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^`水工建筑物形成性考核册作业1说明：本次作业覆盖绪论和重力坝部分内容。一、判断题（每小题2分，共16分）1．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调配，以达到除害兴利目的而修建的工程。(√)2．挡水建筑物的作用是拦截河流，形成水库或雍高水位。如：各种材料和类型的坝和水闸；以及为防御洪水或阻挡海潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。(√)3．输水建筑物的作用是用以宣泄多余水量、排放泥沙和冰凌或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他建筑物的安全。(X)4.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。(√)5．重力坝的工作原理是在水压力及其它荷载的作用下，主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求。(√)6.重力坝的坝体自重是维持大坝稳定的主要荷载，包括建筑物及其永久设备的重量。(√)7．坝基设有防渗帷幕和排水幕的实体重力坝，可以减少坝基面上的浮托力。(√)8．重力坝的基本剖面呈三角形是因为考虑施工方便。(X)二、单项选择题（每小题2分，共18分）1．用以拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物称为(A)。a、挡水建筑物b、泄水建筑物c、整治建筑物d、输水建筑物2.用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他建筑物安全的建筑物，称为(B)。a、挡水建筑物b、泄水建筑物c、整治建筑物d、输水建筑物3．为满足灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物，称为(D)。^`a、泄水建筑物b、输水建筑物c、整治建筑物d、专门建筑物4．用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷的建筑物，称为(C)。a、挡水建筑物b、泄水建筑物c、整治建筑物d、输水建筑物5．地球上人类可以利用的淡水总量约为(D)亿km3。a、15b、3.78c、2.5d、0.386．我国水能资源极其丰富，河川水能资源的理论蕴藏量高达(A)亿kW。a、6.76b、3.78c、2.5d、0.387．将重力坝相邻坝段间的横缝部分地拓宽而形成的坝，即为(A)a、宽缝重力坝b、碾压式重力坝c、空腹重力坝d、实体重力坝8．在重力坝的底部沿坝轴线方向设置大尺寸的空腔，即为(A)a、宽缝重力坝b、碾压式重力坝9．用水泥含量比较低的超干硬性混凝土，经碾压而成的混凝土坝称为(B)。a、宽缝重力坝b、碾压式重力坝c、空腹重力坝d、实体重力坝三、多项选择题（每小题2分，共14分）1.水利工程的根本任务是(BC)。a、防洪b、兴水利c、除水害d、灌溉、发电2．水利水电枢纽工程按其(ABCD)为五等。a、规模b、作用c、效益d、在国民经济中的重要性3．水利枢纽中的水工建筑物按其所属枢纽工程中的（ABC）分为五级。a、等别b、作用c、规模d、重要性4．组成水库枢纽的“三大件”包括(ABC)等三类建筑物。^`a、挡水建筑物b、泄水建筑物c、整治建筑物d、引水建筑物5．作用于重力坝上的主要荷载包括(AC)。a、坝体自重b、静水压力c、扬压力d、温度荷载6．扬压力由(cd)组成。a、静水压力b、动水压力c、渗透力d、浮托力7．溢流重力坝的消能型式有(ABD)。a、挑流消能b、面流消能c、底流消能d、自由跌流式消能四、问答题（共52分）1．简述水工建筑物的特点。（7分）答：①受自然条件制约多，地形、地质、水文、气象等对工程选址、建筑物选型、施工、枢纽布置和工程投资影响很大。②工作条件复杂，如挡水建筑物要承受相当大的水压力，由渗流产生的渗透压力对建筑物的强度和稳定不利；泄水建筑物泄水时，对河床和岸坡具有强烈的冲刷作用等。③施工难度大，在江河中兴建水利工程，需要妥善解决施工导流、截流和施工期度汛，此外，复杂地基的处理以及地下工程、水下工程等的施工技术都较复杂。④大型水利工程的挡水建筑物失事，将会给下游带来巨大损失和灾难。2．何为水利枢纽?何为水工建筑物?7分）答：为了综合利用水资源，最大限度地满足各用水部门的需要，实现除水害兴水利的目标，必须对整个河流和河段进行全面综合开发，利用和治理规划。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水工建筑物，用来控制和支配水流，这种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。3.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？（7分）答：为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当的统一起来，水利枢纽及其组成的建筑物要进行分等分级，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，然后根据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。水利枢纽和水工建筑^`物的等级不同，对其规划、设计、施工、运行管理等的要求不同，等级越高者要求也越高，这种分等分级区别对待的方法也是国家经济政策和技术要求相统一的重要体现。4.提高重力坝抗滑稳定的工程措施有那些？（7分）答：(1)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。(2)将坝基面开挖成倾向上游的斜面，借以增加抗滑力。(3)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。(4)当下游水位较高，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)设计和施工时，应保证混凝土与基岩结合良好，对于坝基岩石完整性比较差时，则应采用固结灌浆加固地基。并做好帷幕灌浆和断层、破碎带及软弱夹层的处理等。(6)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)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。5．重力坝的抗滑稳定分析方法有哪几种?其各自的适用条件如何?（8分）答：抗剪强度公式计算法和抗剪断公式计算法。抗剪强度分析法把坝体与基岩间看成是一个接触面，而不是胶结面，验算其抗滑稳定性，并满足规范中关于抗滑稳定安全度的要求。该方法适应于中小型工程中的中、低坝的抗滑稳定分析。当坝基内不存在可能导致沿基础岩石内部滑动的软弱结构面时，应按抗剪断强度公式计算坝基面的抗滑稳定安全系数。此方法认为，坝与基岩胶结良好，滑动面上的阻滑力包括抗剪断摩擦力和抗剪断凝聚力，并直接通过胶结面的抗剪断试验确定抗剪断强度参数f’和C6．简述溢流坝常用的消能方式挑流消能和底流消能的消能原理和适用条件。（8分）答：挑流消能是利用鼻坎将下泄的高速水流向空中抛射，使水流扩散，并掺人大量空气，然后跌入下游河床水垫后，形成强烈的旋滚，并冲刷河床形成冲坑，随着冲坑逐渐加深，水垫愈来愈厚，大部分能量消耗在水滚的摩擦中，冲坑逐渐趋于稳定。挑流消能工比较简单经济，但下游局部冲刷不可避免，一般适用于基岩比较坚固的高坝或中坝。底流消能是在坝趾下游设消力池、消力坎等，促进水流在限定范围内产生水跃，通过水流内部的旋滚、摩擦、掺气和撞击消耗能量。底流消能适用于中、低坝或基岩较软弱的河道。^`7．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?（8分）答：固结灌浆可提高基岩的整体性和强度，降低地基的透水性。帷幕灌浆可降低渗透水压力，减少渗流量，防止坝基产生机械或化学管涌。作业2说明：本次作业覆盖拱坝和土石坝部分内容。一、判断题（每小题2分，共16分）1．拱坝超载能力强、安全度高主要是由于坝体厚度较薄、材料均匀性好。(X)2.如果拱坝封拱时混凝土温度过高，则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。(√)3．当封拱温度较低此后温度升高，拱轴线伸长，变位方向与水压引起的相反。(√)4．在拱坝的应力分析方法中，拱冠梁法在荷载分配时仅考虑了径向变位的调整。(√)5.心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部，有时稍偏向上游，以便同防浪墙相连接，通常采用透水性很小的粘性土筑成。(√)6．反滤层中各层滤料的粒径顺渗流方向布置应由粗到细。(X)7．当筑坝材料相同时，土坝上游坝坡通常比下游坝坡陡。(x)8．为了克服心墙坝可能产生的拱效应和斜墙坝对变形敏感等问题，有时将心墙设在坝体中央向上游倾斜，成为斜心墙。(x)二、单项选择题（每小题2分，共16分）1．与重力坝相比，拱坝的(c)荷载必须计入，并且上升为主要荷载。a、扬压力b、自重c、温度d、水压力2.(a)将拱坝视为有一系列各自独立、互不影响的水平拱圈所组成。a、纯拱法b、拱梁法c、有限单元法d、拱冠梁法3．(d)将拱坝视为由一系列水平拱圈和拱冠处的一根悬臂梁所组成。a、纯拱法b、拱梁法c、有限单元法d、拱冠梁法4．双曲拱坝是指坝体在(c)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5．土石坝中(c)的排水体伸入坝体内部，能有效的降低浸润线，常用于下游水位较低或无水情况。a、棱体排水b、贴坡排水c、褥垫排水d、组合式排水6．(c)排水不能降低浸润线，但能提高坝坡的抗渗稳定性和抗冲刷能力，其优点是结构简单，便于维修。a、棱体排水b、贴坡排水c、褥垫排水d、组合式排水7.工程中常用于均质土坝的坝坡稳定分析方法是(b)。a、有限元法b、圆弧滑动法c、折线滑动法d、复式滑动法8.工程中常用于斜墙坝的坝坡稳定分析方法是(a、)。a、有限元法b、圆弧滑动法C、折线滑动法d、复式滑动法三、多项选择题（每小题3分，共18分）1．工程中常用的拱坝应力分析方法有(abc)。a、拱梁法b、拱冠梁法c、有限元法d、材料力学法2．与重力坝相比拱坝的(abd)荷载，降为次要荷载。a、水压力b、自重c、温度荷载d、扬压力3．拱坝坝身泄水的方式有(abc)。a、自由跌流式b、鼻坎挑流式c、滑雪道式d、底流消能式4．按土料在坝体中的配置和防渗体所用的材料土石坝可分为：(bcd)。a、均质坝b、心墙坝c、水坠坝d、斜墙坝5．在土石坝中常见渗透变形的形式有(abc)。a、管涌b、流土c、接触冲刷d、沉陷6.根据土石坝施工方法的不同，可将土石坝划分为以下几种：(abc)。^`a、碾压式b、均质坝c、抛填式堆石坝d、定向爆破堆石坝四、问答题（共50分）1．拱坝的工作原理与重力坝有何不同？（7分）答：（1）拱坝是一种推力结构，在外荷载作用下，拱圈截面上主要承受轴向压应力，弯矩较小，有利于充分发挥坝体混凝土或浆砌石材料抗压强度，而重力坝以受弯曲为主，无法充分发挥材料的抗压强度。（2）与重力坝利用自重维持稳定的特点不同，拱坝将外荷载的大部分通过拱作用传至两岸岩体，主要依靠两岸坝肩岩体维持稳定，坝体自重对拱坝的稳定性影响不大。（3）自重和扬压力降为次要荷载，而温度荷载和地基变形将对拱坝应力产生较大影响。2．温度荷载对拱坝的应力和稳定有何影响？（7分）答：拱坝封拱后，坝体就成为整体，当坝体温度高于封拱温度时，即温度升高，拱圈伸长并向上游位移，由此产生的弯矩、剪力的方向与库水位产生的相反，但轴力方向相同。．当坝体温度低于封拱温度时，即温度降低，拱圈收缩并向下游位移，由此产生的弯矩、剪力的方向与库水位产生的相同，但轴力方向相反。因此一般情况下，温降对坝体应力不利，温升对坝肩稳定不利3．简述拱坝应力分析中拱冠梁法的基本原理。（6分答：拱冠梁法的基本原理是将拱坝分为一系列的拱系统，只取拱冠处一根悬臂梁，根据各层拱圈与拱冠梁交点处径向变位一致的条件求得拱梁荷载分配；且拱圈所分配到的径向荷载，从拱冠到拱端为均匀分布，认为拱冠梁两侧梁系的受力情况与拱冠梁一样。荷载分配后拱按纯拱法计算拱应力，梁按悬臂梁计算其应力4.简述拱坝的坝身泄水的方式和适用条件。（6分）答：拱坝坝身泄水方式主要有自由跌落式、鼻坎挑流式、滑雪道式、坝身泄水孔式等。自由跌落式：适用于基岩良好，泄量不大，坝体较薄的双曲拱坝或小型拱坝。鼻坎挑流式：适用于坝体较高，单宽流量较大的情况。滑雪道式：适用于泄洪量大、坝体较薄的拱坝枢纽中。坝身泄水孔式：适用于坝体较高的双曲薄拱坝。5.土坝渗流计算的目的是什么?计算方法有哪几种?（6分）^`答：土石坝渗流分析