水工建筑物总结

绪论、设计综述1、什么是水利工程？水利工程按其承担的任务可分为哪几种？按其对水的作用可分为哪几种?水利工程：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兴建的各项工程。

其承担的任务可分为：防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、城市供水及排水工程、航道及港口工程、环境水利工程、综合利用水利工程等。

按其对水的作用可分为：蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化和污水处理工程等。

2、什么是水利枢纽？什么是水工建筑物？水工建筑物按其作用可分为哪几种？水工建筑物：为了满足防洪要求，获得灌溉、发电、供水等方面的效益，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。

水利枢纽：由不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。

按其作用可分为：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、专门建筑物。

3、水工建筑物的特点（也是水利工程的特点）有哪些？①工作条件复杂②受自然条件制约，施工难度大③效益大，对环境影响也大④失事后果严重。

4、我国水利部颁发的规范中水利枢纽和水工建筑物各划分了几个等别？水工建筑物的结构安全级别划分了几级？水利水电工程根据其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等（Ⅰ-Ⅴ）水利水电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。

水工建筑物的结构安全界别分为三级（Ⅰ-Ⅲ）。

重力坝1、重力坝的概念、重力坝的工作原理是什么？重力坝的特点有哪些？按构造分、按作用分重力坝分别有哪些类型？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。

重力坝的工作原理：重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自身产生的抗滑力来满足稳定要求，同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求。

重力坝的特点：优点：①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⑥结构作用明确。

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，相应坝底扬压力大，对稳定不利④坝体体积大，混凝土的水化热将产生温度应力。

重力坝按其结构形式可分为：实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝。

按作用分为：溢流重力坝和非溢流重力坝。

2、重力坝所受的荷载有哪些？荷载组合有哪几种？重力坝所受的载荷：①自重；②静水压力和动水压力；③扬压力；④地震作用；⑤波浪压力；⑥泥沙压力和土压力；⑦冰压力和冻冰压力；⑧温度作用。

荷载组合：基本组合、特殊组合3、什么是扬压力？它对重力坝有什么影响，减小扬压力的措施有哪些？扬压力包括上浮力和渗流压力；上浮力：是由坝体下游水深产生的浮托力；渗透压力：是在上、下游水位差作用下通过基岩节理、裂隙产生的向上的静水压力。

对重力坝的影响：扬压力破坏原有的平衡条件从而降低其抗剪强度，引起岩体的滑动，对稳定不利。

减小扬压力的措施：设置灌浆帷幕和排水幕，排水廊道，宽缝集水井和水泵。

4、波浪三要素指的是什么？浪压力沿坝高方向分布有何特点？波浪三要素：波高ℎl，波长L，波浪中心线超出静水位产生的壅高ℎz。

浪压力沿坝高方向分布特点：深水波、浅水波深水波：水面压强最大，水面上逐渐减小，水面下逐渐减小L m/2时减小为0，压力呈三角形分布。

浅水波：水面压强最大，水面上逐渐减小，水面下逐渐减小，到坝底时压强不为0，水面上压力呈三角形分布，水面下呈梯形分布。

5、重力坝沿坝基面稳定计算方法有哪几种，各自特点是什么？提高坝体抗滑稳定性的工程措施有哪些？双斜面深层抗滑稳定分析有哪三种？重力坝沿坝基稳定计算方法：抗剪强度：形式简单，对摩擦系数f选值经验丰富，忽略了接触面间的胶结作用，不符合实际工作状态。

抗剪断：物理概念明确，比较符合坝的实际工作情况；抗滑参数选值不稳定，控制指标比较大。

提高坝体抗滑稳定性的工程措施有：①利用水重②采用有力的开挖轮廓线③设置齿墙④抽水措施⑤加固地基⑥横缝灌浆⑦须加应力措施双斜面深层抗滑稳定分析有以下三种：①剩余推力法；②被动抗力法；③等安全系数法。

6、什么是重力坝基本剖面？什么是重力坝的实用剖面？剖面设计原则是什么？重力坝的基本剖面：指坝体在自重，静水压力和扬压力三项主要载荷作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的三角形剖面。

重力坝的实际剖面：基本剖面拟定后根据交通和运行管理要求，坝顶应有足够的坝顶宽段和高程，选择合适剖面形态所得到的剖面为实用剖面。

剖面设计原则：①满足稳定和强度要求②满足经济要求，工程量尽可能小③运用方便④便于施工。

7、溢流重力坝的溢流面由哪几部分组成？消能方式有哪几种？重力坝的溢流面由：顶部曲线段，中间直线段和下部反弧段三部分组成。

消能方式有以下几种：①底流消能；②挑流消能；③面流消能；④消力戽消能。

特点：①底流消能：②挑流消能：③面流消能：④消力戽消能：8、重力坝的坝内廊道的作用有哪些？①灌浆；②排水；③观测；④检查；⑤交通。

9、重力坝分缝的原因？缝的类型及其各自作用？重力坝分缝原因：①避免产生温度裂缝②适应不均匀沉降③施工能力限制。

缝的类型及其各自作用：①横缝：减小温度压力，适应地基不均匀变形和满足施工要求②纵缝：适应混凝土的浇筑能力而减少施工期的温度压力③水平施工缝：利于散热，减少温升，防止开裂。

10、重力坝坝体温度变化过程分哪三个阶段？施工期温度应力包括哪两种？重力坝的温控措施有哪些？三个阶段：①上升期；②降温期；③稳定期；施工期间温度应力包括：地基约束引起的应力、内外温差引起的应力。

重力坝的温控措施有以下几种：①降低混凝土浇筑温度T j②减少混凝土水热化温度T r③加强对混凝土表面的养护和保护。

11、溢流坝的闸门按任务分有哪几种？各自的工作条件是什么？溢流坝的闸门按任务分为：工作闸门，检修闸门，事故闸门；各自的工作条件是：①工作闸门：用来调节下泄流量，需要在动水中启闭，要求有较大的启门力；②检修闸门用于短期挡水，以便对工作闸门，建筑物及机械设备进行检修，可在静水中启闭，启门力较小；③事故闸门是在建筑物或设备出现事故时紧急应用，要求能在动水中关闭孔口。

12、重力坝坝体内部应力的分布规律④水平截面上的正应力在水平截面上按直线分布⑤水平截面上的剪应力呈抛物线分布⑥坝内沿水平截面的水平正应力呈三次抛物线分布拱坝1、拱坝的铅垂面形式有哪两种？拱坝铅重面形式：单曲，双曲。

2、河谷形状对拱坝类型的影响？在L/H<1.5的河谷可以修建薄拱坝，T/H<0.2；在L/H<1.5-3的稍宽河谷可以修建中厚拱坝，T/H=0.2-0.35；在L/H<3-4.5的宽河谷多修建重力拱坝，T/H>0.35；在L/H>4.5的宽浅河谷，由于拱的作用已经很小，梁的作用将成为主要传力方式，一般认为以修建重力坝或拱形重力坝较为合适。

3、温降和温升对拱坝稳定和应力的影响分别是什么？温降对坝体应力不利，温升将使拱端推力加大，对坝肩岩体稳定不利。

4、水平拱圈的形式有哪几种？单心圆拱，双心圆拱，双心圆拱，三心圆拱，椭圆拱，抛物线拱，对数螺旋线拱。

5、中心角对拱圈厚度有什么影响？中心角对拱圈厚度的影响：对于一定宽度的河谷，拱中心角越大，拱圈厚度越小，材料强度能得到充分利用。

从稳定的=条件考虑，过大的中心角将使拱轴线与河岸基岩等高线线的交角过小，以致拱端推理过于趋向岸边，不利于坝肩岩体的稳定。

6、拱坝的应力分析方法有哪几种？纯拱法；拱梁分载法；有限元法；壳体理论计算方法；结构模型试验7、纯拱法基本原理？拱梁分载法基本原理？拱冠梁法的基本原理？（1）纯拱法：假定拱坝由一系列各自独立互不影响的水平拱圈叠合而成进行计算，用结构力学的方法求解拱的应力。

（2）拱梁分载法：是把拱坝看成由一系列水平拱圈和铅垂直梁组成，荷载由拱系和梁系共同承担，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。

（3）拱冠梁法：将拱坝看成由一系列水平拱和拱冠外一根悬臂梁组成，以拱冠外一根悬臂梁代表与若干水平拱作为计算单位进行荷载分配。

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，荷载分配后，梁按静定结构计算应力，拱按纯拱法计算应力。

8、拱坝的特点有哪些？（1）稳定特点：坝体主要依靠两岸拱端反力作用来维持为你顶，对地形、地质条件要求高。

（2）结构特点①拱坝属于高次超静定结构，局部应力屈服时，拱梁可以应力重分配，超载能力强②拱内弯矩小，应力分布均匀，有利于材料强度发挥，坝体厚度较薄，节省工程量③抗震性能好（3）荷载特点拱坝所承受的水平荷载一部分通过拱的作用压向两岸岩体，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩。

坝身不设永久缝，温度荷载影响显著。

（4）缺点：几何形状复杂，施工难度大，对施工质量、材料强度和防渗要求高。

9、拱坝的类型？什么是单曲拱坝？什么是双曲拱坝？类型：（1）按材料和施工方法分：常规混凝土拱坝、碾压混凝土拱坝、砌石拱坝（2）按其厚高比分：薄拱坝、中厚拱坝、厚拱坝（3）按坝高分：高坝、中坝、低坝（4）按坝面形式分：单曲拱坝、双曲拱坝（5）按拱圈形式分：单心圆弧拱、双心圆弧拱、三心圆弧拱、抛物线拱、椭圆拱、对数螺旋线拱单曲拱坝：双曲拱坝：土石坝1、土石坝的概念是什么？土石坝的特点有哪些？土石坝：是指由土、石料等当地材料填筑而成的坝。

土石坝的特点：优点（①-④）；缺点（⑤-⑦）①可以就地、就近取材，节省大量水泥、木材和钢材，减少工地的外线运输量②能适应各种不同的地形，地质和气候条件③构造简单能适应不同施工方法④运用管理方便，工作可靠，便于维修加高⑤坝顶不能溢流，令设溢洪道⑥施工导流不方便⑦坝体填筑工程量大，土料填筑受气候条件影响较大2、土石坝设计时要考虑的问题有哪几方面（基本要求）？①稳定要求：具有足够断面以保持坝的稳定②渗流控制：设置良好的防渗排水设施，控制渗流③技术经济上合理④坝基足够稳定：抗液化⑤泄洪建筑物有足够的泄洪能力和安全超高，防止漫顶⑥采取适当的构造措施，使坝适用可靠和耐久。

3、土石坝按施工方法可分为哪几种类型？碾压式土坝可分为哪几种类型？分区坝包括哪几种？土石坝施工方法可分为以下几种类型：碾压式土石坝，充填式土石坝，水中土石坝，定向爆破土石坝。

碾压式土坝可分为以下几种类型：①均质坝；②土质防渗体分区坝；③非土质材料防渗体坝。

分区坝包括：心墙坝，斜心墙坝，斜墙坝，多种土质心墙坝。

4、土石坝剖面的控制尺寸有哪几个？坝顶高程如何计算？土石坝剖面的控制尺寸有坝顶高程，坝顶宽度，上下游坝坡斜率。

坝顶高程的确定：坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按以下四种运用条件计算，取其最大值①设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；②正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；③校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高；④正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高，再加地震安全加高。