国家开放大学(水利水电工程建筑物)试题文档格式.docx
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C.整体式底板
D.分离式底板
D
11、水工隧洞衬砌施工时，由于顶部衬砌与围岩间常存在空隙，需进行（）。
A.回填灌浆
B.固结灌浆
C.帷幕灌浆
D.高压灌浆
[多项选择题]
12、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
A,C[多项选择题]
13、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
A,B,C
14、土石坝中常见的坝体排水型式有（）。
A.棱体排水
B.贴坡排水
C.排水沟
D.组合式排水
A,B,D
15、下列哪些是正槽式溢洪道的组成部分（）。
A.进水前池
B.控制段
C.泄槽
D.消能防冲设施
B,C,D
16、水工隧洞出口常用的消能方式有（）。
A.面流消能
B.底流消能
C.洞内消能
D.挑流消能
B,D
17、岸边溢洪道的形式有（）。
A.正槽溢洪道
B.涵洞
C.竖井式溢洪道
D.虹吸式溢洪道
A,C,D
[填空题]18提高重力坝坝体抗滑稳定性的工程措施有哪些？
（1）利用水重。
将坝体的上游面做成倾向上游的斜面或折坡面，利用坝面上的水重增加坝的抗滑力，达到提高坝体稳定的目的。
（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。
当基岩为水平层状构造时，此措施对增强坝的抗滑稳定更为有效。
（3）设置齿墙。
根据地质条件，当坝基内有倾向下游的软弱面时，可在坝踵部位设置深入基岩的齿墙切断较浅的软弱面，迫使可能滑动面沿齿墙底部或连同部分基岩一起滑动，因而增加了滑动体的重量同时也增大抗滑体的抗力。
（4）抽水措施。
当下游水位较高，坝体承爱的浮托力较大时，可考虑在坝基面设置排水系统，定时抽水以减少坝底扬压力。
（5）加固地基。
提高坝基面的抗剪断参数f′、c′。
设计和施工时，应保证混凝土与基岩结合良好，不沿接触面滑动，这样可以采用混凝土或岩块的f′、c′值。
（6）横缝灌浆。
对于岸坡坝段或坝基岩石有破碎带夹层时，将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌浆，以增强坝体的整体性和稳定性。
（7）预应力锚固措施。
在靠近坝体上游面，采用深孔锚固高强度钢索，并施加预应力，既可增加坝体的抗滑稳定性能，又可消除坝踵处的拉应力。
[填空题]19什么叫土石坝的渗透变形？
常见的渗透变形有几种型式？
防止渗透变形的工程措施有哪些？
土石坝上下游存在水位差，在坝身及地基中产生渗流，导致土体颗粒流失或土壤发生局部破坏，称为渗透变形。
常见的渗透变形型式有：
管涌、流土、接触冲刷、接触流失。
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：
1）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；
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；
3）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。
[填空题]20简述水工建筑物的特点有哪些？
水利工程的水利水电工程建筑物与一般的工业与民用建筑物相比，除了工程量大、投资多、工期长之外，还具有以下几方面的特点：
（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）失事后的严重性。
[填空题]21何为水利枢纽？
何为水工建筑物？
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。
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。
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[填空题]22水工建筑物按其作用分为哪几种类型？
（1）挡水建筑物；
（2）泄水建筑物；
（3）输水建筑物；
（4）取（引）水建筑物；
（5）整治建筑物；
（6）专门建筑物。
[填空题]23水利水电工程建设程序一般分为几个阶段？
水利工程建设程序一般分为：
项目建议书、可行性研究报告、初步设计、施工准备（包括招标设计）、建设实施、生产准备、竣工验收、后评价等阶段。
[填空题]24为什么要对水利枢纽及水工建筑物进行分等分级？
如何进行分等分级？
水利工程建设应高度重视工程安全问题，但是由于工程规模不同，对国民经济和人民生活的影响程度也不同，过分地强调工程安全，势必加大工程投资，造成不必要的经济损失。
因此必须妥善解决工程安全和经济之间的矛盾。
为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，水利枢纽及其组成的建筑物要进行分等分级。
即首先按水利枢纽工程的规模、效益及其在国民经济中的作用进行分等，然后再对各组成建筑物按其所属枢纽的等别、建筑物在枢纽中所起的作用和重要性进行分级。
水利水电枢纽工程按其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等；
枢纽中的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等。
[填空题]25提高重力坝抗滑稳定的工程措施有那些？
1）利用水重；
2）将坝基面开挖成倾向上游的余面，借以增加抗滑力，提高稳定性；
3）设置齿墙；
4）抽水措施；
5）加固地基；
6）横缝灌浆；
7）预应力锚固措施。
[填空题]26重力坝应力分析中材料力学法的基本假设有哪些？
（1）坝体混凝土为均质、连续、各向同性的弹性材料；
（2）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的影响，并认为各坝段独立工作，横缝不传力；
（3）假定坝体水平截面上的正应力σy按直线分布，不考虑廊道等对坝体应力的影响。
[填空题]27简述重力坝剖面设计包括的主要工作内容有哪些？
（1）拟定剖面尺寸；
（2）稳定分析；
（3）应力分析；
（4）确定设计剖面；
（5）构造设计；
（6）地基处理。
[填空题]28重力坝地基处理时，进行帷幕灌浆和固结灌浆的作用是什么？
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。
[填空题]29拱坝的工作原理与重力坝有何不同？
拱坝是固接于基岩的空间壳体结构，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈竖直的或向上游凸出的曲线形，坝体结构既有拱作用又有梁作用，其所承受的水平荷载大部分通过拱的作用传给两岸岩体，小部分通过梁的作用传至坝底基岩，坝体的稳定主要依靠两岸拱端岩体来支承，并不是靠坝体自重来维持，是一种经济和安全性均很优越的坝型。
与其他坝型比较，具有如下一些特点：
（1）利用拱结构特点，充分利用材料强度。
（2）利用两岸岩体维持稳定。
（3）超载能力强，安全度高。
（4）抗震性能好。
（5）荷载特点。
（6）坝身泄流布置复杂。
[填空题]30拱坝应力分析中拱梁分载法的基本原理是什么？
拱梁分载法是当前用于拱坝应力分析的基本方法，它把拱坝看成由一系列水平拱圈和铅直梁所组成，荷载由拱和梁共同承担，各承担多少荷载由拱梁交点处变位一致条件决定。
荷载分配后，梁按静定结构计算应力，拱按纯拱法计算应力。
确定拱梁荷载分配的方法可以用试载法，也可以用计算机求解联立方程组代替试算。
[填空题]31河谷形状对拱坝体型设计的影响如何？
河谷的断面形状是影响拱坝体型及其经济性的重要因素，不同河谷即使具有同一宽高比，断面形状也可能相差很大。
对两岸对称的V形河谷，靠近底部静水压强虽大，但拱跨较短，所以底拱厚度仍可较薄；
对U形河谷，由于拱圈跨度自上而下几乎不变，为抵挡随深度而增加的水压力，需增加坝体厚度，故坝体需做得厚些。
梯形河谷介于V形和U形两者之间。
[填空题]32什么叫土石坝的渗透变形？
在渗透水流的物理或化学作用下，导致土石坝坝身及地基中的土体颗粒流失，土壤发生局部破坏，称为渗透变形。
防止渗透变形常用的工程措施有：
（1）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。
（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。
（3）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；
[填空题]33为何土石坝稳定分析只进行局部稳定验算，而不进行整体稳定验算？
土石坝失稳的原因有哪些？
土石坝的上下游坝坡较缓，剖面尺寸较在，一般不会产生整体水平滑动。
失稳的原因：
由于土石坝的材料是散粒体，其抗剪强度较低，当坝体或坝基材料的抗剪强度不足时，有可能发生坝体或坝体连同坝基的塌滑失稳；
另外，当坝基内有软弱夹层时，也可能发生塑性流动，影响坝体的稳定。
[填空题]34土石坝常见的滑动破坏型式有哪些？
各发生与什么情况？
土石坝滑坡的形式与坝体结构、筑坝材料、地基性质以及坝体工作条件等密切相关，常见的滑动破坏面形状有：
（1）曲线滑动面。
当滑动面通过黏性土部位时，其形状通常为一顶部陡而底部渐缓的曲面，在稳定分析中多以圆弧代替。
（2）折线滑动。
多发生在非黏性土的坝坡中，如薄心墙坝、斜墙坝；
当坝坡部分浸水，则常近于折线的滑动面，折点一般在水面附近。
（3）复合式滑动面。
厚心墙坝或由黏土及非黏性土构成的多种土质坝形成复合滑动面。
当坝基内有软弱夹层时，因其抗剪强度低，滑动面不再往下深切，而是沿该夹层开成曲、直面组合的复合滑动面。
[填空题]35简述砂砾石地基处理的目的及防渗措施有哪些？
对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。
土石坝渗流控制的基本方式有垂直防渗（明挖回填截水槽、混凝土防渗墙、灌浆帷幕、高压喷射灌浆）、水平防渗（防渗铺盖）和排水减压等。
[填空题]36溢流坝孔口设计的主要内容有哪些？
溢流坝孔口尺寸设计的拟定包括泄前缘总宽度、堰顶高程以及孔口数目和尺寸。
设计时一般先选定泄水方式，再根据泄流量和允许单宽流量，以及闸门形式及运用要求等因素，通过水库的调洪计算、水力计算，求出各泄水布置方案的防洪库容及水位，设计和校核洪水位相应的下泄流量等，进技术经济比较，选出最优方案。
[填空题]37溢流坝常用的消能方式有哪些？
适用条件如何？
（1）挑流式消能：
一般适用于基岩比较坚固的高坝或中坝，低坝需经论证才能使用。
（2）底流式消能：
适用于中、低坝或基岩较软弱的河道，高坝采用底流消能需经论证。
（3）面流式消能：
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。
（4）消力戽消能：
适用于尾水较深（通常大于跃后水深），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。
（5）联合消能：
适用于泄流量大，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。
[填空题]38拱坝坝身泄水的方式有哪些？
其适用条件如何？
（1）有压泄水孔：
工作闸门布置在出口，门后为大气，可以部分开启；
出口高程较低，作用水头较大，断面尺寸较小。
缺点是闸门关闭时，孔内承受较大的内水压力，对坝体应力和防渗都不利，常需钢板衬砌。
因此常在进口处设置事故检修闸门，平时兼用来挡水。
（2）无压泄水孔：
工作闸门布置在进口，为了形成无压水流，需在闸门后将断面顶部升高。
闸门可以部分开启，闸门关闭后孔道内无水。
明流段可不用钢板衬砌，施工简便，干扰少，有利于加快施工进度，与有压泄水孔相比，对坝体削弱较大。
[填空题]39简述水闸底板的型式和作用。
按照闸墩与底板的连接方式，闸底板可分为整体式和分离式两种。
（1）整体式底板具有将结构自重和水压等荷载传给地基及防冲、防渗等作用，故底板较厚。
（2）分离式底板闸室上部结构重量和水压力直接由闸墩传给地基，底板仅有防冲、防渗和稳定的要求，其厚度可根据自身稳定的要求确定。
[填空题]40溢流重力坝和溢流拱坝的泄流特点有何不同？
溢流重力坝的实用剖面不但满足稳定和强度要求，而且符合水流条件，通过坝体下泄的水流非常平顺。
溢流拱坝在平面呈弧形，通过堰顶下泄的水流有向心集中的特点，水舌落水处单宽流量增大，加剧下游消能防冲的困难。
[填空题]41坝身泄水孔的作用是什么？
（1）预泄库水，增大水库的调蓄能力；
（2）放空水库以便检修；
（3）排放泥沙，减少水库淤积；
（4）随时向下游放水，满足航运或灌溉等要求；
（5）施工导流。
[填空题]42岸边溢洪道的形式有哪几种？
各有哪些特点？
（1）正槽溢洪道：
这种溢洪道的过堰水流与泄槽轴线方向一致。
它结构简单，施工方便，工作可靠，泄水能力大，在工程中应用广泛。
（2）侧槽溢洪道：
这种溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线接近平行，即水流过堰后，在很短距离内约转弯90°
，再经泄槽泄入下游。
侧槽溢洪道多设置在较陡的岸坡上，沿着等高线设置溢流堰和泄槽。
此种布置形式可以加大堰顶长度，减小溢流水深和单宽流量，而不需要大量开挖山坡。
但对岸坡的稳定要求较高，特别是位于坝头的仙槽，直接关系到大坝安全，对地基要求也更严格。
侧槽内的水流比较紊乱，要求侧壁有较坚固的衬砌。
（3）竖井式溢洪道：
这种溢洪道在平面上进水口为一环形的溢流堰，水流过堰后，经竖井和出水隧洞流入下游。
竖井式溢洪道适用于岸坡陡，地质条件良好的情况。
如能利用一段导流隧洞，采用此种形式比较有利。
它的缺点是水流条件复杂，超泄能力小，泄小流量时易产生振动和空蚀。
（4）虹吸溢洪道：
利用虹吸作用，使溢洪道在较小的堰顶水头下可以得到较大的单宽流量。
水流出虹吸管后，经泄槽流入下游。
它的优点是不用闸门，就能自动地调节上游水位，缺点是构造复杂，泄水断面不能过大，水头较大时，超泄能力不大，工作可靠性差。
虹吸溢洪道多用于水位变化不大而需随时调节的水库，以及水电站的压力前池和灌溉渠道等处。
[填空题]43简述土基上水闸的工作特点有哪些？
（1）软土地基的压缩性大，承载能力低，在闸室自重和外荷载作用下，地基易产生较大的沉降或沉降差，造成闸室倾斜，闸底板断裂，甚至发生塑性破坏，引起水库失事。
（2）水闸泄流时，水流具有较大的能量，而土壤的抗冲能力较低，可能引起水闸下游的冲刷。
（3）在上下游水头差作用下，将在闸基及两岸连接部分产生渗流，渗流对闸室及两岸连接建筑物的稳定不利，而且还可能产生有害的渗透变形。
[填空题]44简述两岸连接建筑物的作用有哪些？
（1）挡两侧填土，保证岸土的稳定及免遭过闸水流的冲刷。
（2）当水闸过水时，引导水流平顺入闸，并使出闸水流均匀扩散。
（3）控制闸身两侧的渗流，防止土壤产生渗透变形。
（4）在软弱地基上设岸墙以减少两岸地基沉降对闸室结构的不利影响。
[填空题]45有压隧洞和无压隧洞的断面尺寸确定有何不同？
如何确定？
有压隧洞的断面尺寸是根据水力计算确定，其水力计算的主要任务是核算泄流能力及沿程压坡线。
无压隧洞断面尺寸的确定，首先应满足运用的要求，主要是泄流能力和洞内水面线的要求，当洞内水流流速大于15-20m/s时，还应研究由于高速水流引起的掺气、冲击波及空蚀等问题。
[填空题]46水工隧洞衬砌的作用是什么？
（1）承受荷载。
（2）加固围岩，共同承受内、外水压图片其他荷载，使围岩保持稳定，不至于塌落。
（3）减小表面糙率。
（4）保护围岩。
（5）防止渗漏。
[填空题]47山岩压力与弹性抗力有何不同？
隧洞开挖后因围岩变形或塌落而作用在支护上的压力称为山岩压力。
在荷载的作用下，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。
山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。
[填空题]48简述取水口布置时的弯道环流原理。
取水口应选在稳固的弯道凹岸顶点以下一定距离，以引取表层较清的水流，防止或减少推移质泥沙进入渠道，取水口距离弯道起点约为河宽的4—5倍。
[填空题]49简述水力发电的基本原理。
水能是河川径流所具有的资源，是能源的重要组成部分。
在天然河流上，修建水工建筑物，集中水头，通过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中，使水能转换为旋转机械能，带动发电机发电，由输电线路送往用户。
这种利用水能资源发电的方式称为水力发电。
[填空题]50水电站压力前池布置应考虑哪些因素？
压力前池的布置与引水道线路、压力管道、电站厂房及本身泄水建筑物等布置有密切联系，因此应根据地形、地质和运行条件，结合整个引水系统及厂房布置进行全面和综合的考虑。
（1）前池整体布置时，应使水流平顺，水头损失最少，以提高水电站的出力和电能。
布置能使渠道中心线与前池中心线平或接近平行。
前室断面逐渐扩大，平面扩散角β不宜大于10°
。
前池底部坡降的扩散角也不大于10°
（2）前池应尽可能靠近厂房，以缩短压力管道的长度。
前池中水流应均匀地向各条压力管道供不，使水流平顺，无漩涡发生。
运行上应使清污、维护、管理方便，同时应使泄水与厂房尾水不发生干扰。
（3）前池应建在天然地基的挖方中，不应设置在填方或不稳定地基上，以防由于山体滑坡和不均匀沉陷导致前池及厂房建筑物的破坏。
[填空题]51何为坝式水电站？
坝式水电站有那些特点？
用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。
其特点为：
（1）坝式水电站的水头取决于坝高。
坝越高，水电站的水头越大。
但坝高往往受地形、地质、水库淹没、工程投资、技术水平等条件的限制，因此与其他开发方式相比，坝式水电站的水头相对较小。
（2）由于筑坝上游形成的水库，可以用来调节流量，故坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分，此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。
（3）由于工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多，因此坝式水电站的投资大，工期长。
[填空题]52水电站调压室的功用有哪些？
（1）反射水击波，基本上避免了（或减小）压力管道传来的水击波进入压力引水道。
（2）缩短了压力管道的长度，从而减小了压力管道及厂房过水部分的水击压力。
（3）改善机组在负荷变化的运行条件。
（4）由于从水库到调压室之间引水道的水压较低，从而降低了其设计标准，节省了建设经费。
[填空题]53根据调压室在水电站中的功用，调压室设计应满足哪些基本要求？
（1）调压室尽量靠近厂房，以缩短压力管道的长度。
（2）调压室应有自由水表面和足够的底面积，以保证水击波的充分反射。
（3）调压室的工作必须是稳定的，在负荷变化时，引水道及调压室水体的波动应该迅速衰减，达到新的稳定状态。
（4）正常运行时，水流经过调压室底部造成的水头损失要小。
为此，调压室底部和压力管道连接处应具有较小的断面积。
（5）结构安全可靠，施工简单方便，造价经济合理。
[填空题]54侧槽溢洪道
溢洪道泄槽与溢流堰轴线接近平行，即水流过堰后，在很短距离内约转弯90°
[填空题]55地下轮廓线
不透水的铺盖、板桩及底板与地基的接触线，即是闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线，其长度为闸基的防渗长度。
[填空题]56整体式闸底板
当闸墩与底板浇筑成整体时，即为整体式底板。
[填空题]57山岩压力
[填空题]58弹性抗力
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。
[填空题]59锚喷支护
为施工安全而施加的临时喷锚设施一般称喷锚支护。
[填空题]60河道整治建筑物
治理河道的目标，需要通过工程措施和工程建筑物来实现，凡是以河道整治为目的所修筑的建筑物，称为河道整治建筑物。
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