水工建筑物简答题

简答题
1. 水利面临的新形势：
人均资源占有量少，是严重的贫水国家；水资源空间分布严重不均；时间分布不均，年际变化大；水资源分布与耕地、人口的布局严重失调。

2. 新形势下水利的地位与作用：
水利是人民生命财产的安全保障，是经济发展的基础支撑，是农业的命脉，是生态安全的源头保障，是民生改善的紧迫要务。

3. 水工建筑物按其作用分为哪几种类型?
挡水建筑物：坝、水闸；堤防、海塘等
泄水建筑物：各种溢流坝、坝身泄水孔；岸边溢洪道、泄水隧洞等
输水建筑物：引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽等
取（进）水建筑物：进水闸、扬水站等
整治建筑物：丁坝、顺坝、导流堤等
专门建筑物：电站厂房、船闸、鱼道等
4. 水利枢纽由哪些建筑物组成？
挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物组成。

5. 简述水利工程建设的步骤
设计前期工作、编制设计文件、工程施工、竣工验收。

6. 简述水工建筑物的特点：
1) 工作条件复杂
2) 受自然条件约束，施工难度大
3) 社会经济效益大，对环境影响也大
4) 实施后果严重
5) 工程量大、投资多、工期长
7. 什么叫重力坝的基本剖面，其设计的基本原则是什么？
重力坝基本剖面：重力坝在自重、静水压力（水位与坝顶齐平）和扬压力三项主要荷载作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的三角形剖面。

原则：满足稳定与强度要求。

8. 扬压力由哪几部分组成？各是如何产生的？
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；渗流压力是在上下游水位差作用下，水流通过基岩节理、裂隙而产生的向上的静水压力。

9. 提高重力坝抗滑稳定的措施有哪些?
1) 利用水重（坝上游面略向上游倾斜）
2) 采用有利的开挖轮廓线（尽量使坝基倾向上游）
3) 设置齿墙
4) 抽水措施
5) 加固地基（固结灌浆等）
6) 横缝灌浆
7) 预加应力措施（坝基上游采用深孔锚固高强度钢索，并预加应力）
10. 为什么要对坝体混凝土进行分区
混凝土重力坝坝体各部位的工作条件及受力条件不同，对混凝土材料性能指标的要求不同，为了满足坝体各部位的不同要求，同时为了节省水泥用量及工程费用，把安全和经济统一起来，对坝体的混凝土进行分区。

11. 重力坝地基处理时帷幕灌浆和固结灌浆作用是什么？
固结灌浆：提高坝基的整体性和强度
帷幕灌浆：减小渗流量，降低扬压力。

12. 碾压混凝土坝的特点有哪些？
1) 施工工艺简单，施工速度快
2) 大量节约水泥，降低工程造价
3) 简化温控设施，不设坝体纵缝
4) 简化施工导流设施，节约临时工程费用
13. 简述重力坝的工作原理？
重力坝在水压力及其他荷载的作用下，主要依靠自重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应力来抵消由水压力引起的拉应力，以满足强度要求。

14. 拱坝的工作特点：
1) 稳定特点：稳定主要依靠两岸拱端的的反力作用
2) 结构特点：拱与梁共同作用；高次超静定结构，超载能力强，安全度高；拱承受轴向压力，有利于发挥混凝土的抗压性能；整体空间结构，坝体轻韧、弹性好，抗震性能好。

3) 荷载特点：拱坝坝身不设永久收缩缝，温度变化和基岩变形对坝体应力影响显著，设计时，须考虑基岩变形，并将温度作用作为一项主要荷载。

4）坝身泄流及施工技术复杂施工难度大。

15. 土石坝主要由哪几部分组成？它们各自的作用是什么？
1) 坝顶：工作需求、交通等作用
2) 护坡：保护上游坝坡免受波浪淘蚀，顺坡水流冲刷、冰层和漂浮物等危害作用和下游坝
坡免遭雨水、冻胀干裂等主要因素的破坏作用。

3) 防渗体：用以控制渗流，减少逸出比降和渗量
4) 排水体：排出渗水，降低坝体浸润线和孔隙水压力。

改变渗流方向，防止渗流溢出区域
产生渗透变形，保证坝坡稳定和保护坝坡土层不产生冻胀破裂的目的
16. 简述土石坝的工作特点和土石坝的类型？
1）土石坝工作特点：
1.坝基坝体的透水性
2.土石坝的局部失稳破坏
3.抗冲性能差
4.坝体沉陷量大
2）土石坝的类型：
按施工方法可分为碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝、定向爆破土石坝
按防渗体类型可分为均质坝、土质防渗体分区坝、非土质材料防渗体坝
按材料可分为土坝、土石混合坝、堆石坝
17. 什么叫渗透变形？防止渗透变形的工程措施？
渗透变形：当水力梯度超过一定的界限之后，土中的渗透水流会把部分土体或颗粒冲出、带走，导致局部土体发生位移，位移达到一定程度土体将发生失稳破坏的现象。

措施：
1) 设置水平或垂直防渗设施拦截渗透水流
2) 设置排水设施
3) 盖重压渗措施
4) 设置反滤层
18. 简述土石坝设计中反滤层的作用：
反滤层：滤土过水
提高坝体抗渗透能力，防止各种渗透变形破坏，特别是管涌。

19. 述土石坝坝体防渗体的类型及厚度设计原则
土石坝（自身坝体就是防渗体）、土质防渗体、非土质材料防渗体
厚度设计原则：取决于防渗体的允许比降，B=H/[J]
20. 试说明面板堆石坝的特点
1) 就地取材，经济上有较大的优越性。

2) 施工度汛问题较土石坝易解决，可部分利用坝面溢流度汛，但应做好坝面保护工作。

3) 对地质、地形和自然条件适应性较混凝土坝墙强。

4) 方便机械施工
5) 坝身不能泄洪，施工导流问题较混凝土坝难于解决，一般需另设泄洪和导流。

20.简述河岸溢洪道的型式与主要特点
1) 正槽溢洪道：泄槽与溢流堰轴线正交，过堰水流与泄槽轴线方向一致。

2) 侧槽溢洪道：泄槽与溢流堰轴线接近平行，过堰水流在侧槽段的较短距离内转弯约90°，再经泄槽写入下游。

3) 井式溢洪道：由溢流喇叭口段、竖井段和泄洪隧洞组成。

水流进入环形溢流堰后，经竖井和泄水隧洞流入下游。

4) 虹吸式溢洪道：是一种封闭式溢洪道，其工作原理是利用虹吸作用泄水。

能自动调节上游水位，不需设置闸门，但其超洪能力较小，构造复杂，且工作可靠性较差。

21. 非常溢洪道的作用的什么，类型有哪些？
作用：宣泄超过设计标准的洪水。

类型：漫流式、自溃式、爆破引溃式。

22. 试说明水闸闸室段的组成及各结构的作用
1) 底板：抗渗防冲
2) 闸墩：支撑作用
3) 胸墙：满足泄水要求
4) 工作桥：供安设启闭机和操作启闭设备之用
5) 交通桥：供汽车、拖拉机、行人等通过
6) 分缝和止水:设置沉降缝以免闸室因地基不均匀沉降及伸缩变形而产生裂缝。

23. 提高闸室的抗滑稳定措施
1) 调整上部结构布置，将闸门向低水位侧移动，或将底板向高水位侧加长，以增加水重。

2) 适当增加铺盖长度，或在不影响防渗安全的条件下将排水设施向闸室靠近，以减小地板上的渗透压力。

3) 在闸室底板上游端或在铺盖下游端设置防渗板桩或适当加深齿墙。

4) 利用钢筋混凝土铺盖作为阻滑板，增加闸室的抗滑稳定性。

24. 水闸渗流计算的目的是什么？闸基防渗长度如何确定？
1) 目的在于求解渗透压力，渗透坡降，并验证地基土初步拟定的地下轮廓线，和排水布置是否满足要求。

2) 防渗长度L与闸上下游水头差△H至少应保持一定的比例。

L=C△H(C为允许渗径系数) 25. 简述水工隧洞的断面形式及适用条件
1) 圆拱直墙式断面（城门洞形）：适用于接受垂直围岩压力，且便于开挖和衬砌。

2) 马蹄形断面：适用于岩石比较软弱破碎，洞壁崩塌严重，铅直围岩压力及侧向围岩压力较大，且底部也存在围岩压力的情况。

3) 圆形断面：适用于地质条件较差，同时又有较大的外水压力（或采用掘进机施工时）26. 水工隧洞的工作闸门和检修闸门各有何工作特点，如何布置？
1) 工作闸门：用来调节流量或封闭孔口，要求能在动水中启闭。

2) 检修闸门：当工作闸门或隧洞发生事故时挡水，要求能在动水中关闭，静水中开启
布置：检修闸门布置在进口，工作闸门可布置在进口，出口或隧洞内。

27. 从功用上来分，常见的水工隧洞有哪几种？作用如何？
1) 泄洪隧洞：泄洪 2) 灌溉和供水隧洞：放水、灌溉
3) 引水发电和为谁隧洞：引水 4) 放空和排沙隧洞：排沙
28. 通气孔的作用是什么？
在泄水隧洞正常泄水、放空和充水过程中，承担补气和排水的任务，改善流态，避免运行事故。

具体作用见书本393页。

29. 简述隧洞进口建筑的形式以及各自的优缺点？
1) 竖井式
优点：结构简单，抗震性好，稳定性高，不受风浪水影响，工程量小，造价较低；
缺点：闸门前的进口段和洞身段检修不便。

2) 塔式
优点：布置紧凑，闸门启闭较为方便可靠；
缺点：受风、浪、冰、地震影响大，稳定性相对较差，工程造价高
3) 岸塔式
优点：塔身稳定性较好，甚至可以对岩坡起到一定的支撑作用，施工安装较为方便，无需工作桥，较为经济。

缺点：（没啥大缺点）适用于岸坡较陡，岩体比较坚固
4) 斜坡式
优点：结构简单，施工方便，稳定性好，工程量小；
缺点：闸门面积大，关闭闸门不易靠自重下降
30. 通航建筑物的类型有哪些？其作用是什么？
船闸、升船机、套闸、可通航节制闸等
用以克服集中于拦河坝的水位差，使船舶从一个水位提升或下降至另一水位，实现船舶的航行过坝目的。

31. 简述渡槽、倒虹吸的特点及各自的适用条件。

1) 渡槽：是输送渠道水流跨越河渠、道路、沟谷等的架空输水建筑物。

适用于渠道跨越深宽河谷且洪水流量较大，跨越较广阔的洼地等。

与倒虹吸管相比，水头损失较小，便于通航，管理运用方便。

2) 倒虹吸管：与渡槽相比，可省去支承部分，造价低廉，施工较方便，当埋于地下时，受外界温度变化影响小，属压力管流，水头损失较大，利于河道泄洪，在小型工程中应用较多。

当渠道与障碍物间相对高差较小，不宜修建渡槽或涵洞时，或当渠道穿越的河谷较宽而深，采用渡槽或填方渠道不经济时，采用倒虹吸管。

32. 无坝引水枢纽和有坝引水枢纽有何区别？他们的适用条件？
区别：有无拦河坝（闸）
无坝引水枢纽适用于：引水比（引水流量与天然河道流量之比）不大、防沙要求不高、取水期间河道水位和流量能够基本满足要求时，在大江大河下游或山区河流上采用较多。

有坝引水枢纽适用于当河道水量较丰富，但水位较低，不能自流灌溉或引水量较大，无坝引水不能满足要求时，应设置拦河闸或坝，用于抬高水位，以保证引取需要的水量。

33. 水利枢纽设计有哪几个设计阶段？各阶段的关系？
项目建议书阶段、可行性研究报告阶段、初步设计阶段、招标设计阶段、施工图阶段。