水工建筑物习题及问题详解.docx
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水工建筑物习题及问题详解
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水工建筑物习题
第一部分课内训练
第一章绪论2
第二章重力坝3
第三章拱坝7
第四章土石坝11
第五章水闸.16
第六章河岸溢洪道20
第七章水工隧洞与坝下涵管21
第八章渠系建筑物.22
第九章水利枢纽25
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第一部分课内训练
第一章绪论
一、填空题
1．我国人均水资源约为世界水资源的
。
2．河流常用的防洪系统为
、
、
。
3．水利工程按所肩负的任务可
分
、
、
、
和
。
4
．水
工
建
筑
物
按
用
途
可
分
为
、
、
、
、
和
。
5．水工建筑物按使用时间可分为
、
。
6．构成水库枢纽的“三大件”包含
、
和
等种类建筑物。
二、名词解说
1．水利工程
2．水利枢纽
3．水工建筑物
4．水利事业
三、判断题
1．我国地大物博，河流众多，是一个水资源充足的国家。
（
）
2．我国的水资源散布状况大概是南涝北旱的局
面。
（
）
3．水工建筑物的级别越高所采纳的洪水重现期越
短。
（
）
4．所谓水利工程，是指对自然界的地表水和地下水进行控制和分配，以达到除害兴利
目的而修筑的工程。
（
）
四、简答题
1．我国水资源散布的特色是什么？
2．水利工程按所肩负的任务分为哪几类？
3．简述水工建筑物的特色？
4．水工建筑物按用途分为哪几类？
5．为何要在江河上兴建水利工程?
6．兴建水利工程对公民经济、自然环境有哪些影响?
如何充足利用其有益方面并做好不
利方面的转变工作。
7．什么是水工建筑物的工作条件，工作条件应包含哪些内容?
8．水工建筑物有哪些结构特色，有哪些工作特色?
9．如何对水工建筑物分类?
10．为何要对水利水电枢纽工程分等和对水工建筑物分级，分平分级的原则、方法是
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什么，分平分级有哪些作用?
11．请以三峡水利枢纽工程为例，说明水利工程的根本任务。
3
12．拟建高50m的土石坝，形成总库容2.0亿m、装机容量9.0千kW、浇灌面积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、暂时建筑物属几级?
13．以下哪些指标是确立水利工程等其他依照？
哪些指标是提升挡水建筑物级其他依
据？
①水利兴利库容：
②坝高；③总库容；④挡水建筑物种类；⑤水电站的装机容量；⑥水电站年发电量；⑦设计浇灌面积；⑧保护农田面积；⑨保护城镇及工矿区；⑩吞没损失；⑾过坝陆上交通货运量。
第二章重力坝
一、填空题
1.
重力坝是指
。
其坝轴线一般为直线，垂直于坝轴线方向
设
，将坝体分红若干个坝段，每一个坝段相当于固接于地基上
的
。
2.
重力坝按坝高可分为
、
、
三类。
按泄水条件可分
为
、
。
按坝体结构形式可分
为
、
、
和
。
3.
重力坝蒙受的主要荷载是呈三角形散布的
，控制坝体剖面尺寸的
主要指标是
、
，重力坝的基本剖面
是
形。
4.非溢流坝的坝顶或防浪墙顶一定超出库水位，其超出库水位的高度为：
△h=hl+hz+hc,此中hl表示，hz表示，hc表
示。
5.表示地震对建筑物的影响程度。
越大，
表示对建筑物的损坏越大，抗震设计要求越高。
6.按承载能力极限状态设计时，应试
虑和两种作用效应组合。
7.按正常使用极限状态设计时，应试
虑和两种作用效应组合。
8.溢流坝既是，又是。
所以，坝体剖面设计
时除知足稳固和强度要求外，还要知足的要求，同时要考虑下游的消
能问题。
9.溢流坝的溢流面由顶部的、中间
的、底部的构成。
10.单宽流量的大小是溢流坝设计中一个很重要的控制指标。
假如单宽流量越大，
对
不利，但对
有益。
11.
溢流坝段的横缝有两种部署方式。
此中，横缝部署在
时，相邻
坝段产生的不均匀沉陷不影响闸门启闭，但闸墩厚度
。
另一种形式，横缝布
置在
，闸墩比较薄，但受地基不均匀沉陷的影响大。
12.
闸墩的水平剖面形状应使
，减小水头损失，墩头的形状常
用
、
、
等。
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13.
工作闸门常在
中启闭；检修闸门在
中启闭；事
故闸门常在
中迅速封闭，在
中开启。
14.
通气孔的上端进口不同意设在
内，自由通气孔的上端进口应高
于
。
15.
重力坝坝体排水举措是：
凑近上游坝面设置
，其上下端与坝顶和廊
道直通。
坝基排水举措是
。
16.
坝体分缝的目的是：
，知足施工的要求。
常有的缝
有：
、
和施工缝。
17.
重力坝内的廊道的作用是
、
和观察、交通廊道常分
为：
和
。
18.
排水孔幕部署在
的下游，往常在防渗帷幕灌浆后施工。
19．重力坝岩基渗流危害性有①
、②
、③
，④
等。
采纳的措
施是：
。
20．扬压力对重力坝的
不利。
重力坝主要依赖自重知足
和
要求。
21．重力坝坝基岩体若牢固完好且抗渗能力强，
其地基采纳
降低扬压力，若节
理裂隙发育常采纳
降低扬压力。
22．混凝土重力坝控制坝基渗流的目的，有
、
和
大小，一般是
控制。
23．重力坝暂时性横缝键槽方向—般为：
当相邻坝段要求传达铅直向剪力时，采
用向键槽；要求传达水平向剪力时，则采纳向键槽。
二、名词解说
1．扬压力
2．重力坝的基本剖面
3．重力般的适用剖面
4．荷载作用的基本组合
5．荷载作用的有时组合
三、选择题
1．溢流坝属于（）。
A挡水建筑物和泄水建筑物B次要建筑物
C挡水建筑物D泄水建筑物
2．以下重力坝是按坝体的结构形式进行分类的有（）。
A混凝土重力坝B浆砌石重力坝
C实体重力坝D溢流重力坝
3．下边对于坝体应力的几种说法正确的选项是（）。
A正常运用期，坝基面的最大铅直正应力应小于坝基允许压应力。
B正常运用期，坝基面的最大铅直正应力应大于坝基允许压应力。
C坝体内绝对不同意出现拉应力
D以上说法都不对。
4．重力坝的坝体廊道的主要作用是（）。
A检查和排水B检查、灌浆和排
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水
C排水D交通
6．采纳以下（）举措主要用来降低重力坝坝基的扬压力。
A开挖与清理B固结灌浆
C帷幕灌浆D混凝土齿墙
7．重力坝的基本剖面为（）。
A梯形B三角形C矩
形D正方形
8．重力坝地基办理时，顺流流方向的开挖面不宜（）。
A成台阶状B成锯齿状C向下游倾
斜D向上游倾斜
9．高度超出（）的坝属于高坝。
A50mB60mC70
mD100m
10．因为作用于重力坝上游面的水压力呈（）散布，所以其基本剖面是三角形。
A三角形B矩形C梯形D弧形。
四、判断题
1．检修闸门和事故闸门都只能在静水中关闭和开
启。
（）
2．官厅公式只适合于计算峡谷水库的波浪三要
素。
（）
3．对于基本烈度为6度及其以下地区不考虑地震荷
载。
（）
4．坝内水平截面上的剪应力τ呈三次抛物线分
布。
（）
5．挑流消能适用于基岩较坚固、水头较高的情
况。
（）
6．固结灌浆是深层高压水泥灌浆，其主要目的是为了降低坝体的浸透压力。
（）
7．地震烈度大，对建筑物的损坏小，抗震设计要求低。
（）
8．设计洪水情况属于荷载的偶然组
合。
（）
9．按定型设计水头确立的溢流面顶部曲线，当经过校核洪水位时不可以出现负压。
（）
10．重力坝的基本剖面是三角形是因为考虑施工方便。
（）
五、简答题
1．重力坝的工作原理是什么？
2．重力坝的工作特色有哪些？
你以为有哪些门路和方法，能够改良实体重力坝存在的
弊端？
3．重力坝有哪些种类？
4．作用于重力坝上的荷载有哪些？
何为计算荷载的标准值？
何为设计值？
为何要进
行荷载组合？
5．如何对作用重力坝上的荷载进行组合？
6．用资料力学法进行重力坝应力剖析做了哪些基本假定？
7．重力坝应力剖析的目的是什么?
需要剖析哪些内容?
8．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状况，为何?
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9．若坝踵坝趾应力不知足强度标准要求，应如何改良呢?
10．为何要对坝体混凝土进行分区？
11．简述溢流重力坝的消能型式、消能原理及合用条件。
12．DL5108-1999重力坝设计规范要求抗滑稳固剖析需验算哪些作用组合？
提升坝体抗
滑稳固性的工程举措有哪些？
13．重力坝为何要进行分缝？
常有的缝有哪些？
14．坝内廊道有哪些？
各有什么作用？
15．重力坝对地基有哪些要求？
16．重力坝地基办理的举措有哪些？
17．固结灌浆、帷幕灌浆各有什么作用？
18．简述重力坝坝基的防渗与排水举措。
19．什么叫浮托力，浸透压力，扬压力和渗流力?
为何扬压力对重力坝的稳固不利?
20．分别画出实体重力坝、空肚重力坝及宽缝重力坝的扬压力散布图。
21．选择浸透压力折减系数时应试虑哪些因素?
22．说明地震震级和烈度的观点。
说明地震基本烈度和设计烈度的含义，确立其值应注
意的问题。
23．重力坝存在哪些病害?
原由是什么?
如何设计才能防止这些病害?
六、计算题
1.某混凝土重力坝为3级建筑物，上游坝坡取折坡形，折坡点位于坝高的2/3处，即
169.3m高程。
在此以上坝坡铅直，在此以下坝坡坡率n取0.2，下游坝坡坡率m取0.7，坝
顶宽度。
防洪高水位，相应下游水位；校核洪水位，相应下游水
位；正常高水位，相应下游水位；死水位160.4m，淤沙高程；
淤沙的浮重度8kN/m3，内摩擦角18°；混凝土重度24kN/m3。
河床基岩面高程为
sc
，地基为较完好的细风化花岗片麻岩，坝基设帷幕灌浆和排水孔，帷幕及排水孔中心
线距上游坝脚分别为5.3m和。
地震设计烈度为7度；50年一遇风速；水库吹
程D=3km。
试剖析其荷载组合。
5
1:
0
.7
2
.
0
:
4
图1-2-1非溢流重力坝剖面
2.已知资料见习题1，用分项系数极限状态设计法核算基本组合﹙防洪高水位状况﹚时
坝体沿坝基面的抗滑稳固性能。
3．某重力坝坝体尺寸和比较剖析的坝基防渗帷幕、排水孔幕等部署如图
1-2-2所示。
请分别计算扬压力大小，并剖析应采纳的坝基防渗、排水部署和原由。
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图1-2-2防渗帷幕、排水孔幕部署图
（单位：
m）
1-防渗帷幕中心线；
2-排水孔幕中心线；3-水平止水
4．已知实体重力坝坝体混凝土重度为
23.5kN／m3，水的重度为
9.8kN／m3，坝与地基间
的摩擦系数f＝，要求的大坝抗滑稳固安全系数为
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）
计算上述状况的工程量相差多少
?
（3）
应如何依照适用要求改正基本剖面
?
5．初拟非溢流重力坝剖面及坝体稳固计算
基本资料：
某重力坝为Ⅱ级建筑物，建在山区峡谷非地震区，坝顶无交通要求。
上游设计洪水位66.0，相应下游水位。
上游校核洪水位68.0，相应下游水位5.0。
坝址处基岩表面高程为0.0，坝底与基岩之间的摩擦系数f=0.6。
为了进行坝基灌浆和排水，设置一标准廊道，其尺寸为2.5*2.5m，廊道上游至坝面的
最小距离为4.0m，廊道底面至坝底面的距离为。
多年均匀最狂风速v=16m/s。
吹程D=3km。
计算中暂不计泥沙压力。
坝体资料为细骨料
混凝土，其重度=24kN/m。
要求：
（1）依据教材中确立基本剖面的原理（不用用基本剖面计算公式），并参照适用剖面经验数据，初拟坝体剖面（要按比率）。
（2）依据初拟剖面进行坝体抗滑稳固计算（设计洪水位状况）。
如不知足抗滑稳固要求，指出改良举措（不要求从头计算）。
第三章拱坝
一、填空题
1．地形条件常常是决定拱坝结构型式、工程部署以及经济性的主要因素。
地形条件主
要指、与、平面形
状、、。
2．一般来说，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）
3．做应力剖析时，应试虑状况；作稳固剖析时—般考虑状况。
（温升、温降）
4．拱坝的水平拱圈在温降时，拱圈将向变位，相当于拱圈蒙受向的均匀
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）
5．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）
二、名词解说
1.拱坝
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2.
拱冠梁
3.
纯拱法
4.
拱梁分载法
三、选择题
1.
双曲拱坝是指坝体在（
）方向上呈拱形。
A水平B
铅直C水平易铅直DA与B和C均不对。
2.（）将拱坝视为有一系列各自独立、互不影响的水平拱圈所构成。
A纯拱法B拱梁法C有限单元法D拱冠梁法
3.
与重力坝对比，拱坝的（
）荷载，且其上涨为主要荷载。
A
扬压力B自重C
温度D
水压力
4.
在V型或凑近V型河谷中，多采纳（
）。
A
等半径拱坝B变半径、变中心角拱坝C
等中心角拱坝
D双曲拱坝
5.（）泄洪方式，其溢流面曲线由溢流坝顶和紧接后来的泄槽构成。
A自由跌流式B鼻坎挑流式C滑雪道式D坝身泄水孔
6.
拱坝应力计算的拱冠梁法仅需知足（
）变为协调。
A径向B
切向C竖向
D三个方向的角变位
7.
拱坝非溢流坝段顶宽度应依据剖面设计，
知足运转、交通要求确立，不宜小于（
）。
A3m
B4m
C5mD6m
8．（）
将拱坝视为由一系列水平拱圈和拱冠处的一根悬臂梁所构成。
A
纯拱法
B
拱梁法
C
有限单元法
D
拱冠梁法
9．拱坝体型设计要求拱圈内弧与该高程可利用岩体等高线间的夹角宜大于或等于
（
）
。
A10
°
B20
°
C30°
D40
°
四、判断题
1.
拱坝的超载能力高是因为坝体厚度较薄、资料均匀性好。
（
）
2.
拱坝坝肩的抗滑稳固决定了拱坝的安全。
（
）
3.
拱圈中心角
2A增添对稳固有益，对应力不利。
（
）
4.
假如封拱时混凝土温度过高，则此后温降时拱轴线缩短对坝肩岩体稳固不利。
（
）
5.
拱坝的超载能力高是因为坝体厚度较薄、资料均匀性好。
（
）
6．在拱坝的应力剖析方法中，拱冠梁法在荷载分派时仅考虑了径向变位的调整。
（
）
五、简答题
1．简述拱坝的结构特色和工作特色。
2
．拱坝对地形。
地质条件有哪些要求?
为何有这些要求?
3
．拱坝可按坝高、厚高比、拱圈形状、坝体几何形状平分类，各有哪些种类
?
分类的意
义是什么？
4．河谷的高宽比与拱坝的厚高比有什么关系?
为何基本上是这类对应关系
?
5．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，使坝体应力获取改良。
试剖析上述现象。
6．坝肩岩体的稳固是拱坝安全的根本保证。
你是如何理解的?
薄拱坝、厚拱坝、重力拱坝对坝肩岩体要求能否相同?
为何?
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7．什么叫拱圈的最优中心角?
试剖析在缩短、平顺、扩散河谷状况下如何选择拱圈的最优中心角。
8．拱圈的中心角大小对拱的应力有什么影响？
9
．在河谷高宽比相同时，河谷断面形状为V、U、└┘形时，拱坝部署有何不同?
10
．拱坝部署的内容是什么?
如何正确制定拱冠梁和拱田的形状和尺寸?
11．说明拱坝部署的原则、方法和步骤．
12．依据拱圈内力的变化状况，说明拱圈厚度从拱冠到拱端如何变化较好?
13．试从应力、稳固、经济及施工等方面比较各样常有拱形的优弊端。
并剖析各自的合用条件。
14．增添拱坝顶刚度能够改良悬臂梁的受力条件，为何?
而设置表孔泄洪，孔口会破
坏顶拱刚度，应如何协调这个矛盾呢?
15．试述拱坝坝面倒悬度控制标准和办理方法。
等中心角拱坝最大倒悬度在拱端吗?
16．在进行拱坝部署时，要求地基开挖成连续圆滑的曲线，坝面连续圆滑，倒悬度知足要求。
其原由是什么?
17．对照重力坝，说明拱坝的荷载特色及其原由。
18．什么是拱坝的温度荷载?
为何将温度荷载列为拱坝的主要荷载?
为何温降必定对
拱坝的应力不利，而温升一般对拱坝稳固不利?
19．与重力坝比较，地震对拱坝的作用有什么特色?
地震荷载公式有什么异同点?
为何要考虑侧向地震?
如何考虑?
在什么条件下考虑竖向地震?
20．与重力坝对比较，拱坝的荷载组合原则、计算状况及荷载项目有什么异同点?
为什
么有这些异同点?
21．按拱梁分载法，可把拱坝当作由水平拱圈和铅直悬臂梁构成的交叉体，取它们交叉
的微单元体．作用在其水平易铅直面上各有哪些“力”?
若微单元趋于一点，又有哪些“力”?
22．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?
合用状况呢?
23．拱坝坝肩岩体稳固是拱坝安全的根本保证。
岩体稳固的含义是什么?
根本保证的依据和内容是什么?
24
．拱坝坝肩岩体稳固剖析有哪些方法
?
这些方法的优弊端和合用条件是什么
?
25
．改良拱坝坝肩岩体稳固有哪些举措
?
它们的原理、方法和合用条件是什么
?
26
．拱坝优化设计方法有哪些?
试述其原理、方法和步骤。
27
．拱坝有哪些泄水方式?
试述其特色和合用条件。
28．拱坝下泄水流有哪些特色?
拱坝消能有哪些方式?
各有何特色?
为何拱坝一般采纳挑流消能呢?
29．“高拱坝外面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、重力拱坝是相同要求吗?
对溢流流和非溢流坝是相同要求吗?
为何?
30．拱坝横缝有窄缝和宽缝两种，各具何特色?
如何保证宽缝回填混凝土质量和与双侧
混凝土的胶结?
31．与重力坝对比较，薄拱坝、厚拱坝、重力拱坝的廊道部署有什么特色?
32.双曲拱坝设周边缝，按周边缝高度分有哪几种状况，各有何优弊端？
33．按分载法理论，薄拱坝将蒙受的所有荷载的主要部分经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固性。
为何?
34．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，
能够忽视，而对坝肩岩体稳固影响很大。
所以，和重力坝相同一定做好防渗和排水。
为何?
35．请更正图1-3-1中错误，并说明更正原由。
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图1-3-1拱冠梁的水压力分派图
36．坝肩岩体滑动的主要原由：
—是岩体内存在脆弱结构面或阻滑岩体体积变小，二是
拱端力系和扬压力的协力方向对滑动面不利。
为何?
37．剖析拱坝改良坝肩岩体稳固问题。
38．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。
为何?
39．因为拱坝一般部署在窄探狭谷中，坝身泄水有向心集中的特色，所以，消能防冲是拱坝的主要技术问题之一。
试剖析常用消能举措的特色和合用条件。
40．拱坝不设永远性横缝．而设置竖向键槽的暂时缝，待坝体冷却到灌浆温度进行横缝灌浆，把拱坝连成整体。
为何?
六、计算题
1．拱坝部署
（1）要求①学会初拟拱坝厚度；②掌握拱坝平面部署的原则、基本方法和考虑因素。
（2）资料①坝址地形图见图1-3-2；②拱坝坝轴线河谷断面的地质条件为：
覆盖层厚
，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，设计洪水位，校核洪水位，相应下游水位635.0m、、650.0m。
图1-3-2坝址地形图
（3）成就要求①拱坝平面部署（包含圆心轨迹线）；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。
2．某双曲拱坝最大坝高
48m，此中溢流坝高
45m，溢流水头，河谷断面呈
V形，
拱坝各层拱圈几何特征列于表
1-3-1，拱冠梁剖面见图1-3-3。
坝基为花岗岩，变形模量
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