水工建筑物总复习(2013.05)
水工建筑物总复习思考题
《水工建筑物》课程复习思考题一、填空题1、常见的水利枢纽有蓄水枢纽、取水枢纽、泵站枢纽三种;2、水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物、输水建筑物、整治建筑物、专门建筑物;3、水工建筑物按使用期限可分为永久性建筑物和临时性建筑物两大类;4、水工建筑物与其他建筑物相比较,有以下不同特点:(1)工作条件的复杂性,(2)施工条件的艰巨性,(3)对自然环境和社会环境的影响大,(4)失事后果的严重性;5、大型水利工程设计,一般划分为流域(或地区)规划、可行性研究报告、初步设计及技施设计四个阶段;6、蓄水枢纽中除拦河坝以外,还包括泄水建筑物和取水建筑物,如溢洪道、隧洞、涵管等;挡水、泄水及取水建筑物是任何一个蓄水枢纽不可缺少的三个部分,是蓄水枢纽中的一般建筑物;7、拦河坝是蓄水枢纽中的主要建筑物,按照筑坝材料与坝型的不同,可将坝分为:用当地土、石料修建的土石坝;用浆砌石、混凝土修建的重力坝和拱坝;用浆砌石、混凝土、以及钢筋混凝土修建的大头坝和轻型支墩坝等。
8、重力坝的坝基对材料有以下要求:重力坝的地基应有足够的强度,受力后有较小的变形;有较小的透水性和较强的抗侵蚀性;岩基应完整,没有难以处理的断层、破碎带;对地质条件稍差的坝基要做好防渗及加固处理。
9、重力坝的坝体材料除应具有必要的强度外,尚应具有抗水侵蚀性能;上游水位以下的坝面材料还须有较高的抗渗性能;长期露天的坝面,应具有抗冻、抗风化的性能;库水位变化范围内的坝面,则需兼有抗冻、抗渗以及抗湿胀、干缩等的性能;对于溢流面,要求有良好的耐磨、抗冲刷的性能等。
10、重力坝通常由非溢流坝段、溢流坝段和两者之间的连接边墩、导墙及坝顶建筑物组成。
11、重力坝的荷载组合分为基本组合和特殊组合;基本组合属设计情况或正常情况,有同时出现的基本荷载组成;特殊组合属校核情况或非常情况,由同时出现基本荷载和一种或几种特殊荷载所组成。
12、重力坝失穏可能有三种情况:(1)由于上游水平推力作用而发生滑动;(2)在不平衡力矩的作用下而倾覆;(3)在扬压力的作用下而上浮。
水工建筑物知识点复习资料总结
第一章绪论1.水利枢纽与水工建筑物的基本概念为满足防洪要求,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,而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
第二章水工建筑物设计综述1.水工建筑物的分类和水工建筑物的分级水工建筑物按承担任务分:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取水建筑物、整治建筑物(导流堤、护岸、护底等)、专门建筑物(水闸、船闸、升船机等)将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在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
2.水利工程的特点(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(5)个别性强3.作用效应组合、作用效应分析方法作用:指外界环境对水工建筑物的影响。
主要作用有:重力、水作用、渗透水作用、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度作用、土及泥沙作用、地震作用等作用效应:建筑物对外界作用的响应。
如:应力、变形、振动等荷载:在进行结构分析时,如果一开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响,则此作用称为荷载,也叫直接荷载。
直接荷载如:自重、水荷载间接荷载:在进行结构分析时,无法用一个明确的外力来表示,其作用及产生的作用效应只能在结构分析中同步求出。
建筑物的作用效应分析方法:○1数学模型:物理模型(模型试验)○2经验类比○3解析法、差分法、有限元第一类正常运用情况下的基本组合、第二类为施工检修组合、第三类为非常情况下的特殊组合作用效应组合4.水工建筑物安全储备的表达方法、设计准则安全储备:1.单一安全系数法;2.分项系数极限状态设计法极限状态:当整个结构(包括地基)或结构的一部分超过某一特定状态,结构就不能满足设计规定的某种功能要求时,称此种特定状态为该功能的极限状态。
水工建筑物复习
水工建筑物分为挡水建筑物,泄水建筑物,取水建筑物,输水建筑物,整治建筑物和专门建筑物。
重力坝:在水压力作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力维持稳定。
可以用混凝土浇注而成,也可以是用水泥砂浆或者细石混凝土等做胶结材料、用块石做砌体的浆砌石重力坝。
特点:(1)安全可靠。
(2)枢纽泄洪问题容易解决。
3)对地形、地质条件适应较强。
(4)结构作用明确,应力分析及稳定计算均简单,施工方便。
(5)重力坝对于意外情况如地震、特大洪水漫顶等的抵抗能力较强。
缺点:(1)坝体剖面尺寸大,水泥用量多。
(2)坝体应力低,材料强度不能充分发挥。
(3)坝体与地基接触面积大,因而坝底的扬压力较大,对稳定不利。
(4)坝体体积大,施工期温度应力较大,对砼温度控制的要求较高。
扬压力:工程上将其近似处理为垂直指向计算截面的分布面力,称为扬压力。
由浮托力和渗透压力组成。
地震惯性力:由于重力坝沿坝轴线方向刚度很大,一般情况下只考虑顺河流方向的水平向地震荷载作用。
对于顺河流水平向地震惯性力,满库时按地震波向上游传播,坝体受到向下游作用的地震惯性力;库空时按地震波向下游传播,地震惯性力指向上游。
提高坝体抗滑稳定的措施:(1)上游坝面倾斜,利用水重增加稳定。
(2)坝基开挖成倾向上游或设齿墙。
(3)抽水排水措施。
(4)地基加固,包括灌浆、断层和软弱夹层的处理。
(5)预应力锚固措施。
溢流重力坝效能措施:1、底流消能;2、挑流消能;3、面流消能;4、消能戽消能。
坝基加固处理:开挖、固结灌浆、对断层破碎带的处理。
坝基防渗处理:帷幕灌浆、齿墙。
拱坝是坝体向上游凸出,平面上呈拱形,拱端支撑于两岸山体的混凝土或浆砌石的整体结构。
稳定主要依靠两岸拱端基岩的反力作用,并不全靠坝体自重来维持。
厚高比<0.2为薄拱坝,0.2~0.35为中厚拱坝,>0.35为厚拱坝。
峡谷宽高比<1.5可建薄拱坝,1.5~3.0可建中厚拱坝,3.0~4.5可建厚拱坝,>4.5建其他类型坝。
水工建筑物复习总结.doc
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儿种?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、扌是水工程. 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儿种?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F爹建不囘类型的建筑物,用来控制和分西己水流,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:挡水理筑物. 泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水理筑物. 楚治理筑物、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董要性分为五等(1-V)水利水电工程中的永久性水工理筑物和临时性水工理筑物,根据其所属工程等别及其在工程中的作用利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 )o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。
水工建筑物复习总结+习题集培训资料
水工建筑物复习总结+习题集第一章绪论水资源是重要的自然资源之一,是人类赖依生存和社会生产不可缺少而又无法替代的物质资源。
地球上的水总量很大,约为15*108Km3,其中人类可以利用的淡水总量为0.38*108Km3,仅占全球总水量的2.5%。
我国水资源总量丰富,人均占有量较少,人均占有量为2300M3,相当于世界人均占有量有1/4。
水利工程是指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修建的工程。
水利工程的根本任务是:除水害兴水利。
资源水利就是从水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护等六个方面系统分析,综合考虑,实现水资源的可持续利用。
水工建筑物:为了达到防洪、灌溉、发电、供水等目的,需要修建各种不同类型的水工建筑物,用来控制和支配水流。
这些建筑物统称为水工建筑物。
水利枢纽是指集中建造的几种水工建筑物配合使用,形成一个有机的综合体,称为水利枢纽。
水利枢纽分为蓄水枢纽(水库)和取水枢纽。
其中水库枢纽包括挡水、泄水、输水(或引水)三类建筑物,称为水库三大件。
水工建筑物的分类按其在枢纽中的作用分为:挡水建筑物:用以拦截江河,形成水库或壅高水位。
如拦河坝、拦河闸。
泄水建筑物:用以宣泄多余水量,排放泥沙和冰凌,或为人防、检修而放空水库等,以保证坝和其他建筑物的安全。
如溢流坝、溢洪道、隧洞。
输水建筑物:为灌溉、发电和供水的需要,从上游向下游输水用的建筑物。
如:引水隧洞、渠道、渡槽、倒虹吸等。
取(进)水建筑物:是输水建筑物的首部建筑物,如引水隧洞的进口段、进水闸等。
整治建筑物、专门建筑物。
水工建筑物的特点:(1)工作条件的复杂性;(2)设计选型的独特性;(3)施工建造的艰巨性;(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;水利枢纽按其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
水工建筑物按其所属枢纽工程的等别及其在工程中的作用和重要性分为五级。
第二章重力坝重力坝的工作原理是在水压力及其他荷载的作用下,主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求;同是也依靠坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度的要求。
水工建筑物重点知识总结
水利专业《水工建筑物》复习资料第一章绪论1.水利工程的分类方法及其分类(重点)(1)按工程承担的任务分类:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程(2)按工程对水的作用分类:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程2.水利枢纽的概念由不同类型的水工建筑物组成的综合体。
3.水工建筑物的类别有哪些?按其作用分为以下几类:(1)挡水建筑物:坝、闸和堤防等(2)泄水建筑物:坝身泄水孔、溢洪道、泄洪洞等(3)输水建筑物:输水洞、引水涵管、渠道、渡槽(4)取水建筑物:输水建筑物的首部建筑物:进水闸、泵站(5)专门建筑物:电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道(6)整治建筑物:用来整治河道、改善河道的水流条件,如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。
*注意:有时分类不十分严格,闸可取水也可挡水;渠道可取水也可输水;溢流坝可挡水也可泄水……4.水利工程的特点(了解)(1)工作条件复杂,考虑因素多;(2)受自然条件制约,施工难度大;(3)效益大,对环境的影响也大;(4)失事后后果严重;(5)工程量大,投资巨大,工期长第二章水工建筑物设计综述1.水电工程和水工建筑物如何分等分级?依据是什么?(重点)(1)水利工程(水利枢纽)的分等水利工程分等工程失常影响效益,工程失事造成灾难工程规模有大小,安全程度有高低分等依据:工程规模、效益、重要性级别:五等(2)水工建筑物的分级永久性主要建筑物:大坝、厂房、泄洪闸…水工建筑物永久性次要建筑物:挡墙、导墙、护岸…临时建筑物:施工围堰、导流建筑物…分级依据:工程等别、作用、重要性级别:五级2.永久性建筑物、临时性建筑物(重点)永久性建筑物是指工程运行期间使用的建筑物。
临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。
3.表达水工建筑物安全储备的方法(重点)(1)单一安全系数法(2)分项系数极限状态设计法4.极限状态的类型(重点)(1)承载能力极限状态当出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:①刚体失去平衡;②材料强度不足而破坏;③结构失稳;④结构转变为机动体系;⑤结构体产生渗透失稳等现象;(2)正常使用极限状态定义:当结构或构件影响正常使用或达到耐久性的极限值时,认为达到了正常使用极限状态。
《水工建筑物》复习材料
水工建筑物复习材料3、水力发电的基本原理是什么?河川水力资源的开发方式有哪几种?各自适用于何种场合?P13在地球引力(重力)作用下,河水不断向下游流动而具有的能量---水能。
通常情况下,水能有三种存在形式,即位能,动能,压能.它们不仅可以相互转换,而且可以通过一定的设备(如水轮机)转换成机械能,并进一步(通过发电机)转换成电能.水力发电就是利用天然水流的水能来生产电能的.P15开发方式:1、抬水式(坝式)开发;在河流中拦河筑坝,使原河段中分散的落差在坝址处集中起来,坝高常受坝址处的地形地质条件,库区地形地质及浸没淹没条件,国民经济发展的需要以及开发技术条件等因素的控制。
适用于河道坡降较缓,流量较大,有筑坝建库条件的河段。
2、引水式开发;不需修建高坝,故不会造成淹没损失,这适用于地形地质等条件不允许筑坝,河段坡降较陡、流量小,建造较短的引水道即能获得所期望水头的山区性河段。
3、混合式开发;既利用大坝抬高水位又利用引水建筑物集中水头,水电站的水头由两种工程措施共同取得的开发方式称为混合式开发。
混合式开发因建有水库,可调节径流,兼有坝式开发和引水式开发的双重优点,但必须具备合适的条件,如河段前部有筑坝建库的条件,后部坡降大(如有急滩或大河弯)。
4、抽水蓄能;它不是为了开发水能资源向系统提供电能,而是以水体为储能介质,起调节负荷作用。
需要建有高低两个水库和连接两个水库的有压引水建筑物。
9、什么是水工建筑物?与其他建筑物相比,水工建筑物有些什么特点?水工建筑物:为了防洪、发电、灌溉、航运等要求,通常需要修建不同类型的建筑物,以控制水位、调节水量、兴利除害,这些建筑物统称为水工建筑物。
特点:(1)工作条件的复杂性;(2)施工建造的艰巨性;(3)设计选型的独特性;(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10、水工建筑物有哪几类?各自功能是什么?按其作用可分为:挡水、泄水、输水、取水、整治建筑物和专门性建筑物。
水工建筑物复习重点
1 、枢纽中的水工建筑物根据所属工程等别及其在工程中的作用和重要性分为五级;2、水利水电工程根据:工程规模、效益、及其在国民经济中的重要性分为五等;3、水利工程的特点:工作条件复杂、施工难度大、效益大对环境影响也大、失事后果严重;4、主要建筑物:系指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物;次要建筑物:系指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大,并易于修复的建筑物,如挡土墙、导流墙及护岸;5、水利枢纽:为满足防洪要求,获得发电、灌溉、供水等方面的效益,需要在河流的适宜河段修建用来控制和分配水流的不同类型建筑物为水工建筑物,由不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽;6、挡水建筑物:用以拦截江河、形成水库或雍高水位,如各种坝和水闸;以及为抗御洪水或挡潮,沿江河海岸修建的提防、海塘等;泄水建筑物:用以宣泄多余水量、排放泥沙和冰凌,或为人防、检修而放空水库、渠道等,以保证坝和其他建筑物的安全;如各种溢流坝、坝身泄水孔;输水建筑物:为满足灌溉、发电和供水的需要,从上游向下游输水用的建筑物,如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽等;取水建筑物:输水建筑物的首部建筑,如引水隧洞的进口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等;整治建筑物:用以改善河流的水流条件,调整水流对河床及河岸的作用,以及防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷,如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等;专门建筑物:为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物,如专为发电用的压力前池、调压室;第三章重力坝1、重力坝在水压力及其他荷载作用下,主要依靠坝体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于水压力所引起的拉应力,以满足强度要求;重力坝基本剖面呈三角形;2、重力坝按其结构形式:实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝;宽缝重力坝:将实体重力坝的横缝的中下部扩宽成具有空腔的重力坝;3、扬压力:重力坝在下游水深作用下产生浮托力,在上下游水位差作用下,产生渗透水压力,渗透水压力及浮托力之和称为扬压力;4、重力坝抗滑稳定分析的目的:核算坝体沿坝基面或地基深层软弱结构面、抗滑稳定的安全度;5、提高坝体抗滑稳定性的工程措施:1利用水重;将坝体的上游面略向上游倾斜;2采用有利的开挖轮廓线;使坝基面倾向上游;3设置齿墙;6、重力坝应力分析的目的:检验大坝在施工期和运用期是否满足强度要求;7、重力坝的基本剖面是指坝体在自重、静水压力、和扬压力作用下,满足坝基面稳定和强度使工程量最小的三角形剖面;8、重力坝剖面设计原则:满足稳定和强度要求,工程量最少、便于施工、运行方便;9、重力坝采用概率极限状态设计时:对重力坝应分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行强度验算;10、重力坝地基处理主要包括两个方面工作:1防渗;帷幕灌浆目的:降低坝底渗流压力,防止坝基内产生机械或化学管涌,减少坝基渗流量,防渗帷幕布置在靠近上游坝面坝轴线附近,灌浆孔一般设1至2排;灌浆材料最常用的是水泥浆;2提高基岩的强度和整体性;固结灌浆目的:提高基岩的强度和整体性,降低地基的透水性;固结灌浆孔一般布置在应力较大的坝踵和坝址附近,以及节理裂隙发育和破碎带范围内,灌浆孔呈梅花形或方格状布置;11、横缝:是垂直坝轴线的缝,将坝体分成若干段,其作用是减小温度应力,适应地基不均匀沉陷和满足施工要求;分为永久性横缝和临时性横缝,临时性横缝应在缝面设置键槽和灌浆系统,待坝体降到一定温度后进行接缝灌浆;纵缝:是平行坝轴线方向的缝,将一个坝段分成几个坝块,作用是适应混凝土的浇筑能力和减少施工期的温度应力,为临时缝,最后进行接缝灌浆;水平施工缝:是浇筑块之间新老混凝土的结合面,一般浇筑块厚度为至4米,以利散热,新混凝土浇筑前要将施工缝面清洗为干净的麻面,以便新老混凝土很好的结合;12、溢流重力坝的消能方式,各适用何种条件、有何特点; 1底流式消能:通过水跃,将急流变成缓流而消能,多用于中小工程,高坝应用较少;2挑流消能:适用于基岩比较坚固的中、高坝;3面流式消能 4消力衫第四章拱坝1、拱坝的坝体稳定主要依靠两岸拱端的反力作用,不像重力坝那样依靠自重来维持稳定;拱坝属于高次超静定结构,超载能力强,安全度高;拱坝坝身不设永久性伸缩缝;2、河谷的形状特征常用坝顶高程处的河谷宽度L与最大坝高H的比值,即宽高比L/H来表示;拱坝的厚度,常以坝底最大厚度T和最大坝高H的比值,即厚高比T/H来区分;当L/H<薄拱坝,T/H<;L/H=、中厚拱坝,T/H=—;L/H>3—重力拱坝 T/H>;3、单曲拱坝:有水平曲率,各悬臂梁的上游面呈铅直的拱坝;双曲拱坝:水平和竖直向都有曲率的拱坝;4、降温对坝体应力不利,升温对坝肩岩体稳定不利;中心角过大对坝肩岩体稳定不利;5、拱坝的应力分析:纯拱法、拱梁分载法、有限元法;6、拱梁分载法:把拱坝看成由一系列水平拱圈和铅直梁所组成,荷载由拱和梁共同承担,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; 拱冠梁法:是按中央悬臂梁与若干层水平拱在其交点变位一致的原则分配荷载的拱坝应力分析法,是简化的拱梁分载法;一般是沿坝高选取5—7层水平拱圈,仅考虑承受径向荷载,并假定荷载沿拱圈均匀分布;这种方法适用对称或接近对称的拱坝,是一近似应力分析法7、拱坝坝身泄水的方式及适用条件; 1自由跌流式:适用于基岩良好,单宽泄流量较小,坝体较薄的双曲拱坝或小型拱坝; 2鼻坎挑流式:适用于坝体较高,单宽流量较大的情况; 3滑雪道式:适用于泄洪量大、坝体较薄的拱坝枢纽中;4坝身泄水孔:适用于坝体较高的拱坝;8、拱坝与重力坝相比的工作特点; 拱坝是一种推力结构,在外荷载作用下,拱圈截面上主要承受轴向压应力,弯矩较小,有利于充分发挥坝体混凝土或浆砌石料抗压强度,而重力坝以受弯曲为主的静定结构;结构:拱坝是固接于基岩的空间壳体结构,在平面上呈凸向上游的拱形,其拱冠剖面呈竖直或向上游凸出的曲线型;受力:坝体结构既有拱作用又有梁作用,其所承受的水平荷载一部分通过拱的作用压向两岸,另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩;稳定:拱坝的稳定主要依靠两岸拱端的反力作用,并不全靠坝体自重来维持;9、确定拱坝的坝体剖面主要参数:拱弧半径、中心角、拱弧圆心沿高程的轨迹、拱圈厚度;第五章土石坝1、土石坝按施工方法分:碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝、定向爆破堆石坝 ;均质坝:坝体主要由一种土料组成,同时起防渗和稳定的作用;土质防渗体分区坝:心墙坝、斜墙坝;上游坝坡比下游坝坡较缓,斜墙坝的上游坝坡一般较心墙坝缓;2、土石坝组成:坝身、防渗体、排水体、护坡;坝身;主要用来保持坝体的稳定,坝壳料应具有比较高的强度;下游坝壳的水下部分以及上游坝壳的水位变动区要求具有良好的排水性; 防渗体:作用控制坝内侵润线的位置,保持稳定渗流;排水体:控制和引导渗流,降低侵润线,加速孔隙水压力消散,增强坝的稳定,保护下游免遭冻胀破坏;护坡:上游护坡为了防止风浪淘刷、顺坡水流冲刷;下游护坡为了避免雨水冲刷,保护下游尾水部位坝坡免受风浪、冰层和水流的作用;3、土石坝渗流分析的内容:1确定坝内侵润线2渗流的主要参数—渗流的流速与比降3确定渗流量土石坝渗透变形的形式:管涌,主要出现在较疏松的无粘性土中;流土,接触冲刷,接触流土; 防止渗透变形的工程措施:1降低渗透坡降:设置垂直、水平防渗体;2降低下流出口处的渗流压力,采取排水减压措施;3对可能发生管涌的部位,设置反滤层,拦截可能被渗流带走的细颗粒,对可能产生流土的部位,设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力;4设过渡区,实现防渗体与坝壳体可靠连接;4、土石坝的排水形式:1棱体排水:优点可以降低侵润线,防止坝坡冻胀,保护尾水范围内的下游坝脚不受波浪淘刷,但所需的石料用量大,费用较高,与坝体施工有干扰,检修困难;贴破排水:结构简单,用料省,施工方便,但不能降低侵润线;坝内排水,综合式排水;第六章水闸1、水闸的组成:闸室,是水闸的主体,起控制水流和连接两岸的作用,包括闸门、闸墩、底板、工作桥;上游连接段:作用是引导水流平稳地进入闸室,保护上游河床及岸坡免于冲刷,并有防渗作用,包括上游防冲槽、铺盖、上游翼墙、两岸护坡;下游连接段:主要作用是消能、防冲和安全排出经两岸的渗流;护坦、海漫、防冲槽、两岸翼墙和护坡;海漫:表面有一定的粗糙度;具有一定的透水性;具有一定的柔性;定义:是水闸紧接护坦之后,还要急需采用的防冲加固措施,其作用是进一步消减水流的剩余能量,保护护坦和减小对其下游河床的冲刷;2、水闸渗流计算的方法:流网法、改进的阻力系数法、直线法;水闸地基渗流计算的目的:求解渗透压力、渗流坡降、并验证初拟的地下轮廓线和排水布置是否满足要求;3、闸墩和底板连在一起,称为整体式底板;整体式底板具有将结构自重和水压力等荷载传给地基及防冲、防渗等作用,故底板较厚,分离式底板闸室上部结构的重量和水压力直接由闸墩传给地基,底板仅具有防冲、防渗和稳定的要求,厚度根据自身确定;特点:分离式底板一般适用于地基条件较好的沙土或岩石基础;由于底板较薄,所以工程量较整体式底板省;4、水闸底板相对紧密度DR>的非粘性土地基或粘性土地基,可采用弹性地基梁法;对于<采用反力直线分布法;5、闸门按其工作性质可分为:检修闸门、工作闸门、事故闸门,检修闸门在静水中启闭,工作闸门在动水中启闭,事故闸门在静水中开启,在动水中关闭;第七章岸边溢洪道1、岸边溢洪道按结构形式:正槽溢洪道、侧槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸式溢洪道;2、正槽溢洪道:引水渠、控制段、泄槽、出口消能段、尾水渠组成;泄槽在平面上宜尽可能采用:直线、等宽、对称布置;当坡度由缓变陡时,应采用竖向射流抛物线来连接;当坡度由陡变缓,需用反射弧连接;过堰水流方向与泄槽轴线方向一致;第八章水工隧洞1、水工隧洞按洞内水流流态分为:有压水工隧洞和无压水工隧洞;应避免出现时而有压时而无压的明满流交替状态;2、水工隧洞组成:进口段、洞身段、出口段;3、工作闸门布置在进口的泄水隧洞无压隧洞;工作闸门布置在出口的有压隧洞;4、水工隧洞按进口段布置及结构形式:竖井式、塔式、岸塔式、斜坡式;5、无压水工隧洞的常用断面型式:圆拱直墙型、圆拱斜墙型、马蹄型、圆形;有压:圆形断面;6、有压隧洞和无压隧洞的断面尺寸确定有何不同,如何确定; 无压隧洞断面尺寸的确定,首先应满足运用要求,主要应满足泄流能力和洞内水面线,当洞内水流流速大于15—20,还应防止发生满流工作情况,水面以上需留有足够的空间余幅;有压水工隧洞的断面尺寸也是根据水力计算确定,主要任务是计算泄流能力及沿程压迫线,保证其始终处于有压流状态;7、作用在水工隧洞衬砌上的基本荷载:围岩压力、衬砌自重、内水压力、外水压力;一般岩体中,作用在衬砌上的主要是铅直向下的围岩压力;衬砌主要类型:平整衬砌、单层衬砌、组合式衬砌、预应力衬砌;衬砌的作用:1限制围岩变形,保证围岩稳定2承受围岩压力,内水压力3防止渗漏4保护岩石免受水流,空气、温度和干湿变化等冲蚀破坏作用;8、回填灌浆:为了填充衬砌与围岩之间的空隙,使之结合紧密,共同受力,以发挥围岩的弹性抗力作用,减少渗漏;9、水工隧洞出口的消能方式:挑流消能、底流消能;10、水工隧洞:在水利枢纽中为满足防洪、发电等各项任务而设置的隧洞,称为水工隧洞;其作用:配合溢洪道宣泄洪水;引水发电或为灌溉、供水和航运输水;排放水库泥沙;放空水库;施工期用来导流;11、有压隧洞和无压隧洞断面型式和断面尺寸如何确定; 1洞身断面形式取决于水流流态、地质条件、施工条件及运行要求等; 2无压隧洞的断面形式多采用圆拱直墙型、为了减小或消除作用在边墙上的侧向围岩压力,也可把边墙做成倾斜的;如围岩条件较差,还可以采用马蹄形断面;当围岩条件差,又有较大外水压力,也可采用圆形断面; 3有压隧洞一般采用圆形断面; 4洞身断面尺寸应根据要求,泄流量、作用水头及剖面布置,通过水利计算确定;水闸:是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物,多见于河道、渠系及水库、湖泊岸边,一般由闸室、上游连接段、下游连接段三部分组成;围岩压力:也称山岩压力,是隧洞开挖后因围岩变形或塌落作用在支护或衬砌上的压力;管涌:坝体和坝基土体中部分颗粒被渗流带走的现象,是土坝渗流变形的一种形式;流土:在渗流作用下,粘性土及均匀无粘性土被掀起浮动的现象;侵润线:渗流在土坝坝体内的自由水面与垂直坝轴线剖面的交线;。
《水工建筑物》复习材料
《水工建筑物》复习材料
水工建筑物,就是建筑物与水体.事物之间或者缓冲水体,水体、景观的建筑设计,是一种科学和工程技术结合的建筑思想,主要用来处理水体,保护人类生命和财产,美化水体景观和净化水体环境的。
水工建筑物可以分为岸坡工程、水面建筑物、压力平衡工程和深水工程等四大类。
1、岸坡工程。
岸坡工程是指以河岸坡面为基础,利用岸堤、护坡、护岸等工程技术,实现水体岸线的保护定型,以及河流的安全稳定,并形成合理可控的河床景观。
通过岸堤的建设,可以有效防止洪水污染对河道的侵蚀,保护河网的安全稳定;护坡是指采用工程物料将水体的破坏性减弱,保护岸坡的安全稳定,并使岸坡保持原有景观,以达到水土保持的目的;护岸工程是指采取护岸、护边等技术措施,对水体边坡进行保护,保护河床的稳定性,有利于水体安全清洁。
2、水面建筑物。
水面建筑物是指水体表面上的建筑物,主要包括水闸、桥梁、渡口等,它们是连接水体表面的桥梁或隔离河流的水闸。
水闸是指利用水体的高度变化,改变水体的流动方向,控制水体的流量,实现水体的分水管理。
水工建筑物复习资料
《水工建筑物》课程复习指导一、重点章节说明★重点章节:1 绪论,2重力坝,3 土石坝,4 水闸,5.溢洪道,6.水工隧洞。
★历年计算题:重力坝的抗滑稳定分析。
记住公式和允许安全系数值,知道计算方法的适用条件,要用对公式。
会画受力分析图,知道提高重力坝抗滑稳定的工程措施。
★荷载计算:扬压力、冰压力、浪压力,泥沙压力。
★绘图题:扬压力分布图,土石坝的构造,土石坝的防渗排水构造图。
二、重点内容1)绪论:水利枢纽的概念和分类、各类水利枢纽的建设条件,水利水电工程、各类水工建筑物的概念。
水利工程分等与建筑物分级的意义,等级划分的标准和结果。
水利工程的特点。
2)重力坝:重力坝的特点,重力坝剖面设计原则,基本剖面、实用剖面的概念和剖面拟定的方法。
主要荷载的计算,如大坝自重、上下游坝面的静水压力(含水平和竖向水压力),扬压力,淤沙(泥沙)压力,浪压力。
基本荷载组合、特殊荷载组合及其区别,基本(特殊)组合中的主要荷载名称;溢流坝设计要求、溢流坝面形式(组成的三个部分)、泄水消能形式(为什么经常选择挑射消能);挑射消能的机理、优点和缺点。
空蚀对建筑物的影响;抗滑稳定分析(分析方法和提高抗滑稳定的措施);重力坝对地基的要求、坝高的计算规定,坝基处理方法及其适用条件;坝体混凝土性能要求及材料分区;坝基应力控制标准(坝踵、坝趾的竖向正应力要求)。
3)土石坝:土石坝特点,坝体构造和形式,坝高的确定方法,坝体和坝基防渗排水的形式和适用条件,透水地基处理方法及其选择原则(含岩基和砂砾石透水地基),渗流计算的目的和方法,滑动面形状与坝型的关系,孔隙水压力对坝体稳定的影响;抗滑稳定分析的常用方法及特点(适用条件),坝址、坝型选择考虑的原则,水利枢纽布置的原则和方法。
4)水闸:水闸分类、工作特点、水闸组成(上游连接段、闸室段和下游连接段)、在不同土壤上进行地下轮廓线布置的特点,闸基防渗设施的形式和选择方法。
消能防冲设计(消能形式,底流式消能中的消力池、海曼和防冲槽)。
水工建筑物期末复习总结题
⽔⼯建筑物期末复习总结题第⼀⼆章填空选择1.⽔⼯建筑物:⽔利⼯程措施中,为满⾜防⽔害兴⽔利的⽬的或⽤⽔要求,所采⽤的各种建筑物,称为⽔⼯建筑物。
2.⽔利枢纽:为达到开发⽔⼒资源,防治⽔害,⽽修建多种不同的⽔⼯建筑物,这些建筑物各⾃发挥不同作⽤,并相互配合,构成⼀个有机的综合体系,⽀配⽔流,兴利除害,该综合体称为⽔利枢纽。
3.⽔利枢纽,按特点分为:蓄⽔枢纽,取⽔枢纽(有坝取⽔枢纽,⽆坝取⽔枢纽),闸站枢纽。
4.⽔⼯建筑物,分为:专门建筑物,挡⽔建筑物,泄⽔建筑物,输⽔建筑物,取⽔建筑物,整治建筑物。
5.⽔利枢纽分级的依据:规模,效益,重要性。
共分为五等。
6.⽔⼯建筑物分级的依据:⼯程等别,作⽤,重要性。
共分五级。
第三章重⼒坝分析解答及计算7.重⼒坝的⼯作原理:主要依靠坝⾝⾃重产⽣的抗滑⼒,满⾜稳定要求,依靠坝体⾃重产⽣的压应⼒来抵消⽔压⼒产⽣的拉应⼒。
8.重⼒坝的特点:优点:①安全可靠,②对地形地质条件的适应性强,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耗材多,②材料强度未充分发挥,③坝底扬压⼒⼤,④施⼯温度控制严格。
9.作⽤分为:①永久作⽤,②可变作⽤,③偶然作⽤。
10.重⼒坝承受的荷载与作⽤主要有:⾃重(包括固定设备重),静⽔压⼒,扬压⼒,动⽔压⼒,波浪压⼒,泥沙压⼒,冰压⼒,⼟压⼒,温度作⽤,风作⽤,地震作⽤。
11.扬压⼒,包括上浮⼒及渗流压⼒。
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。
坝地⾯扬压⼒分布图形P34~3512.波⾼,波长和雍⾼称为波浪三要素。
波浪的⼏何要素图P3613. 3.3-3.4节计算14.两种温度应⼒:施⼯期的温度应⼒包括,地基约束引起的应⼒和内外温差引起的应⼒。
15.温度控制的标准:①地基允许温差,②上下层容许温差,③内外容许温差。
16.温度控制措施:①降低混凝⼟的浇筑温度,②减少混凝⼟⽔化热温升,③加强对混凝⼟表⾯的养护和保护。
水工建筑物复习资料资料
⽔⼯建筑物复习资料资料《⽔⼯建筑物》模拟⼀、单项选择题1、蓄⽔建筑物是以为主体的⽔利枢纽。
[A]A拦河坝B溢洪道 C导流堤D⽔闸2、根据坝⾝材料,⼟⽯坝可分为⼟坝、堆⽯坝及三种类型。
[D]A⽚⽯坝B块⽯坝C卵⽯坝 D⼟⽯混合坝3、在拱坝的荷载中,与重⼒坝相⽐是⼀项很重要的荷载。
[A]A温度荷载B⽔压⼒C地震⼒D浪压⼒4、重⼒坝按其结构形式分有实体重⼒坝、宽缝重⼒坝以及。
[C]A混凝⼟重⼒坝B浆砌⽯重⼒坝C空腹重⼒坝D溢流重⼒坝5、重⼒坝分缝按作⽤分为沉降缝、温度缝及。
[B]A横缝B⼯作缝C⽔平缝D纵缝6、泄⽔及取⽔建筑物类型和布置,常取决于挡⽔建筑物所采⽤的坝址附近的。
[C]A施⼯条件 B经济条件C地形地质条件D建筑材料7、跌⽔和陡坡的消⼒池形式有矩形、梯形和等三种。
[A]A复合形 B三⾓形C戽形D“U”形8、倒虹吸管道埋深⼀般情况下以为宜。
[D]A、1.0~1.2⽶B、0.1~0.5⽶C、1.0~1.5⽶D、0.5~1.0⽶9、渡槽按施⼯⽅法分为现浇整体式、预制装配式和等。
[C]A混凝⼟渡槽B砖⽯渡槽C预应⼒渡槽D圆管形渡槽10、⽔闸由上游连接段、下游连接段及组成。
[D]A闸墩段B平直段C消能池D闸室段11、堆⽯坝与⼟坝相⽐它的特点除⼯程量少、施⼯受⽓候影响⼩以外,还有。
[B]A不需要防渗设施B抗震性好C不需要碾压D消能容易12、对于灌溉渠系,通常认为⼤于0.05mm,特别是⼤于的泥沙是有害的,因为它容易在渠道中淤积。
[A]A 0.15mmB 0.10mmC 0.08mmD 0.20mm13、为达到取⽔防沙的⽬的,河岸引⽔的渠⾸位置宜选在河道的位置。
[D]A凸岸B顺直段C任何位置D凹岸14、⽔⼯隧洞线路选择上起决定因素的条件是[A]A地质条件B施⼯条件C⽔流条件D都不是15、碾压式⼟坝根据横断⾯的防渗材料及结构分为均质坝、分区坝和。
[C]A⽔⼒充填坝B⽔中填⼟坝C⼈⼯防渗材料坝D⼟⽯混合坝16.按照⽔⼯隧洞承担的任务不同,可分为取⽔隧洞和两类。
(完整版)水工建筑物复习题全解
(完整版)水工建筑物复习题全解《水工建筑物》复习题一、单项选择题。
(选择一个正确答案,填入括号内)1、土坝坝体由于不均匀沉降而产生(D)。
A、横向裂缝B、斜向裂缝C、水平裂缝D、前三种裂缝2、土坝排水设施中,不能降低浸润线的基本型式是( C )A、棱体排水B、褥垫式排水C、贴坡排水D、前三种均是3、双曲拱坝是指拱坝坝体在( C )方向呈拱形。
A、水平B、铅直C、水平与铅直D、任意4、修建拱坝的适宜河谷形状是( B )A、宽浅型B、窄深型C、河谷宽度小D、河谷高度小5、为适应地基不均匀沉降,重力坝横缝应做成( A )A、平面缝B、错缝C、凹凸缝D、斜缝6、拱坝中,由拱梁联合作用而共同分担的荷载有( B )A、温度荷载B、水平水压力C、垂直水压力D、扬压力7、在基本荷载组合下,重力坝抗压强度校核依据是( A )A、重力坝上游边缘正应力B、上游边缘主应力C、下游边缘主拉应力D、下游边缘主压应力8、满库时对土坝下游坡稳定影响较大的是( B )A、孔隙水压力B、渗透水压力C、上游水平水压力D、坝体自重9、溢洪道泄槽中底坡变化处宜用( C )相连。
A、直线B、折线C、曲线D、前三种均可10、控制堰为自由溢流式的溢洪道其堰顶高程与()齐平。
A、设计洪水位B、防洪限制水位C、死水位D、校核洪水位11、水闸是一种具有( C )的低水头水工建筑物。
A、挡水作用B、泄水作用C、挡水与泄水双重作用D、以上三种都不是12、用于分隔闸孔和支撑闸门、胸墙、工作桥、交通桥等上部结构的是(A )A、闸墩B、工作桥C、底板D、翼墙13、最常用的水闸底板结构型式是( C )A、驼峰堰B、梯形堰C、宽顶堰D、胸墙孔口堰14、闸基防渗长度应满足()A、L《C·ΔHB、L 》C·ΔHC、L《K·ΔHD、L 》K·ΔH15、闸墩结构计算常用的方法是()A、弹性地基梁法B、反力直线分布法C、偏心受压公式法D、倒置梁法16、当粘性土地基的标准贯入击数()时,可不需要进行处理,直接在天然地基上建闸。
(完整版)水工建筑物复习题
水工建筑物复习题第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第一章1.1何为水利工程?何为水工建筑物?1.2水利工程按承担的任务和对水的作用是如何分类的?1.3水工建筑物主要按什么分类?并简述其分类。
第二章2.1 绘制水利工程建设系统,并指出其中的关键环节。
2.2 水利枢纽分等的依据是什么?共分为几等?2.3 水工建筑物分级的依据是什么?共分为几级?2.4 水工建筑物承受的主要荷载有哪些?掌握自重、静水压力、扬压力的计算方法。
2.5 简述水工建筑物作用效应的分析方法。
2.6 水工建筑物工作状况有哪三种?作用效应有哪三种?效应组合有哪三种?2.7 建筑物设计安全储备的表达形式有哪两类?并详述极限状态设计的概念和类型?2.8 正确理解结构功能函数Z=R-S的意义,Z<0安全吗?2.9 正确理解可靠指标的含义,可靠指标越大越可靠吗?2.10 水工建筑物抗震设计含哪两部分的内容?第三章3.1 重力坝的工作特点是什么?基本剖面是何形状?一般采用什么材料?3.2 简述重力坝的优缺点。
3.3 重力坝的设计内容包括哪几个部分?3.4 简述重力坝失稳破坏的机理?3.5 掌握单滑面的抗剪强度和抗剪断公式。
3.6 简述深层抗滑稳定的计算方法类型。
3.7 岸坡坝段与河床坝段相比,抗滑稳定有何特点?3.8 简述提高坝体抗滑稳定的工程措施。
3.9 简述重力坝应力分析的方法,掌握重力坝水平截面边缘应力的计算公式,边缘主应力面于何处?为何边缘应力是首先需计算的应力?3.10 除主要荷载以外,对坝体应力的影响还有哪些因素?3.11 简述坝体温度变化的阶段?何为水热化温升和温度回降值?3.12 施工期温度引起的应力主要有哪两类?3.13 简述温度裂缝的类型和温度控制的措施。
3.14 重力坝最小剖面如何确定?常用剖面形态有哪几类?坝顶高程如何确定?3.15 重力坝极限状态设计分哪两类?其验算的主要内容是什么?3.16 掌握重力坝在水压力,水重,扬压力,自重荷载下的边缘应力和抗滑稳定验算。
水工建筑物复习资料
水工建筑物复习资料——刘欢整理第一章总论2.什么是水利枢纽?什么是水工建筑物?与土木工程其他建筑相比,水工建筑物有哪些特点?水工建筑物就是在水的静力或动力作用下工作,并与水发生相互影响的各种建筑物。
不同类型与功能的水工建筑物组成的综合体就称为水利枢纽。
工作条件的复杂性、设计选型的独特性、施工建造的艰巨性、失事后果的严重性3.水工建筑物分哪几类?各自功用是什么?按功用分:挡水建筑物(拦截或约束水流,并可承受一定水头作用)、泄水建筑物(排泄多余水量,以保证挡水建筑物和其他建筑物安全,或必要时降低库水位乃至放空水库)、输水建筑物(为满足用水需要,将水自水源或某处送至另一处)、取水建筑物(位于引水建筑物首部)、整治建筑物(改善河道水流条件、调整河势、稳定河槽、维护航道和保护河岸)、专门性水工建筑物(为水利工程种某些特定的单项任务而设置的建筑物)按使用期限分:永久性建筑物和临时性建筑物按重要性分:主要建筑物和次要建筑物5.水利枢纽、水工建筑物为何要分等分级?分等分级的依据是什么?原因:为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性统一起来依据:先按工程的规模、效益及其在国民经济中的重要性分等,然后对各组成建筑物按其所属枢纽等别、建筑物作用及重要性进行分级第二章水工结构上的作用1、水工结构上的作用(荷载)有哪些?如何分类?如何组合?永久作用:结构自重和永久设备自重、土压力、淤沙压力、地应力、围岩压力、预应力可变作用:静水压力、扬压力、动水压力、水锤压力、浪压力、外水压力、风荷载······偶然作用:地震作用、校核洪水位时的静水压力结构按承载能力极限状态设计时,应对持久状况、短暂状况采用基本组合,偶然状况采用偶然组合。
可能同时出现的永久作用、可变作用效应组合为基本组合,基本组合与一种可能同时出现的偶然作用效应组合为偶然组合。
结构按正常使用极限状态设计时应根据结构设计要求分别采用作用效应的短期组合和长期组合(持久状况下的基本组合称长期组合,短暂状况下的基本组合称短期组合)5.扬压力是什么性质的力?对哪些结构影响特大?如何定量计其作用?本质是由挡水建筑物上下游静水头作用下的渗流场产生的??第四章岩基上的重力坝1.重力坝的工作原理和工作特点是什么?原理:依靠坝身自重在坝基面上产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定的要求;利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度的要求。
《水工建筑物》复习总结资料
《水工建筑物》复习总结资料《水工建筑物》参考资料1. 采取哪些措施可以降低扬压力?减小扬压力的措施:为了减小坝底扬压力,提高坝的稳定性,通常采用坝基防渗帷幕以增加渗透途径,消耗坝底的渗透水头,并在防渗帷幕后设排水孔幕,以释放剩余水头。
为了减小坝体内的扬压力,通常将坝体上游坝面3~5m 范围内的材料的防渗性能提高,以形成防渗层,在防渗层后面再设置排水管。
【扬压力:指建筑物及其地基内的渗水,对某一水平计算截面的浮托力与渗透压力之和。
危害:扬压力是一个铅直向上的力,它减小了重力坝作用在地基上的有效压力,从而降低了坝底的抗滑力。
同时,坝体内也产生扬压力,从而影响了坝体内的应力分布。
】2. 重力坝可能滑动的方式?表面滑动浅层滑动深层滑动3.岸边溢洪道主要有几种型式?岸边溢洪道主要有以下三种型式:(1)正槽溢洪道:溢洪道的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:溢流堰设在泄槽一侧,溢流堰轴线与泄槽大致平行。
(3)井式溢洪道:进水口在平面上为一环形的溢流堰,水流过堰后,经竖井和隧洞流向下游。
4.溢洪道由哪几部分组成?溢洪道从上游水库到下游河道通常由引水段、控制段、泄水槽、消能设施和尾水渠五个部分组成。
5.溢流堰有哪几种型式?它们的特点是什么?溢流堰纵断面一般有实用堰和宽顶堰两种基本型式。
实用堰的流量系数较大,但结构比宽顶堰复杂,当堰口狭窄、地面高程较低,或地面高程虽较高,但开挖容易且方量不大时可以采用。
宽顶堰的流量系数较实用堰小,但施工简单,当地面较高,开挖方量大且开挖比较困难时,采用这种堰型可以减小一些开挖量。
6.溢洪道陡槽段底板破坏的主要原因是什么?溢洪道陡槽段底板破坏的主要原因有以下几方面:(l)衬砌表面不平整,特别是横向接缝处下游块有升坎。
(2)接缝止水不良,施工质量差。
(3)地基处理不好,衬砌与地基接触不良。
(4)衬砌底板下排水不畅。
以上因素都将导致底板下产生很大的扬压力和动水压力,以致使底板被掀起破坏。
水工建筑物复习整理
水工建筑物复习整理一、填空第一章概述1、水利工程:指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修建的工程。
.水利工程的根本任务是:除水害兴水利。
2、水工建筑物:为了达到防洪、灌溉、发电、供水等目的,需要修建各种不同类型的水工建筑物,用来控制和支配水流。
这些建筑物统称为水工建筑物。
3、水利枢纽:集中建造的几种水工建筑物配合使用,形成一个有机的综合体,称为水利枢纽。
水利枢纽分为蓋水枢纽(水库)和取水枢纽。
其中水库枢纽包括挡水、泄水、输水(或引水)三类建筑物,称为水库三大件。
4、水工建筑物的分类: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5、水工建筑物的特点:(1) 工作条件的复杂; (2) 设计选型的独特;(3)施工建造的艰巨; (4)工程效益的显著; (5)环境影响的多面; (6)失事后果的严重;6、分等分级的目的:为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来,水利枢纽及其组,成的建筑物要进行分等分级。
水利枢纽按其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
水工建筑物按其所属枢纽工程的等别及甚在工程中的作用和重要性分为五级。
第二章重力坝1、重力坝的工作原理:在水压力及其他荷载的作用下,主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求。
其基本剖面为上游面近于垂直的三角形剖面。
2、重力坝的类型:其结构形式为:实体重力坝、空腹重力坝、宽缝重力坝。
宽缝重力坝是将相邻坝段间的横缝部分地拓宽的重力坝。
在实体重力坝坝底沿坝轴线方向设置大尺寸的空腔,即为空腹重力坝。
碾压砼重力坝用水泥含量比较低的超干硬性砼经碾压而成的砼坝。
3、重力坝承受的主要荷载:自重、水压力、扬压力4、扬压力是由上、下游水位差产生的渗透水压力和下游水深产生的浮托力两部分组成。
波浪要素:波浪高度、波浪长度、波浪中心线超出静水面的高度。
5、基本烈度:是指该地区今后50年期限内,可能遭遇超越概率Psa 为0.10的地震烈度。
水工建筑物期末复习
绪论1.水工建筑物水利枢纽及其分类。
水工建筑物:对天然的水进行兴利除害的工程措施。
水利枢纽:为了一种或多种目标而集中兴建几个不同功能的建筑物综合体,各自发挥不同作用,构成一个综合体。
水工建筑物的分类:(1)按建筑物作用分类:挡水建筑物,泄水建筑物,取水建筑物,输水建筑物,整治建筑物,专门建筑物。
(2)按建筑物使用年限分类:永久性水工建筑物临时性水工建筑物2.水工建筑物的分等分级水工建筑物的分等分级:分为V等5级。
水利水电工程中的永久建筑物根据工程等别及其在工程中的重要性进行分级;临时性水工建筑物则根据被保护建筑物级别、本身规模、使用年限及重要性分级。
3.水工建筑物的特点水工建筑物的特点:(1)工作条件复杂(2)施工条件艰苦(3)对自然环境和社会环境影响大(4)失事后果严重。
4.水利水电工程的设计阶段(1)项目建议书(2)可行性研究(3)初步设计(4)招标设计(5)施工详图。
5.极限状态及分类极限状态:指整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时此特定状态就称为该功能的极限状态。
极限状态分类:承载能力极限状态,正常使用极限状态。
6.水工结构设计中有哪几个分项系数(1)结构重要性系数γ02)作用分项系数γf(3)材料性能分项系数γm(4)设计状况系数ψ(5)结构细数γd。
第一章重力坝1.重力坝定义优缺点重力坝:是用混凝土或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物,利用结构自重来维持稳定的坝型。
优点:(1)重力坝断面较大,可以坝顶泄流,预留底孔过水,导流。
(2)对地形地质条件适应性较强。
(3)设计方法简单。
(4)对意外情况抵抗能力较强。
缺点:坝体断面尺寸大,水泥用量多,坝体应力较低,材料强度不能充分发挥,对于用混凝土建造的重力坝,因水泥水化热引起的施工期的混凝土湿度应力很大。
2.重力坝的工作条件作用在坝上的水压力,浪压力,泥沙压力,地震力及坝体自重等荷载使坝体产生应力,同时又通过坝体将这些荷载传给地基,使地基受到很大的压力和剪力作用,重力坝挡水后,上游的水将通过坝体和坝基向下渗透渗流不仅引起漏水且产生渗透压力,渗透压力会使坝体应力恶化,坝基渗透压力则会减小坝的有效重力,从而降低坝的稳定性。
水工建筑物总复习(2013.05)
水工建筑物总复习绪论1. 水利工程分几种,各种类型的作用是什么?为了对自然界的水进行有效的控制和合理的调配,达到兴利除害以及为1水资源优化配置和可持续利用服务的目的而修建的各项工程措施,统称为水利水电工程。
常见的水利水电工程有治河防洪工程、农业水利工程、水力发电工程、航道与港口工程、给排水工程以及综合利用水利工程等。
2. 什么叫水利枢纽?什么叫水工建筑物?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不同类型的水工建筑物,各自发挥不同作用并协调工作,构成一有机综合体,称为水利枢纽。
水利水电工程中采用的各种建筑物称为水工建筑物。
3. 水利枢纽分几种,分别由哪些建筑物所组成,作用是什么?蓄水枢纽:为了满足防洪、灌溉、发电等各种要求。
长需在河流上修建拦河坝,形成水库,抬高水位,调节径流。
这种以拦河坝为主体的水利枢纽称为蓄水枢纽(或水库枢纽)。
由拦河坝、泄水建筑物、取水建筑物是任何蓄水枢纽均不可缺少。
根据开发目标不同,还可能专门建筑物,如水电站、通航船闸。
引水枢纽:为了从河流、湖泊等水源引水,以满足灌溉及其他用水部门的需要,在渠首河段附近修建的建筑物综合体,称为引水枢纽。
由进水闸、壅水坝(或拦河闸)、防沙及冲沙设施等组成,对综合利用引水枢纽,还可能有水电站、船闸、鱼道、筏道等专门建筑物。
泵站枢纽:为了将低处水抽送到高处,以达到灌溉、排涝、航运、发电等目的而修建的以泵站为主体的水工建筑物综合体,称为泵站枢纽。
多以泵站及水闸为主体。
4. 什么是蓄水枢纽?什么是取水枢纽?各作用是什么?两者的区别是什么?5. 水利枢纽工程分等?水工建筑物分级有什么意义?分等分级的根据是什么?在哪些方面与分等分级有关?意义:关系到工程自身的安全,又关系到下游人民生命财产、工矿企业和设施的安全,并对工程效益的正常发挥、工程造价和建设速度有直接影响。
他的确定是家经济政策和技术政策的具体体现。
水利水电工程按其规模、效益及其国民经济中的重要性划为不同的等别。
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水工建筑物总复习绪论1. 水利工程分几种,各种类型的作用是什么?为了对自然界的水进行有效的控制和合理的调配,达到兴利除害以及为1水资源优化配置和可持续利用服务的目的而修建的各项工程措施,统称为水利水电工程。
常见的水利水电工程有治河防洪工程、农业水利工程、水力发电工程、航道与港口工程、给排水工程以及综合利用水利工程等。
2. 什么叫水利枢纽?什么叫水工建筑物?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不同类型的水工建筑物,各自发挥不同作用并协调工作,构成一有机综合体,称为水利枢纽。
水利水电工程中采用的各种建筑物称为水工建筑物。
3. 水利枢纽分几种,分别由哪些建筑物所组成,作用是什么?蓄水枢纽:为了满足防洪、灌溉、发电等各种要求。
长需在河流上修建拦河坝,形成水库,抬高水位,调节径流。
这种以拦河坝为主体的水利枢纽称为蓄水枢纽(或水库枢纽)。
由拦河坝、泄水建筑物、取水建筑物是任何蓄水枢纽均不可缺少。
根据开发目标不同,还可能专门建筑物,如水电站、通航船闸。
引水枢纽:为了从河流、湖泊等水源引水,以满足灌溉及其他用水部门的需要,在渠首河段附近修建的建筑物综合体,称为引水枢纽。
由进水闸、壅水坝(或拦河闸)、防沙及冲沙设施等组成,对综合利用引水枢纽,还可能有水电站、船闸、鱼道、筏道等专门建筑物。
泵站枢纽:为了将低处水抽送到高处,以达到灌溉、排涝、航运、发电等目的而修建的以泵站为主体的水工建筑物综合体,称为泵站枢纽。
多以泵站及水闸为主体。
4. 什么是蓄水枢纽?什么是取水枢纽?各作用是什么?两者的区别是什么?5. 水利枢纽工程分等?水工建筑物分级有什么意义?分等分级的根据是什么?在哪些方面与分等分级有关?意义:关系到工程自身的安全,又关系到下游人民生命财产、工矿企业和设施的安全,并对工程效益的正常发挥、工程造价和建设速度有直接影响。
他的确定是家经济政策和技术政策的具体体现。
水利水电工程按其规模、效益及其国民经济中的重要性划为不同的等别。
水利水电工程中的永久性建筑物一般根据工程等别及其在工程中的重要性进行分级;临时建筑物则根据被保护建筑物的级别、本身的规模、使用年限及重要性分级。
等别是对整个枢纽工程而言,级别是对具体建筑物的设计而言。
首先确定工程等别,再确定相应的建筑物级别。
水利水电工程按水库的规模、防洪对象的重要性、治涝规模、灌溉面积、供水对象的重要性、水电站装机容量等划为五等。
对于永久性水工建筑物按所属工程等别及其在工程中的重要性划分为五级。
6. 什么是水利工程设计规范?在水利工程设计时,为什么一定要严格遵守设计规范?水利工程设计规范是水利部门的一个法规,设计人员在进行设计各类水利工程时都必须遵守的法规。
包括水力设计、结构设计、地基设计、观测设计。
重力坝7. 重力坝的工作特点是什么?宽缝重力坝与实体重力坝比较有哪些优点?工作特点:依靠自重来维持自身稳定;底面上作用较大的扬压力;对坝基面产生较大的压应力;坝顶可溢流。
优点:减少水泥用量,采用掺合料和外加剂,以减少混泥土硬化时产生的水化热。
8. 重力坝体积大的主要原因是什么?为什么说重力坝的材料强度不能充分发挥?1)体积大的主要原因是重力大,维持稳定。
2)依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足,坝体应力较低.9. 什么叫渗透水压力?什么叫扬压力?两者之间的关系是什么?重力坝建成挡水后,在上、下游水位差的长期作用下,上游的水位通过这些孔隙及坝体和坝基的接触面、坝基的节理裂缝等向下渗透,从而在坝体内和坝底面产生渗透水压力。
扬压力:作用于坝底面上铅直向上的渗透压力与浮托力的总和。
10. 什么叫渗透压力?什么叫浮压力?他们与扬压力之间有什么关系?渗透压力:因上、下游水位差使渗水流动各点水压强度超过下游水位的部分。
浮托力:下游水位作用于水工建筑物水下基底截面或其他截面的浮力。
11. 在坝体和坝基上,降低扬压力的工程措施有哪些?为了降低坝底扬压力,提高坝的稳定性,通常采用坝基防渗帷幕以增加渗透途经,消耗坝底的渗透水头,并在防渗帷幕后设排水孔幕,以释放剩余的水头。
为了减小坝体内的扬压力,常将坝体上游坝面3~5m范围内的材料的防渗性能提高,以形成防渗层,在防渗层后面再设置排水管。
12. 防渗排水措施对渗透压力及浮压力有什么影响?能否降低浮压力?坝踵处扬压力强度为yH1,坝址处为yH2,能降低浮托力。
13. 什么是深水波,什么是浅水波?什么是破碎波?深水波是指水深大于半个波长处的波浪。
浅水波是指即水深小于半个波长处的波浪。
破碎波:波浪在向浅水传播过程中,受水深、底坡及内摩擦等因素的影响,波要素发生变化,波陡逐渐变陡,直至破碎的现象。
14. 按荷载的性质及作用持续时间的长短,荷载常分为几类?什么叫荷载组合?在设计中如何考虑荷载组合?基本荷载和特殊荷载两类;荷载组合:作用在建筑物上的荷载集合。
分为基本组合和特殊组合。
基本组合设计情况或正常情况,由同时出现的基本荷载组成;特殊组合属校核情况或非常情况,有同时出现的基本荷载和一种或多种特殊荷载组成。
设计时应选择其中最不利的情况。
15. 重力坝基本剖面应满足哪几方面的要求?应确定哪几个主要数据?影响这几个数据的主要因素是什么?满足要求:①满足稳定和强度要求;②工程量少、造价低;③外形轮廓简单、便于施工;④满足运行要求应确定上游坡度、下游坡度、坝底宽度。
影响因素:稳定和强度的要求。
16. 验算坝底面抗滑稳定的计算公式常用的有哪两种?它们的方法要点和物理概念有什么不同?抗剪强度公式和抗剪断公式;抗剪强度公式把坝体与坝基间的滑动面看成是一个接触面,而不是胶结面,在滑动面上的阻滑力只考虑摩擦力,不考虑凝聚力。
抗剪断公式认为坝体与基岩接触良好,直接采用接触面上的抗剪断参数f′、c′计算抗滑稳定安全系数。
17. 抗滑稳定分析的设计条件应如何选择?当抗滑稳定安全系数K不满足要求时,应采取哪些措施?1)当坝基岩体较好时,采用抗剪断强度公式;当坝基岩体较差,则采用抗剪公式。
2)提高坝体抗滑稳定的工程措施:坝锺齿墙、上游斜面、抽排、锚固、接触灌浆、固结灌浆。
18. 重力坝应力分析的目的是什么?1)为了核算坝体各部位的应力状态是否满足要求2)为了坝体材料分区;3)为孔口、廊道等应力集中部位配筋提供依据4)绘制应力轨迹线,供选择廊道、伸缩缝做参考。
19. 用材料力学方法计算重力坝应力时,采用哪些基本假定?⑴取单位长度坝体,不考虑两侧坝体的影响;⑵坝体材料为均质、连续、各向同性的弹性体;⑶任意水平截面上的正应力呈直线分布(偏心受压前提);(4)库水以面力的形式作用在坝体上;(5)不考虑地基变形的影响20. 计算正应力和主应力为什么要选取不同的微分体?上、下游坝面仅受垂直于坝面的水压力,没有剪应力,因此,上、下游坝面为主应力面,另一主应力面则应与坝面垂直。
21. 重力坝分缝的目的是什么?缝的种类及作用有哪些?对缝的基本要求是什么?目的:由于地基不均匀沉降和温度变化、施工期温度应力以及施工浇筑能力等原因;按缝的作用可把缝分为沉降缝、温度缝及工作缝。
沉降缝是将坝体沿长度分段,以适应地基的不均匀沉降,避免由此而引起坝体裂缝。
温度缝是将坝体分块,以减小坝体伸缩时地基对坝体的约束,以及新旧混凝土之间的约束而造成的裂缝。
工作缝主要是便于分期浇筑、装拆模板以及混凝土散热而设置的临时缝。
按缝的位置可分为横缝、纵缝以及水平缝。
拱坝22. 拱坝有哪些工作特点?拱坝是坝体向上游凸出,平面上呈拱形,拱端支承山体上的混凝土或浆砌石的整体结构。
起竖向破面可以直立,或有一定弯曲。
作用与拱坝上的荷载,大部分都由拱的作用传到两岸岩体上,小部分则通过竖向“梁”的作用传递到坝基。
因此,拱坝的稳定主要是依靠两岸拱端基岩来支承。
坝体完整,没有分缝。
23. 为什么拱坝具有较大的承载能力?由于大部分荷载通过拱的作用传递到两岸,因此拱坝的稳定主要取决于两岸岩体的稳定性。
拱坝是超静定结构,只要拱坝坝肩有足够大的坚硬岩体,拱坝潜在的超载能力是很大的。
24. 为什么说重力坝的安全主要决定于抗滑稳定,而拱坝的安全主要决定于坝肩基岩的稳定?由于坝体与地基岩体的接触面是两种材料的接合面,加之该面所受水平推力较大,所以滑动易沿该接触面发生。
作用与拱坝上的荷载,大部分都由拱的作用传到两岸岩体上,小部分则通过竖向“梁”的作用传递到坝基。
因此,拱坝的稳定主要是依靠两岸拱端基岩来支承。
25. 什么是最优中心角?中心角是否越大越好?为什么?过大的中心角将使拱圈两端与两岸基岩面等高线的交角过小,不利于坝肩的稳定。
26. 拱坝有哪几种布置形式?什么是单曲拱坝?什么是双曲拱坝?定圆心、等外半径拱坝的坝体仅在拱圈方向是弯曲的,所以又称为单曲拱坝。
变圆心、变外半径拱坝在整体形状上是双向弯曲的弯形结构,所以也称为双曲拱坝。
27. 定圆心等半径拱坝适用于什么样的地形条件?为什么?适宜修建在U形河谷上。
因为U刑河谷的宽度上下变化不大,可使不同高程上的拱圈,尤其是靠近底部的拱圈仍采用较大的中心角,拱的作用能得以发挥。
28. 为什么变圆心变半径拱坝能更好地适应河谷断面形状,使坝体断面比较经济?这种拱坝除了坝顶采用较大的中心角外,自坝顶向下,随着河谷宽度的减小,各层拱圈在水平投影面上变动圆心位置,使半径随着拱圈高程的降低而减小,这样各层拱圈都具有较大的中心角,可充分发挥拱的作用,改善应力状态,减薄坝体厚度。
29. 试论述拱坝布置的大体步骤和一般原则。
(1)结合坝址处地形地质等条件选择合理坝型(2)选定坝顶平面布置型式和拱冠梁的基本剖面形状;(3)确定各高程拱圈的轴线位置、线型参数、中心角和厚度;(4)确定坝体与地基的连接型式。
土坝30. 土坝的工作特点及设计要求是什么?应采取什么措施满足这些要求?(1)稳定。
土坝的断面形状为梯形,断面比较大,不会发生沿坝基面的整体滑动。
因为坝体土料为散粒体,抗剪强度小,失稳的主要形式是坝坡滑动或坝坡连同部分地基一起滑动。
要求:应合理选择土料;合理设计坝坡;认真作好地基处理,严格控制坝体施工质量。
(2)渗流。
土坝挡水后,在上下游水位差作用下经坝体和地基向下游渗透,产生渗透压力和渗透变形,严重时会导致坝体失事。
要求:必须采用可靠的防渗排水设施。
(3)冲刷。
由于坝体土料颗粒间的粘结力很小,因此抗冲能力低。
主要表现在:库内风浪对上游坝面的冲刷;下游尾水在风浪作用下冲刷下游坝面;降雨冲刷坝面。
要求:上、下游坝坡均需采取有效的防冲保护及坝面排水措施,坝顶不允许过水,也不允许波浪沿坝坡翻越坝顶。
(4)沉降。
由于土粒间存在空隙,因此在坝体自重和水压力的作用下,坝体和坝基都会由于压缩而产生沉降。
沉降过大会造成坝顶高程不足;过大的不均匀沉降会引起坝体开裂。
要求:在施工中要留有足够的沉降值;合理设计坝的剖面及细部构造;正确选择坝体土料;土料压实要符合设计标准,质量要均一。