水工建筑物复习资料
水工建筑物复习考试资料。

1.什么是水利水电工程枢纽?为了满足防洪需求,获得发电、灌溉、供水、航行等方面的综合效益,需要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物,用来控制和支配水流。
这些建筑物通称为水工建筑物,而不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程枢纽。
水工建筑物按其作用可分为几类?水工建筑物种类繁多,但按其作用可以分为挡水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物,取(进)水建筑物,整治建筑物,专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物等六类。
但是,应当指出的是,有些水工建筑物的功能并非单一,难以严格区分其类型。
如各种溢流坝既是挡水建筑物,又是泄水建筑物;水闸既能挡水,又可泄水,有时还作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物,等等。
什么是挡水建筑物?用于拦截江河水流,形成水库或空高上游水位的建筑物。
如各种坝和水闸以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。
水库有哪些特征水位及相应库容?库容大小决定着水库调节径流的能力和它所能提供的效益。
因此,确定水库特征水位及其相应库容是水利水电工程规划、设计的主要任务之一。
(1)死水位和死库容水库正常运用情况下允许水库消落到最低的水位称为死水位,该水位以下的库容即死库容。
除特殊情况外,死库容不参与径流调节,即不能动用这部分水库的水量。
(2)正常蓄水位和兴利库容水库正常运用情况下,为满足设计的兴利要求,在设计枯水年(或枯水段)开始供水时应蓄到的水位,称为正常蓄水位,又称设计兴利水位。
该水位与死水位间的库容即兴利库容。
正常蓄水位到死水位间的水库深度称为消落深度或工作深度。
(3)防洪限制水位水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位称为防洪限制水位。
可根据洪水特性和防洪要求,对汛期不同时期分段拟定。
(4)防洪高水位和防洪库容当退下游防护对象的设计洪水位时,水库为控制下泄流量而拦蓄洪水,这时在坝前达到的最高水位称为防洪高水位。
该水位与防洪限制水位间的库容称为防洪库容。
当防洪限制水位低于正常蓄水位时,防洪库容与兴利库容的部分库容是重叠的,可减小专用防洪库容,重叠部分称共用库容或重叠库容,在汛期是防洪库容的一部分,而在汛后则为兴利库容的一部分。
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水工建筑物复习资料水工建筑物复习资料水工建筑物是指用于调节水流、蓄水、排水、防洪、发电等目的而建造的工程设施。
它们在我们日常生活中扮演着重要的角色,为我们提供了清洁的饮用水、灌溉农田、发电等重要功能。
在此,我将为大家提供一些水工建筑物的复习资料,希望能够帮助大家更好地理解和记忆相关知识。
1. 水坝水坝是用来拦截水流并形成水库的建筑物。
根据用途和材料的不同,水坝可以分为多种类型。
例如,土坝是由土石等材料堆筑而成,适用于中小型水库;混凝土坝则由混凝土浇筑而成,适用于大型水库。
水坝的主要作用是调节水流,蓄水以供给人们生活和农业用水,并通过水力发电提供清洁能源。
2. 水闸水闸是调节水流的一种水工建筑物,用于控制河流或水道的水位。
它由闸门、闸室和液压设备等组成。
当需要调节水位时,可以通过开启或关闭闸门来控制水流的流量。
水闸的主要功能包括防洪、排水、灌溉和航运等。
在防洪方面,水闸可以根据需要调节水位,减轻洪水的威力,保护沿岸地区的安全。
3. 水泵站水泵站是用于将水从低处抽送到高处的设施。
它由水泵、管道和控制设备等组成。
水泵站广泛应用于供水、排水、灌溉和工业生产等领域。
在供水方面,水泵站可以将水从水源地抽送到水库或供水管网,为人们提供清洁的饮用水;在灌溉方面,水泵站可以将水送到农田,满足农作物的生长需求。
4. 水力发电站水力发电站是利用水流的动能转化为电能的设施。
它由水轮机、发电机和变电设备等组成。
水力发电站利用水流的能量驱动水轮机旋转,进而带动发电机发电。
水力发电是一种清洁、可再生的能源,对环境污染较小,具有重要的经济和环境效益。
5. 水库水库是由水坝拦截水流而形成的人工湖泊。
它具有调节水流、蓄水、防洪等功能。
水库不仅为人们提供了清洁的饮用水和灌溉水源,还为水力发电提供了重要的条件。
此外,水库还可以提供娱乐和旅游等功能,吸引着众多游客前来观赏风景和进行水上活动。
以上是一些关于水工建筑物的复习资料。
通过对这些知识的学习和理解,我们可以更好地了解水工建筑物的作用和重要性。
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1、水利枢纽:在水域的适当地点,为了一种或多种目标而集中布置若干个水工建筑物,各自发挥不同作用并协调工作构成的有机综合体,称为水利枢纽。
2、泄水建筑物:用以宣泄水库多余水量,保证枢纽安全的水工建筑物。
3、坝的稳定分析时所用的圆弧滑动法:假定滑动面为圆弧形,将圆弧滑动面以内的土坝作为脱离体,以圆心O作为力矩中心,当圆弧范围内的土体底部滑裂面上的滑动力绕O点下滑的滑动力矩MS 大于滑裂面上的阻滑力绕O点的抗滑力矩MR时,坝坡便丧失稳定。
MR与MS的比值就是该滑动体的安全系数,即Kc=Mr/Ms(≥1.05)4、围岩压力:是由于遂洞开挖后引起原始应力场的应力重分布,使围岩产生变形、松动和破坏而作用在衬砌上的压力。
5、帷幕灌浆:是在岩基内平行坝轴线钻一排或几排孔,用高压将水泥浆灌入孔中并把周围裂隙充填起来,胶结成整体,形成一道防渗帷幕。
6、扬压力:垂直作用于坝底面上的渗透水压力在铅直方向的分力称为扬压力,是浮托力和渗透压力之和。
7、静冰压力和动冰压力:在寒冷地区,水库表面冬季结成冰盖,当气温回升时,冰盖发生膨胀,因而对挡水建筑物上游面产生冰压力。
冰块破碎随水流流动,若撞击在坝面、闸墩上,将产生动冰压力。
8、挑流式消能:是利用溢流坝反弧段的鼻坎将下泄水流射到空中,利用水流扩散、掺气及与水垫剧烈的摩擦撞击而消能。
9、弯道环流:弯道水流受到离心力作用,使凹岸水面壅高,凸岸水面降低,从而形成横向比降。
由于横向比降而引起侧向的附加力有离心力和两侧水压力之差值。
离心力分布是表层大、底层小。
两侧水压力的差值则是矩形分布,其方向与离心力相反。
合力的方向就是水流运动的方向,这样,表层水流由凸岸流向凹岸,底层水流则由凹岩流向凸岸,从而形成横向环流,这种横向环流与纵向水流结合在一起,使水流呈螺旋形前进。
10、基本荷载:按荷载的大小,出现的机率将荷载分为基本荷载和偶然荷载基本荷载有:坝体及其永久设备的重力,正常式校核情况下的静水压力,相应于正常蓄水位或设计洪水位的扬压力;其它出现机会较多的荷载。
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水工建筑物复习材料3、水力发电的基本原理是什么?河川水力资源的开发方式有哪几种?各自适用于何种场合?P13在地球引力(重力)作用下,河水不断向下游流动而具有的能量---水能。
通常情况下,水能有三种存在形式,即位能,动能,压能.它们不仅可以相互转换,而且可以通过一定的设备(如水轮机)转换成机械能,并进一步(通过发电机)转换成电能.水力发电就是利用天然水流的水能来生产电能的.P15开发方式:1、抬水式(坝式)开发;在河流中拦河筑坝,使原河段中分散的落差在坝址处集中起来,坝高常受坝址处的地形地质条件,库区地形地质及浸没淹没条件,国民经济发展的需要以及开发技术条件等因素的控制。
适用于河道坡降较缓,流量较大,有筑坝建库条件的河段。
2、引水式开发;不需修建高坝,故不会造成淹没损失,这适用于地形地质等条件不允许筑坝,河段坡降较陡、流量小,建造较短的引水道即能获得所期望水头的山区性河段。
3、混合式开发;既利用大坝抬高水位又利用引水建筑物集中水头,水电站的水头由两种工程措施共同取得的开发方式称为混合式开发。
混合式开发因建有水库,可调节径流,兼有坝式开发和引水式开发的双重优点,但必须具备合适的条件,如河段前部有筑坝建库的条件,后部坡降大(如有急滩或大河弯)。
4、抽水蓄能;它不是为了开发水能资源向系统提供电能,而是以水体为储能介质,起调节负荷作用。
需要建有高低两个水库和连接两个水库的有压引水建筑物。
9、什么是水工建筑物?与其他建筑物相比,水工建筑物有些什么特点?水工建筑物:为了防洪、发电、灌溉、航运等要求,通常需要修建不同类型的建筑物,以控制水位、调节水量、兴利除害,这些建筑物统称为水工建筑物。
特点:(1)工作条件的复杂性;(2)施工建造的艰巨性;(3)设计选型的独特性;(4)工程效益的显著性;(5)环境影响的多面性;(6)失事后果的严重性10、水工建筑物有哪几类?各自功能是什么?按其作用可分为:挡水、泄水、输水、取水、整治建筑物和专门性建筑物。
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水工建筑物复习资料第一章绪论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。
水利工程的根本任务是:除水害兴水利。
资源水利就是从水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护等六个方面系统分析,综合考虑,实现水资源的可持续利用。
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水工建筑物,用来控制和支配水流。
这些建筑物统称为水工建筑物。
水利枢纽是指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。
水利枢纽分为蓄水枢纽(水库)和取水枢纽。
其中水库枢纽包括挡水、泄水、输水(或引水)三类建筑物,称为水库三大件。
水工建筑物的分类按其在枢纽中的作用分为:1挡水建筑物:用以拦截江河,形成水库或壅高水位。
如拦河坝、拦河闸。
2泄水建筑物: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。
如溢流坝、溢洪道、隧洞。
3输水建筑物:为灌溉、发电和供水的需要,从上游向下游输水用的建筑物。
如:引水隧洞、渠道、渡槽、倒虹吸等。
4取(进)水建筑物:是输水建筑物的首部建筑物,如引水隧洞的进口段、进水闸等。
整治建筑物、专门建筑物。
水工建筑物的特点:(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)失事后果的严重性;水利枢纽按其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
第二章重力坝重力坝的工作原理是在水压力及其他荷载的作用下,主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求;同是也依靠坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度的要求。
其基本剖面为上游面近于垂直的三角形剖面。
重力坝的工作特点:优点:a安全可靠;b、对地形、地质条件适应性强;c、枢纽泄洪问题容易解决;d、便于施工导流;e、施工方便;f、结构作用明确缺点:a、坝体应力较低,材料强度不能充分发挥作用;b、坝体与地基接触面积大,对坝底稳定不利的扬压力相应大;c、坝体体积大,由于施工期混凝土的水化热和硬化收缩,将产生不利的温度应力和收缩应力。
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水工建筑物复习资料一、单项选择1、地球上人类可以利用的淡水总量约为( )亿krr13。
A.15 B.3.78 C.2.5 D.0.382、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.宽缝重力坝 B.碾压式重力坝 C.空腹重力坝 D.实体重力坝3、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( )。
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4、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.对角线5、( )排水伸人坝体内部,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、有压隧洞常用的断面型式是( )。
A.圆拱直墙形 B.圆形 C.马蹄形 D.圆拱斜墙形1.D 2.A 3.B 4.C 5.C 6.A二、多项选择7、水利工程的水工建筑物与一般土木工程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?( )A.工作条件的复杂性 B.环境影响的多面性C.施工建造的艰巨性 D.失事后果的严重性8.拟定重力坝剖面的主要原则有( )。
A.保证大坝安全运用,满足稳定和强度要求B.尽可能节省工程量,力求获得最小剖面尺寸、造价最低C.坝体的外形轮廓简单,便于施工D.运行方便9、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10、土石坝中渗透变形的形式有( )。
A.管涌 B.流土 C.接触冲刷 D.沉陷11、闸孔设计的影响因素有( )。
A.闸底板高程 B.闸孔型式 C.铺盖 D.护坦12、隧洞进水口的形式有( )。
A.塔式 B.竖井式 C.岸塔式 D.涵洞式7. ABCD 8.ABCD 9.ABC 10. ABC 11. AB 12.ABC。
《水工建筑物》复习材料

《水工建筑物》复习材料
水工建筑物,就是建筑物与水体.事物之间或者缓冲水体,水体、景观的建筑设计,是一种科学和工程技术结合的建筑思想,主要用来处理水体,保护人类生命和财产,美化水体景观和净化水体环境的。
水工建筑物可以分为岸坡工程、水面建筑物、压力平衡工程和深水工程等四大类。
1、岸坡工程。
岸坡工程是指以河岸坡面为基础,利用岸堤、护坡、护岸等工程技术,实现水体岸线的保护定型,以及河流的安全稳定,并形成合理可控的河床景观。
通过岸堤的建设,可以有效防止洪水污染对河道的侵蚀,保护河网的安全稳定;护坡是指采用工程物料将水体的破坏性减弱,保护岸坡的安全稳定,并使岸坡保持原有景观,以达到水土保持的目的;护岸工程是指采取护岸、护边等技术措施,对水体边坡进行保护,保护河床的稳定性,有利于水体安全清洁。
2、水面建筑物。
水面建筑物是指水体表面上的建筑物,主要包括水闸、桥梁、渡口等,它们是连接水体表面的桥梁或隔离河流的水闸。
水闸是指利用水体的高度变化,改变水体的流动方向,控制水体的流量,实现水体的分水管理。
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《水工建筑物》综合练习(一)一、单选题1.在水闸的闸室中,用于分割闸孔和支搾闸门的部件是()。
a、底板b、闸墩c、胸墙d、翼墙2.川以改善河流的水流条件,调整水流对河床及河岸的作川,以及为防护水库、湖泊屮的波浪和水流对岸坡的冲刷的建筑物,称为()。
a、挡水建筑物b、潰水建筑物c、整治建筑物d、输水建筑物3.()足输送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等架空式输水建筑物。
a、渡槽b、涵洞c、倒虹吸d、跌水4.为满足灌溉、发屯、过坝需要而兴建的建筑物,称为()oa、珊水建筑物b、输水逑筑物C、整治建筑物d、专门建筑物5.枯水期下闸挡水,洪水期开闸泄水,这个水闸可能足()0a、节制闸b、分洪闸C、进水闸d、挡潮闸6.工程中常用于均质土坝的坝坡稳定分析方法是()oa、有限元法b、圆弧猾动法c、直线滑动法d、复式滑动法7.在一个河段上,先通过建坝集屮一部分落差再通过柯压引水道集屮坝后河段上另一部分落差,形成了电站的总水尖。
这种水电站的开发方式称为()。
a 、坝后式1)、引水式C、混合式d、河床式8.用水泥含M比较低的超干硬性氾凝土,经碾压而成的浞凝土坝称为()0a>.实体重力坝b、宽缝重力坝. 空腹重力坝d、碾压式重力坝9.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10.过堰水流约转90度后,再经泄槽泄入下游的岸边溢洪道,称为()。
а、竖井式溢洪道b、.正槽式溢洪道c、侧槽式溢洪道d、虹吸式溢洪道二、判断题1.确定水轮机的安装窈程时,下游尾水位取得愈低愈好。
()2.在水闸屮海漫的作用是进一少消减水流剩余能景,保护护坦安全,丼调整流速分布,保•护河床、防止冲刷。
()3.无压隧洞断尺寸的确定,主要是满足泄流能力和洞内水則线的要求。
()4.一般來说,当落差较人吋,陡坡比跌水经济。
()5.心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部,冇时稍偏向上游,以便同防浪墙相连接,通常采用透水性很小的粘性土筑成。
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水工建筑物复习资料1.水工建筑物在修好以后在正常的使用过程中都会出现哪些问题?①力学问题 A.整体稳定问题 B.强度问题②空蚀现象消能冲刷③?H→渗流现象→上防下排④气候(温度)→热胀冷缩⑤地震影响2.地球上的水资源和我们国家的水资源如何?地球上的水总体积约有13.86亿立方千米,其中绝大部分分布在海洋,淡水资源很少,仅占地球藏水总量的2.53%,大部分淡水又贮藏在冰川和高山顶上的冰冠中,可供人类使用的淡水资源仅占地球总水量的0.26%。
我国是一个干旱缺水严重的国家。
我国的淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,我国的人均水资源量只有2300立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。
地球:①总量庞大,但可利用量小②时空分布不均匀③污染严重。
我国现状:人均占有量小,分布不均面临的问题:①洪涝灾害②水资源短缺③水土流失,水污染④浪费严重3.什么是水利事业?对水力资源的开发和防止水灾。
也通称为"水利"。
即"水利工程"、"水利建设"4.水利工程的定义和类型对自然界的地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利的目的而兴建的各项工程,总称为水利工程。
按照水利工程对水的作用可分为:蓄水工程、取水工程、排水工程、输水工程、提水工程、水质净化和污水处理等工程。
5.什么是水工建筑物,包含哪些类型?为了满足防洪要求,获得供水、灌溉、发电等方面的效益,需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物,用来控制和分配水流,这些建筑物统称为水工建筑物。
类型:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取水建筑物、整治建筑物、专门建筑物。
6.什么是水利枢纽?水利枢纽是为满足各项水利工程兴利除害的目标,在河流或渠道的适宜地段修建的不同类型水工建筑物的综合体。
水利枢纽常以其形成的水库或主体工程--坝、水电站的名称来命名,如三峡大坝;也有直接称水利枢纽的,如葛洲坝水利枢纽。
7.水利工程的特点有哪些?①工作条件复杂②受自然条件限制,施工难度大③效益大,对环境影响也大④失事后果严重8.水利工程发展前景①规模越来越大②高坝向高土石坝方向发展③碾压混凝土筑坝技术(水泥用量小,施工工期短)④泄水建筑物的泄水能力不断加大⑤振动碾压堆石施工技术⑥混凝土防渗墙,高压水泥灌浆应用于深层地基防渗处理⑦护坡,预应力锚索加固山体9.水利工程技术工作包括那些,内容是?(1)勘测。
为水利建设事业勘查、测量、收集有关的水文、气象、地质、地理、经济及社会信息。
(2)规划。
根据社会经济系统的现实、发展规律及自然环境,确定除水害兴水利的部署。
(3)工程设计。
根据掌握的有关资料,利用科学技术,针对社会与经济领域的具体需求,设计水利工程(水利枢纽及水工建筑物)。
(4)工程施工。
结合当地条件和自然环境,组织人力、物力,保质按时地完成建设任务。
(5)工程管理。
为实现各项兴利除害目标,利用科学技术,对已建成的水利工程进行调度、运行以及对工程设施的安全监测、维护及修理、经营等工作。
(6)科技开发。
密切追踪科学技术的最高成就,针对水利工程建设中存在的问题,创造和研究新理论、新材料、新工艺、新型结构等,以提高水利工程的科学技术水平。
10.水利工程设计的特点以及设计类型特点:①个性突出②工程规模一般较大,风险也大③重视规程、规范的指导作用④在施工过程中,不可能以避让的方式摆脱外界的影响。
类型:①开发型设计②更新型设计③适配型设计11.水利工程设计工作阶段包括那些?1、收集资知及信息;2、明确工程总体规划及共对枢纽和建筑物的功能些求;3.提出方案;4.筛选可行的比较方案;5.对方案进行分析、比较、评价,选定设计方案;6.对建筑物进行优化定型及设计细部构造:7.初定建筑物的旅施工方案;8、对方案进行评价及验证。
12.水利工程和水工建筑物的级别如何划分水利工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
水利工程中的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物,根据其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
水工建筑物:所属工程、建筑物作用、安全系数13.重力坝的工作原理和特点重力坝:是用混凝土或石料等材料修筑,主要依靠坝体自重保持稳定的坝。
重力坝的原理:1、依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;2、依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度要求。
重力坝的优点:1、结构作用明确,设计方法简便,安全可靠;2、对地形、地质条件适应性强;3、枢纽泄洪问题容易解决;4、便于施工导流;5、施工方便。
重力坝的缺点:1、坝体剖面尺寸大,材料用量多;2、坝体应力较低,材料强度不能充分发挥;3、坝体与地基接触面积大,坝底杨压力大,对稳定不利;4、坝体体积大。
15.重力坝有哪些类型根据坝高?30m 低坝30—70m 中坝70m 高坝根据材料浆砌石重力坝混凝土重力坝根据溢流溢流重力坝非溢流重力坝根据结构实体重力坝空腹重力坝16.作用在重力坝上的荷载有哪些,如何计算重力坝承受的荷载与作用主要有:自重、静水压力、扬压力、动水压力、波浪压力、泥沙压力、冰压力、土压力、温度作用、风作用、地震作用等。
计算方法见课本34—43页16.重力坝稳定分析的目的,原理,公式目的:核算坝体沿坝基面或坝基内部缓倾角软弱结构面抗滑稳定的安全度。
课本44—50页17.提高坝体抗滑稳定的工程措施主要有:①利用水重:将上游面做成倾斜以利用水重。
②利用有利的开挖轮廓线③设置齿墙:齿墙阻断软弱面,改变滑动面位置,增加抗滑力④抽水措施:抽去坝底渗透水,减少浮托力。
⑤加固地基:帷幕灌浆以减少坝基渗透能力,固结灌浆以增加坝基强度和整体性,断层处理以减少坝基软弱结构面。
⑥横缝灌浆:将局部或全部横缝灌浆,增加坝体的整体稳定性。
⑦预加应力措施18.重力坝应力强度分析计算目的,计算方法,计算内容应力分析的目的:是检验大坝在施工期间和运用期是否满足强度要求,同时也是为研究、解决设计和施工中的某些问题。
方法:模型实验法材料力学法弹性理论解析法弹性理论的差分法弹性理论的有限元法见课本56—70页19.坝体温度变化主要有温度上升期、降温期和稳定期三个阶段。
温度控制的目的:一是防止由于混凝土温升过高、内外温差过大及气温骤降产生各种温度裂缝;二是为做好接缝灌浆,满足结构受力要求,提高施工工效,简化施工程序提供依据。
温度控制措施:1)降低混凝土的浇筑温度;2)减少混凝土水化热温升;3)加强对混凝土表面的养护和保护。
20.重力坝的剖面设计原则:安全经济便于施工重力力坝最小剖面确定:根据自重、上游静水压力(库水位与坝顶平,通常是校核洪水位)和扬压力三项主荷载作用下,满足稳定和强度要求的工程量最小的三角形。
常剖面形态:①上游面铅直;②上游面上直下斜;③上游面斜向上游。
坝顶高程:取设计洪水位+相应坝顶超高与校核洪水位+相应坝顶超高中的最大者,其中安全超高包括波高、波浪中心线距静水面高度和安全加高三部分。
重力坝抗震措施:①作好地基处理,加强接触面的结合;②加强施工质量控制和养护,防止出现早期裂缝;③重量、变形、刚度、几何等突变部位设缝;④增加坝顶强度、刚度以及布筋;⑤孔口、廊道附近布筋;⑥坝后设置检修桥。
21.泄水重力坝泄水方式有:坝顶溢流和坝身泄水孔泄水溢流重力坝的类型:①开敞溢流式;②大孔口溢流式开敞溢流式的特点:①坝体不设胸墙,出流常为堰流;②孔口埋深浅,闸门水压力较小,孔口尺寸可以较大,泄流量较大,超泄能力强;③可排泄冰凌和其他漂浮物;④闸门于坝顶,易检修;⑤应用较广泛。
大孔口溢流式的特点:①坝体上部设胸墙,出流常为孔口出流,但当水位低于胸墙时为堰流;②堰顶较低,需设工作闸门和检修闸门;③超泄能力常比开敞溢流式小。
溢流重力坝的基本要求:①足够的孔口尺寸,良好的孔形,较高的流量系数;②水流平顺, 不产生负压和振动, 避免发生空蚀;③保证下游河床不产生危及大坝安全的局部冲刷;④下泄水流不产生折冲水流等,不影响其他建筑正常运行;⑤有灵活控制下泄水流的设备。
孔口尺寸设计时应考虑一下因素:泄洪要求、枢纽布置、下游水流条件。
22.空化和空蚀的概念:空化:当高速水流在某点的压力低于饱和蒸汽压强时,水体中固有的小气核迅速膨胀而成小空泡,这种现象称为空化。
空蚀:当空气泡进行高压区受压而溃灭,因溃灭时间短暂,产生很高的局部冲击力,当坝面冲击力大于材料凝聚力时,坝面遭到破坏,这种现象称为空蚀。
流速大于15m/s时就可能发生空蚀。
坝面不平整是引起溢流面发生空蚀的主要原因。
空化数大于初生空化数时不会发生空蚀现象。
掺气:由溢流重力坝下泄的水流,当流速超过7~8m/s时,空气从自由表面进入水体,产生掺气现象。
掺气水流主要分为自掺气和强迫掺气两类。
设计要求:1、有较高的流量系数,泄流能力大;2、水流平顺,不产生不利的负压和空蚀破坏;3、体型简单、造价低、便于施工等。
泄水重力坝消能工的主要形式:①底流消能;②挑流消能;③面流消能;④消力戽消能。
底流消能的原理:①通过水跃将急流转变为缓流而消能;②主要靠水跃产生的表面旋滚与底流间的强烈紊动、剪切和掺混消能。
挑流消能的原理:利用泄流建筑物出口处设置的挑流鼻坎,将急流挑向空中,再落入离建筑物较远的下游河道。
主要靠急流沿固体边界摩擦而耗能,射流在空中与空气摩擦、掺气和扩散等耗能,射流落入尾水中淹没紊动扩散耗能。
面流消能的原理:利用鼻坎将急流挑至水面,在主流下面形成旋滚而消能。
消力戽消能的原理:急流进入潜在水下的戽内发生旋滚,经大量消能后由鼻坎挑向下游水面。
底流消能的优缺点:优点:具有流态稳定、效能效果好;对地质条件和尾水变幅适应性强以及水流雾化很小。
缺点:护坦较长,土石方开挖量和混凝土方量较大,工程造价高。
挑流消能的优缺点:优点:通过鼻坎可以有效地控制射流落入下游河床的位置、范围和流量分布,对尾水变幅适应性强,结构简单,施工、维修方便,工程量小。
缺点:下游冲刷较严重,堆积物较多,尾水波动与雾化都较大。
面流消能的优点:不需要做护坦。
缺点:影响电站的运行和下游航运,易冲刷两岸。
肖力戽消能的优点:不需做护坦。
缺点同面流消能。
坝身泄水孔的作用:1、宣泄部分洪水;2、预泄库水,增大水库的调蓄能力;3、放空水库以便检修;4、排放泥沙,减少水库淤积;5、随时向下游放水,满足航运或灌溉等要求;6、施工导流。
坝身泄水孔的形式:有压泄水孔和无压泄水孔和双层泄水孔。
进口曲线应满足的要求:1、减小局部水头损失,提高泄水能力;2、控制负压,防止空蚀。
地基处理的主要任务:防渗;提高基岩的强度和整体性。
地基处理包括的内容:①坝基的开挖和清理;②坝基的固结灌浆;③帷幕灌浆;④坝基排水;⑤断层、软弱夹层、溶洞等不良地质的处理坝基开挖与清理的目的:是使坝体坐落在稳定、坚固的地基上。