安徽水利水电职业技术学院水利工程学院.docx

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2017-2018

（1）毕业班学生任务书

水闸设计与施工

班级：

姓名：

学号：

完成任务时间：

成绩评定：

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《水闸设计与施工》

学生工作任务书

课程名称

水闸设计与施工

项目一

水闸设计

工作任务

1-1闸孔设计

建议时间

2天

班级

学员姓名

工作日期

工作内容与

目标

（1）掌握各种堰型的优缺点

（2）掌握闸孔形式；

（3）掌握闸底板高程的确定方法；

（4）掌握闸孔总净宽计算方法；

（5）掌握闸室单孔宽度、闸孔孔数、闸室总宽度的计算、闸墩厚度的选择方法；

（6）掌握闸孔过流能力的校核方法；

（7）掌握辅助曲线的绘制方法。

工作步骤

（1）学习各种堰型的优缺点；

（2）学习闸孔形式；

（3）学习闸底板高程的确定方法；

（4）学习闸孔总净宽计算方法；

（5）学习闸室单孔宽度、闸孔孔数、闸室总宽度的计算、闸墩厚度的选择方法；

（6）学习闸孔过流能力的校核方法；

（7）学习辅助曲线的绘制方法。

提交成果

（1）设计报告；

（2）水闸设计图

考核要点

（知识、技能、态度）

（1）闸底板高程的确定方法

（2）闸孔尺寸的设计方法、设计步骤

（3）闸孔过流能力的校核方法

（4）辅助曲线的绘制

（5）设计报告是否条理清晰，语言缜密简洁。

（6）刻苦学习、吃苦耐劳、诚实守信

考核方式

（附：

自测题）

（1）知识考核采用提问

（2）技能考核依据成果

工作评价

小组互评

同学签名：

年月日

小组内

同学互评

同学签名：

年月日

教师评价

教师签名：

年月日

自测题

1.（）闸孔形式结构简单、施工方便，但自由泄流时流量系数较小，易产生波状水跃。

A、驼峰堰型B、曲线堰型

C、胸墙孔口型D、宽顶堰型

2.验算水闸的过流能力时，计算的过流能力与设计流量的差值不得超过（）。

A、±8%B、±5%

C、±10%D、±3%

3.闸孔孔数少于8孔时，应采用奇数孔，利于对称开启闸门，改善下游水流条件。

（）

4.水闸是一种低水头的水工建筑物，兼有和的作用，用以、，以满足水利事业的各种要求。

5.水闸按所承担的任务分为闸、闸、闸、闸和闸。

6.涵洞式水闸

7.节制闸

8.水闸有哪些工作特点？

9.闸底板高程的确定对于大型水闸和小型水闸有何区别？

为什么？

10.试简述闸孔尺寸的设计方法、设计步骤。

11.已知某平原地区水闸闸址处河道断面如图所示，河床高程为12.00米，两岸堤顶高程为20.00米，两岸边坡为1：

3，马道宽2米，试进行下列计算及分析。

①通过分析,选择闸孔形式。

②确定闸底板高程。

③计算闸孔总净宽。

④确定闸孔孔数及闸室总宽度。

⑤验算水闸过流能力。

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《水闸设计与施工》

学生工作任务书

课程名称

水闸设计与施工

项目一

水闸设计

工作任务

1-2闸室布置

建议时间

3天

班级

学员姓名

工作日期

工作内容与

目标

（1）掌握闸底板的形式、顺水流方向长度、分段、底板厚度的选定；

（2）掌握闸墩的长度、厚度、高度的选定；　　　

（3）掌握闸门与启闭机的选定；

（4）掌握工作桥、检修桥、交通桥等上部结构的选定；

（5）掌握两岸联接建筑物的结构型式的选定。

工作步骤

（1）学习闸底板的形式、顺水流方向长度、分段、底板厚度的选定；

（2）学习闸墩的长度、厚度、高度的选定；　　　

（3）学习闸门与启闭机的选定；

（4）学习工作桥、检修桥、交通桥等上部结构的选定；

（5）学习两岸联接建筑物的结构型式的选定。

提交成果

（1）设计报告；

（2）水闸设计图

考核要点

（知识、技能、态度）

（1）闸底板的形式、顺水流方向长度、分段、底板厚度的选定方法和结果；

（2）闸墩的长度、厚度、高度的选定方法和结果；　　　

（3）闸门与启闭机的选定方法和结果；

（4）工作桥、检修桥、交通桥等上部结构的选定方法和结果；

（5）两岸联接建筑物的结构型式的选定方法和结果；

（6）设计报告是否条理清晰，语言缜密简洁。

（7）刻苦学习、吃苦耐劳、诚实守信

考核方式

（附：

自测题）

（1）知识考核采用提问

（2）技能考核依据成果

工作评价

小组互评

同学签名：

年月日

小组内

同学互评

同学签名：

年月日

教师评价

教师签名：

年月日

自测题

1.对于密实的地基或岩基，采用（）底板较合适。

A、整体式B、箱式

C、反拱式D、分离式

2.在动水中关闭静水中开启的闸门是（）。

A、工作闸门B、检修闸门

C、事故闸门D、平面闸门

3.适用于弧形闸门侧止水的是（）。

A、P型B、L型

C、刀型D、♀型

4.水闸翼墙的高度为6~10m，用（）形式的挡土墙较合适。

A、重力式B、扶壁式

C、悬臂式D、空箱式

5.水闸由段段和段组成。

6.工作桥的作用是，交通桥的作用是。

7.闸底板的长度只与地基情况有关，与水头无关。

（）

8.圆弧式翼墙

9.闸墩的墩顶高程如何确定？

10.平面闸门与弧形闸门相比较各有何优缺点？

11.水闸联接建筑物的作用？

翼墙的布置应注意哪些问题？

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《水闸设计与施工》

学生工作任务书

课程名称

水闸设计与施工

项目一

水闸设计

工作任务

1-3水闸的消能防冲设计

建议时间

3天

班级

学员姓名

工作日期

工作内容与

目标

（1）掌握底流消能工设计的适用条件、布置、池深、池长的确定；

（2）掌握消力池底板的构造要求；

（3）掌握辅助消能工的效果的目的；

（4）掌握海漫的布置、构造和长度确定；

（5）掌握防冲槽的作用、设计；

（6）掌握波状水跃、折冲水流的防止措施。

工作步骤

（1）学习底流消能工设计的适用条件、布置、池深、池长的确定；

（2）学习消力池底板的构造要求；

（3）学习辅助消能工的效果的目的；

（4）学习海漫的布置、构造和长度确定；

（5）学习防冲槽的作用、设计；

（6）学习波状水跃、折冲水流的防止措施。

提交成果

（1）设计报告；

（2）水闸设计图

考核要点

（知识、技能、态度）

（1）消力池布置、池深、池长的确定；

（2）辅助消能工的设计；

（3）海漫的布置、构造和长度确定；

（4）防冲槽的作用、设计；

（5）设计报告是否条理清晰，语言缜密简洁。

（6）刻苦学习、吃苦耐劳、诚实守信

考核方式

（附：

自测题）

（1）知识考核采用提问

（2）技能考核依据成果

工作评价

小组互评

同学签名：

年月日

小组内

同学互评

同学签名：

年月日

教师评价

教师签名：

年月日

自测题

1.水闸下游易出现的不利流态有和。

2.消能设计的控制条件一般是上游水位高，闸门开启和单宽流量。

3.底流消能设施有式、式、式三种形式。

4.底流消能是在水闸下游产生（）水跃来进行消能的。

A、临界B、淹没

C、远驱D、稳定

5.波状水跃

6.折冲水流

7.抛石防冲槽

8.底流消能在闸下产生的淹没水跃的淹没度为多少？

能变大或变小吗？

9.海漫的作用是什么？

对海漫有哪些要求？

10.采取哪些工程措施可以防止闸下产生波状水跃及折冲水流？

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《水闸设计与施工》

学生工作任务书

课程名称

水闸设计与施工

项目一

水闸设计

工作任务

1-4水闸的防渗排水设计

建议时间

3天

班级

学员姓名

工作日期

工作内容与

目标

（1）掌握地下轮廓线初步拟定；

（2）掌握改进阻力系数法的基本原理、计算步骤；

（3）掌握流网法计算渗流区内任一点的渗透压力、渗透坡降、渗透流速、渗透流量等渗流要素；

（4）掌握直线比例法（勃莱法、莱因法）求各点渗透压力水头值；

（5）掌握防渗（铺盖、板桩及齿墙）及排水设施；

（6）掌握水闸的侧向绕渗计算及侧向防渗措施。

工作步骤

（1）学习地下轮廓线初步拟定；

（2）学习改进阻力系数法的基本原理、计算步骤；

（3）学习流网法计算渗流区内任一点的渗透压力、渗透坡降、渗透流速、渗透流量等渗流要素；

（4）学习直线比例法（勃莱法、莱因法）求各点渗透压力水头值；

（5）学习防渗（铺盖、板桩及齿墙）及排水设施；

（6）学习水闸的侧向绕渗计算及侧向防渗措施。

提交成果

（1）设计报告；

（2）水闸设计图

考核要点

（知识、技能、态度）

（1）地下轮廓线初步拟定；

（2）改进阻力系数法计算闸基渗流的计算步骤；

（3）直线比例法求各点渗透压力水头值；

（4）防渗及排水设施；

（5）水闸的侧向防渗措施；

（6）设计报告是否条理清晰，语言缜密简洁。

（7）刻苦学习、吃苦耐劳、诚实守信。

考核方式

（附：

自测题）

（1）知识考核采用提问

（2）技能考核依据成果

工作评价

小组互评

同学签名：

年月日

小组内

同学互评

同学签名：

年月日

教师评价

教师签名：

年月日

自测题

1铺盖具有较好的防渗效果，所以越长越好。

（）

2.水闸的侧向绕渗为有压渗流，不必考虑侧向防渗措施。

（）

3.勃莱法认为渗流在水平方向流动和垂直方向流动，消能效果是不一样的，后者是前者的三倍。

（）

4.铺盖的厚度是根据铺盖土料的允许水力坡降值计算确定的。

（）

5.水闸防渗设计的原则是在高水位侧采用、、等防渗措施，在低水位侧设置设施。

6.闸基渗流计算的方法有法、法和法。

7.改进阻力系数法把复杂的地下轮廓简化成三种典型流段，段及段和段。

8.直线比例法有法和法。

9.闸底板上、下游端一般设有齿墙，因为有利于，并。

10.闸墩的外形轮廓应满足过闸水流、小和大的要求。

11.混凝土铺盖与底板连接处设（）止水效果较好。

A、沥青麻袋B、紫铜片

C、柏油油毛毡D、塑料带

12.地下轮廓线

13.对于粘性土地基和砂性土地基地下轮廓的布置有何不同？

14.某拦河闸的地下轮廓布置如图所示，上游采用混凝土防渗铺盖，在底板靠上游侧设有板桩，板桩深6.5米，打入相对不透水层。

高程22.0米以下为相对不透水层。

①试用直线比例法中的勃莱法计算闸基下的渗透压力。

②试用直线比例法中的莱茵法计算闸基下的渗透压力。

③试用改进阻力系数法计算闸基下的渗透压力，并验算出口处是否会发生渗透破坏。

④参照计算结果试比较三种方法的计算精度及准确性。

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《水闸设计与施工》

学生工作任务书

课程名称

水闸设计与施工

项目一

水闸设计

工作任务

1-5水闸的闸室稳定分析

建议时间

4天

班级

学员姓名

工作日期

工作内容与

目标

（1）掌握闸室荷载计算的方法、步骤；

（2）掌握闸室稳定计算的方法、步骤；

（3）掌握闸室抗滑措施。

工作步骤

（1）学习闸室荷载计算的方法、步骤；

（2）学习闸室稳定计算的方法、步骤；

（3）学习闸室抗滑措施。

提交成果

（1）设计报告；

（2）水闸设计图

考核要点

（知识、技能、态度）

（1）闸室荷载计算的方法、步骤、计算结果是否正确；

（2）闸室稳定计算的方法、步骤、计算结果是否正确；

（3）采取的闸室抗滑措施是否必要、合理；

（4）设计报告是否条理清晰，语言缜密简洁。

（5）刻苦学习、吃苦耐劳、诚实守信。

考核方式

（附：

自测题）

（1）知识考核采用提问

（2）技能考核依据成果

工作评价

小组互评

同学签名：

年月日

小组内

同学互评

同学签名：

年月日

教师评价

教师签名：

年月日

自测题

1.水闸进行荷载计算时，计算单元为沿水闸轴线方向取单位长度一米，计算各种荷载值的大小。

（）

2.当闸室的抗滑稳定安全系数不满足要求时，应采用哪些措施？

3.当采用混凝土铺盖时，应如何计算作用水闸上的上游水平水压力？

并绘图表示。

4.某水闸闸室布置如图所示，荷载计算如表所示，已知顺水流方向长度为24米，宽度为16米，闸基抗滑稳定安全系数[Kc]=1.20，闸室基底与地基之间的摩擦角φ0=17º，粘结力C0=22kPa，进行闸室的抗滑稳定计算分析。

①验算闸室的抗滑稳定是否满足要求。

②验算闸室的基底应力是否满足允许地基承载力要求。

③验算地基应力不均匀系数是否满足要求。

荷载计算表（对底板上游A点取矩，顺时针为正）

荷载名称

竖向力（kN）

水平力（kN）

力矩（kN.m）

↓

↑

→

←

+

–

闸室自重

30000

280000

上游水压力

13000

60000

扬压力

18000

190000

水重

10000

80000

小计

合计

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《水闸设计与施工》

学生工作任务书

课程名称

水闸设计与施工

项目一

水闸设计

工作任务

1-6水闸的整体式底板的结构计算

建议时间

5天

班级

学员姓名

工作日期

工作内容与

目标

（1）掌握整体式平底板的结构计算方法的选择；

（2）掌握用弹性地基梁法计算整体式平底板内力的方法、步骤。

工作步骤

（1）学习整体式平底板的结构计算方法的选择；

（2）学习用弹性地基梁法计算整体式平底板内力的方法、步骤。

提交成果

（1）设计报告；

（2）水闸设计图

考核要点

（知识、技能、态度）

（1）整体式平底板的结构计算方法的选择是否正确；

（2）用弹性地基梁法计算整体式平底板内力的方法、步骤；

（3）设计报告是否条理清晰，语言缜密简洁。

（4）刻苦学习、吃苦耐劳、诚实守信。

考核方式

（附：

自测题）

（1）知识考核采用提问

（2）技能考核依据成果

工作评价

小组互评

同学签名：

年月日

小组内

同学互评

同学签名：

年月日

教师评价

教师签名：

年月日

自测题

1.边荷载对底板内力的影响，只与地基性质有关，与施工程序无关。

（）

2.倒置梁法

3.不平衡剪力

4.弹性地基梁法

5.试简述用弹性地基梁法计算整体式平底板内力的方法、步骤。

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《水闸设计与施工》

学生工作任务书

课程名称

水闸设计与施工

项目

水闸施工组织设计

工作任务

2-1施工导截流设计

建议时间

1天

班级

学员姓名

工作日期

工作内容与

目标

（1）掌握施工导流的基本方法、优缺点和适用条件；

（2）掌握截流的基本方法、优缺点和适用条件；

（3）掌握导流设计流量的确定方法、步骤。

工作步骤

（1）学习施工导流的基本方法、优缺点和适用条件；

（2）学习截流的基本方法、优缺点和适用条件；

（3）学习导流设计流量的确定方法、步骤；

（4）进行施工导截流设计。

提交成果

设计报告

考核要点

（知识、技能、态度）

（1）全段围堰法导流的优缺点和适用条件；

（2）分段围堰法导流的优缺点和适用条件；

（3）立堵法截流的优缺点和适用条件；

（4）平堵法截流的优缺点和适用条件；

（5）导流设计流量的确定方法、步骤；

（6）设计报告是否条理清晰，语言缜密简洁；

（7）刻苦学习、吃苦耐劳、诚实守信。

考核方式

（附：

自测题）

（1）知识考核采用提问；

（2）技能考核依据成果。

工作评价

小组互评

同学签名：

年月日

小组内

同学互评

同学签名：

年月日

教师评价

教师签名：

年月日

自测题

一、单项选择题

1.分段围堰法河床束窄程度约在（）之间

A.30％～45％B.40％～70％C.75％～85％

2.缺口导流，高低缺口间高差以不超过（）为宜

A.3～5m.B.4～6mC.7～9m

3.导流隧洞进出口应与上下游水流衔接，与河道主流的交角以（）左右为宜。

A.30°B.45°C.60°　　　Ｄ.９０°

4.导流隧洞进出口与上下游围堰之间的距离，一般应大于（）。

A.30mB.50mC.80m　　　　Ｄ.100m

5.导流隧洞中的弯道转弯半径以大于（）倍隧洞直径为宜。

A.1B.3C.5D.10

6.导流明渠的水面到基坑水面之间的最短距离应大（）倍的明渠水面与基坑水面之差。

A.1.5～2.5B.2.5～3.0C.3.0～5.0D.5.0～7.0

7.圆筒形格体钢板桩围堰一般适用于挡水高度小于（）。

A.8～14mB.15～18mC.19～22mD.20～25m

8.圆筒形格体钢板桩的圆筒形格体的直径一般取挡水高度的（）倍。

A.0.3～0.8B.0.9～1.4C.1.5～2.0D.2.0～2.5

9.草土围堰宜用于水深不大于（）。

A.1～3mB.4～5mC.6～8mD.8～10m

10.在通航河道上，分段围堰法导流时，束窄河床后的水流速度，除特殊情况外，一般不得超过（）。

A.1m/sB.2m/sC.3m/sD.4m/s

11．截流设计流量可采用截流时期内（）频率的月或旬平均流量。

A.1%～5%B.5%～10％C.10％～20％D.20％～30％

12．导流用临时泄水建筑物封堵的设计流量，一般选用封堵时段（）年重现期的月或旬平均流量。

A.5～10B.10～20C.20～50D.50～100

13.横向围堰布置中，基坑坡趾离主体工程轮廓距离大于（）。

A.10～20mB.20～30mC30～40mD.40～50m

14.坝体施工期临时度汛的洪水标准，对土石坝当拦洪库容小于0.1亿m3时为（）年一遇洪水。

A.50～20.B.100～50C.>50D.>100

15.关于明式排水下列说法正确的是（）。

A.建筑物施工期排水干沟宜布置在建筑物轮廓线内侧

B.基坑开挖过程中排水布置以不妨碍排水为原则

C.集水井宜布置在建筑物轮廓线外，并要有一定容积

D.明式排水，基坑开挖量小，边坡不易坍塌

16.当河床宽阔，流量较大，工期较长，并有通航要求时，宜采用（）

A.全段围堰法导流　　B.分段围堰法导流C.基坑淹没法导流D.河床外导流

17.截流日期一般确定在（）。

A.枯水期末　　　　　　　　　B.枯水期中

C.枯水期初　　　　　　　　　D.枯水期

18.导流建筑物根据保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等，一般可分为（）

A.Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三级　　B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级C.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三级　　D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ

二、多项选择题

1.以下关于施工导流说法错误的是（）

A.明渠导流，适用于河谷狭窄、两岸陡峻的情况

B.截流日期一般多选在枯水期末、流量最小的时刻

C.底孔和坝体缺口导流只适用于全段围堰导流

D.土石坝施工的导流时段应以全年为标准，并以导流标准规定的一定频率的年最大流量作为设计流量

E.全段围堰法导流适用于河床宽阔、有通航要求的河流

2.分期导流纵向围堰布置考虑的因素有（）

A.先围有浅滩的一岸，利于初期通航和洪水宣泄，以及初期施工组织由简至繁

B.一期工程中应包括可用于导流的永久泄水建筑物或可布置底孔、缺口梳齿的砼段

C.一期基坑最好与工地的主要对外交通线及施工场地同岸

D.对中、低水头枢纽尽量先围有厂房、船闸的一岸

E.宜布置在河床主河道，基岩条件比较好，不易冲刷

3.选择纵向围堰位置与以下因素（）有关。

A.地形地质条件

B.水工布置

C.河床允许束窄度

D.导流过水要求

E.对外交通条件

4.以下哪些是截流需要解决的问题（）。

A.水文特征、水流变化规律、河床地形地质条件

B.选择截流日期、截流设计流量

C.确定截流方法、设备

D.选择截流戗堤轴线、龙口位置

E.导流建筑物的建设

5.以下哪些是平堵法的优点（）。

A.流速分布均匀

B.单宽流量大且流速较大

C.截流工作前线短，施工速度快

D.适用于软基河床

E.需要架设浮桥，交通方便

6.以下哪些是底孔导流的缺点（）。

A.钢材用量增加

B.封堵质量会影响坝体整体性

C.可能被堵塞

D.挡水建筑物上部施工受水流干扰

E.对均衡连续施工不利

7.以下哪些是混凝土围堰的优点（）。

A.挡水水头高，底宽大；

B.抗冲与抗渗能力大

C.易于与永久建筑物相连，必要时可过水

D.施工简单，速度快

E.工程量小

8.选择导流方案时应考虑的主要因素（）。

A.水文：

如河流流量大小、水位变幅

B.地形条件：

如有无河中岛

C.施工进度及场地布置

D.坝型

E.河床覆盖层厚度

9.混凝土坝施工，若坝身在汛前不能浇筑到拦洪高程，可采取的措施有（）才能不停工。

A.坝面预留缺口渡汛

B.基坑淹没导流，坝身过水

C.采用临时断面拦洪

D.坝体预留底孔渡汛

E.坝体预留梳齿渡汛

10.土石坝用临时断面挡水应注意的问题（）。

A.在拦洪高程以上顶部应有足够宽，有抢筑子堰的余地

B.临时断面的边坡保证稳定

C.斜墙坝一般允许采用临时断面

D.均质坝不允许采用临时断面

E.可考虑降低溢洪道高程、设置临时溢洪道并用临时断面挡水

11.利用人工降低地下水位，可以（）。

A.减少开挖工程量B.消除流砂现象

C.防止边坡塌方

D.防止坑底土上冒

E.使初期排水与经常性排水利用同一排水系统

12.导流建筑物可根据（）分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。

A.保护对象B.失事后果

C.使用年限D.围堰工程规模

E.导流标准

三、计算题

1.某水利工程主体建筑物等级为1级，采用明渠导流，其导流设计流量Q=150m3/s，允许流速[V]=5m/s，原河水在坝轴线处水位35m，明渠出口与河床底同高，高程为32m，明渠全长为270m，明渠上游进水口踞坝轴线为150m，明渠糙率n＝0.025。

原河床在通过导流设计流量时流速为0.9m/s，其水面坡降为i＝0.0003。

明渠边坡坡度为