注册土木工程师水利水电工程专业案例习题解析

1.1 某水利枢纽工程，水库总库容为8.5亿m3，挡水坝为混凝土面板堆石坝，坝高105m；电站装机容量320MW，控制灌溉面积为45万亩。

枢纽地处峡谷，地震烈度为Ⅷ度，坝区工程地质条件复杂。电站为岸边式电站，泄洪洞出口设有底流消能工建筑物；施工期坝体需临时度汛，拦洪库容达到0.80亿m3。

1.根据以上情况，确定该枢纽工程的等别，并判别该混凝土面板堆石坝建筑物级别，

下列选项中哪一项是正确的？

（A）工程等别Ⅰ等建筑物级别一级

（B）工程等别Ⅱ等建筑物级别一级

（C）工程等别Ⅱ等建筑物级别二级

（D）工程等别Ⅲ等建筑物级别二级

答案：B

考查点：工程等别划分依据和原则

题解：根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252—2000，第2.2.1条工程等别Ⅱ等. 2.2.3节规定：水库大坝按2.2.1规定为2级、3级的永久性水工建筑物，如坝高超过表2.2.3 指标,其级别可

提高一级，但洪水标准可不提高。

2. 分析确定泄洪洞下游出口消能防冲设计洪水标准（洪水重现期，年）及施工期坝体临时度汛洪水标准（洪水重现期，年），下列选项中哪一项是正确的？

（A）100 100～50

（B）50 >50

（C）50 100～50

（D）100 >100

答案：（C ）

考查点：消能防冲，施工期坝体临时度汛洪水标准

主要解答过程：

SL252-2000 第2.2.3条及第2.2.4条

洪水标准可不提高，消能防冲仍按2级50年，

SL252-2000 第2.2.7条施工期坝体临时度汛洪水标准

1.2. 按山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准规定，对于1级建筑物的土石坝，其校核洪水标准应为可能最大洪水（PMF）或重现期10000年～5000年。如失事后下游会造成特别重大灾害时，其校核洪水标准应采用以下列选项中哪项？

（A）用频率分析法求得的10000年洪水

（B）可能最大洪水（PMF）

（C）可能最大洪水与用频率分析法求得的10000年洪水中取较大者

（D）可能最大洪水或用频率分析法求得的10000年洪水。当两者可靠程度相同时，取其中较大者

答案：（ D ）

考查点：永久性水工建筑物洪水标准

主要解答过程：

SL252-2000 第3.2.2条及说明

DL5180-2003 第6.0.5条及说明

1.3 某水库拦河坝最大坝高65m。修建混凝土坝和土石坝

均可行，河段洪水过程为肥胖型，洪峰流量较大。在坝型比

较中，混凝土重力坝布置时宜优先考虑；拱坝布

置的泄洪方式宜优先研究方式；土石坝布置的

泄洪方式宜布置方式。哪一项符合一般原则？

A 引水发电系统布置采用泄洪洞泄洪泄洪洞与溢洪道相结合泄洪

B 航运建筑物布置采用泄洪洞泄洪泄洪洞与溢洪道相结合泄洪

C 供水建筑物布置采用坝身泄洪开敞式溢洪道泄洪

D 泄洪建筑物布置采用坝身泄洪开敞式溢洪道泄洪

答案：（D）

（1）《混凝土重力坝设计规范》3.0.1条及条文说明

混凝土重力坝的布置，泄洪建筑物往往是影响枢纽布置和其它建筑物安全的关键，故宜优先考虑泄洪建筑物的布置

（2）《混凝土拱坝设计规范》3.1.4条及条文说明

拱坝布置泄洪方式宜优先研究采用坝身泄洪，坝身孔口泄洪是较经济的选择。

（3）《碾压式土石坝设计规范》3.2.2条及条文说明

土石坝采用开敞式溢洪道，超泄能力较强，当地形条件有利时，宜布设开敞式溢洪道。

1.4 某水库总库容为1.1亿立方米，主坝为均质土坝，高70m，工程位于7度地震区，设计洪水位为215.5m，校核洪水位为217.5m，正常蓄水位为215.0m。

已知：正常运用条件下波浪爬高为3.50米，非常运用条件下波浪爬高为1.8米。最大风壅水面高度设定为零；地震壅浪高度取1.0m，地震沉降按0.5m计。

确定坝顶高程？坝顶高程由什么条件控制？

答案：220.0 m

坝顶高程由设计洪水位加正常运用条件控制

考查点: 坝顶高程确定。

解：碾压式土石坝设计规范SL274—2001 ，5.3.1条，坝顶超高：y = R + e + A + B Y——坝顶超高，m；

R——最大波浪在坝坡上的爬高，m；

正常运用情况下为3.50m (给定)；

非常运用情况下为1.80m（给定）。

e——最大风壅水面高度，m；本题设定为零。

A——安全加高，m；根据规范表5.3.1，

设计洪水位、正常蓄水位加正常运用情况下：1.0 m

校核洪水位加非常运用情况下：0.5 m

B——地震安全加高，为1.0m+0.5m (给定)

规范5.3.3条按下列运行条件计算，取其最大值：

1 设计洪水位加正常运用条件；

2 正常蓄水位加正常运用条件；

3 校核洪水位加非常运用条件；

4 正常蓄水位加非常运用再加地震条件

设计洪水位加正常运用条件下坝顶超高：

y = R + e + A = 3.5 + 0 + 1.0 = 4.5 m

坝顶高程为215.5 +4.5 = 220.0 m

正常蓄水位加正常运用条件下坝顶超高：

y = R + e + A= 3.50 + 0 + 1.0 =4.5 m

坝顶高程为：215.0 + 4.5 = 219.50m

校核洪水位加非常运用条件下坝顶超高为：

y = R + e + A =1.80 + 0 + 0.5 = 2.3 m

坝顶高程为：217.5 +2.3 = 219.8m

正常蓄水位加非常运用再加地震条件下坝顶超：

y = R + e + A + B= 1.8 + 0 + 1.5 +0.5 = 3.8 m

坝顶高程为：215.0+3.8 = 218.8 m

由上计算：坝顶高程由设计洪水位控制，220.0m。

1.5 某砼重力坝为2级建筑物，坝高65m，设计烈度7度，进行抗滑稳定分析时，下列选项中哪一项是正确的？

A．需要计及地震荷载、同时考虑水平向和垂直向地震作用、采用拟静力法计算；

B．不需要计及地震荷载；

C．需要计及地震荷载、只考虑水平向地震作用；采用拟静力法计算；

D．需要计及地震荷载、同时考虑水平向和垂直向地震作用。采用动力分析法计算；

答案：C

考查点：荷载组合及抗震设计

解题：本工程为Ⅶ度地震区，地震烈度高于Ⅵ度，所以要进行抗震设计。

《水工建筑物抗震设计规范》4.1.1条、4.1.2条，可只考虑水平向地震作用。根据1.0.5条本工程抗震设防类别应为乙类，又根椐6.1.5条规定，乙类、设计烈度7度、坝高小于70m 可采用拟静力法计算。

1.6某水库总库容1.5亿m3。采用厚粘土心墙

坝，最大坝高78 m，工程位于7度地震区。该坝的抗震分析可采用拟静力法进行抗震稳定计算，下列选项中哪些方法是合适的？

A 瑞典园弧法

B 简化毕肖普法

C 滑楔法

D 有限单元法

答案：A B

《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97、5.1.2条

2.1 梁正截面受弯承载力计算及配筋

矩形简支梁，已知荷载设计值、断面尺寸、混凝土强度等级等

计算步骤：

(1) 确定有关系数ψ，γd, γ0，γG，γQ，fc，fY

(2) 设计弯矩值计算

M=ψγ0 (γG gk+γQ qk) l02 /8