绪论及重力坝习题

第一章绪论习题1.何谓水利工程? 何谓水工建筑物? 何谓水利枢纽? 何谓蓄水枢纽? 何谓取水枢纽?2.水工建筑物有哪几类？3.为什么要对水利枢纽工程分等和对水工建筑物分级?4.水利工程有哪些特点?5.学好水工建筑物课程应注意掌握教材的哪些内容?绪论习题答案1、何谓水利工程? 何谓水工建筑物? 何谓水利枢纽? 何谓蓄水枢纽? 何谓取水枢纽?1、答案：为了对自然界的水进行有效的控制和合理的调配，达到兴利除害目的而修建的各项工程措施通称为水利工程。

为了达兴利除害目的而采取的工程措施中，修建的各种建筑物称为水工建筑物。

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。

为了满足防洪、灌溉、发电等各种需要，在河流上修建拦河坝形成水库，抬高水位，调节径流的水利枢纽称为蓄水枢纽。

为了从河流、湖泊等水源取水以满足灌溉和其它用水部门的需要，而在渠首河段修建的对河道来水不起调蓄作用的水利枢纽称为取水枢纽。

2、水工建筑物有哪几类？2、答案：按使用期限可分为：永久性建筑物和临时性建筑物。

永久性建筑物——枢纽工程运行期间使用的建筑物；临时性建筑物——枢纽工程施工期间使用的建筑物；按永久性建筑物的重要性又可分为：主要建筑物和次要建筑物。

3、为什么要对水利枢纽工程分等和对水工建筑物分级?3、答案：安全和经济是水利水电工程建设中必须妥善解决的矛盾。

为此，按枢纽工程的规模、效益、重要性等将其分为不同的等别，按重要性对其中的建筑物分为不同的级别，并据此规定不同的技术要求和安全要求，以达到既安全又经济之目的。

4、水利工程有哪些特点?4、答案：水利工程的特点：规模大、投资多、建设周期长、受自然条件影响大、涉及的因素多、影响范围广。

因此，其设计、施工和运行管理均必须严格按照程序和规定进行。

5、学好水工建筑物课程应注意掌握教材的哪些内容?5、答案：①建筑物的形式和特点、适用范围与工作条件、基本尺寸和工程布置、构造及材料；②作用于建筑物上的荷载及其组合、设计条件的选择；③水力、渗流计算和建筑物的稳定和强度分析；总之，应着重掌握基本概念，明确各种水工建筑物设计的前提条件、依据、内容、步骤和方法，善于查阅有关规范、手册、书刊和资料，并在实践中加以运用，做到理论与实践的统一。

第二章重力坝习题一、是非题(是则在括号中打√，非则打×)1. 一般重力坝仅适于修建在河床狭窄的岩石地基上。

（×）2. 重力坝主要靠自重来维持稳定，因此坝体材料的强度不能得到充分发挥。

( √)3. 重力坝一般建于岩石地基，所以挡水后所受的扬压力较小。

（×）4. 溢流重力坝的堰顶高程较深式泄水孔高，因此其溢洪超泄能力较小。

( ×)5. 由于砼材料基本上不透水，因而在砼重力坝计算中一般不考虑坝内扬压力。

( ×)6. 当水平地震加速度指向下游时，坝前水位为高水位时对大坝的稳定性最不利。

( ×)7. 因为重力坝上游面倾斜时可利用部分水重来维持坝体稳定，所以上游坝坡愈缓愈好。

( ×)8. 在砼重力坝坝体内设置纵缝的目的是防止大坝在运用期间由于温度变化和地基不均匀沉陷等导致坝体出现裂缝。

( ×)9. 重力坝上的稳定性与应力计算中，在正常蓄水位情况下可能同时出现的荷载形成的组合统称为基本荷载组合合。

( ×)10. 当不考虑泥沙压力时，重力坝上、下游边缘的一个主应力值与作用在坝面上的水压力强度相等。

( √)二、选择填空题（把正确答案前的编号填在“”上）1. 一般情况下重力坝的底宽由 B 。

A、强度条件控制；B、稳定条件控制；C、构造条件控制。

2. 重力坝一般由 A 。

A、非溢流坝段、溢流坝段、坝身泄水与取水孔等组成；B、溢流坝段、河岸式溢洪道等组成；C、非溢流坝段坝身泄水与取水孔等组成；3. 中等高度以上的重力坝可建在A或B 上。

A、坚硬、完整的岩基；B、无难于处理的断层、破碎带的岩基；C、坚硬的土基。

4. 不设闸门的溢流重力坝的坝顶高程 A ；设置闸门的应 C 。

A、等于水库正常蓄水位；B、高于水库正常蓄水位；C、低于水库正常蓄水位。

5. 某非溢流重力坝，设计洪水位为190.00m，相应的超高（含波浪高度，下同）△h为1.80m；校核洪水位为191.20m，相应的超高△h为1.20m，该坝顶高程应选用 B 。

A、191.80m；B、192.40m；C、193.00m。

6. 重力坝的横缝是 A 。

A、垂直坝轴线设置的竖直缝；B、平行坝轴线设置的竖直缝；C、平行坝轴线设置的水平缝。

7. 当考虑地震情况时，作用于重力坝上的静水压力、扬压力、浪压力等应按 A 计算。

A、正常蓄水位；B、设计洪水位；C、校核洪水位。

8. 浪压力计算公式中，吹程是指 C 。

A、由坝前沿水面至迴水末端的最大曲线距离；B、由坝前沿垂直坝轴线方向至对岸的最大直线距离；C、沿风向，由坝前至水库对岸的水面最大直线距离；若长度大于坝前库面平均宽度的5倍时，则取库面平均宽度的5倍。

9. 作用在重力坝上的荷载，按其性质可分为 A 和 B 两种，地震荷载属于 B ，坝体自重属于 A 。

荷载组合可分为 C 和 D 两类，包含地震荷载的情况属于 F ，包含校核洪水的情况属于 E 。

A、基本荷载；B、特殊荷载；C、基本组合；D、特殊组合；E、特殊组合Ⅰ；F、特殊组合Ⅱ。

＞0时，坝体 B 。

10. 当重力坝上游面倾斜且铅直正应力yA、上游边缘不可能出现主拉应力；B、上游边缘有可能出现主拉应力；C、上游边缘将出现主拉应力。

11. 上游面铅直的三角形剖面重力坝，仅在 B ，坝底宽才由强度条件控制。

A、坝体与坝基间摩擦系数f值较大时；B、设有很好的防渗排水设施，且坝体与坝基间的摩擦系数f值较大时；C、地基允许抗压强度较大时。

12. 砼重力坝的上游坝坡愈缓，对抗滑稳定愈 B ，对坝体上游边缘应力愈 A 。

A、不利；B、有利；C、无影响。

三、问答题1、什么是重力坝? 重力坝的主要工作特点与优缺点是什么？对地基有什么要求?1、答案：⑴通常由混凝土或由浆砌石材料构成、剖面近似为上游直立的三角形、主要依靠自身重力维持稳定的挡水建筑物称为重力坝。

⑵重力坝的主要工作特点有二：①在巨大水平水压力作用下，主要靠自重来维持稳定；②坝体材料具有较好的胶结性能。

（提醒：重力坝的主要优缺点宜针对上述两个特点来回答较好。

）根据工作特点⑴重力坝的优缺点为：①断面大，重量大，材料用量多；（缺）②坝体应力小，筑坝材料的强度不能得到充分发挥；（缺）③坝体施工期混凝土的水化热、温度应力、收缩应力均很大，温控措施复杂；（缺）④坝底面积大，坝基与坝体的扬压力均较大，对坝体稳定和应力均不利，应采取有效的防渗排水措施；（缺）⑤地基应力不很大，除有软弱和难于处理的断层外，一般岩基上均可修建重力坝。

（优）根据工作特点⑵重力坝的优点为：①施工导流方便，施工期坝块顶部可临时过水；（优）②在主河槽部位宜设溢流坝段，一般可不另设河岸式溢洪道；（优）③可在坝身设发电、灌溉、泄洪、排砂、导流和放空等孔洞；（优）④可采用空腹重力坝的型式，设坝内式厂房；（优）⑤对意外情况如地震、特大洪水漫顶等抵御能力强；（优）⑥设计方法简单、施工技术易掌握、维修工作量小。

（优）⑶重力坝对地基的要求：由于重力坝主要靠自重维持稳定，所以断面大，重量大，其作用水头一般较高，水平水压力大，因此地基应力也大，对地基的要求比土坝要高，所以重力坝一般应建在无难于处理的断层和破碎带的岩基上。

只有高度很小的重力坝才允许建在满足承载力要求的坚硬土基上。

2、重力坝主要有哪几部分组成?2、答案：重力坝一般主要由非溢流坝段、溢流坝段和二者之间的连接边墩、导墙及坝顶建筑物（如闸墩、坝顶桥等）等组成。

此外，坝内常设有各种泄（取）水孔及坝内检查维修用廊道，以及溢流坝、泄水管的闸门等。

有时还有坝内式电站、河床式通航建筑物（船闸或升船机）等。

3、水（包括静水、动水、渗水）对重力坝产生哪些直接和间接的荷载及作用?3、答案：静水压力、动水压力（包括时均压力和脉动压力）、波浪压力、冰荷载（静冰压力、动冰压力）、冻胀力、扬压力（包括浮托力和渗透压力）等。

4. 近几十年来主要发展了哪些重力式的混凝土坝型?各有何优缺点？你认为最有发展前途的是哪种坝?4、答案：宽缝重力坝、空腹重力坝、支墩坝和碾压混凝土重力坝等。

宽缝重力坝是将坝段间的横缝局部加宽，仅在上下游端闭合。

坝基渗透水流可从宽缝中排出，有效地减小坝基渗透压力，同时也可节省工程量10％～20％或更多。

宽缝增加了施工期坝块间的侧向散热面，对施工期的温控也有一定好处。

缺点是增加了施工模板用量和施工立模的难度。

空腹重力坝是在坝底部沿坝轴线方向设置大尺寸的空腔。

主要优点是：①渗流可从空腔中排出，减小作用于坝底的扬压力；②节省工程量20％～30％；③腹腔中的基础可不清至好的岩面，节省开挖量；④腹腔有利于施工期的混凝土散热；⑤腹腔为布置电站厂房及进行检查、灌浆和观测提供方便。

主要缺点是施工复杂，钢筋和模板用量大。

支墩坝是由倾斜挡水面板和支撑面板的支墩组成。

主要优点是：①渗流可从支墩间排出，扬压力很小；②倾斜面板上的水重对大坝稳定有利，可节省工程量；③面板单薄，可充分发挥其材料的强度。

主要缺点是：支墩应力大，对地基要求高；支墩单薄，侧向稳定性差，抗震性能差。

碾压混凝土坝的出现是混凝土坝工设计和施工的一场技术革命，发展势头迅猛，在国内已得到迅速应用和发展，前景无限。

碾压混凝土重力坝的最大优势是克服常规混凝土重力坝施工期的温度应力高，需要采取严格的温控措施，不仅施工工序复杂，投资大，也严重影响施工速度。

碾压混凝土施工技术较好地解决了这一问题。

5、注出图1中1～5的名称。

5、答案：1——上游坝面；2——观测或检查廊道；3——排水廊道；4——坝基防渗帷幕；5——坝基排水管。

6、何谓浮托力、渗透压力和扬压力? 为什么扬压力对重力坝的稳定和应力不利?6、答案：浮托力：由大坝下游水而对大坝底面或该水位以下坝体某一截面产生向上的作用力称为作用于坝底面或坝体某一截面的浮托力；渗透压力：在大坝上下游水位差作用下，渗入坝基或坝体某一截面、自上游向下游流动的水流对坝底面或坝体某一截面产生向上的水压力称为作用于坝底面或某一截面上的渗透压力；扬压力： 浮托力与渗透压力的和称为扬压力；由于扬压力是作用于坝底面或坝体某一截面且为方向向上的力，它减小了主要靠坝体自重维持稳定的有效重力，所以其对坝体的稳定不利。

作用于坝基或坝体计算截面上的扬压力对该截面产生的力矩与水平水压力产生的力矩方向相同，二者产生的应力叠加使应力更大，所以扬压力对重力坝的应力也不利。

7、选择渗透压力折算系数时应考虑哪些因素?7、答案：重力坝的坝基一般为岩石，选择渗透压力折算系数时应考虑下列因素：岩体中的节理、裂隙、岩层的走向与倾角、溶洞以及固接灌浆、帷幕灌浆与排水等。