水工建筑物(1)平时作业

第一章绪论习题第二章水工建筑物设计综述习题一、填空1.一般水工建筑物按用途可分为挡水、泄水、输水、取水和整治五大类。

2.水力发电的两个基本要素是水头、落差。

3.水工建筑物按使用时间可分为永久建筑物、临时建筑物。

4.专门水工建筑物按用途可分为水力发电建筑物_____、__水运建筑物___、__农田水利建筑物___、_给水排水建筑物____和_过鱼建筑物____五大类。

5.水利事业的范围很广，按目的和采用的工程措施可分为：防洪、农田水利、水力发电、航运、城市给水排水、水产养殖和水利环境保护七大相关部门。

6.我国水资源总量为2.8万亿m3，在世界各国中居第_6_位。

7.我国目前最主要的四大水问题分别是__防洪标准低____、__水资源紧缺_____、__ 水能资源开发利用程度不高_____和水污染。

8.根据水利部颁布的规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），将水利水电枢纽工程根据其工程规模、效益及在国民经济中的重要性划分为___五_等。

9.根据水利部颁布的规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），将枢纽工程中的永久性水工建筑物根据其所属工程等别和其在工程中的作用重要性划分为_五___级；将枢纽工程中的临时性水工建筑物划分为三级。

10.根据2004年10月4日最新的普查结果，我国水力资源理论蕴藏量达到6.76亿千瓦。

二、名词解释1、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，总称为水利工程2、水利枢纽：为了综合利用水资源以满足不同水利部门的需要，常在河流适当断面集中修建多种不同类型与功能的水工建筑物，这些由若干水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽3、水工建筑物：用来直接实现各种水利目标而修建的工程建筑物，统称为水工建筑物三、论述题1.什么是水工建筑物？与其它建筑物相比，水工建筑物有些什么特点？2.水利枢纽及水工建筑物为什么要分等分级？分等分级的依据是什么？答：水利枢纽和水工建筑物必须确保安全可靠，但要避免过分安全造成的浪费，因此为了为了使工程的安全性与经济性合理地统一起来，并将水利枢纽及其组成建筑物按其所承担的任务，效益，规模大小及其重要性划分成不同的等级，以便不同的等级依次确定不同的设计，施工和运用的标准，使得所设计的工程建筑物既能保证安全又可节省投资，这种划分等级区别对待的方法可以实现安全性与经济性最终统一协调。

分等分级的依据：水利部，原能源部颁布的水利水电工程的分等分级指标，水利水电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。

3.与火电站相比，水电站有哪些特点？4.水工建筑物有哪几类？各自功用是什么？5 水利工程的特点是什么？答：水利工程与一般土建工程相比，除了工程量大、投资多、工期长之外，还具有以下几个方面的特点：1：工作条件复杂；2：受自然条件制约，施工建造的艰巨性；3：设计选型独特性；4：工程效益的显著性；5：环境影响的多面性；6：失事后果的严重性第三章岩基上的重力坝习题一、填空题1.重力坝是指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。

其坝轴线一般为直线，垂直于坝轴线方向设横缝，将坝体分成若干个坝段，每一个坝段相当于固接于地基上的悬臂梁。

2.坝高是指坝基最低面（不含局部有深槽或井、洞部位）至坝顶路面之间的高度。

3.重力坝按坝高可分为中坝、高坝、低坝三类；按泄水条件可分为溢流重力坝、非溢流重力坝；按坝体结构型式可分为实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝，预应力重力坝和装配式重力坝。

4.重力坝承受的主要荷载是自重、静水压力、扬压力这三项荷载，控制坝体剖面尺寸的主要指标是稳定、强度，重力坝的基本剖面是三角形。

5.挑流消能一般适用于基岩较坚固的中、高水头各类泄水建筑物。

挑射角度一般为20°～25°，若挑射角度加大，挑射距离增大，且冲刷坑加深。

6.非溢流坝的坝顶或防浪墙顶必须高出库水位，其高出库水位的高度为：△h=h L+hz+hc，其中h L表示累计频率为1%时的波浪高度，hz表示波浪中心线高于静水位的高度，hc表示安全加高。

7.按承载能力极限状态设计时，应考虑荷载基本组合和偶然组合两种作用效应组合。

8.按正常使用极限状态设计时，应考虑荷载长期组合和短期组合两种作用效应组合。

9.溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物。

因此，坝体剖面设计时除满足稳定和强度要求外，还要满足泄水的要求，同时要考虑下游的消能问题。

10.溢流坝的溢流面曲线由顶部的曲线段、中间的直线段、底部的反弧段组成。

11.不设闸门时，溢流坝的坝顶高程等于水库的设计洪水位。

12.单宽流量的大小是溢流坝设计中一个很重要的控制指标。

如果单宽流量越大，对消能防冲不利，但对枢纽布置有利。

13.闸墩的断面形状应使水流平顺，减小水头损失，墩头的形状用半圆形、三角形、流线型等。

14.重力坝的泄水孔按其作用分为泄洪孔；冲沙孔；发电孔；导流孔灌溉孔和放水孔。

按水流的流态可分为无压泄水孔、有压泄水孔。

15.重力坝的坝体防渗是采用一层具有防渗、抗冻、抗侵蚀的砼作为坝体防渗设施。

16.工作闸门常在动水中启闭，检修闸门在静水中启闭，事故闸门常在动水中快速关闭，在静水中开启。

17.通气孔的上端进口不允许设在闸门启闭室内，自由通气孔的上端进口应高于上游最高水位。

18.重力坝坝体排水措施是：靠近上游坝面设置排水管幕，其上下端与坝顶和廊道直通。

坝基排水措施是在灌浆帷幕后设排水孔幕。

19.坝体分缝的目的是：防止温度变化和地基不均匀沉降导致坝体开裂，满足施工的要求。

常见的缝有：横缝、纵缝和施工缝。

20.重力坝内的廊道的作用是灌浆、检查和排水和观测、交通。

廊道常分为：坝基灌浆廊道和检查及坝体排水廊道。

21.坝基开挖时，应将缓倾角软弱夹层挖除，直至新鲜坚固的基岩面。

顺水流方向应开挖成的锯齿状，垂直于水流方向应开挖成台阶状。

22.按裂缝产生的原因，可分为沉陷缝；干缩缝；温度缝、应力缝和施工缝。

23.混凝土坝的渗漏处理的原则是。

24.支墩坝按其结构型式可分为大头坝、连拱坝、平板坝三种。

二、名词解释1、扬压力：渗流压力与浮托力之和2、渗透压力：在上下游水位差作用下，库水通过坝基或坝体向下游渗透而产生的向上的静水压力。

3、浮托力：由下游水深引起的淹没坝体而产生的上浮力4、固结灌浆：在重力坝工程中采用浅孔低压灌注水泥浆的方法对坝基进行处理加固的5、帷幕灌浆：指在坝基靠近上游侧布置一排或几排深钻孔，利用高压灌注水泥浆，充填基岩内的裂隙，孔隙等渗水通道，形成一道相对密实的阻氺帷幕。

6、地震基本烈度：建筑物所在地区，今后一定时期内（10年），其可能遭遇的地震最大裂度，其超越可能性为10%7、地震设计烈度：抗震设计时实际采用的地震烈度8、非溢流坝基本剖面9、重力坝承载能力极限状态：指坝体沿坝基面或地基中软弱结构面滑动和坝趾因超过筑坝材料抗压强度而破坏的临界状态。

10、空化：在自然条件下，水体含中许多很小的气核，当过坝水流中某点的压强降至饱和蒸汽压强是，气核迅速膨胀为小气泡，这种现象称为空化。

11、重力坝正常使用极限状态：指坝踵不出现拉应力。

12、空蚀：若空泡溃灭发生在靠近过水坝面，局部冲击力大于材料的内聚力，可使坝面遭到破坏，这种现象称为空蚀。

13、支墩坝：指由一系列支墩和挡水面板组成，支墩沿坝轴线排列，前面设挡水面板。

三、判断题1.检修闸门和事故闸门都只能在静水中关闭和开启。

（×）2.官厅公式只适合于计算峡谷水库的波浪三要素。

（√）3.对于基本烈度为6度及其以下地区不考虑地震荷载。

（×）4.坝内水平截面上的剪应力τ呈三次抛物线分布。

（×）5.挑流消能适用于基岩较坚固、水头较高的情况。

（√）6.固结灌浆是深层高压水泥灌浆，其主要目的是为了降低坝体的渗透压力。

（×）7.地震烈度大，对建筑物的破坏小，抗震设计要求低。

（×）8.设计洪水情况属于荷载的偶然组合。

（×）9.按定型设计水头确定的溢流面顶部曲线，当通过校核洪水位时不能出现负压。

（√）四、简答题1.简述重力坝的特点。

答：优点：1、工作安全，运行可靠；2、对地形、地质条件适应性强3、泄洪方便，导流容易4、施工方便，维护简单5、受力明确，结构简单缺点：坝体剖面尺寸大，材料用量多材料的强度不能够得到充分发挥坝底扬压力大，对坝体稳定不利砼体积大，易产生不利的温度应力和收缩应力2.重力坝如何进行分类？答：重力坝的分类方法很多，主要有以下几种：按高度分类按泄水条件分类；按筑坝材料分类；按坝体结构形式分类；按施工方法分类3.提高重力坝抗滑稳定的工程措施有哪些？答：（1）利用水重；（2）采用有利的开挖轮廓线；（3）设置齿墙；（4）抽水措施；（5）加固地基；（6）横缝灌浆；（7）预加应力措施4.溢流重力坝的泄水方式有哪些？各有什么特点？如何选择？答：泄水方式：坝顶溢流和坝身泄水孔泄水。

开敞溢流式泄方式有设闸门和不设闸门之分，两者都具有结构简单，超泄能力大的特点。

不设闸门时，又可自动泄洪，管理方便，适用于洪水流量小，淹没损失不大的中小型水库。

孔口溢流式泄水方式有固定胸墙和活动胸墙之分，胸墙可以挡水，又可减少闸门高度，降低堰顶高程，孔口溢流式可以根据洪水预报提前放水，腾出较大的防洪库容，提高水库的调洪能力。

5.溢流坝常用的消能方式有哪几种？各自的消能机理、使用条件是什么？答：底流消能：机理：通过水跃，将泄水建筑物泄出的急流转变为缓流，以消除多余动能；适用条件：多用于中低水头。

挑流消能：机理：利用泄水建筑物出口处的挑流鼻坎，将下泄急流抛向空中，然后落入离建筑物较远的河床，与下游水流相衔接；适用条件：适用于基岩比较坚固的中高水头各类泄水建筑物，是应用非常广泛的一种消能方式。

面流消能：机理：利用鼻坎将主流挑至水面，在主流下面形成反向漩滚，使主流河床隔开，主流在水面逐渐扩散而消能，反向漩滚也消除一部分能量；适用条件：适用于下游尾水较深，流量变化范围较小，水位变幅不大，或有排冰，漂木要求的情况。

消力戽消能：挑流鼻坎潜设在水下，形不成自由水舌，水流在戽内产生漩滚，经鼻坎将高速的主流挑至表面戽内的漩滚可以消耗大量能量，因高速水股在表面，也减轻了对河床的冲刷；适用条件：适用于尾水较深且变幅较小，无航运要求且下游河床和两岸抗冲能力较强的情况6.通气孔、平压管的作用各是什么？答：通气孔作用：补气和排气；平压管的作用：减小检修闸门的启门力。

7.坝内廊道有哪些？各有什么作用？答：坝内廊道主要有：1、坝基灌浆廊道；2、检查和坝体排水廊道坝基灌浆廊道主要作用是为保证灌浆质量高灌浆压力。