN／m3，坝与地基间的摩擦系数f＝0.7，要求的大坝抗滑稳定安全系数为1．05，试问：(1)当坝底扬压力折减系数分别为1.0和0.3时，坝的基本三角形剖面尺寸各是多少?(2)计算上述情况的工程量相差多少?(3)应如何按照实用要求修改基本剖面?18．请指出图8所示重力坝可能出现滑动的位置，并说明其原因。19．重力坝削面尺寸如图9所示。已知：①岩石的饱和容重为27.0kN／m3，坝与基岩间的＝1.0、＝0.7MPa，建基面下10.0m有水平软弱夹层，其摩擦系数f＝0.2，在坝趾区有倾向上游、倾角150的密布节理裂隙；②荷载只考虑自重(坝体自重8．3万kN)静水压力和扬压力；③扬压力在排水孔幕处折减系数为0．25；④地基岩体不能承受拉应力，允许抗压强度为30MPa⑤坝为2级建筑物，按规范规定选取抗滑稳定安全系数。 试问：(1)沿建基面和软弱夹层面的抗滑稳定安全系数为多少?(2)如果Kc<[Kc]，请提出可能的处理措施，并分析哪种措施更为经济合理。20．重力坝坝基软弱夹层如图10所示。试计算在图示荷载作用下，坝基的抗滑稳定安全系数；若不满足抗滑稳定安全要求，请提几种可能的处理措施，并分析其合理性。21．试说明图1l所示重力坝坝面A、B两点的两个主应力方向和其中—个主应力大小。22．试说明图12所示重力坝在库空时，A、B两点主应力方向和一个主应力大小。23．，当n>0时就肯定不会出现拉应力，对吗?为什么?24．某实体重力坝建基上存在直线分布扬压力部分，如图13所示。计算仅有直线分布扬压力作用下M点的应力分量σy、σx、τ和主应力σ1、σ2及其方向。25．浪压力荷载对中等高度以上的重力坝的坝体稳定和应力影响均不大，可以忽略，但对闸墩及低坝则必须考虑，为什么?26．重力坝坝基设封闭帷幕如图14所示。若已知②、③作用下的坝内应力计算公式，请变化为④作用下的应力计算公式。27，某重力坝如图15所示，属三级建筑物；坝身采用C10#混凝土，容重为23．5kN／m3；基岩为砂岩，极限抗压强度为50MPa，淤沙浮容重为8．2kN／m3，内摩擦角为80 ；坝体与基岩间＝1.1，c＝0.6MPa，按8度地震设防，库区多年平均最大风速为9m／s(垂直坝面)，校核、设计、正常蓄水位的吹程分别为1．0km、0．9km，0．8km，排水孔处的扬压力折减系数为0.25，各种水位如图示。水库以防洪为主。荷载组合按规范规定。计算任务：(分别做手算和电算)(1)各荷载组合的抗滑稳定安全系数；(2)各荷载组合的边缘应力和基本荷载组合情况下，建基面五个等分点上的应力分量及主应力大小和方向；(3)根据重力坝稳定、强度、经济标准分析坝剖面的合理性及改善措施。28．某重力坝剖面和尺寸如图16所示。请根据堰顶高程按WES曲线修改为溢流坝剖面，并用1：500比例在方格纸上画出；若在正常蓄水位时(57．0m)要求该闸门在0．1H局部开度情况下运行，请核算会不会发生空化空蚀?若可能发生空化空蚀，你将如何设计呢?29．泄水重力坝存在的水力学和高速水流问题有：、、、、等，在大孔口中可能出现交替现象，在深式泄水孔中可能出现交替现象，若泄水建筑物布置不当，则可能出现水流。此外下泄水流具有巨大动能，会引起、、，影响工程和工程效益正常作用等。30．由于掺气减蚀技术措施具有良好的防止空化空蚀的作用，所以可以降低对体形设计、不平整度控制、抗空蚀材料、闸门控制调度等诸方面的要求。对不对？为什么? 31．某溢流重力坝堰顶高程、上下游最高水位、坝坡如图17所示，拟采用WES曲线和鼻坎挑流消能。请拟定过水边界的全部尺寸(含切点)。32．冲击波发生在、、、等情况下，在溢流重力坝中冲击波并不严重。33．有压和无压泄水孔(洞)常布置通气孔和平压设备，请填下表说明其作用。34．某溢流重力坝为2级建筑物，堰顶高程65．2m，下游鼻坎高程17m，挑角250。50年—遇洪水，下游单宽流量为80m3/s·m，上游水位为80m，下游水位为10m(地面为0m)；100年一遇的相应数据为100m3/s·m、83m、13m；500年一遇则为130m3／s·m，85m、15m；坝趾下游为节理裂隙发育的花岗岩，请校核挑流消能的安全性。35．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，采用向键槽；要求传递水平向剪力时，则采用向键槽。36．某溢流重力坝墩中分缝，工作闸门和帷幕灌浆如图18所示。试画出横缝的止水布置。37．如何验算重力坝岸坡坝段的稳定性?常用哪些措施提高其稳定性?38．重力坝坝基低变形模量(例1000MPa左右)对坝体和坝基的应力分布有利，能降低坝踵拉应力或拉应力转为压应力，为什么?39．重力坝的岩基开挖已达到设计开挖高程，其下岩体变形模量低(例3000MPa)、透水性大(例10-3cm／s)，是否继续开挖(若强度已达到要求)?为什么?40．某溢流重力坝(图19)，坝高115m，地处气候温和地区，拟采用碾压混凝土施工，请选择Ⅰ～Ⅵ区的混凝土标号，并请做Ⅳ区的碾压混凝土配合比设计。 41．碾压混凝土重力坝大面积快速施工与工作条件、孔口布置、地基性质、枢纽布置等方面存在哪些矛盾?你认为如何改进?42．重力坝存在哪些病害?原因是什么?怎样设计才能避免这些病害?43．氧化镁微膨胀混凝土、硅粉混凝土、钢筋混凝土、钢筋硅粉混凝土、聚合物浸渍混凝土等在重力坝中有哪些应用?为什么要应用这些材料?44．如图20，某重力坝上游面坡度为1：n，某点压应强度为pu，泥沙高度为hs，浮容重为γs，上游面水平正应力为σyu，求该点的两主应力的大小和方向。若淤沙内摩擦角φs＝0，其主应力大小和方向呢?45．某重力坝孔中分缝，工作闸门位置和防渗帷幕位置如图21所示。请在图上画出横缝止水位置。46．某发电枢纽，其引水坝段如图22所示。为解决粗砂过机问题，在其紧邻左侧非溢流坝段(宽18m)内布置冲砂孔，若新淤勤拉，φs＝60，请画图表示冲砂孔布置高程。 47．国际大坝会议安全委员会编制的《大坝安全准则》规定：“由于水库诱发地震的可能性，100m或超过100m的高坝或大于l0×l08m3的水库，即使在无历史地震的地区内，设计中也应计入地震荷载。在这种情况下，有关设计地震的特性由设计确定经政府机构批准。”请对照我国抗震设计规范之规定，应如何确定设计烈度?48．世界各国已建和在建的碾压混凝土坝，胶结材料用量的多少可分为哪3种类型?各自材料用量是多少?各有何特点?而1987～1988年，两年间建成了19座碾压混凝土坝，其中18座为中等或高胶结材料用量的碾压坝。为什么?49．碾压混凝土重力坝的高宽比：国外有些坝为0.6，我国为0.7～0.9，原因是什么?你有何改进建议?50．碾压混凝土重力坝上游防渗结构有哪6种?各自结构是什么?各有什么优缺点?你认为应如何改进?51．碾压混凝土重力坝横缝间距很大，有的甚至不分缝。请说明原因和存在问题。 *52．某重力坝坝高50m，其他尺寸和水位如图23所示。①坝体混凝土容重γ假定为正态分布，mγ=23kN／m3，变异系数Vγ=0.03；②混凝土抗压强度Rh假定为对数正态分布，mRh=15MPa，VRh＝0.279；③摩擦系数假定为正态分布，mf=0．7，Vf=0，131；④水位H取以坝底高程为零的相对高程，假定为对数正态分布，mH为正常高水位47．5m，水位变动范围为正常高水位上2.5m、下10m，即极差12.5m，并假定坝是百年一遇洪水校核，VH=0.03；⑤扬压力按上游水位47.5m、下游水位5m考虑，坝基有防渗帷幕和排水孔幕，排水孔中心距坝踵7m，α=0.25。假定为对数正态分布，Vw=0.025。要求：(1)求抗压极限状态；(2)求抗滑稳定极限状态。*53．某宽缝重力坝工程实测C点应力如下表所示，请进行回归分析(以拉为正，单位kg/cm2)，并说明其规律性。第三章拱坝54．按分载法理论，薄拱坝将承受的所有荷载的主要部分通过水平拱圈的作用传给两岸岩体，故坝体安全主要取决于两岸坝肩岩体的稳定性。为什么?55．地形条件往往是决定拱坝结构形式、工程布置以及经济性的主要因素。地形条件主要指、与、平面形状、、。56．一般来说，拱圈的曲率相对较时，曲率半径就相对较，拱圈内的弯矩较。(大、小)57．做应力分析时，应考虑情况；作稳定分析时—般考虑情况。(温升、温降)58．拱坝的水平拱圈在温降时，拱圈将向变位，相当于拱圈承受向的均匀水平水压力所产生的变位；(上游、下游) 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，而轴向力则；(相同、相反)拱冠上游面受，下游面受，拱端上游面受，下游面受。(拉、压)59．拱坝稳定温度场如图24所示，请选择灌浆分区和分区的灌浆温度。60．均匀温度变化Tm是温度荷载的部分，等效线性温差是温度荷载部分，而非线性温度变化。Tn仅对局部应力有影响。(主要、次要)61．采取柱状法施工，最后封拱的拱坝，自重荷载只在梁向引起和，由梁单独承担，不参加变位调整；而边浇筑边封拱施工的拱坝，自重荷载在拱圈和悬臂梁上均产生和，应由拱、梁共同承担。计算时还可近似假定自重由梁承担，但产生的参加变位调整。62．扬压力对拱坝应力影响程度视坝高，拱厚而定，对于一般薄拱坝的应力影响很小，可以忽略，而对坝肩岩体稳定影响很大。因此，和重力坝一样必须做好防渗和排水。为什么?63．《混凝土拱坝设计规范》(SDl45—85)规定：对于基本荷载组合允许拉应力为MPa；对于特殊荷载组合允许拉应力为MPa当考虑地震荷载时，允许拉应力可比静荷载情况适当提高，但不超过％。64．U形河谷宜布置拱坝；V和Ц形河谷宜用、的双曲拱坝；现代拱坝的体形趋向于采用变曲率的。变曲率拱的形式主要有拱、拱和拱等。上述几种变曲率拱坝与单心拱坝相比较，不但对拱座稳定有利，而且应力状态也较好，从而可以节省坝体工程量。65．拱坝体形设计的指导思想是：在同时满足坝体和要求以及有利的前提下，使工程的总体效果最好。总体效果最好的含义是、、和。66．影响拱坝应力和稳定的体形参数很多，主要有拱冠梁上游面的、拱圈及等。其中拱冠梁剖面的(即坝厚)及其是影响拱坝体积和应力的关键。67．拱坝布置(1)要求①学会初拟拱坝厚度；②掌握拱坝平面布置的原则、基本方法和考虑因素。(2)资料①坝址地形图见图25；②拱坝坝轴线河谷断面的地质条件为：覆盖层厚2．om，其下为水平状的厚层灰岩；⑧坝高80m(底635m，顶715m)；④正常蓄水位710．om，设计洪水位712．5m，校核洪水位713．95m，相应下游水位635m、640．0m、650m。 (3)成果要求①拱坝平面布置(包括圆心轨迹线)；②拱冠梁和岸边悬臂梁坝段的断面图；③拱坝的主要尺寸表。68．表1给出了拱端力系和变位，请填出变位系数，并写出{△}＝[F]{X}。69．请填写表2。70．请填写表3。表3拱坝各计算方法考虑变位拱轭点内力HVrVzMrMzMs变位线变位△s△r△z△s△r角变位θrθsθrθzθs拱轭点变位△s△r△zθrθzθs纯拱法 考虑径向变位拱冠梁法考虑扭转拱冠梁法简化拱冠梁法拱梁法有限元法71．请改正图26中错误，并说明改正原因。72．某双曲拱坝最大坝高48m，其中溢流坝高45m，溢流水头2.5m，河谷断面呈V形，拱坝各层拱圈几何特性列于表4，拱冠梁剖面见图27。坝基为花岗岩，变形模量Ef＝1.4×104MPa，坝体材料为小石子混凝土砌块石，容重22kN/m3，线膨胀系数α=0.8×10-5。坝高淤积泥沙高程196．0m，淤积浮容重为11kN／m3，淤沙摩擦角φ=200。考虑荷载为水平水压力、泥沙压力和坝体均匀温降，温降度数按公式计算，忽略扬压力和竖向水重。要求：分别用纯拱法、拱冠梁法(手算和电算)计算坝体应力并对计算结果进行分析。表4 拱圈特性表断面编号高程（m）拱厚（m）平均半径（m）半中心角φA（度）1233.503.3030.752.02218.754.1526.7565.43207.505.0019.9062.54196.255.8014.5556.05185.007.0010.5040.073．单位三角形荷载、单位力作用下的弯矩和剪力如图28所示。请推导a11。74．坝肩岩体滑动的主要原因：—是岩体内存在软弱结构面或阻滑岩体体积变小，二是拱端力系和扬压力的合力方向对滑动面不利。为什么?75．对比重力坝改善稳定措施、原理和适用条件，分析拱坝改善坝肩岩体稳定问题。76．泄水布置是拱坝枢纽布置的关键所在，拱坝消能防冲又是拱坝泄水布置需要进一步研究的主要课题。为什么?77．拱坝枢纽的泄水方式有河岸隧洞、河岸溢洪道和坝身泄水等，而坝身泄水是拱坝枢纽的主要泄水方式。为什么?78．拱坝泄水方式和布置的选择与洪水特性、水库调节性能、应用要求、坝型和坝高、枢纽布置条件等有关。有什么关系呢?79．修建拱坝所用混凝土要满足强度、抗渗性、耐久性和其它特性的设计标准要求。由于拱坝尤其双曲拱坝的坝身薄、在有些部位存在拉、压异向受力状态及温度荷载作用大等特点，所以拱坝的混凝土标号和水灰比设计应充分考虑上述特点。如何考虑呢?80．由于拱坝一般布置在窄探狭谷中，坝身泄水有向心集中的特点，因此，消能防冲是拱坝的主要技术问题之一。试分析常用消能措施的特点和适用条件。81．拱坝不设永久性横缝．而设置竖向键槽的临时缝，待坝体冷却到灌浆温度进行横缝灌浆，把拱坝连成整体。为什么?82．拱坝设周边缝主要有三大好处：①松弛坝体周边部位的应力，特别是拉应力，②用垫层作为过渡，对结构布置和应力状态都有好处，还可将坝体做成对称且合理的形状，⑧坝体可做的更薄，一般厚高比在0.1左右，为什么?83．梅花拱坝设置周边缝发生了滑动破坏，而最高的英古里拱坝设置周边缝安全运行，还有一些拱坝仅在底部或在一定高程以下设半周边缝且安全工作。试分析其原因?84.什么叫膨胀缝?为什么有的拱坝设置膨胀缝?85．与混凝土重力坝相比，拱坝坝内廊道有不同特点。坝高90m 以下仅设一层廊道或在垫座、底塞中设廊道；坝高大于90m时可在多层设廊道(层高20～50m)。廊道断面可采用窄高方圆形，廊道布置应避开最大拉应力区。为什么?86．拱坝坝基处理的目的在于改造岩体性质。利用和改造岩体的工程措施一般为：挖、填、锚、灌、排。与重力坝比较有何差别?87．综合考虑岩体的固有力学性质及其处理措施后，经过强度和稳定校核，才能确定建基面的合理位置。为什么?88．从已有的地基变形对拱坝坝体应力影响的研究成果表明：只要Ef/Eh≥1／4，坝基变形对坝体应力的影响并不重要，但是坝基变形必须是均匀的。一般认为：为了提高岩体的完整程度，提高岩体变形模量及整体强度，常采用固结灌浆。怎样掌握固结灌浆的标准呢?89．请分析对整个和局部坝基面进行浅孔和深孔固结灌浆的优缺点和适用条件。90．拱坝坝基防渗处理的日的、原则、方法同重力坝。常用浆材有一般水泥、湿磨水泥、C水泥、超细水泥和各种化学浆材。为什么?91．处理拱坝坝基软弱夹层的措施有哪些?92．拱坝的外部观测包括对坝体和坝基进行、、、以及、的观测；内部观测包括、及观测；此外，还有地震、水力学观测等。93．拱坝必须注意坝基观测：首先是蓄水观测，其次足注意观测的时空连续性和整体观测。为什么?94．拱坝虽是安全度很高的坝型，但仍有工程失事。若坝基渗漏、洪水漫顶，坝体破坏、地震等不是主要失事原因。什么是主要原因呢?95．怎样利用可靠度理论分析拱坝安全?*96．法国奥特法瑞斜(薄)拱坝建在左右岸不同弹模(右岸20×103MPa，左岸6×103MPa)地基上，计算中未考虑升降温影响，运行中左岸出现了—组倾角450、向岸内延伸的平行裂缝。请分析产生裂缝的原因和改善措施。*97．法国托拉双曲拱坝建在厚而密实的花岗岩地基上，该地区气候炎热，坝厂游面朝南。拱坝下游拱端产生很大拉应力而裂缝。试分析裂缝的原因。*98．法国马尔巴塞拱坝建立在节理、裂隙发育的片麻岩地基上，未作灌浆，失事时上下游水位差仅20m，有人认为失事原因是坝扬压力引起的。试分析失事原因。99．1981年我国某一周边缝拱坝失事。通过检查、试验，分析失事原因为：坝体所承受的力传到两岸缝面，此时上滑力占优势，坝体沿缝面向上游滑动而失事。请提出措施避免失事。100．有的拱坝修建在河谷宽高比大于6的河流上，试分析坝体应力、坝肩岩体稳定和经济性。*101．国外修建了很多非对称拱坝，例如瑞士的里恩、墨西哥的圣·罗萨、澳大利亚的戈登、日本的雨姆和新丰根拱坝等。试分析其受力条件及设计中必须注意的问题。*102．国外有些拱坝建在弹模低(例Ef/Eh为1／10～1／15)、抗压强度低(例坝高203m，基岩强度26．4MPa)的岩体上，至今仍在安全工作。试分析其变形和应力?103．意大利的肯肯诺I拱坝是一个厚拱坝，坝高172m，河床和右岸Ef＝5000MPa，左岸为17500MPa；法国的鲍脱重力拱坝，上部为云母片岩，下部为片麻岩，两者弹模相差l0倍；日本的一懒双曲拱坝，坝高130m，坝基右岸为硬砂岩，左岸为砂页岩互层等。请分析不均一坝基上建拱坝的坝体受力状态。104．瑞士的康特拉双曲拱坝，坝高220m，坝基为片麻岩，有一顺河断层，宽度3～4m，错距10m，因破碎带已胶结，未作特殊处理。相类似的还有十几个工程。试分析坝基存在断层和较多裂隙的处理方法。105．试分析三心拱拱坝的优缺点和适用条件。 106．试分析抛物线拱坝的优缺点和适用条件?107．国外有些工程采用椭圆拱拱坝，最高的是瑞士的康特拉双曲拱坝，坝高220m，水平拱采用椭圆短轴一侧的弧线，曲率半径在拱冠处较小，向拱座逐渐加大。试分析椭圆拱坝的优缺点和适用条件。108．试分析对数螺旋线拱坝、斜拱坝、三铰拱坝、滑动底缝拱坝、装配式拱坝、预应力拱坝等的优缺点和适用条件。第四章支墩坝109.在条件适宜时，支墩坝能节省工程量、减少投资和缩短工期。为什么?110.针对已建大头坝的劈头裂缝、抗震和地基处理问题，有哪些有效而妥善的处理111．支墩坝的基本尺寸包括上下游坝坡、坝高和支墩厚度。基本剖面尺寸确定原则同混凝土实体重力坝。原则是什么?如何具体确定?112．支墩坝抗滑稳定分析时：当面板与支墩成刚性连接时，应取一个为计算单元；当面板与支墩之间不能保证整体连接时，则采用一个为计算单元。113．大头坝的头部较大，在头部与支墩的接触面上多采用结构措施，使其与支墩起整体作用。此时头部在稳定计算中作用较大，按整体计算。为什么?114．支墩坝的强度控制标准同重力坝。但应考虑纵向和侧向荷载组合情况，为什么?侧向允许出现拉应力但应控制在允许范围内，为什么?115．当支墩坝承受侧向荷载，如侧向水压力、侧向土压力、地震荷载时，要进行支墩的侧向稳定校核。当不满足要求时，可在支墩间设置或或改单支墩为。116．对高而薄的支墩或跨度大而薄的连拱进行纵向弯曲校核有时是必要的。“有时”的条件是什么?117．在进行支墩坝、重力坝、拱坝或支墩坝之间比较时，应在保证工程具有同等安全度的前提下进行。为什么?118．除低坝外，各类支墩坝均要求修建在岩基上。对不对?为什么?119．由于支墩坝所具有的结构特点和工作条件，其遇到坝基深层滑动的机会较重力坝为多。为什么?在上述情况下不仅有顺流向的抗滑稳定问题，还需校核侧向及其它组合方向的抗滑稳定安全度。为什么?120．对比重力坝和拱坝，阐述改善支墩坝稳定的措施。支墩坝采用扁千斤顶在坝趾加力的工程相对较多。为什么?121．作用在支墩坝上的荷载通过挡水面板传给支墩，再由支墩传给地基。支墩坝的安全决定于支墩和地基的可靠性。对比重力坝对地基的要求、处理内容、原则、方法，分析支墩坝的地基处理问题。122．由于面板薄和支墩间空腹大，支墩坝的扬压力已经很小。为什么美国还规定：需设置有效的防渗帷幕和钻孔排水以减少扬压力?第五章土石坝123．试从稳定性、工程量和施工等条件分析：①为什么均质坝不宜用于高坝。②为什么修建高坝多采用含砾粘性土防渗和石碴坝壳。⑧为什么混凝十面板和含砾粘性土斜心墙坝是在高坝中很有发展前途坝型。并说明各自的结构特点和适用条件。124．防渗土料有纯粘性土和含砾粘性土，试比较对它们的要求和它们的特点。 125．设计土石坝时应尽量利用开挖料上坝，并按照它们的粒径、抗剪强度、渗透性、压实性能等特点配置在坝体断面的适当位置，这是达到安全与经济的重要手段。为什么?126．根据塑限和饱和度计算粘性土干容重后再乘以施工系数则可计算出设计于容重。请分析设计干容重、自然于容重和碾压机械的关系。127．如何正确选择防渗体和坝壳材料的干容重，才能达到减小蓄水初期和稳定渗流期防渗体和坝壳间的沉陷差，防止出现纵向和水平向裂缝的目的。128．从稳定、强度、变形和防渗等方面看，什么情况下粘性土防渗体与坝壳间需要设置过渡层?过渡层的作用是什么?宜采用哪类材料?129．土石坝波浪爬高大于波高的原因是什么?130．设坝基和均质坝坝身材料的渗透系数分别为KT、K，KT>K与KT＝K相比，坝内浸润线将。(抬高、不变、降低)131．当不透水地基上的均质坝坝身土料的渗透系数由1．5×l0-6cm／s变成1．5×10-4cm/s时，坝内浸润线和渗流量怎样变化?为什么?132．什么叫渗透坡降?设斜墙内有一条流线AB，如图29示，AB长1.7m，求AB间的平均渗透坡降?133．渗流在防渗体出口处及排水体入口处，坡降最大，为防止变形，当J[J]（[J]）为允许渗透坡降)时，必须设置。134.为防止渗流的有害作用，土石坝和混凝土坝一样采用先防渗、后排水(土石坝是导渗)，防导结合，但以防为主。为什么?135．某斜墙土坝采用图30布置，分析不合理的原因? 136．已知筑坝材料的土粒容重为27.0kN／m3，饱和度Sr＝0.9，土料自然含水量为20%，求该土料干容重rd?137．正常运行情况下计算地震的土坝边坡稳定时，铅直地震惯性力取向方向；对上游坝坡，水平地震加速度向游方向，水平地震惯性力为向游方向；对下游坡则相反。138．某水库设计和校核洪水位分别为118．7m和120．0m，相应吹程分别为2．0km和2．5km，坝址区多年平均最大风速为18m/s。该工程拟取混凝土重力坝和土坝做比较，混凝土重力坝上游上部坝坡1；0．1：土坝为l；3，干砌石护坡，2级建筑物。各自坝顶高程为多少?若坝建基面高程为50m，且位于7度地震区，各自坝顶高程为多少?139．请根据以下原始资料选择坝型，拟定坝体轮廓尺寸(含排水设备)。①河床基岩0m，地基表面5m，该5m厚为砂砾石覆盖，干容重rd＝21．6kN／m3，k=1.5×10-6cm／s，φ=400，C=0。岩基为弱风化岩层k=10×10-6cm／s。②坝址区上游1～0.5km范围内有丰富的重壤土，压实后干容重为16．2kN／m3(w＝20％)，k=3.5×10-5cm／s。坝址下游1~2km范围内河床有丰富的砂砾石，压实后rd=21.6kN／m3，k＝1.5×10-2cm／s，φ=420；两岸有供开采的乍富的花岗岩风化料，压实后rd=21.0kN／m3，k=3.0×10-2cm／s，φ=420。③水位规划指标为：正常高水位70．0m，相应尾水位5．5m,设计洪水位72．5m，相应尾水位8．0m；校核洪水位74．5m，相应尾水位11．0m；死水位40．0m。④汛期多年平均最大风速15．5m/s，方向垂直坝面，水库吹程5．0km，坝顶无交通要求。成果要求：(1)说明书一份。描述与论证坝型选择；论述主要构造与尺寸；计算坝顶高程。(2)土坝横断面设计图一张(用方格纸绘制)。主要构造：如坝顶、护坡、马道、排水设备和坝基防渗等中的一项。140．已知土石坝斜墙的塑性指数Ip＝16％，塑限含水量ωp＝17％，天然含水量为19%，颗粒比重为26.5，试确定斜墙干容重以多大为宜。又已知该坝坝壳若用d<5mm砂料填筑，其干容重rd=16．7kN／m3，而试验测得该砂料的最大和最小干容重为17．2kN／m3和15.7kN/m3。试问该坝压实度是否满足要求?141．某斜墙土坝剖面如图3l所示。要求：(1)计算渗透流量；(2)计算浸润线，并用方格纸画出；(3)斜墙最大渗透坡降在何处为最大?最大值为多少?(4)说明采用贴坡排水的合理性。142．请按图32所示均质土坝剖面，坝体材料k＝l0-5cm／s，请用水力学方法计算库水位50m、相应下游水位5m的坝内浸润线，并用l：1000比例做图表示；又库水位按V＝3m／d速度从50m降低到20m，试用1：1000比例尺画出流网，并求在30m 处的渗透坡度，检验该处是否可能发生渗透变形。143．请按图33所示剖面，计算当铺盖长L为300m、500m、700m和1000m时作用在铺盖底面上的渗透压力分布，平均渗透坡降J和单宽流量q。将计算结果在方格纸上按比例画出L～J和L～q曲线。如已知铺盖的允许渗透坡降[J]＝5，试确定上述不同工时的铺盖厚度变化，并画出相应的铺盖工程量V，然后在上述坐标上再画出L～V曲线。从渗透流量、覆盖层的渗流稳定性和工程量看上多长为好?在布置和构造上还应采取什么措施?地基处理上还应提出什么要求?144．根据条件做斜墙稳定分析。(1)资料某斜墙土坝修建在岩基上，其断面如图34所示。abhJ的重量G1＝1989tab面上φ=420c=0bcfgh的重量G2=240.5tbc面上φ=17.50c=0.27MPa cdef的重量G3=74.1tcd面上φ=280c=0Lbc=30.3m(2)计算条件①库水位在3440m高程已保持很长时间；②粘土斜墙已全部固结；③反滤层沙土和斜墙粘土的临界压应力位置在ab线上，非常接近b点，近似认为该位置就在b点。(3)计算求沿abed滑动的安全系数。145．采用静力碾压重壤土的均质土坝，其干容重为16kN／m3，孔隙率39%，渗透系数为5×10-5cm／s，请按表5填出饱和程度、固结程度、排水情况、采用试验方法和设计取值。146.美国渥洛维尔坝体断面的垂直位移和应力如图35所示。请分析其规律和原因。147.说明几种常用土石坝材料的本构关系，并说明用邓肯一张模式计算参数的取值方法。 表5不同运行期抗剪强度取值方法饱和程度固结程度排水情况试验方法取值标准稳定渗流期危险水位以下降落骤降缓降148．粘性土心墙与两侧的反滤层或过渡层的质量受施工控制。由于反滤层或过渡层较难保证质量，万—损坏又极难修理，且其损坏往往恶性发展至垮坝，所以心墙底部厚度比同高度同材料的斜墙为大。请论证之。149．请将“三层”的作用填于表6。表6“三层“作用防止渗透变形减少不均匀沉陷传力传变形反滤层过渡层堑层150．与混凝土重力坝相比，土石坝地基处理有什么特点?试述粘性料防渗体与不同地基的防渗连接方法，并画草图表示。151．什么叫土石坝坝壳对粘土心墙的拱效应?试分析其作用机理和后果。152．发生水力劈裂必须具备哪些条件?横向裂缝和水平裂缝各在什么条件下可能产生水力劈裂?153．在存在水位骤降的条件下，若上游坝壳材料k≤1.0×l0-2cm／s，上游护坡宜采用什么类型?要不要设反滤层?154．若土石坝上下游的上、下部坝坡均刚达到稳定要求，放缓下部坝坡，则上部坝坡肯定达不到稳定安全要求。为什么?155．请从结构、坝坡稳定、渗流控制、抗震、施工、经济等方面分析，粘性土心墙和斜墙土石坝、含砾粘性土斜心墙和适度斜墙土石坝的特点和适用条件。156．沥青混凝土防渗墙常用碎石或透水混凝上作垫层；沥青混凝土的配合比为：沥青7％～10％，碎石40％～45％，砂27％～35％，填充料17％～20％。这种材料在温度50℃以下摩擦角大于300，凝聚力大于0．05MPa。若震动碾压砂砾坝材料内摩擦角为420，请问沥青混凝土面板堆石坝上游坡度最陡是多少(安全系数按2级建筑物标准选值)?157．混凝上面板堆石坝采用经过筛分的级配垫层：小于0.1mm颗粒含量为8％～10％，小于5mm颗粒含量为30％～40％，最大颗粒8～10cm。请分析采用这种级配料的原因。158．岩基上的混凝土面板堆石坝坝基防渗，多采用固结和帷幕灌浆的原因是什么?159．砂砾石地基上的混凝土面板堆石坝的趾板和地基防渗有哪些做法?各有哪些优缺点?160．如何确定混凝土面板堆石坝的面板厚度、配筋率和横缝间距?161．某混凝土面板堆石坝蓄水期的应力、位移如图36所示。请分析其规律和原因。162．混凝上面板堆石坝可用类比公式S1／S2＝(H1/H2)2·(E2／E1,)(S1、H1、E1、S2、H2、E2分别为两座坝的沉陷量、坝高、变形模量)计算沉陷量。请问该式来历?163．塞沙那、西北口等溢洪道边墙压在堆石坝上，克罗蒂宽12m溢洪道放在坝上，巴吐皮西自溃式非常溢洪道放在坝上。请分析混凝土面板堆石坝上布置溢洪道存在的技术问题。有何改进措施? 164．混凝土面板堆石坝面板可能出现微细裂缝(有“无坝不裂”之说)，这些裂缝有什么规律?发生裂缝原因是什么?如何防止?165．趾板的作用是什么?如何确定尺寸?高趾板存在哪些技术问题?如何改进?166．在寒冷地区建混凝土面板坝应增加钢筋用量(0．6％～1．0％)，双向配筋并减小间距(12．7～15．2cm)，认真做好接缝处理，垫层应充分排水等。为什么必须这样做?167．某混凝上面板堆石坝，大坝断面如图37所示。坝高95m，已有17吨震动碾和无轨滑模。当地有丰富的石灰岩、白灰岩，其特性见表7。其它性质均满足要求。请设计各区材料。168．图37所示大坝采用计算参数如表8，请用邓肯、张模型和弹塑模型计算坝体应力 应变，并画图表示。表7岩石特性岩石组别抗压强度（MPa）比重容重（kN/m3）弹性模量（MPa）干湿干湿Ⅰ239.8235.72.7827.28600071680Ⅱ272.7196.42.8226.88327070930Ⅲ271.3223.42.8427.36950063670Ⅳ352.6258.42.8327.78010075300Ⅴ292.5222.02.8227.78603062960表8面板堆石坝各层材料计算参数石料容重φ1△φQfKnKbmCdnaQd堑层2.1852.8010.800.79186001000-0.260.00281.20.75过渡料2.1552.4010.000.811300-0.12470-0.120.00471.050.75块石2.1850.408.000.717120360-0.190.00571.280.69砂砾石2.3047.404.400.828000.54000.320.0030.750.68*169．若图37中主堆石区“1”和“2”的分界面改为反向、垂直，但材料性质不变。试分析上述三种情况的应力、应变情况。*170．按图37改变“1”和“2”区材料性质。试分析它们的应力、应变的变化规律。*171．若图37的坝基有22m深的砂砾石覆盖层，其下为岩基，采用钢筋混凝土墙穿过砂砾石覆盖层，其上做趾板。试分析应力应变情况。172．图38所示大津歧沥青混凝土斜墙堆石坝。试分析该坝的结构特点。173．沥青混凝土斜墙应具有抗渗性(k≤1×10-7cm／s)、稳定性(水稳定性、热稳定性、斜坡稳定性与层间稳定性)、可挠性、耐久性等特性要求。具体要求足什么?如何做好沥青材料设计呢? 174．某大坝采用粘土心墙一坝基混凝土防渗墙式上坝，坝高80．5m，上游水深77m，下游水探9．0m，河床冲积层厚29．33m，心墙顶宽4m，上游坡1：0．2，下游坡1：0．15，心墙渗透系数1×l0-6cm／s，上下游坝壳渗透系数均为1×l0-3cm／s，砂砾石地基渗透系数为l×l0-2cm／s，坝顶宽8m，上游坝坡1：2．2，下游坡1：1．8。(1)试论坝基采用混凝土防渗墙的必要性。(2)根据所给条件设计防渗墙的尺寸，并计算混凝土配合比。第六章水闸175．土基上的水闸，虽然浮托力在扬压力中占主导地位，但不能与岩基上重力坝一样，采用封闭防、排系统和抽水措施降低浮托力，以改善稳定和应力。为什么?176．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(好、差)和水头(高、低)且尾水位变幅(大、小)。177．水闸水头小而闸底板相对较长，闸基和两侧防渗无问题。对不对?为什么?178．设计拦河闸，做过水能力计算时，确定过水能力用及水位；做消力池深度计算用水位；闸室稳定分析用和水位；做闸基渗透变形分析用水头差。179．试分析低实用堰、弧面堰、机翼式堰及反拱堰采用整体式、分离式、桩基式、箱式平底板的条件和优缺点。180．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，其次是合理地进行，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措施。181．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，而且往往出现和两种不利流态，必须采取有效措施改善之。182．试分别画出粘土地基、砂土地基、粉砂地基、有承压水层地基地下轮廓的布置形式，并说明采用布置的原因。183．用勃莱法或莱茵法求出的渗径长度，一般能有效地。闸前水平铺盖长度取3～5H时，能有效地(减小扬压力；防止地基渗透变形；减小扬压力和防止地基变形)。184．试推导公式。185．某水闸采用钢筋混凝土铺盖，尺十如图39所示。已算得c、d两点的压力水头为2．4m和2．3m，求闸底板上游端点a、止水片上下表面b和、c、d各点的水平水压强度。186．根据所给资料完成土基上水闸的消能防冲和地下轮廓设汁。①初拟水闸的纵剖面和横断面见图40；②水闸闸孔单宽流量为20m3／s·m，相应上下游水位为16．0m和12．0m；③工作闸门重78．4kN，固定卷扬机重14．4kN；④基础透水层为中细沙，厚10m，渗透系数为l×10-3cm／s，不均匀系数为8，d60=0．81m；⑤下游段（以闸门上游面为界) 通过中墩传给底板的荷重(包括闸墩、公路桥、固定启闭机重)为2941kN，合力作用点距中墩末端为3．9m；下游段通过—个缝墩传给底板的荷载1766kN，合力作用点距缝墩末端3．9m；⑧闸墩混凝土容重为23．5kN／m3，与地基的摩擦系数为0.15；⑦闸下游渗流逸出处设有反滤层，与地基接触的一层的D60＝14．5mm。要求成果：①消能防冲设施布置及分析计算；②地下轮廓设计；⑧绘制闸底扬压力分布图；④闸室稳定分析；⑤修正水闸的结构布置。187．闸基处理的原因和原则是什么?常遇地基各自存在的主要和次要技术问题是什么?针对各自的主、次要问题应如何处理?188．试根据重力坝和水闸两章所学内容，分析岩基上水闸所存在的技术问题和设计方法。189．根据以下所给资料，对水闸闸底板荷载进行分析计算，做出A、B、C单宽底板梁计算图。 (1)某排水闸汛期关闸防洪，汛后及汛期外江水位低落时开闸排水，其布置如图41所示，共6孔，每孔净宽5m，两孔一联，各闸段间用沉陷缝分开，中墩厚1．2m，缝墩厚1．8m，其余有关数据见图。取中间一联作为审查对象，并以外江水位29．36m、内湖水位23．90m作为计算条件。(2)根据作用力的分析计算，作用于闸室上部结构及底板的荷载与地基反力如图所示，其中：中墩和上部结构(包括胸墙、闸门及启闭设备、工作桥、公路桥等)总重6132．8kN；缝墩和上部结构(包括胸墙，闸门及启闭设备、工作桥、公路桥等)总重4385．6kN。计算表明，中墩和缝墩及其上部结构重量之和，对底板中点的偏心矩很小，加之闸墩高度较大，在顺水流方向有很大的刚度，故可视为均匀分布。(3)混凝土容重按23．5kN／m3考虑。190．试分析扭曲面式翼墙、反翼墙、圆弧形翼墙、抛物线形或椭圆形翼墙、斜降式翼墙、斜坡式反翼墙等的优缺点和适用条件。191．指出图42所示侧边墙渗流边界条件。用流网法确定翼墙及边墙后的地下水位。192．某水闸共19孔，每孔净宽12m，采用不开挖、自然水流衔接方式计算结果如表9所示。试分析闸门的调度方式和应采用的消能形式。193．某水闸用闸孔中水头Ho＝5．2m计算，需净宽300m，并按此做了下游消能防冲及上下游护岸设计，经验算闸前水头正确值Ho=5m。试分析这一计算错误的影响。 表9某闸孔泄水特性Q（m3/s）15030060010001500200035001%设计4500校核6150闸门开度孔数224101217191919开度1.4m全开全开全开全开全开全开全开全开ht/h＂c0.690.720.921.191.231.351.271.221.16194．某粘土地基水闸采用混凝土铺盖，请在图43上画出止水设备的布置。195．用阻力系数法计算图44所示闸底板下的扬压力。 196．试画出图45的防渗导渗布置，并说明采用原因?197．某水闸底板计算所得内力如图46和表10所示。请按限裂配筋，并画出配筋图。198．某水闸采用弧形闸门，支铰处闸墩中间断面上拉力为1万kN，弯矩1．5万kN·m，请按限裂配筋。表10底板内力X/LM00.10.30.50.70.91.0完建期73.550.0-1.4-39.0-46.236.00正常组合104.787.846.010.2-9.1-19.30校核情况161.039.5-6.9-39.1-43.4-32.50199．请改错：水闸(H0为总水头，H为闸前水头，q为闸孔单宽流量)。200．某土基上水闸(2级)按摩擦公式计算，正常和校核情况抗滑稳定安全系数分别为3.93和3．3，正常情况σηu＝87．96kN／m3，σηd＝109．24kN／m2：施工情况σηu＝93．75kN ／m2，σηd＝109．73kN／m2。校核情况σηu＝59．82kN／m2、σηd＝79．14kN／m2。地基允许承载能力为294kN／m2。请仅按安全标准分析闸室尺寸设计的合理性。201．某水闸地基为砂基，承载能力为0．1MPa，上游校核水位7．4m，相应下游水位为7．2m；设计洪水位为6．05m，相应下游水位为5．9m；正常蓄水位为2．8m，相应尾水位为1．8m；闸底板高程为0m，水闸与边墙相连。请进行边墙防渗布置和上下游翼墙结构设计。202．弧形闸门采用卷扬机控制启闭，启闭机有哪些布置方式?各有哪些优缺点?第七章河岸溢洪道203．采用主、副溢洪道和非常溢洪道布置的前提条件是：首先应具备有利的、条件；同时还应比较论证其上的可行性和上的合理性。204．主溢洪道的常遇洪水标准为20～200年一遇，可根据自然条件、坝型、枢纽布置及对下游的影响等因素选择。上述说法对吗?205．为了提高溢洪道的过水能力，引水渠中水流应、，并在合理开挖方量的前提下，减小引水渠水流，以减少水头损失。206．不论是坝肩溢洪道，还是远离挡水建筑物的垭口或平缓地形溢洪道，其引水渠底坡视地形条件可做成或具有不大的；在于面上应力求平顺，避免断面的突然变化和水流的急剧转变；横断面的根据地质条件决定；坝肩溢洪道的引水渠长度还必须考虑保证坝免受冲刷破坏的需要。207．正槽式溢洪道控制段的结构形式主要包括闸墩、闸底板的形式和它们之间的连接方式，选择时主要考虑有、、情况和闸孔的等。208．底板是控制段的基础，对控制段的结构形式影响很大。它除承受上部结构重量和其它荷载外，还有和作用，同时对泄流量和流态有很大影响。209．在弧形闸门支座上游的扇形区内存在较大的力区。距支座愈近，拉应力愈。在附近出现很大的应力集中，范围—般为2m左右。(拉、压；大、小)210．弧门闸墩的主拉应力方向大致与弧门推力方向(一致、相反、不一致)；沿闸墩厚度方向拉应力由表向内急剧(减小、增大)，在对称荷载作用下，呈马鞍形分布，闸墩两侧均承受闸门推力、仅一侧承受闸门推力)。211．在预应力闸墩设计中应十分重视如卞几个问题、、、、。212．正槽式溢洪道的控制段若用抗剪断公式设计抗滑稳定不致构成控制条件，而应力控制条件和金属结构的布置要求将成为突出的问题。上述说法正确吗?213．正槽式溢洪道泄槽最好采用直线、等宽、定坡布置，为什么?而实际工程经常采用收缩段、弯道段、扩散段、变坡，为什么?214．当泄槽存在收缩段、弯道段、变坡时，会出现哪些不利影响?如何解决?215．溢洪道常在哪些部位发生空蚀?有哪些解决措施?216．掺气可以减蚀，试说明机理?分析捶气装置优劣?217．某水库溢洪道布置如图47所示，全部为钢筋混凝土衬砌，堰顶250m，按水库水位262．82m、泄流量737m3／s考虑，确定溢洪道侧墙高度。 218．正槽式溢洪道的裂缝不但出现在上(闸墩、工作桥、交通桥)，而且也常发生在闸室底板、泄槽底板、护坦底板和边墙等部位。其中(闸墩、底板、边墙)裂缝引起人们更大的注意。219．闸墩可能出现裂缝的原因何在?有哪些防止和限制裂缝的措施?220．闸墩一般容许混凝土开裂，但需限制裂缝的开度和深度，适当配置温度钢筋可以达到限裂的目的。对吗?221．《溢洪道设计规范》SDJ341—89推荐大中型溢洪道泄槽底板(岩基)最小厚度为30cm，为了保证泄槽底板的稳定，应采取哪些工程措施？222．泄洪建筑物消能防冲的洪水标准是什么?为什么消能防冲洪水标准可以低于孔口设计的洪水标准?223．河岸式溢洪道若采用底流水跃消能，其护坦厚度计算公式很多，常用的有下述三个，试分析各公式的力学含义和《溢洪道设计规范》推荐公式①的原因：①②s③224．扬压力是作用在护坦上的主要不利荷载之一。为了减少扬压力常采用护坦明排水孔、封闭自流式排水护坦、封闭式抽排水护坦。明排水孔极易遭到泥沙堵塞而失效，因而只在下泄且不会产生回流冲刷料入护坦条件下才能使用；封闭抽水护坦用在尾水位很的情况下，故一般采用封闭式自流排水护坦。225．溢洪道—般以建在弱风化岩层上为宜，对不衬砌的溢洪道应开挖至新鲜或微风化岩体，岩体应能抵抗水流的冲刷破坏作用。上述说法是否正确?226．工程实践证明，排水设施是降低扬压力的主要措施，对溢洪道尤为重要。为什么?227．《溢洪道设计规范》在总结我国溢洪道设计和运行经验的基础上，规定了6种防止发生空蚀破坏的措施。工程设计中若能综合利用这些措施，一般情况下可以有效地防止空蚀。为什么？228，当溢洪流速在30m／s 左右时，是否设置掺气设施，可根据具体情况确定。具体情况内容是什么?当流速超过35m／s时应设置掺气设施，掺气浓度取4％为宜，特殊部位可取5％，为什么?229．由于水流脉动压力具有强度不大、频域较宽、相位同步范围甚小等特性，所以溢流时厂房顶振动十分轻微，不会发生共振。对不对?为什么?230．泄槽、挑坎反弧段、溢流式厂房顶等急流非突变流部位的脉动压力系数αm取值为0，01～0．02是合适的。强紊流区αm取值为0．05～0．07。对吗?231，试分析设置非常溢洪道的条件。根据什么原则确定启用非常溢洪道?232．非常溢洪道有开敞式(包括溢洪道区分功能的一起布置和分散布置)和自溃坝式(漫溢式和引冲式)。各有什么特点?如何选用?233．溢洪道边坡开挖，国外采用陡直边坡的经验证明，可以减少工程量、缩短工期。为了保证边坡稳定，应采取防护和治理措施，对自身能保持稳定的边坡进行；不能自稳者应放缓或采取工程措施；采用边坡设施，以截排地表水和岩体内渗水。234．指出图48中尺寸和表达不足之处和必须改正的内容。235．请布置图49所示溢洪道的掺气减蚀设施。 第八章水工隧洞236．在泄水隧洞同一段内，应避免出现时而有压时而无压的明满流交替现象。为什么?237．水工隧洞是地下结构，岩体本身既是一种承载结构，又是产生衬砌外力的介质，这是两种观点。试从衬砌结构安全与经济角度，论证隧洞的选线与布置。238．按照水力学特点，泄水隧洞可分为：无压低流速(16~20m／s以下)、无压高流速、有压低流速、有压高流速四种，请分别说明水流特点和其布置方面的特点。239．有压泄水洞出口断面积的收缩比值与布置是一个较为复杂的问题，试从有压泄水洞的不同布置条件和进水口、闸门槽、渐变段、弯段、岔管等各分部体形尚存在的问题，说明断面积收缩比和收缩段的布置。240．现测得我国西南地区某水电站导流洞周围岩体的初始地应力场中3个主应力的情况是；＝30MPa，走向NWl790，倾角80；＝12MPa，走向NE910，倾角150；＝7．5MPa，铅直向下。单从力学观点讲，洞线应采用什么样走向(用赤平投影图表示)和应采用什么样的断面形状?为什么?241．某泄水洞(见图50)，长540.594m，原地下水位15m(导流洞进口1.043m，出口0m，改为龙抬头，进口52m)，现正常蓄水位112m，相应下游水位10m。围岩为花岗岩，岩基线以下15m，ω=0．01L／(min·m·m)，试进行防渗、排水布置。242．在中等坚硬、节理发育的片麻岩石中开挖无压泄水洞，洞宽8m，高10.31m，已知地应力　pV=pH=100MPa，岩体容重为26．46kN／m3，内摩擦角φ=300，凝聚力C=0.5MPa，试用卡柯一凯里塞尔方法验算洞顶是否稳定，并计算山岩压力大小。计算山岩压力时，可假定开挖断面为直径等于8m的圆形。如用混凝土衬砌顶拱，顶拱外半径为4.62m，混凝土允许抗压强度5MPa，试用圆环公式估算顶拱所需厚度。243．衬砌厚度在满足强度和构造要求前提下，应尽量采用薄层衬砌。对吗?244．在隧洞的重要部位或洞段，如进出口、交岔洞段、断层及破碎带处、围岩厚度不能满足要求的洞段，衬砌应按抗裂设计，一般地段均按限制裂缝开展设计。上述说法是否正确? 245．某有压泄水隧洞采用直线定坡(i＝1‰)布置，进口20m，出口19m，进口洞口中心水头90m；采用混凝土衬砌，弹性模量2．1万MPa、泊松比μ=0．2、渗透系数Kh＝1×10-8cm/s；围岩变形模量ER＝3万MPa，泊松比μ=0.16，渗透系数Kh＝1×10-4cm/s；衬砌内半径为4．0m，外半径为4．6m，洞顶外水水头50m，求外水压力作用下衬砌的内力和应力?246．无压低流速隧洞可采用弯道，弯道转角采用600(小于或等于、大于、大于或等于)，曲率半径5倍洞径(小于或等于、大干、大于或等于)，其上下游连接5倍洞径的直线段(小于或等于、大于、大于或等于)。对于高流速的无压洞，应力求避免在平面上设置曲线段。247．在选择水工隧洞线路的纵坡时，务使选取的纵坡满足、和的要求，并考虑。无压洞i>ik，有压洞i＜ik248．某有压隧洞，洞身内径5m，洞中心水头16m，用C25#混凝土衬砌，Eh=2.25MPa，μh＝1/6，K0＝500kg／cm3。要求：①按内水压力用弹性特征因素法确定混凝土衬砌厚度，②按选定的衬砌厚度进行衬砌内外边缘的应力计算。249．圆形隧洞的钢筋混凝土衬砌受均匀内水压力作用时的边缘应力公式为：试由此推导衬砌厚度公式。250．某无压隧洞，采用顶拱1200的城门洞形断面，衬砌后净宽6m，要求通过流量750m3/s。已知某计算断面平均流速为V＝25m／s(未考虑掺气)，糙率n=0．014，山岩压力系数Sy=0.2，岩石抗力系数K=0．2kN／cm3。要求：①计算掺气后水深，②决定洞的高度和衬砌布置；⑧计算顶拱内力；④按最大弯矩计算其受力钢筋。251．某无压洞如图51所示。洞身净宽5m，净高5.225m，顶拱内半径ri＝2．5m，平均半径r0=2．725m，拱墙高yh=2.725m，衬砌厚度0.45m，铅直山岩压力q=40kN／cm2。 不计侧向山岩压力及内水压力的作用，但考虑岩石弹性抗力和相应的摩擦力作用，弹性抗力系数k＝5×104kN／m3，岩石与衬砌间的摩擦系数f＝0.3。衬砌用C20#混凝土，其弹性模量Eh＝2．1×104MPa，γh=23.5kN／m3。混凝土抗压强度Rh=11.0MPa，安全系数K0=1.6；抗拉强度R1＝1．3MPa，安全系数值k1＝2．5。隧洞按4级建筑物设计。根据上述资料计算直墙底部(即B断面)的弯矩M和轴向力N，以及相应的边缘应力，并验算其是否满足要求。几点说明：①计算时首先绘制计算简图；②取有效数字6位进行计算，以提高精度，⑧弹性中心弯矩Xl=12.2176+10.8247×104δn(T—M)，弹性中心水平力X2=2．2701~8．8423×108δn(T)。252．水工隧洞衬砌顶部围岩不会产生弹性抗力。对吗?253．圆形有压隧洞承受均匀内水压力，采用钢筋混凝土衬砌。如洞径D<6m，牢固系数fk>6，按抗裂设计时，其配筋量只需按最小配筋率确定即可。对吗?254．采用结构力学法求解城门形衬砌结构内力时，常发现其结果与实际情况差别很大，而且一般偏于保守。试分析原因?255．某设计人员设计了一泄水隧洞如图52。请指出图上数字标明部分有什么错误，并请改正。 256．某水库泄水隧洞的纵剖面如图53所示，洞身断面为圆形，钢筋混凝土衬砌，内径D=6m，闸室段及出口为5m×5m的方形断面，进口高程为265m，出口高程为243．79m。资料：①设计流量Q设＝704m3／s、相应下游水位256．40m，②隧洞周围岩石为坚硬砂岩，容重γh=26．46kN／m3，洞中心以上地下水压力水头为30m；⑧隧洞修筑在砂岩中：岩石牢固系数fk＝3．5，岩石单位弹性抗力系数Ko=1．5×106kN／m3，岩石容重γs=26kN/m3。。④采用双层钢筋混凝土衬砌，混凝土标号采用C15#，轴心受拉极限强度σp＝1.5MPa，受拉弹性模数Eσ＝1.45万MPa，泊松比μ=1/6。要求：①初拟衬砌厚度；②根据正常运行情况，绘制衬砌圆环的弯矩和轴向力的分布图。257．为什么探式泄水洞应在进口设置事故检修门，在出口设置工作门?258．有压泄水洞闸门开度80％时和无压泄水洞闸门全开时需通气量最大。为什么?第九章闸门259.葛洲坝二江布置27孔泄水闸，采用上部平面门，下部弧形门，各自尺寸均为12m×12m，弧形门可任意开度局部均匀开启，平面门可不开或全开度开启。采用底流水跃消能，护坦板31m，长180m，尾坎高3.5m；护坦分成6，9，12孔三区；下泄流量从2770m3/s变化到83900m3/s，流量分别为2770m3/s、71100m3/s，86000m3/s时的相应下游水位为39m、52m、54.26m，上游水位均为66m，试分析应如何调度闸门?260．葛洲坝船闸输、泄水系统工作门均采用反向弧形门是因为流态好和消能效果好。试分析其原因?261．葛洲坝2号船闸下游人字门高33m，单扇宽22m，厚1.97m，重570t，采用双背腹斜拉杆，运转灵活可靠。原因是什幺?262．表孔弧形闸门主梁采用水平布置，深孔弧门主梁则采用竖向布置，且运行良好。原因是什么?263．多孔泄水闸闸门开启应从中间孔开向两侧，而关闭闸门正好相反。为什么？264．双向门式启闭机必须保证门机的高宽比要求。为什么?265．在哪些情况下会发生闸门振动?甚至发生共振呢?试述改善措施。266．平面钢闸门也可局部开启运行，需要哪些措施?平面钢闸门局部开启运行的水流流态和闸门工况不如弧形闸门。为什么?267．利用水重和压重关闭干面钢闸门各有哪些优缺点?适用条件如何? 第十章其它268．葛洲坝设有两线三闸通航建筑物，#1和#2船闸过闸时间约52min，一次过闸吨位1.2万吨；#3船闸过闸时间约38min，一次过闸吨位0.3万吨，试分析计算年货运量?269．三峡水利枢纽通航远景规划中，年货运量为1.0亿t，客轮有500t、1000t、1万t客轮，货轮最大船队有1.2万t至1.6万“葛洲坝两线三闸，#l、#2船闸净宽34m，净长280m，吃水深5．5m，#3船闸净宽18m，净长120m，吃水深3.5m；三峡上游水位175m高程，下游最低水位64m高程；施工不允许断航，采用3段4期导流。试分析三峡工程通航建筑物的型式选择与布置。270．试分析采用鱼道、集龟船、通过通航建筑物运输鱼过坝等方式的优缺点和适用条件。271．提高多级船闸的单级水头，以减少级数，其主要困难有哪些方面?你认为应如何解决?272．不同坝型、相同坝型不同坝高对坝址地质条件有不同要求，你能否根据强度、稳定、渗流控制、应用要求、下淤冲刷、淘脚、淤积等方面具体说明呢?273．不同坝型对地形有不同要求，怎样判别地形对建坝的适应性呢?274．重力坝、拱坝、土石坝三者的σy分布如图54所示。请根据σy分布说明它们各自对地基的强度要求。 275．某工程来水流量和安全泄量如表11所示，应怎样选择堰顶溢流的孔口尺寸?表11某工程来水流量与安全泄量来水流量（m3/s）2810320035004800安全泄量（m3/s）2800300032003500276．请填写表12。277．请填写表13。 278．请填写表14。表12土石坝各种排水设备比较比较项目排水设备降低浸润线的能力支撑坝坡稳定的作用防止下游波浪冲刷堵塞的可能性修复的方便性适应沉陷的能力施工方便性经济性表面排水棱体排水褥堑排水表面+棱体表面+褥堑棱体+褥堑表+棱+褥堑表13重力坝、拱坝、土石坝对地形条件的要求坝型地形特征重力坝拱坝土石坝地形高低河床宽窄断面形状平面形状导流条件施工场地表14重力坝、拱坝、土石坝对岩基的要求坝型工程地质特性重力坝贡坝土石坝岩层走向倾向倾角抗压强度R渗透系数KEh/Ef抗剪强度f、c地下水位 第三篇《水工建筑物》课程设计第一章水工课程设计指导书第—节水工课程设计的目的和要求课程设计是重要的教学环节。要求每个学生在教师指导下，独立、系统、全面、深入地完成规定的设计任务，提交高质量的设计成果。通过课程设计，使学生初步掌握枢纽布置和主要建筑物设计的一般原则、方法和步骤，加深和巩固基础课和水工课的基础理沦知识，培养学生独立工作和分析，解决实际工程问题的能力。通过课程设计，培养学生的正确设计思想、严谨的工作作风、踏实肯干和求实奋进的精神。通过课程设计，使学生在设计、计算、查阅参考文献及资料，绘图和编写说明书等方面提高能力，掌握技巧。第二节主要建筑物型式选择与枢纽布置主要建筑物型式选择和枢纽布置是枢纽工程必须重点研究的问题之—。通过这一锻炼可有效地培养学生思维、知识和能力。因此，主要建筑物型式选择和枢纽布置是水工课程内容之—。一、透彻掌握工程资料首先，应全面理解课程设汁任务；其次，熟悉河流的一般自然地理条件、建坝作用和意义；第三，重点掌握枢纽地址的水文气象、地形、地质、建筑材料、规划设计的基本数据、动力供应，对外交通等资料。只有真正掌握资料才有可能做好建筑物选型和枢纽布置及建筑物设计。二、确定枢纽的建筑物组成三、确定工程等别和建筑物级别四、建筑物型式选择(1)挡水建筑物型式的定性选择挡水建筑物型式是其它建筑物型式选择、枢纽布置和施工设计的基础，应通过技术经济比较确定。限于时间，主要根据建筑材料、地形、地质等自然条件、应用要求、施工条件等定性选择，选择的挡水建筑物型式应技术上可行，经济上合理，施工上方便。(2)泄水建筑物型式的定性选择①根据泄水要求确定泄水方式。②根据规划数据、泄水要求确定各泄水方式的尺寸(高程．孔口尺寸与孔数)。③选择泄水建筑物型式。(3)选择水电站建筑物的型式水电站建筑物包含引水建筑物、厂房建筑物和开关站，选择其型式、尺寸和位置。(4)其它建筑物型式的定性选择其它建筑物可根据运用要求，选择型式、尺寸和位置。五、枢纽布置方案定性比较与选择 由于定性选择的各个建筑物型式与位置不是一个，而且可能争夺某同一位置，因此可形成若干个枢纽布置方案，此时应根据枢纽布置原则逐一分析比较，从中选择较优方案。选择方案应是可行的、合理的，可作为深入技术经济比较方案之一。第三节重力坝枢纽的各主要建筑物设计一、非溢流重力坝设计(1)拟定非溢流重力坝剖面尺寸。计算决定坝顶高程，根据运用、交通、构造等要求拟定坝顶宽度，采用工程类比或由基本剖面拟定上下游坡度。(2)安全控制验算与改善措施。抗滑稳定验算与判别；应力验算与强度判别；若判别不符合规范要求，则提出改善措施，这是培养思维能力的重要措施。(3)建基面坝内应力(采用3点)计算。二、溢面坝剖面设计根据满足安全、运用、经济、施工、美观要求的非溢流坝剖面修改为溢流坝剖面。限于时间按“一、”所拟剖面修改。(1)选择堰型。(2)根据堰型选择定型设计水头，设计计算堰顶曲线，求出与非溢流坝下游坡的切点(三种情况应处理解决)；画出溢流坝上部剖面。(3)拟定溢流坝仁部结构，包括选择闸门和启闭机，闸门和启闭机布置，闸墩型式选择与尺寸拟定，交通桥及工作桥等，并画在溢流坝剖面图上。(4)选择消能工型式，采用水力学法决定消能结构的各部分尺寸；估算消能效果及应采用的消能防冲措施。将消能防冲措施画在溢流坝剖面图上。三、其它泄水坝段剖面设计(1)选择课式泄水孔型式。(2)根据泄水孔型式设计过水边界：有压(或无压)泄水孔设计进水口型式和尺寸，孔身段尺寸，出口段型式与尺寸；消能工型式选择，尺寸拟定，消能效果验算，用非溢流坝段修改为泄水孔坝段，并绘图。(3)闸门与启闭机选型与布置，闸门辅助措施(平压设备，通气孔)设计，并绘图，四、水电站坝段设计(1)根据给定尺寸进行引水系统剖面和平面布置；布置闸门与启闭机及辅助结构。(2)绘出引水坝段剖面图。五、重力坝细部构造设计(1)坝顶布置与构造。(2)坝身廊道与排水(仅在剖面上表示)。(3)横缝构造(在溢流坝剖面、平面上表示)。(4)混凝土标号分区(用溢流坝)。六、重力坝地基处理(1)坝基开挖与连接。(2)防渗帷幕与排水。(3)固结灌浆等。第四节土石坝枢纽各主建筑物设汁 土石坝枢纽一般包括三大件：土石坝、正槽式溢洪道、隧洞引水岸边厂房。按课程设计要求分述如下。一、土石坝(1)选择坝型(塑性心墙坝或斜墙坝或斜心墙坝、刚性防渗土石坝、土石混合坝等)并进行材料分区布置。(2)拟定最大坝高断面的剖面尺寸，其中包括坝顶高程与宽度，坝体上下游变坡高程，马道宽度与坡度，防渗体高程、顶宽、坡度及其与地基连接，排水设备的型式与尺寸。(3)确定各分区部分材料的物理力学指标，如十容重和含水量、孔隙率、渗透系数、各工况的抗剪指标(φ、c)等。(4)做出正常情况下的渗透计算，包括渗流量、浸润线与渗透变形等。(5)稳定分析：在弄清计算情况和指标选择的基础上，仅进行一个滑移面的稳定计算。(6)坝体构造设计：包括坝顶(含防浪墙、防渗体)、过渡层与反滤层、上F游护坡与垫层、边坡与岸坡排水等。(7)地基处理：包括开挖处理、防渗处理、与两岸及其它建筑物的连接处理等。二、正槽式溢洪道(1)选择堰型和确定孔口尺寸(含闸墩型式和尺寸、闸门与启闭机)。(2)溢洪道平面和纵剖面布置(含引水渠、控制段、泄槽、消能段、尾水渠)，并确定各部分的尺寸与连接。(3)拟定防渗和排水设备。(4)进行水面线计算，确定边墙高度(必须考虑泄槽收缩、弯道、放大等的影响)。(5)消能防冲设计。(6)细部构造、地基处理及连接建筑物设计。三、隧洞引水岸边厂房设计(1)根据给定的地形、地质资料和初步枢纽布置方案进一步进行平面位置选定。(2)根据规划资料和引水资料进行隧洞引水系统的剖面布置，包括进水口、渐变段、闸门段、洞身及进口建筑物、平压设备与通气孔。(3)进行简单水力学计算。(4)防渗、排水和灌浆布置。分别绘制土石坝、溢洪道、隧洞引水和厂房的结构与构造图。第五节闸枢纽的泄水闸和冲砂闸设计(均按以下内容进行，但注意内涵差异)(1)定性分析选择闸型(注意排沙对堰型的影响)。(2)做好水闸平面和纵削面布置，包括引水渠、控制段、消能段及防冲段；地下轮廓布置(注意冲砂闸含砂水流对过水表面的要求)。(3)进行水力学计算，包括泄水流量或冲砂流量，消能防冲、闸下渗流计算(注意闸门调度对消能设计的影响)。(4)进行闸室安全验算，含抗滑稳定、沉陷、边缘应力计算，判别满足《规范》规定的程度，若不满足，提出改善措施。(5)进行闸墩或底板的结构计算。(6) 进行结构和构造设计。结构包括引水渠底板长度、厚度，翼墙型式及尺寸，闸室段的岸边建筑物型式、尺寸和绕渗处理，下游翼墙型式、尺寸，消能段底板厚度，防冲段尺寸；构造设计包括闸墩、工作桥、交通桥，分缝与排水、排水，各部分材料设计等。(7)针对地基特性进行地基处理。绘制泄水闸及冲砂闸的纵、横剖面及平面图；绘制主要构造图。第六节课程设计的成果要求、学时分配、注意问题和参考书目一、设计成果课程设计内容包括设计、计算、设计图三部分。设计成果分设计计算书和设计图两大部分，它们均是评分的主要依据。由于课程设计时间短，将设计说明书和计算书合二为一，按设计顺序，统一编写，称之为设计计算书。设计说明部分是设计原则、设汁内容与方法、设计依据和成果的文字说明，而不是计算公式与运算的流水帐。它要求立论正确，数据可靠，分析合理，论证充分，结论明确。计算部分要求公式正确，计算精确，判定和判别成果无误。设计计算书要做到内容充实，文理通顺，章节分明，条理清楚，字迹工整，还应有必需的插图、计算简图、表格等，做到图文并茂。设计计算书一律用兰色或碳素墨水的钢笔缮写，附图用HB铅笔绘制。常用公式可直接列出，非常用公式应做说明。计算过程分为：公式、填写对应数据、计算成果。(计算尽量表格化)设计计算书字数约8000～10000字。设计图有2张：枢纽布置图1张，内容包括平面图、上游或下游立视图及工程特性表。平面图按坐标注字，立视图按坐标和高程注字。另l张图为主要建筑物(重力坝枢纽为非溢洪坝、溢流坝；土石坝枢纽为土石坝、溢洪道，水闸枢纽为泄水闸、冲砂闸)结构、构造、地基处理图。设计图要求表达正确，尺寸齐全，比例恰当，布局合理，线条清晰，图面整洁，图例和注释清楚。采用1号白绘图纸，用铅笔绘制。在绘制白图前应先绘草图(尽可能与插图结合)，经指导教师审查后，再绘制成设计图。二、时间安排(1)布置任务，熟悉指导书和基本资料0．5d(2)主要建筑物型式选择与枢纽布置2．0d(3)挡水建筑物设计(闸枢纽为泄水闸)3．0d(4)泄水建筑物设计(闸枢纽为冲砂闸)2．0d(5)绘图和成果整理4．5d合计用时约两个星期。三、注意问题(1)有的院校水工课程设计不做主要建筑物选型和枢纽布置，建议省去本指导书内有关设计计算和绘图内容，按1周安排。(2)在课程设计中，学生应在充分钻研的基础上，提出自己的设计方案、看法和意见，切不可变相地请教师代做。教师在辅导课程设计时，应把重点放在提出启发性意见及解决问题的途径和工作方法上。同时可介绍有关参考文献等。(3)为保证按时完成设计任务，要求加强计划性。学生应了解各阶段的设计内容和比重，参考上述的时间安排，结合自己的实际情况，做出控制性计划。 (4)设计一律在设计室进行，无故不参加设汁时间达规定时间的五分之一者，或抄袭他人成果者，均以零分计，且不允许补做设计。请他人代做或代抄成果者，双方均以零分计，均不允许补做设计。四、参考书目(1)各种水工建筑物教材(2)各种水力学教材(3)武汉水电学院编．水力学计算手册(4)华东水利学院主编．水工设计手册．1．基础理论．北京：水利电力出版社，1983(5)华东水利学院主编．水工设计手册．4．土石坝．北京：水利电力出版社(6)华东水利学院主编．水工设计手册．5．混凝土坝．北京：水利电力出版社(7)华东水利学院主编．水工设计手册．6．泄水与过坝建筑物．北京：水利电力出版社，1987(8)华东水利学院主编．水工设计手册．7．水电站建筑物．北京：水利电力出版社(9)水利水电枢纽工程等级划分及设计标准SDJl2—78．北京：水利电力出版社，1971(10)水利水电工程钢闸门没计规范SDJl3—78．北京：水利电力出版社，1982(11)水利发电工程初步设计编制规程SDl69—85．北京：水利电力出版社，1987(12)溢洪道设计规范SDJ341—89．北京：水利电力出版社，1990第七节编写设计计算书参考提纲以土石坝枢纽水工课程设计为例：第1章基本资料和设计数据§1—1基本资料§1—2设计数据第2章主要建筑物型式选择与枢纽布置§2—l枢纽组成建筑物与分等分级一、枢纽蛆成建筑物二、枢纽分等和建筑物分级§2—2各主要建筑物的型式选择一、挡水建筑物型式选择(通常含一般原则、方案拟定、方案比较与选择)二、泄水建筑物型式选择(通常含确定泄水方式、一般原则、分别拟定泄水方案、比较与选择)三、取水建筑物的型式选择§2—3枢纽布置一、枢纽布置原则二、枢纽布置拟定三、枢纽布置方案比较与选择第3章土石坝设计§3—1土石坝坝型选择及其断面尺寸确定一、土石坝坝型选择二、初步拟定所选坝型的轮廓尺寸 三、确定坝体断面尺寸(一般含渗透计算、坝坡稳定审查，根据成果优化断面尺)§3—2土石坝细部构造设计一、坝顶二、上下游护坡三、排水设备与反滤层四、马道§3—3地基处理一、开挖二、坝与地基及两岸的连接三、地基防渗处理第4章溢洪道设计§4—1溢洪道型式、位置、线路布置一、溢洪道型式二、具体位置与线路布置§4—2确定孔口尺寸一、选择控制段结构型式二、确定堰顶高程和溢流净宽三、确定孔e尺寸与总长§4—3溢洪道平面布置与纵断面布置§4—4消能设计一、选择消能工型式二、采用简化方法计算收缩断面水深三、消能计算四、防冲措施§4—5细部设计(简单确定)一、引水渠底板与翼墙的型式与尺寸二、控制段构造三、泄槽构造四、消能段构造§4—6地基处理与连接建筑物第5章水电站建筑物§5—l纵剖面与平面布置§5—2简单水力学计算§5—3闸门、启闭机及辅助结构第二章某工程课程设计资料第一节流域梗概某河流总长230km，流域面积5000km2。流域内有人口410万，主要分布在河谷两岸。拟建工程上游有耕地100万亩，水田仅占1.5％，其余为地势较高之旱地，下游右岸有75 万亩平原耕地，常受洪、涝、旱灾害威胁。该河上游有铜、银、锌、铝等矿，且蕴藏量丰富。但因缺乏动力，都用土法开采。第二节拟建工程的任务和规划数据拟建工程位于某县城上游4km，控制流域面积78％，根据流域规划的要求，本枢纽为一综合利用工程，以防洪、发电为主，兼顾灌溉。一、防洪根据工程下游防洪要求，为保护县城的重要工厂，两岸75万亩农田和40万人的生命财产的安全，在设计洪水条件下安全泄量为5300m3／s，在校核洪水条件下安全泄量为7300m3/s。根据上游城镇、矿山高程及减少农田淹没损失的要求，建议非常洪水位在234．5m高程以下。放空水库需1个月时间。二、发电为了解决该流域铜、银、锌、镁、铝等矿藏开发用电和补充县城用电不足，故发电为修建该工程另一主要任务。拟建电站装机容量为2．4万kW，3台机组，每台最大引用流量33ms／s。初步估算：厂房面积为48×13m2，机组间距10.45m，水轮机安装高程为191．60m，尾水底板185.0m，引水管直径为3.0m。三、灌溉灌区位于下游右岸，农作物以小麦、棉花、玉米、水稻为主。根据目前情况及将来的发展要求，可灌溉田、地约75万亩。除一部分灌区地势低，可利用尾水灌溉外，尚需从水库引水灌溉，渠首高程不低于208．5m。灌溉流量见表15。表15灌溉月份及灌溉流量灌溉时间4月中旬4月下旬5月中旬5月下旬6月中旬6月下旬7月中旬灌溉流量（m3/s）22.116.723.515.019.519.016.0四、航运为了方便货物过坝，需设置驳道，驳道宽度5m。根据各用水部门要求，经过技术经济比较，确定水库正常高水位为232.2m高程，防洪限制水位为225．8m高程，死水位为215.0m高程。其它参数见表16。表16洪水标准的调洪结果洪水标准来流量峰值（m3/s）泄流量（m3/s）上游水位（m）下游水位（m）设计（2%）8500.004800.00（5300.00）234.0138.1校核（0.2%）9800.006400.00（7300.00）234.5138.4第三节自然条件一、地形条件坝址选在乎直峡谷段(长1.0km)的出口处，坝轴线长度(两岸等高线235.0m 间的距离)540．0m，左岸平均坡度1：0.5，右岸平均坡度为1：0.45。下游500m开始右岸有1．5km2平地，平地地面高程140.0m。水库高程与面积、库容关系见表17。表17水库高程与面积、库容关系高程（m）190.0200.0210.0215.0220.0225.0230.0235.0240.0面积（1×106m2）0.035.4019.230.6037.0041.0043.0043.5044.00容积（亿m3）0.200.351.352.654.156.108.1010.5012.80二、地质条件坝址处岩层属前震旦纪岩层，历经多次地壳变动，使其岩层组织细致、节理甚发育，又有岩膏岩脉侵入，致使强度变化较大。岩层走向大致与河流平行，倾向上游，倾角30。坝址区域未发现断层。该地区的地震烈度为5度。坝址基础岩石情况：(1)绢云母石英片岩一分布在坝址左岸及河边，质地较坚硬，经处理后，弱风化岩石的饱和抗压强度60～70MPa，＝1.0，=800kPa，f＝0．6。(2)云母石英砂岩片岩一分布在坝址右岸，表面有些风化，经处理后，弱风化岩石的饱和抗压强度为60~80MPa，＝1．1，＝800kPa，f＝0．62。(3)片岩石英岩一分布在河床底部，与绢云母石英片岩相间存在，风化较轻，层厚约50m，抗压强度90~100MPa，=1．2，＝1000kPa，f＝0．7。(4)片岩一分布在左岸马鞍形地区下部，强度较高，但节理甚发育，并有3m厚的强风化层。(5)砂质粘土及砂砾石一在河床底部有第4纪砂砾石覆盖层，厚度2m，右岸有砂质粘土覆盖层，厚度6～l0m。坝址基岩的单位吸水率一般为0.01一0.05L／(min·m·m)，唯左岸片岩区吸水率较大，达到0．7L／(min·m·m)，右岸砂质粘土覆盖层的渗透系数为5×10-5cm/s。三、水文气象资料(1)河流水文特性该河流属雨源型河流，本流域雨量充沛，水量丰富，每年7～10月为洪水期，因坡陡水急，故洪峰涨落时间很短，一般仅2～3天。历年实测资料如下：历年的月平均流量见表18。表18历年月平均流量月456789101112123流量（m3/s）6080911831401701353522151432各种频率的最大洪峰流量见表19。表19各种频率的最大洪峰流量（m3/s）频率（%）0.10.512510夏秋季1158098009050850074506450 冬春季3403001954年实测洪峰过程线见表20。表201954年实测洪峰过程时间（h）04812162024283236流量（m3/s）5945112052400540065005700485041503450时间（h）404448525660646872流量（m3/s）276022081730129598069943523479坝址水位流量关系见图55。另外，枯水期最大流量为1100m3／s。 (2)气候情况本流域内气候温和，年平均气温为17℃，最低日平均气温为4.6℃，极少冰冻现象，最高月平均气温不超过30℃，故夏季也不太热，各月气温见表2l。表21各月气温情况月份123456789101112月均气温（oC）4.66.012.017.123.425.528.529.223.115.111.88.0最高气温（oC）20.121.829.535.638.140.240.036.836.532.122.119.7最低气温（oC）-9.5-9.0-3.1-3.15.111.616.111.79.93.0-6.0-9.8本流域内最多年降雨量发生在1954年，为1357mm，最少年雨量发生在1934年，为72mm。月最大暴雨达196mm，雨量大多集中在7、8两月，除12月和1月外，各月降雨日数甚多。月平均降雨量和天数见表22。表22月平均降雨量和天数月份123456789101112平均雨量（mm）10.734.244.156.9135.164.5191.6182.590.495.954.417.1降雨日数（mm）58.68.68.29.89.412.011.410.611.010.35.4全年平均降雨量976mm，降雨日数108天。(3)河流泥沙情况泥沙大部分为页岩风化产物，颗粒很细，推移质也很丰富。多年平均输沙量为335吨／年(即215×104米3／年)，由于该流域水土保持工作的开展，泥沙将逐渐减小，水土保持生效年限可初步确定为35年。(4)风力情况本坝区最大风力为8级，风速14m／s，吹程5km，风向垂直上游坝面。四、建筑材料(1)当地材料①河流右岸坝址上下游之云母石英片岩为良好之建筑材料，且岩石已露头，具有节理与层理，便于开采，蕴藏量丰富，石场距坝址1km。②在坝址下游左岸1～3km处，有河砂可供采用，粒径稍小，尚可作混凝土骨料，藏量约30万m3。⑧坝址下游12km有卵石，可作建筑材料，藏量约50万m3。④重壤土一在坝址上游4km，高程230m处有重壤土，土层厚度6～8m，蕴藏量1500万m3。拢动土物理技术性质见表23。 表23扰动土之物理技术性质土名干容重(kN/m3)孔隙率（%）摩擦系数粘着力(MPa)渗透系数K(cm/s)天然含水量ω(%)最优含水量(%)相对紧密度蕴藏量(万m3)运距(km)自然含水量饱和含水量砂16.18360.550.5204×10-38120.65301~3重壤土15.59380.380.340.24×10-6172015004(2)外来材料水泥钢材、金属结构和机械设备等可由距县城160km的某重要城市供应。第四节其它条件(1)对外交通县城至某重要城市可通航600吨轮船，有公路，但桥梁承载吨位不超过20吨。(2)动力供应当地电力不足，无力供应。(3)技术力量当地施工技术水平差，只能招标解决。但有农民3万人，普通工人数百人。第三章江北河宁溪课程设计资料第一节流域梗概江北河为我国某大河的2级支流，全长约170km，流域面积3200km2。河流上游两岸高山环列，盛产竹、木、茶、药材、桐油等；中游为丘陵地带，以农业为主，种植麦、豆、玉米、棉花、水稻，以前三者为主；下游为平原，农作物以棉、粮为主。该流域为降雨型河流，由于降雨的时间分布不均，冬春两季常发生干旱，夏秋两季常发生洪涝灾害。在中下游交界位置兴建本枢纽工程，该工程可控制流域面积2400km2。即可满足新兴工业城市对电力的需求，又可保证下游中等城市和平原的防洪安全和农业旱涝保收。第二节枢纽工程和规划数据本工程是综合利用水利枢纽工程，其主要任务为发电，兼顾防洪和灌溉。本枢纽经过可行性研究，经上级主管部门审批，提出如下参数作为建筑物设计依据。一、特征水位(见表24)二、水电站资料(见表25)本枢纽的电站装机，除考虑相应的运转备用及重复容量外，且承担系统的事故备用任务。三、防洪标准与安全泄量(表26)正常高水位345.0m发电死水位333.0m 放空水位333.0m淤沙高程324.0m上游防洪限制水位348.5m表24特征水位表25水电站资料装机容量4.8万kW台数4台200年一遇2800m3/s水轮机型号HL220—LJ—1601000年一遇3200m3/s每台引水流量22.5m3/s第三节自然条件一、地形坝址处遇洪水时，其河床宽度160m，右岸地势高，左岸坡陡地势低，在大范围内最高山脊高程仅约300m，山脊起伏，其间有2个垭口。二、地质坝址处为震旦纪砂岩，左岸风化较严重，深度为3～4m，且夹有页岩，页岩岩层倾向左岸偏下游。由于坝址处河床坡度陡，故河床中无砂砾石等沉积物。无侵蚀性地下水，建坝后库水补给山体地下水。坝址附近曾发生6度地震，设计应按7度设防。基岩的物理力学性质见表27。砂岩与砂质页岩层间摩擦系数为0．45，砂岩与混凝土间摩擦系数f＝0.65。三、水文气象(1)该河流以降雨为洪水成因，一般在5月份开始涨水，最大洪水流量多发生在７月，每年5、6、7三个月降雨占全年的48％，说明比较集中。(2)频率、流量关系见表28。(3)降雨量与天数关系见表29。(4)坝址处水位一流量关系见表30。(5)典型洪水过程线见表31。(6)库水位与面积、库容关系见表32。(7)本地区气候温和，植物全年均可生长，甚少降雪，冬季平均气温为8．5℃，河水无冰冻现象，夏季平均气温为27．4℃，7、8两月平均气温28．6℃。各月多年平均最高、最低气温见表33。(8)该河河水较清，平均输沙量为流量的0．9％。水库最大吹程10km，多年平均年最大风速为16m／s。风向垂直上游坝面。表27基岩的物理力学性质岩石比重容重（kN/m3）干抗压强度（MPa）渗透系数（cm/s）吸水率（L/min·m·m）软化系数 砂岩26.4824.52130.01×10-5＜0.05砂质页岩26.9725.0170.01.2×10-5＜0.050.5表28频率、流量关系频率（p%）10%5%1%0.5%0.2%0.1%0.05%流量（m3/s）汛期2200281035504720576411~4月3604201~3月85120表29多年平均月流量和降雨日数月份项目123456789101112合计中水年平均流量（m3/s）2070601804707908103003205302001601230多年平均降雨天数（天）1.23.01.33.05.05.06.05.04.04.03.23.280.4表30坝址处水位—流量关系水位（m）309310311312313314315316流量（m3/s）14035066011001620218028203500表31典型洪水过程线时段（天）011.062345流量（m3/s）10891005732.51912表32库水位与面积、库容关系水位（m）315320325330335340345350库面积（km2）6.312.823.531.740.957.568.5库容积（亿m3）0.1580.3420.7621.6602.8324.6307.15010.3表33多年平均月、最高、最低气温月份123456789101112多年平均气温(oC)7.99.913.418.623.225.329.729.825.419.314.77.7最高气温(oC)19.525.030.038.038.939.742.244.042.038.830.918.7最低气温(oC)-0.32.50.54.512.915.519.615.013.57.50.8-1.0　四、建筑材料(1)砂河砂A，位于坝址下游3～l0km，可用量80万m3，颗粒较粗，其主要粒径在1～0.5mm间，d50=0．65mm，不均匀系数η＝＝21。砂均在常水位以上，含泥量平均3.5％，沿河有公路可通。河砂B，在坝址下游20km处，粒径较细，d50=0．32mm ，不均匀系数η=20。(2)卵石在本支流入千流河口处(距坝址20km)有卵石80万m3，粒径在1～20cm，质地良好，可作混凝土粗骨料。(3)石料泥盆纪石英砂岩，位于下游1．5～2.5km，蕴藏量30万m3，平均覆盖层厚2．5m。其物理技术指标同岩基砂岩。(4)土料上游2．0～3．0km河岸上有粘土；下游2．0～3．0km有砂壤土。前者储量20万m3，后者有40万m3。(5)坡土左岸下游1．0～2．5km两岸山坡为砂岩夹少量砂页岩的风化料，储量丰富，质量可满足填筑土坝的要求。各种材料的物理力学性质见表34。表34各种材料物理力学性质特性土料单位河砂A河砂B粘土砂壤土坡土干容重kN/m315.6915.6916.6716.3815.69孔隙比0.450.420.350.380.40摩擦系数自然含水量0.60.550.350.300.60饱和含水量0.60.550.240.280.50粘着力MPa000.0380.010渗透系数cm/s2×10-36×10-34×10-61×10-41×10-3天然含水量%20.017最优含水量%191822.5压缩模量MPa1210第四节其他资料一、外来材料水泥、木材可由下游70km某中等城市供应：钢材由500km处某大城市供应。二、交通水运不便。铁路和公路可由距坝址20km的主干线接入。三、施工动力、机械、劳动力情况坝址下游20km有火电站，可以确保电力供应。本地区有土料开挖、碾压、运输的必需机械，但没有混凝土施工机械。有土石坝施工经验，没有混凝土坝施工经验。当地有很多闲散劳动力。本地区曾利用坡土作坝壳，做过很多心墙或斜墙土坝，且有成功经验。第四章沙阳水闸课程设计资料第一节概况沙阳水利枢纽是沙河上一座闸枢纽工程。位于沙阳市西南，距市区约10km。 沙河全长289km，主要支流有太子河、北宁河，流域面积8385km2。沙阳闸址上游30km的东林以上为山谷河道，出东林后，河流进入平原地区，河宽逐渐增大，一般在200～500m之间，河道比降平缓。东林与沙阳闸址之间，除沿河两岸因过去洪水泛滥，地形起伏不平外，其余大多地势平坦，南北向地面坡降为1／2500～1／3500，东西向为1／2000～1／4000。在沙阳闸址上游80km的沙阳河上已建有综合利用的东林水利枢纽，总库容为18．4亿m3。经过东林水库调蓄，每年下泄水量为11．94亿m3，除城市工业用水和发电用水4．8亿m3外，其余可供灌溉之用。灌区分布在沙河两岸，沙河以南的沙明灌区的灌溉面积为49万亩，沙河以北的沙蒲灌区灌溉面积为50万亩。因而需建沙阳水闸以抬高河道水位满足灌溉要求。沙河两岸有堤防，但高度和质量均不能满足建闸后防御洪水的要求。为了保护两岸农田及沙阳市的安全，要求按建闸后上游水位加高堤防。合大公路从闸上通过，设计标准为Ⅱ级。本枢纽主要任务为引水灌溉，灌溉面积99万亩，同时可改善沙阳市的供水条件和解决合大公路的过河交通问题。第二节自然条件一、水文气象情况(1)经东林水库调节后，沙阳闸址的不同频率的洪峰流量见表35。洪期为每年7—10月。表35沙阳闸址洪水频率与洪峰流量洪水频率（%）0.10.330.5125102575流量（m3/s）61505300500045004000330028002000287(2)闸址的水位流量关系见图56。(3)经过东林水库调蓄后，下泄水流含沙量已很小，平均含沙量为0．55kg/m3。(4)非汛期各月重现期为l0年、15年的流量见表36。(5)根据沙阳站60多年的观测资料，多年平均气温为16．8℃，以8月份为最高，月平均气温30．2℃，1月份最低，月平均为2．2℃：最高气温达41．5℃，最低气温为-8℃。(6)多年平均风速4．8m／s，汛期多年最大风速平均值为12m/s。(7)椹椐沙阳气象记录，日降雨量大于5mm的降雨天数见表37。表3611~6月重现期10年、15年的流量流量（m3/s）重现期（年）　月　　111212345610920790530330530760890106015116095066040073098011001290　　表37　　　　　　　　　降　雨　天　数　月份123456789101112平均天数334566988432最多天数57891011121412866 最少天数012223543210二、工程地质和水文地质条件(1)闸址地质情况系属第四纪沉积层，厚度较大。河床两岸滩地为粉质壤土，厚度1—5m，河床为砾粗砂，最大厚度在17m以上，下部为粗砂层，厚度3～11m，基岩为花岗岩。沿河一带地下水埋藏深度随地形变化，地下水面一般在地表下3m左右。因土质透水性较大，地下水位变化受河道水位影响，丰水期河水补给两岸地下水，地下水位较高；枯水期地下水补给河水，地下水位较低。(2)地基土壤设计指标①内摩擦角粗砂φ=260，砾质粗砂φ=280，粉质壤土φ=180；②渗透系数粗砂K＝4．5×10-3cm／s，砾质粗砂K＝3×10-3cm／s，粉质壤土K＝3×10-5cm/s；⑧空隙比粗砂e＝0.56，砾质粗砂e＝0.58，粉质壤土e＝0.44；④地基承载力粗砂和粗质粗砂[σ]＝0.3MPa，中砂[σ]＝0.25MPa；⑤变形模量粗砂E=30MPa，砾质粗砂E=40MPa。(3)回填土可以用砾质中砂、砾质粗砂、粗砂回填。①重度r干＝15．7kN／m3，r湿＝17．66kN／m3，r饱＝19．62MPa；②内摩擦角φ＝250；⑧粘着力c＝0。(4)混凝土与各种土壤的摩擦系数①混疑土与粘土f＝0.28；②混凝土与中砂f＝0.45；③混凝土与粗砂f＝0.48；④混凝土与砾质粗砂f＝0.49。(5)地震本地区地震烈度为6度。三、建筑材料(1)石料由于闸址位于平原地区，山丘少，石料需从外地运来。经调查，离闸址20km的陈相山、高子岗两石料场可供应石料，其抗压强度为30MPa左右，重度为25．5～27．47kN/m3左右，石料场距公路约1km。(2)混凝土骨料闸址下游2．5～4．0km的河滩砂砾石可作混凝土骨料。(3)土料闸址上游l～2km有壤土，其物理力学性质参数与闸址的粉质壤土大体相同，数量约80万m3。(4)其它建材水泥、钢材、木材等由外地购买。 四、交通运输及其它(1)合大公路从闸址附近经过，铁路距闸址仅6km。交通运输方便。(2)施工用电及生活资料可由沙阳市供应。(3)施工队伍及施工设备均无问题。五、灌溉渠道设计成果(1)渠道渠底高程32.20m，(2)最大引水流量：2个灌区引水流量均为80m3／s；(3)灌溉正常挡水位35.00m，(4)渠道纵坡i＝1／8500，(5)渠道底宽B＝26m，(8)渠道边坡系数m=1.75；(7)渠道顶部高程37.5m；(8)渠道首部水位流量关系曲线见图57。 第一篇《水工建筑物》复习思考题第一章绪论第二章岩基上的重力坝第三章拱坝第四章支墩坝第五章土石坝第六章水闸第七章河岸溢洪道第八章水工隧洞第九章闸门与启闭机第十章过坝建筑物、渠首和渠系建筑物第十一章水利枢纽第十二章水工建筑物的管理和原型观测第十三章综合思考题第二篇《水工建筑物》习题 第一章绪论第二章岩基上的重力坝第三章拱坝第四章支墩坝第五章土石坝第六章水闸第七章河岸溢洪道第八章水工隧洞第九章闸门第十章其它第三篇《水工建筑物》课程设计第一章水工课程设计指导书第—节水工课程设计的目的和要求第二节主要建筑物型式选择与枢纽布置第三节重力坝枢纽的各主要建筑物设计第四节土石坝枢纽各主建筑物设汁第五节闸枢纽的泄水闸和冲砂闸设计第六节课程设计的成果要求、学时分配、注意问题和参考书目第七节编写设计计算书参考提纲第二章某工程课程设计资料第一节流域梗概第二节拟建工程的任务和规划数据第三节自然条件第四节其它条件第三章江北河宁溪课程设计资料第一节流域梗概第二节枢纽工程和规划数据第三节自然条件第四节其他资料第四章沙阳水闸课程设计资料第一节概况第二节自然条件'