水利工程概论复习题与答案解析

第一章

1. 水资源的概念及特质：

A、地球上（地表，地下，和空气中）用于满足人类生活和生产需要的水源统称为水资源。

B、a资源的循环性b储量的有限性c分布的不均匀性d利用的多样性e利、害的双重性

2.我国水资源的特点以及解决我国水资源面临问题的途径：

㈠特点：⑴水资源总量丰富⑵水资源均量相对不足⑶时空分布不均⑷水土流失及水质污染情况不容忽视㈡解决途径：⑴水资源短缺和用水许可⑵地下水资源的利用和保护⑶生态流量⑷水污染的控制和治理

3. 水利事业的涵义及效益、防洪措施、水力发电原理：

A、涵义：为了充分利用水资源，研究自然界的水资源，对河流进行控制和改造，采取工程措施合理使用和调配水资源，以达到兴利除害的各部门从事的事业统称为水利事业

B、效益：主要有防洪、农田水利、水力发电、工业及生活供水、排水、航运、水产、旅游等

C、防洪措施：⑴增加植被、加强水土保持⑵提高河槽行洪能力⑶提高蓄洪、滞洪能力

D、水利发电原理：树立发电就是利用蓄藏在江河、湖泊、海洋的水能发电，现代技术，主要是利用大坝栏蓄水流，形成水库，抬高水位，依靠落差产生的位能发电

第二章

1.河川径流形成过程及阶段：河川径流是自降水开始，到河水从海口断面留出的整个过程。一般要经历降水、蓄渗（入渗）、产流和汇流几个阶段

2.与其他电站相比，水电站的工作特性：

（1）发电能力和发电量随天然径流情况变化（2）发电机组开停灵活、迅速（3）建设周期长，运行费用低廉.

3坝式、引水式和混合式水电站类型的运行特点、投资特点、适用条件

A、坝式水电站是在河道上修筑大坝，截断水流，抬高水位，在靠大坝的下游建造水电站厂

房，甚至用厂房直接挡水

B、引水式水电站一般仅修筑很低的坝，通过取水口将水引取到较远的、能够集中落差的地方修建水电站厂房。引水式水电站对上游造成的影响小，造价相对较低，为许多中小型水电站采用

C、混合式水电站修建有较高的拦河大坝，用水库调节水量，水电站厂房修建在坝址下游有一定距离的某处合适地方，用输水隧洞或输水管道将发电用水从水库引到水电站厂房发电，混合式多用于土石坝枢纽，以及建于山区性狭窄河谷的枢纽

4.兴利调节原理及类型的判断：

A、原理：径流调节的原理为水量平衡，即W来-W用=△V式中，W来为时段T内从河

道进入水库的天然来水量；W用为时段T内水库的供水量，△V为库容增量，即蓄积在水库中的水量，△V>0表示水库库容增加，水库蓄水，△V<0表示水库库容减少，水库供水。

B、类型：⑴无调节⑵日调节⑶年调节⑷多年调节

C、类型判断方法：按其调节周期（水库库空—库满—库空的整个蓄放全过程的时间）的

长短来分

5. 水库的特征水位与库容的关系：⑴正常蓄水位⑵.死水位与死库容⑶.兴利库容⑷防洪限制水位⑸防洪高水位和防洪库容⑹.设计洪水位和拦洪库容⑺.校核洪水位和总库容⑻水库的动库容

6.合理的兴利调度：合理的兴利调度能够使书库在供水期（枯水期）不受到破坏，期末正好用尽兴利库容，到达死水位：在蓄水期（洪水期）尽量少弃水，充分发挥效益，期末蓄到正常蓄水位

第三章：

1.水利水电工程的等级

2.水工建筑物的特点和分类：

A、特点：⑴受自然条件约束⑵受水的影响大⑶施工复杂⑷失事后果严重

B、分类：（1）按其作用分类①.挡水建筑物②.泄水建筑物③取水、输水建筑物

④.专门建筑物（2）按其使用时间长短分类①永久性建筑物（又分为主要建筑物和次要建筑物）②.临时性建筑物

第四章

1.重力坝的工作原理和优缺点：

A、原理：重力坝是主要依靠自身重量在地基上产生的摩擦力和坝与地基之间的凝聚力抵抗坝前巨大的水推力，来维持自身稳定的一种坝型

B、优点：⑴安全可靠⑵容易解决泄水问题⑶对地质、地形条件适应性强⑷便于施工⑸适用于各种气候条件

C、缺点：⑴水泥用量大，材料强度没用充分发挥⑵坝体场压力大⑶施工期温度应力和收缩应力大

2.重力坝的可能破坏形式和安全运行的三个基本条件：A、破坏形式：⑴滑动⑵倾覆⑶坝址压碎B、三个基本条件：⑴抗滑稳定⑵上游面无拉应力⑶下游面不超过材料（或坝基）的允许压应力

3.荷载的分类：⑴按作用方式可分为：①直接荷载②间接荷载；⑵按作用在建筑物上随时间变异情况可分为：①永久荷载②可变荷载③偶然荷载

4.重力坝的消能方式、原理及特点：A、体形式有底流消能、挑流消能、面流消能和戽流消能。坝体消能的形式有宽尾墩、阶梯效能工、联合效能工

B、a底流消能的原理：①通过水跃将急流转变为缓流而消能；②主要靠水跃产生的表面旋滚与底流间的强烈紊动、剪切和掺混消能。b挑流消能的原理：利用泄流建筑物出口处设置的挑流鼻坎，将急流挑向空中，再落入离建筑物较远的下游河道。主要靠急流沿固体边界摩擦而耗能，射流在空中与空气摩擦、掺气和扩散等耗能，射流落入尾水中淹没紊动扩散耗能。c面流消能的原理：利用鼻坎将急流挑至水面，在主流下面形成旋滚而消能。d消力戽消能的原理：急流进入潜在水下的戽内发生旋滚，经大量消能后由鼻坎挑向下游水面。

C、a底流消能的特点：①通过水跃将急流转变为缓流而消能；②主要靠水跃产生的表面旋滚与底流间的强烈紊动、剪切和掺混消能；③流态稳定，消能效果好；④对地质和尾水条件要求低，适应性强；⑤产生的雾化小；⑥方量大，投资高。b.挑流消能工构造简单，造价低；但是，当下游水深不够时可能会影响大坝安全，挑流时坝区存在雾化问题。挑流消能适用于上下游落差较大，岩基较好的河床情况c.面流消能适用于下游水深较大，流量变化范围小，水位变幅不大，或有排漂时的情况 d.戽流消能工程量比底流消能小，冲刷坑比挑流浅，基本没有雾化问题，其缺点与面流相似

5.重力坝地基处理的措施：A、开挖和清理B、基础灌浆：①基础灌浆的类型：帷幕灌浆和固结灌浆②帷幕灌浆的目的：是降低坝底渗透压力，防止坝基内产生机械管涌或化学管涌，减少坝基渗漏量。③固结灌浆的目的：是调高基岩的整体性和强度，降低坝基的透水性C、坝基排水D、断层破碎带和软弱夹层的处理

6.拱坝的工作原理：拱坝利用拱的作用，将水平压力转化为沿着拱轴方向上的推力

7.什么是顶拱和拱冠梁：⑴拱坝最上面的一层拱圈称为顶拱⑵拱坝与河床最深处的铅直剖面称为拱冠梁

8拱圈中心角对拱坝稳定和应力影响：在拱坝的平面布置中，圆形拱圈的中心角2φA对拱坝的稳定和应力影响很大。较大的拱圈中心角2φA能够更好地发挥拱的作用。但是，为了让拱端的推力指向两岸基岩深处，2φA应该取较小值。在拱坝的设计布置，拱端切线与平行于河流的山体等高线交角应不小于30°一般取2φA=75°~110°

9.拱坝坝体温度高于或低于封拱温度时对坝肩和应力的影响：坝体温度升高时，对应力有利，对坝肩无利。坝体温度降低时，对应力无利，对坝肩有利。

10.土料在水的渗透力作用下的渗透变形的两种基本形式管涌、流土的概念：A、流土：在渗流作用下，某一范围内的部分土体被掀起的现象，称为流土B、管涌：在渗流作用下，土体中细小颗粒通过粗大颗粒的孔隙发生移动，最终被带出土体的现象，称为管涌

11.土石坝的工作特点和设计要求：A、工作特点：⑴就地取材⑵能够适应各种地质地形条件

⑶土石坝构造简单，施工方便，即可用于大型机械化施工，又能适用于小型工程的土法上马施工⑷工作可靠，寿命较长B、设计要求：⑴要选择合理的上下游坝坡，使剖面经济合理，又能保证安全⑵不允许水流漫顶⑶控制坝体或坝基的渗流⑷避免发生有害裂缝⑸能抵御自然现象的破坏