水工建筑物试题及答案

水工建筑物复习试题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。5、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=PWf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、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）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rD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。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minK。1、在eg线上选取1、2、3﹍﹍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4。2、通过eg线上k最小的点4，作eg的垂线，在线上选5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min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