水工建筑物复习总结+习题集培训资料.doc

'水工建筑物复习总结+习题集 精品文档第一章绪论水资源是重要的自然资源之一，是人类赖依生存和社会生产不可缺少而又无法替代的物质资源。地球上的水总量很大，约为15*108Km3，其中人类可以利用的淡水总量为0.38*108Km3,仅占全球总水量的2.5%。我国水资源总量丰富，人均占有量较少，人均占有量为2300M3，相当于世界人均占有量有1/4。水利工程是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的而修建的工程。水利工程的根本任务是：除水害兴水利。资源水利就是从水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护等六个方面系统分析，综合考虑，实现水资源的可持续利用。水工建筑物：为了达到防洪、灌溉、发电、供水等目的，需要修建各种不同类型的水工建筑物，用来控制和支配水流。这些建筑物统称为水工建筑物。水利枢纽是指集中建造的几种水工建筑物配合使用，形成一个有机的综合体，称为水利枢纽。水利枢纽分为蓄水枢纽（水库）和取水枢纽。其中水库枢纽包括挡水、泄水、输水（或引水）三类建筑物，称为水库三大件。水工建筑物的分类按其在枢纽中的作用分为：挡水建筑物：用以拦截江河，形成水库或壅高水位。如拦河坝、拦河闸。泄水建筑物：用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他建筑物的安全。如溢流坝、溢洪道、隧洞。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、渠道、渡槽、倒虹吸等。取（进）水建筑物：是输水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的进口段、进水闸等。整治建筑物、专门建筑物。水工建筑物的特点：（1）工作条件的复杂性；（2）设计选型的独特性；（3）施工建造的艰巨性；（4）工程效益的显著性；（5）环境影响的多面性；（6）失事后果的严重性；水利枢纽按其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。水工建筑物按其所属枢纽工程的等别及其在工程中的作用和重要性分为五级。第二章重力坝重力坝的工作原理是在水压力及其他荷载的作用下，主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求；同是也依靠坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度的要求。其基本剖面为上游面近于垂直的三角形剖面。重力坝的类型按其结构形式为：实体重力坝、空腹重力坝、宽缝重力坝。扬压力是由上、下游水位差产生的渗透水压力和下游水深产生的浮托力两部分组成。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档泥沙压力根据坝前淤积高程——淤积计算年限可取50-100年。波浪要素：波浪高度、波浪长度、波浪中心线超出静水面的高度。基本烈度：是指该地区今后50年期限内，可能遭遇超越概率P50为0.10的地震烈度。重力坝抗滑稳定分析：目的是核算坝体沿坝基面或沿地基深层软弱结构面抗滑稳定的安全性能。失稳形式有两种：一种是沿坝体抗剪能力不足的软弱结构薄弱层面产生滑动，这种软弱结构薄弱层包括坝体与坝基的接触面和坝基岩体内连续的断层破碎带。另一种是在各种荷载作用下，上游坝踵出现拉应力，使之裂缝，或下游坝趾压应力过大，超过坝基岩体或坝体砼的允许强度而压碎，从而产生破坏。提高坝体抗滑稳定性的工程措施1、利用水重。2、将坝基面开挖成倾向上游的斜面，借以增加抗滑力，提高稳定性。3、设置齿增。4、抽水措施。5、加固地基。6、横缝溉浆。7、预应力锚固措施。应力分析的目的是检验大坝在施工期间和运用期是否满足强度要求；根据应力分布情况进行坝体砼标号分区；为研究坝体某些部位应力集中和配筋等提供依据。分析方法：理论计算和模型试验两大类。材料力学法基本假定：坝体砼为均质、连续、各向同性的弹性材料。视坝段为固接于地基上的悬臂梁，不考虑地基变形对坝体应力影响，并认为各坝段之间独立工作，横缝不传力。假定坝体水平截面上的正应力按直线分布。重力坝剖面设计原则保证大坝安全运用，满足稳定和强度要求；尽可能节省工程，力求获得最小剖面尺寸，造价最低。坝体外形轮廓简单，便于施工。运行方便。重力坝消能形式及适用条件挑流消能适用于基岩比较坚固的高坝或中坝。底流消能适用于中、低坝或基岩较软弱的河道。面流消能适用于水头较小的中、低坝，要求下游水位稳定，尾水较深，河道顺直，河床和河岸在一定范围内有较高抗冲能力，可排漂和排冰。消力戽适用于尾水较深，变幅较小，无航运要求且下游河床和两岸有一定抗冲能力的情况。联合消能适用于泄洪量大，河床相对狭窄、下游地质条件差的高、中坝或单一消能形式经济合理性差的情况。坝体分缝按其作用可把缝分为沉降缝、伸缩缝、工作缝；按其位置分为横缝、纵缝及水平缝。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档为了适应砼的浇筑能力和减少施工期的温度应力，常在平行坝轴线方向设纵缝，将一个坝段分为几个坝块，待坝体降到稳定温度后再进行接缝灌浆。纵绦是平行于坝轴线设置的温度缝和施工缝。重力坝地基处理主要包含：防渗、提高基岩强度。坝基固结灌浆的目的是提高基岩的整体性和强度，降低地基的透水性。帷幕灌浆的目的是降低坝底渗透压力，防止坝基内产生机械或化学管涌，减少坝基和绕坝渗透流量。宽缝重力坝是将相邻坝段间的横缝部分地拓宽的重力坝。在实体重力坝坝底沿坝轴线方向设置大尺寸的空腔，即为空腹重力坝。支墩坝按其过水面板的形式分为：平板坝、连拱坝和大头坝。碾压砼重力坝是用水泥含量比较低的超干硬性砼经碾压而成的砼坝。第三章拱坝拱坝是平面上向上游三向固定的空间壳体挡水建筑物，是由一根根悬臂梁和一层层水平拱构成的，它能把上游坝面水压力等荷载的大部分通过拱的作用传给两岸岩体，而将小部分水压力通过悬臂梁的作用传至坝底基岩。它不像重力坝那样利用自重维持稳定，而是利用筑坝材料的抗压强度和两岸拱端岩体来支承拱端推力。拱坝的工作原理与重力坝的不同：1、拱坝是一种推力结构，在外荷载作用下，只要设计得当，拱圈截面上主要承受轴向压应力，弯矩较小，有利于充分发挥坝体砼或浆砌石材料抗压强度。拱作用发挥得愈大，材料的抗压强度愈充分利用，坝体的厚度也愈可减薄。而重力坝受弯曲为主，无法充分发挥材料的抗压强度。2、与重力坝利用自重维持稳定的特点不同，拱坝将外荷载大部分通过拱作用传至两岸岩体，主要依靠两岸岩体维持稳定，坝体自重对拱坝的稳定性影响不大。3、自重与扬压力等荷载降为次要荷载，而温度和地基变形将对拱应力产生较大影响。拱坝中心角对应力、稳定的影响：中心角愈大，拱圈厚度愈小，材料强度可得到充分利用，对应力有利。但对拱坝坝肩稳定不利。拱坝的类型：薄拱坝、一般拱坝、厚拱坝（重力拱坝）、单曲拱坝、双曲拱坝。拱坝的布置原则：根据坝趾处地形、地质等自然条件以及枢纽综合利用要求统筹布置。在满足稳定和建筑物运用要求条件下，通过调整拱坝的外形尺寸，使坝体材料的强度得到充分发挥，将拉应力控制在允许范围内，使坝体的总工程量最省。温度荷载是指拱坝在运行过程中，坝体温度相对于封拱温度的变化值。封拱温度的高低对温度荷载的影响很大。封拱温度越低，建成后愈有利于降低坝体拉应力。一般情况下，温降对坝体应力不利，温升对坝肩稳定不利。温度荷载包括：均匀温度变化tm、沿坝厚温度梯度变化td、非线性温度变化tn；收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档拱坝应力分析方法有：圆筒法、纯拱法、拱梁分载法（包括拱梁法和拱冠梁法）、有限单元法和模型试验法等。圆筒法是将拱坝当作铅直圆筒的一部分。纯拱法假定拱坝由一系列各自独立互不影响的水平拱圈叠全而成，每层拱圈简化为两端固结的平面拱，用结构力学方法求解拱的应力。拱冠梁法基本原理拱冠梁法是拱梁分载法最基本的一种，（1）它按照拱冠部位的中央悬臂梁和若干水平拱在交点处径向变位一致的原则进行拱梁荷载分配。（2）求得各层拱圈的拱冠梁各自承担的荷载后，拱圈各截面的应力，拱冠梁按悬臂梁结构计算应力。拱坝坝身泄水方式：自由跌落式、鼻坎挑流式、滑雪道式、坝身泄水孔式。（1）适用于基岩良好，泄量不大，坝体较薄的双曲拱坝或小型拱坝。（2）适用于基岩良好，泄量大，坝体较薄的双曲拱坝或大中型拱坝。（3）适用于泄量大，坝体较薄拱坝。第四章土石坝土石坝的工作特点：稳定方面：由于坝体断面形状为梯形，断面比较大,在水平水压力的作用下，不可能产生沿坝基面的整体滑动。其失稳主要形式是坝坡滑动或坝坡连同部分坝基一起滑动。渗流方面：大坝建成挡水后，水库里的水将通过坝身、坝基及两岸向下游渗透，在坝身和坝基的结合面及坝和其他建筑的结合面更是渗流易于通过而产生集中渗流的地方。为了消除减轻渗流的上述不利影响，土坝必须采用可靠的防渗排水设施，以减少渗漏损失并保证坝体和坝基土的渗透稳定性。渗流在坝体内的自由水面称为浸润面。_____浸润线冲刷方面：由于土体颗粒间的粘结力很小，抗冲能力低。水库内风浪对坝面将产生强烈的冲击淘刷作用，和雨水的冲刷坝面。为此，上下游坝坡均需采取有效的防冲保护及坝面排水措施，以免受风浪、雨水甚至动物作空等有害影响。沉降方面：由于土粒间存在空隙，且很容易产生相对移动，因此在坝体自重和水压力的作用下，坝体和坝基都会由于压缩而产生沉降。沉降过大会造成坝顶高程不足而影响土坝的正常工作，不均匀沉降会引起坝体开裂，造成大坝漏水。土石坝的类型：按其施工方法分碾压式土石坝、抛填式堆石坝、定向爆破堆石坝、水力冲填坝和水中填土坝。其中碾压式土石坝分为均质坝、分区坝（心墙坝、斜墙坝和斜心墙坝）、人工防渗材料坝。由于上游坝坡长期浸泡于水中，土的抗剪强度下降，会降低坝体的稳定性。所以，当材料相同时，上游坡常比下游坡缓，对在同一水位侧坝坡，水下部分也常比水上部分缓。防渗体的作用是防渗，降低坝体浸润线、降低渗透坡降和控制渗流量。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档排水体的作用是（1）降低坝体浸润线及孔隙压力、改变渗流方向，增加坝体稳定（2）防止渗流逸出处的渗透变形、保护坝坡和坝基；（3）防止下游波浪对坝坡的冲刷及冻胀破坏，起到保护下游坝坡的作用。排水体类型：棱体排水、贴坡排水、褥垫排水和组合式排水。渗流计算的目的1）确定坝体浸润线及下游出逸点的位置。为坝体稳定计算提供依据。2）计算坝体和坝基渗流量，以便估算水库的渗漏损失。3）求出坝体和坝基局部地区的渗透坡降，验算该处是否会发生渗透破坏。分析方法有流体力学法、水力学法、流网法、试验法和数值解法。水力学法基本假定：坝体为均质，坝内各点在各方向的渗透系数相同；渗透水流为二元稳定层流状态，符合达西定律；渗透水流是渐变的，任一铅直过水断面内各点的渗透坡降和流速相等。渗透变形的类型：管涌、流土、接触冲刷、接触流土等类型。防渗透变形的工程措施：（1）采取水平或垂直防渗措施，以便尽可能地延长渗径，以达到降低渗透坡降的目的。（2）采取排水减压措施，以降低坝体浸润线和下游渗流出口处的渗透压力。对可能发生管涌的部位，设置反滤层；可能发生流土，可设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力。反滤层的作用：排水滤土。反滤层面的设置大体与渗流方向正交，且顺渗流方向粒径应由小到大。土坝稳定分析土坝坝坡较缓，在外荷载作用下，不会产生整体水平滑动。如果剖面尺寸不当或坝体、坝基材料的抗剪强度不足，在一些不利荷载组合下，有可能发生坝体或坝体连同部分坝基一起局部滑动失稳；另外，当坝基内有软弱来层时，也可能发生塑性流动，影响坝的稳定。稳定计算目的：保证坝体在自重、各种情况下的孔隙压力和外荷载作用下，具有足够的稳定性，不致发生通过坝体或坝体连同地基的剪切破坏。滑动破坏形式：圆弧滑动面、折线滑动面和复合滑动面。砂卵石地基的处理主要是解决防渗问题，通过采取“上堵”、“下排”相结合的措施，达到控制地基渗流的目的。基本方式有垂直防渗、水平防渗和排水减压等。前者有粘土截水墙、砼截水墙、砼防渗墙、水泥粘土灌浆帷幕。水平有防渗铺盖。第五章水闸水闸是一种低水头建筑物，既能挡水、又能泄水，用以调节水位，控制泄流量。水闸按其承担的任务分为进水闸、节制闸、排水闸、分洪闸、挡潮闸、冲沙闸。按其结构型式分为：开敞式和封闭式水闸。水闸的组成由闸室、上游连接段、下游连接段三部分组成。闸室的主要作用是调节水位，控制流量。其包括闸门、闸墩、底板、胸墙、工作桥、交通桥等几部分。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档闸孔设计的影响因素有闸孔型式、闸底板高程；防渗设计任务在于经济合理地拟定闸的地下轮廓线的形式和尺寸，以消除和减少渗流对水闸所产生的不利影响，保证闸基及两岸不产生渗透变形破坏。地下轮廓线：不透水的铺盖、板桩及底板与地基的接触线，即是闸基的渗流的第一条流线，其长度为闸基的防渗长度。L>CH闸基渗流计算目的在于求解渗透压力、渗透坡降，并验证初拟定地下轮廓线和排水布置是否满足要求。计算方法有流网法、直线法、改进阴力系数法、有限元法和电拟试验法。直线法假定渗流沿地基轮廓的坡降相同，即水头损失按直线变化。防渗设施包括；水平防渗（铺盖）、垂直防渗（板桩、齿墙）两种，排水设施则是指铺设在护坦（护坦的作用是消减水流的动能）、浆砌石海漫底部或闸底板下游起导渗作用的砂砾石层。海漫的作用是进一步消减水流剩余能量，保护护坦安全，并调整流速分布，保护河床，防止冲刷。海漫要求具有一定的粗糙性、透水性、柔性。闸室稳定性是指闸室各种荷载作用下，不致沿地基面或深层滑动；不发生明显的倾斜；平均基底压力不大于地基的容许承载力。提高闸室抗滑稳定的工程措施：（1）增加铺盖长度，或在不影响抗渗稳定的前提下，将排水设施向水闸底板靠近，以减少作用在底板上的渗透压力。（2）利用上游钢筋砼铺盖作为阻滑板，但闸室本身的抗滑稳定安全系数仍应大于1。（3）将闸门位置向下游一侧移动，或将水闸底板向上海一侧加长，以便多利用水重。（4）增加闸室底板的齿墙深度。底板按其与闸墩连接方式的不同，底板可分整体式及分离式两种；按其结构形式分为平底板、低堰式及反拱式。闸墩的作用：分隔闸门，支承上部结构。闸室底板结构计算方法（1）倒置梁法假定地基反力顺水流方向呈直线分布，垂直水流方向为均匀分布。（2）弹性地基梁法假定地基反力呈直线分布。在垂直水流方向截取单宽板条及墩条，按弹性地基梁计算地基反力和底板内力。第六章河岸溢洪道溢洪道的作用是用来宣泄规划所规定库容所不能容纳的多余水量，防止洪水漫溢坝顶，保证大坝安全。溢洪道的类型按其位置不同分为河床式和岸边式两种类型。河床溢洪道：在砼和浆砌石坝枢纽中，利用建在原河床内溢流坝段泄洪，该溢流坝即为河床式溢洪道。河岸溢洪道：当坝型不宜从坝体溢流或溢流坝的溢流长度不能满足泄洪要求时，需在坝体外的河谷两岸适当位置单独设溢洪道。河岸溢洪道分为正槽溢洪道和侧槽溢洪道。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档河岸溢洪道的布置及形式选择：受地形条件、地质条件、水力条件、枢纽布置要求等因素。正槽溢洪道：当溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线垂直，即过堰水流与泄槽轴线方向一致。正槽溢洪道的组成：由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲设施和出水渠五部分组成。其中控制段、泄槽、消能防冲设施三部分是溢洪道的主体。进水渠的作用：将水流平顺、对称地引向控制段，并具有调整水流的作用；控制段的作用：调节水位，控制流量。泄槽的作用：使过堰水流顺畅地送往下游，保证工程安全。消能防冲设施的作用：消除能量，平稳下泄。出水渠的作用：是将消能后的水流平稳顺畅地与下游河道水流良好衔接。侧槽溢洪道：溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线接近平行，即过堰水流与泄槽轴线方向接近正交。由溢洪堰、侧槽、泄槽、消能设施和出水渠等部分组成。非常溢洪道一般分为漫流式、自溃式和爆破引溃式。第七章水工隧洞与坝下涵管隧洞按其功用分为引水隧洞和泄水隧洞两大类。根据隧洞的工作条件，又可将其分为有压隧洞和无压隧洞。☆☆有压隧洞洞身从受力条件好、水力特性佳考虑，断面形式应为圆形。☆☆常用的无压隧洞断面形式有：圆拱直墙式、马蹄形。无压隧洞衬砌上的主要荷载是山岩压力。其断面尺寸根据运用、泄流能力和洞内水面线的要求确定。有压隧洞的断面尺寸根据水力计算确定——核算泄流能力及沿程压坡线。隧洞的线路选择一般原则和要求：（1）地质条件是洞线选择的决定性因素，要尽量避开破碎带，选在坚硬、完整、稳定和地质构造。（2）洞顶以上和隧洞岸边一侧的岩体应有足够的厚度，以保证围岩的稳定。（3）进出口位置应有利于上、下游水流的衔接，使进出水流平稳流畅。（4）洞线在平面上应尽可能成直线，以减少工程费用和水头损失，并取得良好的水流条件。应避免设置弯曲段。（6）渠道上的无压输水隧洞，其洞选择是整个渠道线路布置的一个组成部分。水工隧洞的工作特点和设计时应考虑的有关问题。（1）洞身位于深水下，工作闸门是高压闸门，开启时洞内流速很高。故要求过水轮廓应合理，形式及尺寸采用必要措施，如通气孔等，以免引起空蚀振动。（2）隧洞洞身在岩层开凿而成的，开凿后隧洞周围岩体应力平衡受到破坏，岩体可能变形或崩坍，须设支护或永久性衬砌，承受围岩压力，保持围岩稳定，衬砌应有足够的强度与抗渗性。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档（3）地下工程与地面工程不同，运用出现问题或过水断面不足，要进行加固或扩大断面是困难的。因此，必须保证质量，安全可靠，并富有余地。水工隧洞中的闸门按其工作性质分为工作闸门、检修及事故闸门。☆☆工作闸门主要用于调节流量和控制孔口，应在动水启闭；检修闸门是地检修主闸门或洞身时挡水时采用的，一般在静水中启闭；事故闸门是在工作闸门、隧洞及设备发生事故时使用，能地动水关闭的闸门，又称快速闸门；隧洞组成由进口段、洞身段、出口段三部分。隧洞进口建筑物一般包括：拦污设施、入口段、闸门段、渐变段、通气孔、平压管和上部结构。深式取水式进口建筑物的形式有竖井式、塔式、岸塔式和斜坡式四种形式。在泄水隧洞闸门之后应设通气孔，其作用是补气和排气。隧洞的消能设施：泄水隧洞大多采用挑流消能和底流消能。另外还有洞内消能。隧洞灌浆按其目的不同分为回填灌浆和固结灌浆。回填灌浆的作用是为了将衬砌与岩石之间的空隙充填密实，使衬砌与岩石紧密结合，改善衬砌的传力条件，以便衬砌与围岩共同承受荷载。固结灌浆的作用是提高围岩的强度和整体性，并得到可靠的弹性抗力，以改善衬砌结构的受力条件，并减少渗漏。隧洞设置排水的目的是为了降低作用在衬砌上的外水压力。衬砌的作用（1）承受围岩压力及其他各种荷载；（2）加固围岩，充分利用围岩的承载能力；（3）防止水流、空气和温度变化及干湿变化对围岩的破坏作用；（4）防止渗漏和减小洞身表面糙率；衬砌的类型按其设置的目的可分为平整衬砌和受力衬砌两类。按其所用材料分为：砼和钢筋砼衬砌、砖石衬砌。另外还有喷锚支护衬砌、预应力衬砌、装配式衬砌。作用在衬砌上的荷载：自重内水压力外水压力山岩压力弹性抗力和地基反力灌浆压力温度荷载施工荷载及地震力;围岩压力：是由于隧洞开挖后引起原始应力场的应力重分布，使围岩产生变形、松动和破坏而作用地衬砌上压力。山岩压力的大小与岩体的质量有关。其影响因素很多，如岩体的强度、岩层的产状、裂缝的组合、风化程度、地下水状况、断面尺寸形状等等。弹性抗力：是衬砌在主动荷载作用下向外变形时受到围岩约束而施加于衬砌壁的反作用力。方向为法向，其大小可近似认为与衬砌外壁的法向位移成正比。它对衬砌结构是有利的。产生弹性抗力的条件：（1）衬砌与围岩必须紧密结合；（2）围岩坚硬、完整，在内水压力作用下必须是稳定的；（3）围岩厚度应大于3倍洞径。受均匀内水压力作用下的圆形有压隧洞衬砌所产生的弹性抗力是均匀分布。围岩压力与弹性抗力的不同：在荷载作用下，衬砌向外变形时受到围岩的抵抗，这种围岩抵抗衬砌变形的作用力，称为围岩的弹性抗力。围岩压力是作用在衬砌上的主动力，而弹性抗力则是被动力，并且是有条件的。围岩考虑弹性抗力的重要条件是岩石与衬砌的接触程度。弹性抗的作用表明围岩与衬砌共同承受荷载，从而使衬砌的内力得以以减少，所以对衬砌的工作状态是有利的。而山岩压力对衬砌工作是不利的荷载。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档圆形有压隧洞在均匀内水压力作用下，弹性抗力是均匀分布的，并与衬砌向外变形大小成正比。第八章过坝建筑物及渠系建筑物过坝建筑物包括通航、过木、过鱼建筑物。通航建筑物分为船闸和升船机船闸的作用是利用水力条件将船浮送过坝，其运输量大，运费低，安全可靠，但耗水量大。升船机的作用利用机械力量将船只送过坝，其耗水量极小，运送速度快，适用范围大，但机械设备复杂，技术要求高，运输能力低。船闸组成：上下游引航道、上、下游闸首、闸室。船闸基本尺寸：包括闸室有效长度、有效宽度及闸槛上的有效水深。船闸的布置，一般布置在靠近河道深泓线一侧。船闸的类型：单级、多级船闸。前者适用于水头不大于20M的情况；后者适用于高水头的水利枢纽；双线和单线船闸。升船机分为垂直、斜坡升船机。过木建筑物包括：筏道、漂木道及过木机。过鱼建筑物有鱼道、鱼闸、升鱼机等。渠系建筑物分有：交叉输水建筑物、落差建筑物、衔接建筑物交叉输水建筑物是渠道为了跨越碍，在渠系中修建的水工建筑物。如：渡槽、倒虹吸、涵洞、隧洞等。渡槽：是输送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等碍的架空输水建筑物，是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。渡槽的作用：用于输送渠道水流外，还可以供排洪和导流之用。组成：由输水的槽身、支承结构、基础及进出口建筑物等部分组成。类型：（1）按施工方法分，渡槽可分为现浇整体式、预制装配式及预应力等；（2）按建筑材料分类，则有木渡槽、砌石、砼及钢筋砼等；（3）按槽身结构形式分有矩形、U形、梯形、椭圆形及圆管形槽等；（4）按支承结构的形式分为梁式、拱式、桁架式、组合式、悬吊式或斜拉式。目前常用的渡槽形式，按支承结构分有梁式和拱式，按槽身断面形式分为矩形和U形。渡槽总体布置工作包括：槽址位置的选择，槽身支承结构的选择，基础及进出口的布置。渡槽水力计算任务是合理确定槽底纵坡、槽身断面尺寸、计算水头损失，根据水面衔接计算确定渡槽进出口高程。一般先按通过最大流量Q拟定适宜的槽身纵坡和槽身净宽B、净高h，后根据通过设计流量计算水流通过渡槽的总水头损失值，如Z等于规划规定的允许水头损失，则可确定最后纵坡、B、h值，进而定出有关高程和渐变段长等。纵坡i加大，则有利于缩小槽身断面，减少工程量，但过大的纵坡，会加大沿程水头损失，降低渠水位的控制高程，还可能使上、下游渠道受到冲刷。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档梁式渡槽由槽身、槽墩（排架）及基础等三部分组成。槽身既起输水作用、又起纵向梁作用。分类：简支梁式、双悬臂梁式和单悬梁式三种主要形式。简支梁式优点是结构简单，施工吊装方便，槽身伸缩缝的止水结构简单可靠。缺点是跨中弯矩值较大，底板受拉，对抗裂防渗不利。梁式渡槽槽身结构计算要点：按满槽水情况进行，弯矩及剪力求出后，对于矩形渡槽，可将侧墙作为纵梁考虑，按受弯构件计算其纵向正应力和剪应力，并进行配筋和抗裂。拱式渡槽由墩台、主拱圈、拱上结构三部分组成。其中主拱圈分为板拱、肋拱、双曲拱等。主拱圈结构基本尺寸包括：跨度、矢高、拱宽、拱脚高程。倒虹吸管是在渠道同道路、河渠或谷地相交时，修建的压力输水建筑物。它与渡槽相比，具有造价低且施工方便优点，不过它的水头损失较大，而且运行管理不如渡槽方便。它应用于修建渡槽困难，或需要高填方建渠道的场合；在渠道水位与所跨的河流或路面高程接近时，也常用倒虹吸管。倒虹管由进口、管身、出口三部分组成。分为斜管式和竖井式。进口段包括进水口、闸门、拦污栅、启闭台、渐变段及沉沙池。倒虹管水力计算：（1）已知通过流量和允许水头损失值，确定管的断面形式和尺寸；（2）已知管的断面尺寸和允许水头损失值，校核过水流量；（3）已知过水流量和拟定管内流速，校核水头损失值是否在规划允许值范围内。落差建筑物：当渠道要通过坡度过陡的地段时，为了保持渠道的设计纵坡，避免大填方和深挖方，可将水流的落差集中，并修建建筑物来连接上下游渠道，这种建筑物称为落差建筑物，主要有跌水和陡坡两类。凡是水流自跌水口流出后，呈自由抛投状态，最后落入下游消力池内的为跌水；而水流自跌水口流出后，受陡槽的约束而沿槽身下泄的叫陡坡。跌水根据落差大小，分为单级跌水和多级跌水两种形式。跌水由进口、跌水墙、侧墙、消力池和出口部分组成。当渠道过地形过陡地段时，利用倾斜渠槽连接该段上下游渠道，这种倾斜渠槽的坡度一般比临界坡度大，称为陡坡。由进口段、陡坡段、消能设施和出口段组成。渠道的作用和分类渠道是灌溉、发电、航运、给水与排水等广为采用的输水建筑物，它是具有自由水面的人工水道。渠道按用途可分为：灌溉渠道、动力渠道（引水发电用）、供水渠道、排水渠道和通航渠道等。渠道设计包括：渠道线路的选择、断面形式和尺寸的确定，渠道的防渗设计等。水利枢纽布置的任务就是根据组成建筑物的形式、功能和运行方式研究各建筑物的相互位置。影响因素：自然因素和社会因素两种。第九章水利枢纽水利枢纽的设计阶段有预可行性研究阶段、可行性研究阶段、招标设计阶段、施工详图阶段。坝趾坝型选择应考虑的因素有：地形条件、地质条件、建筑材料、施工条件、综合效益。弯道环流原理都应用在有坝引水枢纽中。（×）无坝取水口一般设置在河道的凸岸。（×）无坝引水与有坝引水的位置选择原则相同（√）枢纽布置就是将枢纽建筑物紧凑地布置在一起。（×）收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档1:上游连接段用以引导__过闸__水流平顺地进入闸室，保护__两岸和闸基__免遭冲刷，并与__防渗刺墙__等共同构成防渗地下轮廓，确保在渗透水流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。2、水闸消能防冲的主要措施有消力池、__海漫__、防冲槽等。3、海漫要有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷；要有一定的粗糙性以利于进一步消除余能；要有一定的透水性以使渗水自由排出。6、隧洞进口建筑物的型式有__竖井式_、___塔式___、__岸塔式__、___斜坡式__。其中__塔式__受风浪、冰、地震的影响大，稳定性相对较差，需要较长的工作桥。7、正槽式溢洪道一般由_进水渠_、_控制段_、__泄槽__、消能防冲措施_、__出水渠__五部分组成。其中___控制段___控制溢洪道的过水能力。8、泄水槽纵剖面布置，坡度变化不宜太多，当坡度由陡变缓时，应在变坡处用__反弧段__连接，坡度由缓变陡时，应在变坡处用__竖向射流抛物线__连接。9、水工隧洞按水流状态可分为__有压洞__、__无压洞__两种形式，___________更能适应地质条件较差的情况，但其_________复杂，所以应避免平面转弯。10、回填灌浆是填充__衬砌__与__围岩__之间的空隙，使之结合紧密，共同受力，以改善__传力__条件和减少__渗漏__。1．水闸是渲泄水库中多余洪水的低水头建筑物。（×）2．辅助消能工的作用是提高消能效果，减少池长和池深，促成水流扩散，调整流速分布和稳定水跃。（√）3闸下渗流使水闸降低了稳定性引起渗透变形和水量损失。（√）4．水闸的水平防渗设备指的是铺盖，垂直防渗设备指的是齿墙、板桩和防渗墙。（√）5．整体式平底板常在顺水流方向截取若干板条作为梁来进行计算。（√）6．正槽溢洪道泄槽的底坡常小于临界坡降，以使水流平稳。（×）7．围岩地质条件比较均一的洞身段不设施工缝。（×）8．无压隧洞由于内水压力较大，从水流及受力条件考虑，一般用圆形断面。（×）9．隧洞中常需要临时性支护和永久性衬砌，以承受围岩压力。（×）10．溢洪道设闸门时，堰顶高程低于水库的正常蓄水位。（√）1、不平衡剪力:由于底板上的荷载在顺水流方向是有突变的，而地基反力是连续变化的，所以，作用在单宽板条及墩条上的力是不平衡的，即在板条及墩条的两侧必然作用有剪力Q1及Q2，并由Q1及Q2的差值来维持板条及墩条上力的平衡，差值△Q＝Q1–Q2,称为不平衡剪力。2、节制闸:枯水期用于拦截河道，抬高水位，以利上游取水或航运要求，洪水期则开闸泄洪，控制下泄流量。3、平压管:在遂洞构造中，为了减小检修门的启门力而设置在遂洞上壁内的绕过检修门槽的通水管道。4、正槽溢洪道:泄水轴线与溢流堰轴线正交，过堰水流方向与泄槽轴线方向一致的一种河岸溢洪道型式。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档1、有压隧洞:指洞内充满水，没有自由水面，隧洞内壁承受较大的内水压力，断面形状一般为圆形的过水隧洞。四．单项选择（每题2分，共10分）1、拦河闸闸门的启闭运用条件是(D)A、遇洪水和正常灌溉时，闸门均开启；B、遇洪水和正常灌溉时，闸门均关闭；C、遇洪水闸门挡水，正常灌溉时开门放水；D、遇洪水开闸门放水，正常灌溉时关门挡水。2、防冲槽的作用是（A）A、防止冲刷坑向上游扩展，保护海漫安全；B、防止渗透变形；C、防止波状水跃D、防止折冲水流。3、闸基渗流段的阻力系数，只与渗流段的(C)有关。A、渗透系数；B、渗径系数；C、几何形状；D、渗透流量4、水闸在平面滑动稳定验算时，若取沿闸底板与地基接触面为滑动面，则公式K=的f是指(A)之间的摩擦系数A、底板与地基接触面；B、遇洪水和正常灌溉时，闸门均关闭；C、地基砂土；D、底板混凝土。5、当闸墩与闸底板砌筑成整体时，称为(B)A、平底板；B、整体式底板；C、分离式底板；D、反拱底板。1、水闸地下轮廓线的布置原则是什么？砂性土地基和粘性土地基地下轮廓线的布置有何不同？（6分）防渗设计一般采用防渗与排水相结合的原则。即在高水位侧采用铺盖、板桩、齿墙等防渗设施，用以延长渗径减小渗透坡降和闸底板下的渗透压力；在低水位侧设置排水设施，如面层排水、排水孔或减压井与下游连通，使地基渗水尽快排出，对粘性土地基，布置轮廓线时，排水设施可前移到闸底板下，以降低板下的渗透压力，并有利于粘性土加速固结，以提前闸室稳定性，防渗常用水平铺盖而不用板桩。 对于砂性土地基，当砂层很厚时，采用铺盖与板桩相结合的型式，排水设施布置在护坦上。必要时，铺盖前端再加设一道短板桩；当砂层较薄，下面有不透水层时，将板桩插入不透水层。2、水闸下游冲刷破坏的主要部位是哪些？如何进行处理？（6分）水闸下游冲刷破坏的主要部位是下游河床、下游岸坡。下游河床：设置消力池、消力槛、海漫、防冲槽等下游岸坡：①在消力池斜坡段顶部上游预留平台，上设小槛；②使上游引渠具有较长的直线段，并对称布置翼墙；③下游布置翼墙，并控制翼墙扩散角；④下游设置护坡；⑤制订合理的闸门开启程序。4、土石坝坝坡滑裂面的形式有哪几种？常可能发生在什么土坝中，绘简图说明之。（5分）土石坝坝坡滑裂面的形状有三种：曲线滑裂面、直线或折线滑裂面、复合滑裂面。 ①收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档、曲线滑裂面：当滑裂面通过粘性土部位时，产生上缓下陡曲面，计算中常用圆弧代替。②、直线或折线滑裂面：当滑裂面通过无粘性土时，可产生直线或折线形，面坡干燥或全部浸入水中时呈直线形，坝坡部分浸入水中时呈折线形。③、复合滑裂面：当滑裂面通过性质不同的几种土料时，可产生由直线和曲线组成的复合形状滑裂面。6、隧洞为什么要做衬砌？有哪些类型？（5分）答：作用：①防止围岩变形，保证围岩的稳定。②承受围岩压力，内水压力和其他荷载③防止渗漏。④保护围岩免受水流，空气，温度，干湿变化等冲蚀破坏作用。⑤平整围岩，减小表面粗糙，增大过流能力。 类型：1）平整衬砌；2）单层衬砌；3）喷锚衬砌；4）组合式衬砌；5）预应力衬砌。7、正槽溢洪道和侧槽溢洪道的主要不同之处在哪里？（6分）正槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线正交，过堰水流方向与泄槽轴线方向一致。侧槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线接近平行，过堰水流在侧槽内转900弯后顺泄槽而下。一、填空题：（每空1分，共20分）1、河岸溢洪道的类型主要有正槽式式、侧槽式、井式和虹吸式四种。2、水工隧洞进口建筑物的按其布置及结构形式分为竖井式、塔式、岸塔式和斜坡式。3、海漫应具有一定的粗糙性，利于进一步消除余能；具有一定的透水性，以便排出渗水；具有一定的柔性，适应河床的变形。4、坝下涵管为了有效地防止集中渗流，在涵管1~2m的范围内用回填粘土做防渗层，这个防渗层称为涵衣。5、土石坝管涌渗透变形中使个别小颗粒土在孔隙内开始移动的水力坡降称为临界坡降；使更大的土粒开始移动，产生渗流通道和较大范围内破坏的水力坡降称为破坏坡降。6、在土石坝的坝坡稳定计算中，可用替代法考虑渗透动水压力的影响，在计算下游水位以上、浸润线与滑弧间的土体的滑动力矩时用饱和重度，计算抗滑力矩时用浮重度。7、不平衡剪力在闸墩和底板进行分配时可采用弹性地基梁法和反力直线法。8、水闸按照其所承担的任务分为节制闸、进水闸、分洪闸、排水闸和挡潮闸。9、过闸水流形态复杂，易发生的不利流态有波状水跃和折冲水流。10、无压隧洞多采用圆拱直墙形断面。9.11、土石坝砂砾石地基处理属于“上防”措施铅直方向的有粘性土截水墙、板桩、混凝土防渗墙和帷幕灌浆。1、适用于弧形闸门侧止水的是：（B）A、P型；B、L型；C、刀型；D、型。2、水闸翼墙的高度为6~10m，用哪种形式的挡土墙较合适。（C）收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档A、重力式；B、扶壁式；C、悬臂式；D、空箱式。3、正槽溢洪道的泄槽纵坡应采用：（A）A、陡坡；B、缓坡；C、平坡；D、临界坡。4、泄槽上游接宽顶堰，起始断面水深等于临界水深hk，泄槽中发生水面曲线。（B）A、cⅡ型壅水；B、bⅡ型降水；C、bⅠ型降水；D、aⅡ型壅水。5、工作闸门布置在的为有压隧洞。（D）A、进口；B、洞身；C、中部；D、出口。6、隧洞洞身的衬砌为不受力衬砌。（C）A、喷锚衬砌；B、预应力衬砌；C、平整衬砌；D单层衬砌。7反滤层一般是由2~3层不同粒径的非粘性土、砂和砂砾石组成的，各层次的粒径按渗流方向逐层。（B）A、减小；B、增加；C、不变；D、加密。8、当滑裂面通过无粘性土，坝坡部分浸入水中时为形滑裂面。（A）A、折线；B、直线；C、曲线；D、复合。9、不能降低土石坝浸润线的排水设施是。（B）A、褥垫排水；B、贴坡排水；C、棱体排水；D、综合式排水。10、底流消能通过闸下产生水跃来保护河床免遭冲刷。（D）A、远驱式；B、临界式；C、波状；D、淹没式。三、名词解释（每个2分，共10分）1:侧槽溢洪道：泄槽轴线与溢流堰的轴线接近平行，即水流过堰后，在侧槽段的极短距离内转弯约90度，再经泄槽泄入下游。2、弹性抗力：当衬砌承受荷载向围岩方向变形时，会受到围岩的抵抗，这个抵抗力称之为弹性抗力。3、不平衡剪力：由于底板上的荷载在顺水流方向是有突变的，而地基反力是连续变化的，所以，作用在单宽板条及墩条上的力是不平衡的，即在板条及墩条的两侧必然作用有剪力Q1及Q2，并由Q1及Q2的差值来维持板条及墩条上力的平衡，差值△Q＝Q1–Q2,称为不平衡剪力。4、浸润线：土石坝挡水后，在坝体内形成由上游向下游的渗流，渗流水面与坝剖面的交线则称浸润线。5、弹性地基梁法：把地板和地基看作弹性体，地板变形和地基沉降协调一致，垂直水流方向地基反力不成均匀分布，拒此计算地基反力和地板内力，此法适用于相对密度0.5的砂土地基和粘性土地基，考虑了地板变形和地基沉降相协调，又计入边荷载的影响，比较合理1、粘土铺盖的厚度是根据铺盖土料的允许水力坡降值计算确定，所以顺水流方向越来越厚。2、板桩可以截阻渗流，防渗效果较好，适用于粘性土地基。3、当围岩条件差，又有较大的内水压力时，无压隧洞也可采用圆形断面。4、水平缝和垂直缝均应设置相应的止水。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档5、回填灌浆的目的是加固围岩，提高围岩的整体性，减小围岩压力，保证岩石的弹性抗力。6、水闸的侧向绕渗有自由水面，是三维无压渗流，因此不必做侧向防渗措施。7、用瑞典圆弧法计算土石坝坝坡稳定问题，没有考虑土条间的相互作用力，计算出的抗滑稳定安全系数偏小。8、流土这种渗透变形主要发生在粘性土体的渗流出口处。9、孔隙水压力在土体滑动时能产生摩擦力，增大土体的抗剪强度。10、心墙坝的上、下游坝坡均比斜墙坝的缓。五、简答题：（每题5分，共30分）1、请简述土石坝最危险圆弧位置的确定方法，并画图说明。利用B.B方捷耶夫及费兰钮斯法结合应用，可认为最危险的滑弧圆心在扇形面积中线附近，可按下面步骤计算出最小稳定安全系数。 1、在eg线上选取、、﹍﹍为圆心，分别作通过点的滑弧并计算各自的安全系数k，按比例将k值标在相应的圆心上，连成曲线找出相应最小k的圆心。 2、通过eg线上k最小的点，作eg的垂线，在线上选等为圆心，同样分别过点作滑弧，找出最小的安全系数，按比例将标在点的上方。 3、根据坝基土质情况，在坝坡或坝址外再选，同上述方法求出最小安全系数等，分别按比例标在点的上方，连接标注诸短线的端点，即可找出相应于计算情况的坝坡稳定安全系数，一般要计算15个滑弧才能求出2、对于粘性土和砂性土地基，其地下轮廓线的布置有何不同？对粘性土地基，布置轮廓线时，排水设施可前移到闸底板下，以降低板下的渗透压力，并有利于粘性土加速固结，以提前闸室稳定性，防渗常用水平铺盖而不用板桩。对于砂性土地基，当砂层很厚时，采用铺盖与板桩相结合的型式，排水设施布置在护坦上。必要时，铺盖前端再加设一道短板桩；当砂层较薄，下面有不透水层时，将板桩插入不透水层。3、请简述在水工隧洞中平压管和通气孔的作用？平压管的作用：为了减小检修门的启门力而设置在遂洞上壁内，待检修工作结束后，在开启检修门之前，将水通过平压管放入两道门之间，使检修门两侧的水压平衡。通气孔的作用：①在工作闸门各级开度下承担补气任务，补气可以缓解门后负压，稳定流态，避免建筑物发生振动和空蚀破坏，同时可减小由于负压而引起作用在闸门上的下施力和附加水压力。②检修时，在下放检修闸门之后，放空洞内水流时给予补气。③排气。检修完成后，需向检修闸门和工作门之间充水补气。④对无压洞，是为适应高速水流水面自然掺气的需要。4、若闸室抗滑稳定安全系数小于允许值，应采取哪些措施？①将闸门位置移向低水位一侧，或将水闸底板向高水位一侧加长收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档②适当加大结构尺寸③增加闸室地板的齿墙深度④增加铺盖长度或在不影响防渗安全的条件下将排水设施向水闸底板靠近⑤利用钢筋混凝土铺盖作为阻滑板，但闸室自身抗滑稳定系数应小于1.0，阻滑板应满足限裂要求。5、简述土石坝的渗透变形的形式及防止措施？管涌：流土：接触冲刷：接触流土和接触管涌：常见的工程措施有：全面截阻渗流、延长渗径、设置排水设施、反滤层或排渗减压井等。6、当采用混凝土铺盖时（如图所示），应如何计算作用水闸上的水平水压力？止水片以上按静水压力计算，以下按梯形分布。止水片底面点水压力等于止水片点浮托力加上游铺盖齿墙后下点的渗流压力；底板齿墙前下点取该点的扬压力值1．土石坝按施工方法可分为碾压式土石坝、水力充填坝、和定向爆破堆石坝三种型式。2．土石坝的剖面拟定是指坝顶高程、宽度、坝坡、和基本剖面的拟定。3．在土石坝的坝顶高程计算中，超高值Y=R+e+A（写出公式）。公式中各字母代表的含义是：R:波浪在坝坡上的最大爬高、e:最大风雍水面高度、A安全加高。4．水闸按照所承担的任务可为：节制闸、进水闸、分洪闸、泄水闸和挡潮闸五种类型。5．水闸的孔口尺寸决定于过闸流量及其相应的上下游水位差。6．水闸的两岸联结建筑物从结构形式上可分为重力式、悬臂式、扶壁式、和空箱式等四种形式。7．水闸闸墩门槽颈部的最小厚度不小于0.4米，是为了满足强度的需要。8．水工隧洞进口建筑物的结构形式有：竖井式、塔式、岸塔式、和斜坡式。9．水工隧洞按洞内水流状态可分为有压隧洞和无压隧洞。10．正槽式溢洪道由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲设施和出水渠五部分组成。二．单项选择题：（每题2分，20分）1．粘性土不会发生A。A.管涌B.流土C.管涌或流土D.不确定2．水闸下游常用的消能方式为B。A.挑流式消能B.底流式消能C.面流式消能D.消力戽消能3．关于棱体排水说法正确的是CA棱体排水不能降低坝体的浸润线B棱体排水深入坝体有利于下游坡的稳定C棱体排水的顶宽1—2米，可以做交通用D棱体排水石料用量少，所以造价低4．下列关于反滤层的说法不正确的是B收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档A反滤层是由2—3层不同粒径的无粘性土料组成，它的作用是滤土排水B反滤层各层材料的粒径沿渗流方向由大到小布置。C相邻两层间，较小层的颗粒不应穿过粒径较大层的孔隙。D各层内的颗粒不能发生移动。5．土石坝上、下游坝面如设变坡，则相邻坝面坡率差值一般应在C范围内。A.0.35---0.45B.0.15---0.25C.0.25---0.50D.0.50---0.756．一般坝顶不能溢流的坝为C。A.拱坝B.浆砌石坝C.土石坝D.混凝土重力坝7．不能够降低土坝坝体浸润线的排水设备有C。A.堆石棱体排水设备B.褥垫式排水设备C.贴坡式排水设备D.管式排水设备8．有压隧洞洞身断面常用的形式有B。A.圆形B.圆拱直墙形C.马踢形D.卵形9．下列对海漫说法不正确的是D。A.海漫应具有一定的柔性B.海漫应具有一定的粗糙性C.海漫应具有一定的透水性D.海漫应具有一定的反滤性10．下列关于阻滑板的说法正确的是C。A.混凝土和黏土铺盖都可以做阻滑板B.利用阻滑板时，闸室自身的抗滑稳定安全系数应小于1C.利用阻滑板时，闸室自身的抗滑稳定安全系数应大于1D.利用阻滑板时，闸室自身的抗滑稳定安全系数无要求1．流土——在粘性土或均匀的非粘性土中，由于渗流作用，成块土体被掀起浮动的现象。2．管涌——在非粘性土或粘性很小的土中，由于渗流作用，坝体或坝基的细小颗粒被渗流带走逐步形成渗流通道的现象。3．地下轮廓线——水流在上下游水位差作用下，经地基向下游渗透，并从护坦的排水孔等处排出，上游铺盖，板桩及水闸底版等不透水部分与地基的接触处。4．围岩压力:隧洞在岩体中开挖衬砌后，围岩的变形，滑移乃至坍塌趋势受到衬砌扼阻，此时围岩作用于衬砌的力称为围岩压力5．弹性抗力——当衬砌承受荷载向围岩方向变形时，会受到围岩的抵抗，这个抵抗力称之为弹性抗力1．水闸有哪些主要的工作特点。答：（1）稳定方向：水闸必须具有足够的重力，以维持自身的稳定。（2）渗流方向：应妥善进行防渗设计。（3）消能防冲方面：必须采取有效的消能防冲措施，以防止河道产生有害的冲刷。（4）沉降方面：采取必需的地基处理等措施，以减小过大的地基沉降和不均匀沉降。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档3．正槽溢洪道和侧槽溢洪道的主要不同之处在哪里？答：正槽溢洪道和侧槽溢洪道的不同之处在于侧槽溢洪道的水流过堰后，在侧槽内转90°，大部分能量消耗在侧槽内的水体旋滚，再经泄水槽泄入下游。侧槽内水流紊乱，撞击很剧烈；而正槽溢洪道则水流顺畅，水力条件好。4．什么叫隧洞的内水压力？分别写出圆形隧洞所受的均匀内水压力强度和非均匀内水压力强度的计算公式与分布图形。答：内水压力——指作用在衬砌内壁上的水压力5．水工隧洞衬砌的作用是什么？衬砌有哪些种类？答：作用：①防止围岩变形，保证围岩的稳定。②承受围岩压力，内水压力和其他荷载③防止渗漏。④保护围岩免受水流，空气，温度，干湿变化等冲蚀破坏作用。⑤平整围岩，减小表面粗糙，增大过流能力。 类型：1）平整衬砌；2）单层衬砌；3）喷锚衬砌；4）组合式衬砌；5）预应力衬砌。１、水闸是一种低水头的水工建筑物，具有挡水和泄水双重作用，以调节流量，控制水位，满足各用水部门的要求。２、确定闸底板高程，关系到整个工程的造价。当闸底板定得高时，闸室宽度大、两岸连接建筑物相对较低。闸底板高程太低，则单宽流量加大，会增大消能防冲的工程量，且闸门增高。3、水闸的两岸连接建筑物指的是上下游翼墙和边墩，其主要作用是挡土、引导水流平顺进入闸室、使过闸水流均匀扩散、防冲、防渗。4、溢洪道的泄水槽段的主要作用是使过堰水流迅速安全下泄。其在平面布置上尽可能采用等宽、对称、直线，力求使水流平顺，结构简单。5、侧槽式溢洪道的侧槽设计应满足：泄流能力沿侧槽均匀增加，由于过堰水流转向约900，故大部分能量消耗在侧槽内。6、水工隧洞的纵坡主要涉及到泄流能力、压力分布、过水断面大小、工程量等，有压洞纵坡按进出口高程确定，无压洞纵坡据水力计算确定。7、有压洞的工作闸门通常布置在隧洞的出口处，工作闸门常在动水中启闭，检修闸门常在静水中启闭。8、土坝按防渗体的位置分为：均质坝、粘土心墙坝、粘土斜心墙坝、粘土斜墙坝。9、碾压式土石坝上下游坝坡常沿高程每隔10~30m设置马道，宽度不小于1.5~2.0m，一般设在变坡处。10、当有可靠防浪墙时，心墙顶部高程应高出设计洪水位0.3－0.6m且不低于校核洪水位，否则，心墙顶部高程应不低于校核水位。1.高度超过C的坝属于高坝。A、50mB、60mC、70mD、100m收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档2.粘性土的填筑标准是：D。A、最优含水率B、孔隙率C、相对密度D、设计干重度及相应的含水率3.以下排水设施，不能降低浸润线的是：A。A、贴坡排水B、棱体排水C、褥垫式排水D、综合式排水4.可以消除波状水跃的闸孔型式是C。A、宽顶堰型B、平底板宽顶堰型C、低实用堰型D、胸墙式孔口5.弹性地基梁法认为底板和地基都是弹性体，底板的变形和地基沉降协调一致，垂直水流方向的地基反力D。A、均匀分布B、呈直线分布C、与顺水流方向的一样D、不呈均匀分布6.具有双向挡水的水闸是：C。A、节制闸和进水闸B、分洪闸和挡潮闸C、排水闸和挡潮闸D、拦河闸和排水闸7.虹吸式溢洪道的溢流堰顶与A在同一高程。A、正常高水位B、设计洪水位C、校核洪水位D、死水位8.溢洪道进水渠的底坡一般作成D。A、陡坡B、缓坡C、临界坡D、平坡或不大的逆坡9.有压隧洞的出口断面面积应C洞身断面面积。A、大于B、等于C、小于D、无法确定10、水工隧洞的回填灌浆的目的是B。A、加固围岩，提高围岩的整体性B、充填衬砌与围岩之间的空隙，使之结合紧密C、保证围岩的弹性抗力D、减小外水压力1、水闸的地下轮廓线——水流在上下游水位差作用下，经地基向下游渗透，并从护坦的排水孔等处排出，上游铺盖，板桩及水闸底版等不透水部分与地基的接触处。2、正槽式溢洪道——过堰水流与泄槽轴线方向一致的开敞式溢洪道。3、围岩压力——隧洞的衬砌承受可能崩塌围岩的压力。4、粘性土截水墙——当覆盖层深度在15m以内时，可开挖深槽直达不透水层或基岩，槽内回填粘性土而成为截水墙或截水槽。5、弹性抗力——当衬砌承受荷载向围岩方向变形时，会受到围岩的抵抗，这个抵抗力称之为弹性抗力1、闸下游设置海漫的目的是什么？对海漫材料提出什么要求？答：海曼的作用：以使水流均匀扩散，调整流速分布，保护河床不受冲刷。对海曼的要求：①表面有一定的粗糙度，以利进一步消除余能；②具有一定的透水性，以使渗水自由排除降低扬压力；③具有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷变形。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档2、水闸的哪些部位需要分缝？缝的作用是什么？哪些缝内需设止水？答：水闸需要分缝的部位有：凡相临结构荷重相差悬殊或结构较长、面积较大的地方。缝的作用：防止因不均匀沉陷和温度变化产生裂缝。需设置止水的缝：凡具有防渗要求的缝内。3、通常采用哪些措施来提高闸室的抗滑稳定安全性？答：①将闸门位置移向低水位一侧，或将水闸底板向高水位一侧加长；②适当加大结构尺寸；③增加闸室地板的齿墙深度；④增加铺盖长度或在不影响防渗安全的条件下将排水设施向水闸底板靠近；⑤利用钢筋混凝土铺盖作为阻滑板，但闸室自身抗滑稳定系数应小于1.0，阻滑板应满足限裂要求。4、水工隧洞的衬砌有什么作用?答：①防止围岩变形，保证围岩的稳定。②承受围岩压力，内水压力和其他荷载③防止渗漏④保护围岩免受水流，空气，温度，干湿变化等冲蚀破坏作用。⑤平整围岩，减小表面粗糙，增大过流能力。5、土石坝坝坡滑裂面的形状有哪几种？分别产生在什么情况下？答：土石坝坝坡滑裂面的形状有三种：曲线滑裂面、直线或折线滑裂面、复合滑裂面。1、曲线滑裂面：当滑裂面通过粘性土部位时，产生上缓下陡曲面，计算中常用圆弧代替。2、直线或折线滑裂面：当滑裂面通过无粘性土时，可产生直线或折线形，面坡干燥或全部浸入水中时呈直线形，坝坡部浸入水中时呈折线形。3、复合滑裂面：当滑裂面通过性质不同的几种土料时，可产生由直线和曲线组成的复合形状滑裂面。6、土石坝为什么要设置反滤层？设置反滤层应遵循什么原则？通常应在哪些部位设置反滤层？答：土石坝设置反滤层，其目的是为了提高抗渗破坏能力、防止各类渗透变形特别是防止管涌。在任何渗流流入排水设施处一般都要设置反滤层。设置反滤层要遵循的原则是：1.被保护土壤的颗粒不得穿过反滤层；2.各层的颗粒不得发生移动；3.相邻两层间，较小的一层颗粒不得穿过较粗一层的孔隙；4.反滤层不能被堵塞，而且应该具有足够的透水性，以保证排水畅通；5.应保证耐久、稳定，其工作性能和效果应不随时间的推移和环境的改变而遭受破坏。7．分别叙述水闸在粘性土地基和砂性土地基地下轮廓的布置方式。（绘图并说明理由）答：粘土地基：防渗设施为铺盖，不使用板桩；砂性土地基：防渗铺盖和板桩联合使用。1.土石坝按坝体材料的组合和防渗体的相对位分为均质坝、心墙坝、斜墙坝和多种土质坝。2.坝顶高程等于水库静水位加超高，超高等于波浪在坝坡上的最大爬高、最大风雍水面高度、安全加高之和。3.土石坝可能滑动面的型式有曲线滑裂面、直线或折线滑裂面和复合滑裂面。4土石坝裂缝处理常用的方法有开挖回填法、灌浆法、挖填灌浆法等。5.水闸的闸室段道常包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥及交通桥等。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档6.底流式消设施有挖深式、消力槛式、综合式三种，当闸下尾水深度远小于跃后水深，且计算消力池深度又较深时，可采用综合式消能。7.水闸的平底板与闸墩的联接方式有整体式和分离式两种。8.闸门按结构形式可分为平面闸门和弧形闸门等。9.侧槽溢洪道一般由控制段、侧槽、泄槽、消能防冲设施和出水渠等组成。10.水工隧洞按用途可分为泄洪洞、发电洞、排沙洞、放空洞、导流洞口等。1.土石坝的粘土防渗墙顶部高程应[C]A高于设计洪水位B高于校核洪水位C高于设计洪水位加一定超高，且不低于校核洪水位D高于校核洪水位加一定安全超高2.反滤层的结构应是[B]A层次排列应尽量与渗流的方向水平B各层次的粒径按渗流方向逐层增加C各层的粒径按渗流方向逐渐减小，以利保护被保护土壤D不允许被保护土壤的细小颗粒（小于0.1mm的砂土）被带走3.砂砾地基处理主要是解决渗流问题，处理方法是“上防下排”,属于上防的有[A]A铅直方向的粘土截水墙，混凝土防渗墙，板桩B坝体防渗墙C排水棱体D止水设备4.关于水闸的分缝不对的有[D]A闸室的沉降缝B铺盖与底板，翼墙联接处要设缝C护坦与底板翼墙壁联接处要设缝D粘土铺盖、消力池底板本身也要设分缝5.为了减少闸基的不均匀沉降下列措施不对的有[B]A尽量使相邻结构性的重要不要相差太大B重量小的结构先施工，地基先行预压C尽量使地基反力分布趋于均匀，闸室结构布置对称D人工加固地基6.当闸室沿基础底面抗滑稳定，安全系数小于允许值时，不可采用下列措施的有[A]A将闸门位置移向高水位一侧B适当增加闸室结构尺寸C增加闸室底板的齿墙深度D改变铺盖长度或排水设施布置，以增加稳定性7.关于隧洞选线，不正确说法有　[B]A洞线要与岩层、构造断裂面及主要软弱带走向有较大交角B洞线应与最大水平地应力方向尽量垂直C对有压隧洞，当考虑弹性抗力时，围岩的最小覆盖厚度不小于3倍洞径D对低流速的隧洞，弯道曲率半径不应小于5倍洞径或洞宽8.对海漫的要求有，不正确说法有[AA表面要求光滑，以利于泄流B具有一定的透水性，降低扬压力C其有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷变形D表面有一定的粗糙度，以利于消能9.关于闸墩正确说法有[A]A水闸泄洪时，闸墩上游部分的顶面高程应不低设计（或校核）洪水位加相应的安全超高B水闸泄洪时，闸墩上游的顶面高程应不低于于水闸正常蓄水位加波浪高加相应的安全超高C闸墩在门槽处的厚度不宜大于0.5mD工作闸门与检修闸门之间可不予留净距收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档10.关于土石坝坝坡，下列说法不正确的有[A]A上游坝坡比下游坝坡陡B上游坝坡比下游坝坡缓C粘性土料做成的坝坡，常做成变坡，从上到下逐渐放缓，相邻坡率差为0.25或0.5D斜墙坝与心墙坝相比,其下游坝坡宜偏陡些,而上游坝坡可适当放缓些1.1:管涌:在渗流作用下，坝体或坝基中的细小颗粒被渗流带走逐步形成渗流通道的现象称为管涌。2.2.流网在稳定渗流的层流中，水质点运动轨迹构成流线，各流线上测压管水头相同点的连线为等水位线或者等势线，流线与等势线组成的网状图形叫做流网。3.3.地下轮廓线:水流在上下游水位差作用下，经地基向下游渗透，并从护坦的排水孔等处排出，上游铺盖，板桩及水闸底版等不透水部分与地基的接触线。 4.不平衡剪力:由于底板上的荷载在顺水流方向是有突变的，而地基反力是连续变化的，所以，作用在单宽板条及墩条上的力是不平衡的，即在板条及墩条的两侧必然作用有剪力Q1及Q2，并由Q1及Q2的差值来维持板条及墩条上力的平衡，差值△Q＝Q1–Q2,称为不平衡剪力。5.围岩压力:隧洞在岩体中开挖衬砌后，围岩的变形，滑移乃至坍塌趋势受到衬砌扼阻，此时围岩作用于衬砌的力称为围岩压力。1.1:水闸下游的海漫末端为什么要设置防冲槽?答：水流经过海漫后，尽管多余能量得到了进一步消除，流速分布接近河床水流的正常状态，但在海漫末端仍有冲刷现象。为保证安全和节省工程量，常在海漫末端设置防冲槽或采取其他加固措施。2.2:下游翼墙的扩散角应满足什么要求?答：1）下游翼墙的扩散角应使出闸水流均匀扩散，不产生折冲水流；2）若扩散角过小，水流扩散不充分，导致水流的单宽流量大，对消能不利；若扩散角过大，易产生折冲水流，容易对下游造成冲刷。一般取扩散角不大于7～12°。3.3:土石坝地基处理的目的是什么?答：1）控制渗流，使地基以至坝身不产生渗透变形，并把渗流流量控制在允许的范围内保证地基稳定不发生滑动3）.控制沉降与不均匀沉降，以限制坝体裂缝的发生。4.4:为什么要设置非常溢洪道?它们有哪几种型式?答：在建筑物运行期间可能出现超过设计标准的洪水，由于这种洪水出现机会极少，泄流时间也不长，所以在枢纽中可以用结构简单的非常溢洪道来泄洪。非常溢洪道的形式有漫流式、自溃式、爆破引溃式。6、5:隧洞为什么要做衬砌？有哪些类型？作用：①防止围岩变形，保证围岩的稳定。②承受围岩压力，内水压力和其他荷载③防止渗漏。④保护围岩免受水流，空气，温度，干湿变化等冲蚀破坏作用。⑤平整围岩，减小表面粗糙，增大过流能力。 类型：1）平整衬砌；2）单层衬砌；3）喷锚衬砌；4）组合式衬砌；5）预应力衬砌收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档1.水闸是一种低水头的水工建筑物，兼有挡水和泄水的作用，用以调节水位、控制流量，以满足水利事业的各种要求。2.由于上下游水位差的作用，水将通过闸基和两岸向下游渗流。渗流会引起渗漏，同时地基土在渗流作用下，容易产生渗透破坏。3.水闸下游的不利流态有波状水跃和折冲水流，会进一步加剧对河床和两岸的淘刷。4.上游联接段的主要作用是引导水流平稳地进入闸室，同时起防冲、防渗、挡土等作用。5.由于填筑土石坝的坝体的材料为松散颗粒，其抗剪强度低，上、下游坝坡平缓，坝体体积和重量都较大，所以土石坝不会产生整体水平滑动。6.土石坝挡水后，在坝体内形成由上游向下游的渗流。坝体内渗流的水面线叫做浸润线。浸润线以下的土料承受着渗透压力，并使土的内磨擦角和粘结力减小，对坝坡稳定不利。7.为了渲泄规划库容所不能容纳的洪水，防止洪水漫坝失事，确保工程安全，以及满足放空水库和防洪调节等要求，在水利枢纽中一般都设有溢洪道。8.上游坝坡长期处于水下饱和状态，水库水位也可能快速下降，为了保持坝坡稳定，上游坝坡常比下游坝坡缓。9.水工隧洞按洞内水流状态分为有压隧洞、无压隧洞。1.土坝护坡的临时紧急抢护措施之一是(C)A填补翻修；B干砌石缝粘结；C砂袋压盖；D框格加固。2.绕坝渗漏的具体表现是(C)A绕过坝的底部；B从坝体穿过C通过坝体端部两岸山体；D渗水从坝体和建筑物接触面通过。3.渠道的比降过陡易于产生（　　B　）A淤积；　B冲刷；　C滑坡；D溃决4.提高水闸过水能力的改建方法有（C　　）A抬高闸底高程；B消力池加深；C闸孔扩宽；D以上均可以5.堤坝产生洪水漫顶的原因之一是(BA排洪能力偏高；B排洪能力偏低；C堤坝顶偏高；D含沙量偏低。6.渠道产生滑坡的原因有(CA边坡选择过缓B排水条件通C材料抗剪强度变低D地下水较低7.土石坝的粘土防渗墙顶部高程应(C)A高于设计洪水位；B高于校核洪水位；C高于设计洪水位加一定超高，且不低于校核洪水位；D高于校核洪水位加一定安全超高。8.反滤层的结构应是(B)A层次排列应尽量与渗流的方向水平;B各层次的粒径按渗流方向逐层增加;C各层的粒径按渗流方向逐渐减小，以利保护被保护土壤;D不允许被保护土壤的细小颗粒（小于0.1mm的砂土）被带走收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档9.砂砾地基处理主要是解决渗流问题，处理方法是“上防下排”,属于上防的有(A)A铅直方向的粘土截水墙，混凝土防渗墙，板桩；B坝体防渗墙；C排水棱体；D止水设备。10.关于水闸的分缝不对的有（D）A闸室的沉降缝；B铺盖与底板，翼墙联接处要设缝；C护坦与底板翼墙壁联接处要设缝；D粘土铺盖、消力池底板本身也要设分缝1、流土：在渗流作用下，成块土体被掀起浮动的现象称为流土。2、流网:在稳定渗流的层流中，水质点运动轨迹构成流线，各流线上测压管水头相同点的连线为等水位线或者等势线，流线与等势线组成的网状图形叫做流网。3、闸基防渗长度:闸底板、板桩、铺盖等不透水部分与地基的接触线，称为地下轮廓线，地下轮廓线的长度称闸基防渗长度。4、不平衡剪力:由于底板上的荷载在顺水流方向是有突变的，而地基反力是连续变化的，所以，作用在单宽板条及墩条上的力是不平衡的，即在板条及墩条的两侧必然作用有剪力Q1及Q2，并由Q1及Q2的差值来维持板条及墩条上力的平衡，差值△Q＝Q1–Q2,称为不平衡剪力。5、弹性抗力:当衬砌承受荷载向围岩方向变形时，会受到围岩的抵抗，这个抵抗力称之为弹性抗力。1.水工隧洞按用途如何分类？（5分）答：泄洪洞：配合溢洪道宣泄洪水，保证枢纽安全。引水洞：引水发电，灌溉或洪水。排沙洞：排放水库泥沙，延长水库使用年限。放空洞：在必要的情况下，放空水库，用于人防或检修大坝。导流洞：在水利枢纽的建设施工期用来施工导流。2．土坝排水设备的作用是什么？常用的坝体排水有哪些型式？（6分）答：土石坝排水设备的作用是：可以降低伸入坝体内的水，有计划地排出坝外，以达到降低坝体浸润线及孔隙水压力，防止渗透变形，增加坝坡的稳定性，防止冻涨破坏的目的。常用的坝体排水形式：1.贴坡排水2.棱体排水3.褥垫排水4.管式排水5.综合式排水3.提高水闸抗滑稳定的措施有哪些？（5分）答：①将闸门位置移向低水位一侧，或将水闸底板向高水位一侧加长②适当加大结构尺寸③增加闸室地板的齿墙深度④增加铺盖长度或在不影响防渗安全的条件下将排水设施向水闸底板靠近⑤利用钢筋混凝土铺盖作为阻滑板，但闸室自身抗滑稳定系数应小于1.0，阻滑板应满足限裂要求。4．水工隧洞进口建筑物的形式有哪些答：竖井式：在隧洞进口附近岩体比较坚固完整。塔式：岸坡岩石较差，覆盖层较薄，不宜修建靠岩进口建筑物岸塔式：适于岸坡较陡，岩体比较坚固稳定的情况。斜坡式：适于较完整的岩坡5.土石坝渗流变形有哪几类？防止渗流变形的措施有哪些？（6分）答：1、管涌：2、流土：3、接触冲刷：4、接触流土和接触管涌：常见的工程措施有：全面截阻渗流、延长渗径、设置排水设施、反滤层或排渗减压井等。 6．正槽溢洪道通常由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？。（6分）答：正槽溢洪道通常由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲措施及出水渠等部分组成。进水渠：将水库的水平顺地引向溢流堰。控制段：控制溢洪道泄流能力的关键部位。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 精品文档泄槽：将过堰洪水安全地泄向下游河道。消能防冲措施：消除多余能量。出水渠：溢洪道下泄水流经消能后，直接进入下游河床易造成伤害，应设置出水渠。7.隧洞设通气孔的作用是什么？（6分）答：（1）补气：当检修闸门关闭，工作闸门打开，隧洞排水时，通气孔补气；（2）排气：当检修完毕，工作闸门关闭，向工作闸门和检修闸门之间充水时，通气孔排气。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除'