水工建筑物课程考核说明.docx
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水工建筑物课程考核说明
水工建筑物课程考核说明
及期末复习指导
(水利水电工程专业专科)
中央广播电视大
2003.5
、关于课程考核的有关说明
水工建筑物》是中央广播电视大学水利水电工程专业专科必修的一
门主要专业课。
通过本课程的学习,使学生掌握各种常见水工建筑物的型式及设计基本理论和方法,各种水工建筑物在水利枢纽中的功用及其布置原则,以及运行管理中观测、养护与维修等技术。
使学生能够运用所学知识解决一般工程实际问题。
配合其它有关课程的学习,为今后从事水利水电工程设计、施工、管理和参与科研工作等打下基础。
1.考核对象
中央广播电视大学高等专科水利水电工程专业开放教育试点的学生。
100
2.考核方式
本课程采用平时作业考核和期末考试相结合的考核方式,满分为分,及格为60分。
其中期末考试成绩占考核总成绩的80%;平时作业考核成绩占考核总成绩的20%。
平时作业以各章的自我检测题和习题为主,由辅导教师按完成作业的质量进行评分。
学员平时作业的完成、阅改情况由中央电大和省电大分阶段进行检查。
期未考试由中央电大统一命题,统一组织考试。
3.命题依据
本课程命题是依据1999年6月审定通过并下发执行的《开放教育试点水利水电工程专业(专科)水工建筑物课程教学大纲》和为本专业编写的多种
15学时;以及
媒体教材,包括:
文字教材:
由孙明权教授、沈长松教授主编的《水工建筑物》;录像教材:
由赵中极教授等主讲的的录像教材,共计
CAI课件(光盘)。
本考核说明是考试命题的基本依据。
4.考试要求
本课程考试着重考核学员对水工建筑物的基本概念、基本理论和基本计算技能的掌握情况。
本考核说明对各章内容规定了考核知识点和考核要求,考试按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。
了解”是最低层次的要求,凡是属于需要了解的知识点,要求对它
们的概念有基本的了解。
理解”是较高层次的要求,熟悉水工建筑物的基本理论和设计原则,
能对相关问题进行分析和判断并得到正确的结论。
掌握”是高层次的要求,凡是需要掌握的知识点,要求学员能运用
结果。
5.命题原则
水工建筑物》教材和考核说明所
(1)命题范围:
在本课程教学大纲、
规定的内容和要求范围内命题,不得任意扩大和缩小考题范围。
(2)试题的组成与覆盖面:
命题应基本覆盖教材内容,同时要突出重点。
试题的题量和难易程度要适当,其难易度分为容易、中等和较难三个层次,
它们的组成比例约为30:
50:
20。
20~30%,掌握60~70%。
6.试题类型和结构
试题类型可分判断题、选择题、填空题、问答题(含计算题),组成比例
约为10:
25:
25:
40。
7.答题时限:
期末考试笔试时间为120分钟。
8.其它说明:
学员参加考试应带钢笔、铅笔、三角板或直尺、橡皮和计算器。
、课程考核的内容和要求
考核知识点:
1.我国的水资源状况,水利工程的任务和分类;水利工程建设成就与发展;树立资源水利和可持续发展的概念;
2.水利枢纽的组成,水工建筑物分类、作用和特点;
3.水利枢纽分等和水工建筑物分级。
考核要求:
1.了解我国的水资源状况,水利工程的任务和分类;水利工程建设成就
与发展,资源水利和可持续发展的概念;水利枢纽分等和水工建筑物分级。
2.掌握水利枢纽的组成,水工建筑物分类、作用和特点;
第2章岩基上的重力坝
考核知识点:
1.重力坝的工作原理、工作特点;各种工况下荷载计算及其组合;稳定及强度分析的可靠度计算方法;
2.溢流重力坝消能型式及适用条件;
3.重力坝构造和混凝土分区;岩石地基的处理措施;其它型式的重力坝。
考核要求:
1.掌握重力坝的工作原理、工作特点;理解各种工况下荷载计算及其
组合,理解稳定及强度分析的可靠度计算方法、应力控制标准;
2.掌握溢流重力坝消能型式及适用条件;
3.理解重力坝构造和混凝土分区的依据;理解岩石地基的处理措施;了解其它型式的重力坝。
第3章拱坝
考核知识点:
1.拱坝的工作原理、构造及其特点;
2.拱坝对地形地质条件的要求、拱坝的类型、拱坝的布置、拱坝的泄洪及其地基处理等;
3.拱坝的荷载计算、拱坝的应力和稳定计算。
考核要求:
1.掌握拱坝的工作原理、构造及其特点;
2.了解拱坝对地形地质条件的要求、拱坝的类型、拱坝的布置、拱坝的泄洪,掌握拱坝的地基处理;
3.理解拱坝的荷载(尤其是温度荷载)计算,拱坝的应力计算以纯拱法为主,了解拱冠梁法的方法、原理和步骤,稳定分析着重可能滑动面分析和坝肩稳定分析。
第4章土石坝
考核知识点:
1.土石坝的类型、构造特点、土石料设计的基本原则和方法;
2.土石坝的渗流和渗透稳定分析的基本原理;
3.坝坡抗滑稳定分析以及坝基处理等方面的基本知识;
4.其它型式的土石坝。
考核要求:
1.掌握土石坝的类型及其构造特点,了解土石坝设计的一般要求,尤其要掌握土石坝的防渗与排水;掌握土石料设计的基本原则和方法,理解不同部位对土石料的要求(包括材料选择和填筑标准);
2.理解土石坝的渗流和渗透稳定分析的基本原理和基本方法,掌握防止渗透变形的工程措施;
3.掌握坝坡抗滑稳定分析的基本知识和提高土石坝坝坡稳定性的措施,掌握各种常见地基的处理措施及其适用情况和优缺点;
4.了解其它型式的土石坝。
考核知识点:
1.水闸的类型,水闸的组成部分及其作用,水闸的工作特点,闸址选择及孔口设计;
3.闸室稳定分析,闸室的结构计算;水闸与两岸连接建筑物。
考核要求:
1.掌握水闸的类型,水闸的组成部分及其作用,理解水闸的工作特点;了解如何进行闸址选择和闸孔设计;
2.掌握水闸的消能防冲与防护设计,尤其是底流消能的设计方法;掌握闸基防渗排水设计及闸基的渗流计算,重点是防渗长度,地下轮廓线的概念,会用流网法和直线比例法计算闸基渗透压力及渗流量;
3.掌握沿闸底的抗滑稳定计算方法及提高抗滑稳定的措施,了解闸室的结构计算原理和方法。
了解水闸与两岸连接建筑物的型式及特点。
第6章岸边溢洪道
考核知识点:
1.河岸溢洪道的作用、类型和运用条件;
2.正槽溢洪道组成,优缺点及相应适用条件;侧槽溢洪道和非常泄洪设施。
3.
施。
第7章水工隧洞
考核知识点:
1.水工隧洞的功用、类型、组成,工作特点;
2.进水口的形式和特点,隧洞水力消能,洞身断面形式;
4.水工隧洞的构造;隧洞线路的选择;衬砌计算原理;闸门及其布置。
考核要求:
1.掌握水工隧洞的功用、类型和组成,理解其工作特点;
2.理解水工隧洞的组成部分,主要是进水口的形式和特点、隧洞水力
消能方式的适用性和选择,理解洞身断面形式和衬砌型式的选择;
3.掌握水工隧洞的构造,理解隧洞衬砌的分缝原则和止水措施;了解隧洞线路的选择和多用途隧洞的布置;掌握水工隧洞荷载的计算和组合,了解有压隧洞衬砌计算原理;掌握隧洞闸门的基本知识。
第8章过坝建筑物及渠系建筑物
考核知识点:
1.过坝建筑物,通航建筑物,过木、过鱼建筑物,
2.渠系建筑物中的渡槽、倒虹吸管、渠道、农桥、涵洞、跌水与陡坡。
1.了解过坝建筑物、通航建筑物的类型及适用条件;掌握船闸的工作原理、类型及组成,了解其设计方法;了解过木、过鱼建筑物的类型和组成;
2.掌握渠系建筑物中的渡槽、倒虹吸管的类型及作用和构造;了解其荷载组合及工作原理和设计方法;理解渠系建筑物中的渠道、农桥、涵洞、跌水与陡坡的类型和作用。
第9章水利枢纽
考核知识点:
1.水利枢纽的设计阶段和各阶段的设计任务;
2.蓄水枢纽和取水枢纽布置要求、内容、布置步骤。
考核要求:
1.了解水利枢纽的设计阶段和各阶段的设计任务;
2.理解蓄水枢纽和取水枢纽布置要求、内容、布置步骤,坝址和坝型选择的基本原则。
第10章水工建筑物的管理
考核知识点:
1.水工建筑物管理工作的重要性;
2.水工建筑物的观测内容、方法和观测仪器的类型及相应的工作原理;
3.水工建筑物的养护、修理的一般内容及方法。
考核要求:
1.掌握水工建筑物管理工作的重要性,水工建筑物的观测内容和方法;
2.了解水工建筑物的观测仪器的类型、特点、适用情况及相应的工作
原理;
3.掌握水工建筑物的养护、修理的一般内容及方法。
、试题类型及规范解答举例
本试题范例仅说明主要的考题类型和试题的难易程度,并不构组成一套试卷。
考试范围请参见前面的有关说明和内容要求。
1.判断题
除害兴利目的而修建的工程。
()
答案:
正确
答案:
错误
答案:
错误
答案:
正确
答案:
错误
答案:
错误
答案:
错误
(8)船闸一般布置在靠近河道深泓线一侧。
()
答案:
正确
(9)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。
()
答案:
正确
(10)升船机的作用是利用机械力量将船只送过坝(闸),其耗水量大、运
送速度慢、运输能力高。
()
2.单项选择题:
土坝坝体由于不均匀沉降而产生
答案:
b
三角形。
双曲拱坝是指坝体在()方向上呈拱形。
a、水平;b、铅直;C、水平和铅直;d、a与b和c均不对。
答案:
C
有压隧洞的过流能力与()无关。
a.节制闸b进水闸C分洪闸d.扌当潮问
答案:
a
(6)
渡槽槽身内水流可()按计算。
a紊流;b、急流;C、非均匀流;d、均匀流。
答案:
d
(7)
无坝取水口一般设置在河道的
()。
a凸岸;b、岸边直线段;
C、凹岸;d、均可。
答案:
C
(8)
侧槽溢洪道的底坡一般设计成
()。
a陡坡;b、缓坡;
C、平坡;d、均可。
答案:
b
(9)
碾压混凝土重力坝是用
()含量比较低的超干硬性混凝土,经碾压而
成的混凝土坝。
a、混凝土;b、水;
C、水泥;d、砂粒料。
答案:
水泥
3.多项选择题
(1)重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿
)抗滑稳定的安全
性能。
a坝基面b坝体内的层面
c、地基深层软弱结构面
d、坝体下游面坡
答案:
a、c
(2)
工程中常用的拱坝应力分析方法有
)。
a拱梁法b拱冠梁法
C、纯拱法
d、材料力学法
答案:
a、b、c
(3)
土石坝中常见的坝体排水型式有
a、棱体排水
b水泵排水
C、排水孔
d、综合式排水
答案:
a、d、e、f
(4)
水闸中海漫的构造要求为
)。
a.光滑性b.不透水性
C.透水性d.柔性
答案:
c、d
(5)
隧洞出口的消能方式有(
)。
a面流消能
b、底流消能C、洞内消能d、挑流消能
答案:
b、d
(6)
渡槽一般由(
)等几部分组成。
a、消能设施
b、槽身
C、支承结构
d、基础
e进出口建筑物
答案:
b、c、d、e
4.填空题:
(1)
组成水库枢纽的“三大件”
包括
等类型建筑
物。
答案:
挡水,泄水,引水
(或输水)
(2)
重力坝按其结构型式分类,
可分为
三种。
答案:
实体重力坝,
宽缝重力坝,空腹重力坝。
(3)水的影响,其抗剪指标
土坝的上游坝坡一般
于下游坝坡,这是因为
游坝坡受
游坝坡。
答案:
小,上,小,下
(4)土坝的垂直防渗措施一般有
五种基本型式。
答案:
粘性土截水槽,混凝土截水墙,混凝土防渗墙,水泥粘土灌
浆帷幕,高压喷射灌浆
(5)一般情况下,气温低于封拱温度时,对拱坝坝体应力对坝肩稳定利。
利,但
答案:
不,有
(6)由概率极限状态设计时,对重力坝应分别按极限状态进行强度验算。
极限状态和
答案:
承载能力,正常使用
(7)隧洞衬砌所受的弹性抗力与其刚度有关,衬砌刚度越抗力就越
答案:
大,大
(8)利用挑流消能时挑坎出口的
水流对下游的冲刷深度主要取决于
,挑距越
,弹性
,而挑射
答案:
水流流速,大,远,
流速
(9)水闸是一种低水头建筑物,
答案:
挡水,泄水
(10)
几部分组成。
船闸一般由
答案:
闸室,上、下游闸首,上下游引航道
5.问答题(含计算题):
对上述混
(1)为什么要对坝体混凝土进行分区?
答案:
混凝土重力坝坝体各部位的工作条件及受力条件不同,
凝土材料性能指标的要求也不同。
为了满足坝体各部位的不同要求,节省水泥用量及工程费用,把安全与经济统一起来,通常将坝体混凝土按不同工作条件进行分区,选用不同的强度等级和性能指标。
(2)什么叫土石坝的渗透变形?
防止渗透变形的工程措施有哪些?
答案:
土石坝坝身及地基中的渗流,由于物理或化学的作用,导致土体颗粒流失,土壤发生局部破坏,称为渗透变形。
土体发生渗透变形的原因,除与土料性质有关外,主要是由于渗透坡降过大造成的。
因此,设计中应尽量降低渗透坡降,还要增加渗流出口处土
体抵抗渗透变形的能力。
常用的工程措施包括:
(a)
采取水平或垂直防渗措
施,以便尽可能地延长渗径,达到降低渗透坡降的目的;
(b)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,需设置反滤层,拦截可能被渗流带走的细颗粒;
对下游可能产生流土
的部位,可以设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力。
(3)选择枢纽方案时,一般需进行哪些项目的比较?
答案:
水利枢纽布置的任务是合理地确定枢纽中各组成建筑物之间的
相互位置,亦即确定各建筑物之间在平面上和高程上的布置。
由于影响枢纽
布置的因素很多,因此在进行枢纽布置时应深入研究当地条件,全面考虑设
计、施工、运用、管理及技术经济等问题。
一般应进行多方案的比较,在保
证运用方便和安全可靠的前提下,力求做到节省工程量、便于施工、缩短工
期,优选技术经济效益最佳的方案。
(4)水工隧洞的工作闸门和检修闸门各有何工作特点?
如何布置?
答案:
水工隧洞一般需要设置两道闸门,一道是工作闸门,其作用是
控制水流流量、封闭孔口,要求在动水中启闭;另一道是检修闸门,当检修
工作闸门或检修隧洞时,用以挡水,在隧洞进口都要设置检修闸门。
当隧洞
出口低于下游水位时,出口处也需要设置检修门。
无压隧洞一般将闸门设置在隧洞进口处,有压隧洞大多将闸门设置在出
口处。
另外,有些工程的泄洪洞将工作闸门布置在洞内。
检修闸门一般布置
在隧洞进口处,位于工作闸门的上游侧。
(5)已知实体重力坝坝体混凝土的重度为23.5kN/m3,水的重度为9.8
kN/m3,要求的大坝抗滑稳定安全系数为Ks=1.05,坝基与基岩摩擦系数f
=0.7。
坝的基本三角形剖面上游面为垂直,试问:
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?
重度,根据重力坝抗滑稳定分析的抗剪强度公式有
Ks2P=f(2WU)
将坝体的自重2W=BH丫h/2,上游面水压力2P=丫H/2,坝基渗透压
力U=a1YBH/2,代入
(1)式并整理后得:
将Ks=1.05,
Hf(YS
f=0.7,扬压力折减系数ai=1.0和0.3代入⑵式,可得到:
当a=1.0时,
B/H=1.07
当ai=0.3时,
B/H=0.72