水工建筑物复习题

《水工建筑物》模拟试题（一）一.填空（16分，每空1分）1.混凝土重力坝常按坝体各部位工作条件不同将材料进行分为 VI 区，其中对抗冻融性能要求最高的是 II 区，对抗渗透性能要求最高的是 III 区，对抗磨蚀要求最高的是 VI 区。

2.按照厚高比，拱坝可分为薄拱坝、中厚拱坝和拱坝；在V形河谷中修建拱坝大多为薄拱坝，而在U形河谷中修建的拱坝大多为厚拱坝。

3.为保证工程安全和迅速泄洪要求，溢洪道泄水槽的底坡应大于临界坡度，最好采用单一坡度，变坡时采用曲线连接，由陡变缓时采用反弧连接，由缓变陡时采用抛物线连接。

4.无压隧洞一般采用圆拱直墙断面，这有利于承担山岩压力和便于施工，但为控制水流，其工作闸门应布置于进口。

二.概念解释题（3×5=15分）1.回填灌浆：对衬砌与围岩之间的空隙进行灌浆，使之结合紧密，改善传力条件，以利用围岩弹性抗力，使衬砌与围岩共同承担荷载，并减少渗漏。

2.有效应力：土体内颗粒之间的挤压应力，既能承担上部荷载又可产生土体内的抗滑力。

3.拱冠梁：拱坝坝体内，位于最大坝高处，最向上游凸出部位的1m宽悬臂梁4.“稍淹没”水跃：淹没程度系数（下游水面对跃后水面淹没程度系数）=～的水跃。

5.支墩坝：由一系列沿坝轴线方向排列的支墩和支承与支墩上的挡水面板组成的挡水建筑物。

包括面板坝、连拱坝、大头坝。

三.判断题（14分，每题2分，正确者画+，错误者画-）1.深式泄水孔（或泄水洞）中平压管的作用是将库水引至检修门后，平衡检修闸门前部分水压力。

平压管工作时，检修门后的通气孔将同时工作，进行排气。

（ -）2.按拱梁分载法，拱坝所受水压力是由水平拱圈和竖向悬臂梁共同承担，但愈向岸边悬臂梁承担的荷载愈小。

（ +）3.当封拱温度低于坝体温度时，拱坝处于温降状态，此时拱坝轴线将产生向下游的位移，坝端推力将减小。

（ -）4.河岸溢洪道中，溢流堰面曲线采用的定型设计水头Hs一般小于河床式溢洪道的Hs值，这有利于提高泄洪水能力。

（+）5.平原水闸消力池长度设计的不利情况为：河道下游水深与出闸水流跃后水深之差为最大时的情况。

（ - ）6.在闸室荷载作用下，闸基黏性土体处于极限平衡状态，且土体摩擦角充分发挥作用时，所需的最小凝聚力强度，达到或超过了闸基土壤自身凝聚力强度时，则闸基产生塑性失稳。

（+）7.在围岩中开挖有压隧洞，一般采用窄深形的圆拱直墙形断面，以改善水流条件和便于施工。

（ -）四.分析题（8+12=20分）1.指出图1所示的：重力坝整体、土坝坝坡滑移体受水平地震影响时，地震惯性力的不利组合方向。

（2+2+2+2）分（滑移体）（滑移体）（完建期）挡水期）图1答：地震惯性力的不利组合方向：1）重力坝挡水期指向下游，完建期指向上游；2）土坝上游滑移体指向上游，下游滑移体指向下游。

2.水力学法计算均质土坝单宽渗流量，其基本公式为：ω⋅⋅=J k q 。

说出式中各参数的意义。

（2+2+2）分；根据图2中所示参数，写出J 、ω的具体表达式。

（3+3）分图2答：K 、ω、J 各为土料渗透系数，简化后的矩形渗流区域进出口平均渗流坡降及平均过水断面。

2,21121H H L L H H k J +=+-=ω 五.简答题（35分，每题7分）1.简述：影响重力坝抗滑稳定的因素有哪些提高抗滑稳定的工程措施有哪些（3+4）分答：1）坝体重力、坝基面抗剪强度、扬压力、剖面形式，坝基面倾向、岸边陡缓程度。

用水重，将上游坝面做成折坡面或倾向上游的斜面；将坝基面开挖成稍倾向上游或做成锯齿状；2）加强防渗排水或采取抽排水设施，预应力锚固。

2.简述：固结灌浆、回填灌浆、帷幕灌浆，接触灌浆各应用于何处答：1）固结灌浆：对坝基或隧洞围岩加固，提高整体性和抗剪抗压强度；2）回填灌浆：填塞隧洞衬砌顶部与围岩之间的空隙，使二者结合紧密，以改善传力条件，利用围岩弹性抗力；3）帷幕灌浆：用于岩石或砂砾石闸坝地基防渗处理，形成防渗屏障；4）接触灌浆：对坝体与基岩接触面，回填后的竖井平洞与围岩接触面做～，使其连接紧密。

3.简述：拱冠梁原理及径向荷载在拱与梁之间的分配步骤（2+3+3分）答：拱冠梁原理是将拱坝视为若干层水平拱圈和拱冠梁在交点处连接成的整体，认为水平荷载又二者共同承担，各自承担的比例按交点处的径向变为一致条件确定。

建立荷载分配方程组；计算拱圈径向位移系数及拱冠梁径向位移系数（考虑地基位移影响）；计算竖向荷载引起的拱冠梁径向位移和温度荷载引起的径向位移；解方程求出拱梁荷载分配值；梁按悬臂梁、拱按纯拱法计算应力。

4.画出：你在课程设计中所采用的水闸地下轮廓线。

标明其起讫点的位置和水平、垂直投影长度。

答：水闸地下轮廓线起点=入土点，末点=反滤层始点。

水平投影=铺盖+底板长度。

垂直投影=最大齿墙深度+板桩深度。

5.简述取水枢纽有哪些类型，分别适用于什么情况答：取水枢纽类型有：1）无坝取水，适于大江大河水量充沛，水位、流量均能满足引水要求的情况。

2）有坝取水，适于水位或流量不能满足引水要求的情况。

《水工建筑物》模拟试题（二）一.填空（20分，每空1分）1.重力坝抗滑稳定验算时，计算单元可取为或，水闸闸室抗滑稳定验算时，计算单元是 ,拱坝坝肩岩体稳定验算时，计算对象是由、、、 _及的坝肩滑移体。

2.河岸溢洪道泄水槽平面布置力求做的、、。

当必须转弯时，采用弯道连接上下游，弯道半径应，弯道两端应设置，其曲率之间。

泄水槽底坡应临界坡度，以使水流始终处于状态，最好采用单一坡度，当必须变坡时，靠近溢流堰处应，靠近出口处应。

3.重力坝的深层滑裂面一般是，而平原水闸的深层滑裂面则为。

这主要是因为。

二.名词解释（4×5=15分，图文并茂解答可每题获加1分）1.双曲拱坝：变圆心变半径拱坝，不仅平面上向上游凸出，悬臂梁剖面也凸向上游，是具有双向曲率的坝体。

2.水平拱效应：在薄心墙坝中，两侧已经沉降稳定了的坝壳对正在沉降中的心墙产生的剪力共同作用，使心墙某一整层土体不能正常下沉而形成一拱面，拱面以下的土体下沉了，使层面你、间由压力变为拉力甚至产生水平裂缝即~。

3.弯道环流：在河流弯道处，水流因作曲线运动而产生离心力，从而使凹岸水面升高，凸岸水面降低，形成横向比降，水面横向比降又使凹岸水压大，凸岸水压小，两种作用力合成后，使表层水流流向凹岸，底层水流流向凸岸的水流现象即横向环流。

4.掺气减蚀：利用水流空化机理，在溢洪道底板等水流边界上设置跌坎、挑坎、沟槽或侧向空扩等形成掺气空间，同时在边墙内设通气孔与大气连通形成补气空间，实现向水流补气减免空蚀发生。

三. 简答题（4×7=28）1.写出图1所示重力坝水平地震惯性力大小和不利组合方向。

图 1答：FW C K Q Z H =0，指向上游。

2.绘出图2所示重力坝上、下游地震动水压力的分布图形，并表明指向。

图 2答：抛物线，均指向下游。

3.写出图3所示土石坝中A 点孔隙压力的大小，并在图中表示出其方向。

图 3答：A A h γ=u ，h A 为A 所在等势力线与浸润线交点至A 点的高差。

4.写出图4所示土坝坝坡滑移体上惯性力的大小，并在图中表示出其方向。

挡水期）图 4坍滑体答：i i Z H W C K P α=iH ，指向坝外（上游）四. 简述题（4×6=24） 1.结合课程设计，简述土石坝黏性图坝坡稳定分析最小安全系数Kmin 的确定方法。

答：先确定最危险滑弧中心位置所在区域，在内有规律的确定至少15个圆弧，求出其K 值，其中最小即为所求。

2.简述如何确定消力池池深、池长及护坦厚度的不利情况。

答：最大最大，最大，H q h h h h c c t c ∆--''''3.简述重力坝、土石坝、平原水闸分别是如何“上防下排”（上游侧防渗下游侧排水）的。

答：1）重力坝，坝体上游面防渗层+坝基帷幕灌浆+横缝止水；2）土石坝，上游心墙、斜墙、铺盖+坝基截水槽、防渗墙等+下游排水（棱体、贴坡、褥垫等）；3）水闸，铺盖、板桩、闸底板+排水孔、反滤层。

4.何谓弹性抗力有压隧洞衬砌上的弹性抗力有哪些分布形式绘图表示出来。

答：衬砌受载后朝向围岩变形时，围岩对衬砌产生的一种抗力。

有受均匀内水压力和非均匀内水压力、山岩压力、衬砌自重等几种情况的抗力分布形式。

五. 动脑筋分析题1.今有A 、B 两座拱坝，A 坝水平拱圈中心角采用1100，B 坝采用1000，其他条件均相同，试问哪座坝发生坝肩失稳的可能性大说明理由。

（2+2分）答：A 坝坝肩失稳的可能性大，中心角大时对坝肩稳定不利，拱座推力指向下游。

2.某无压隧洞洞身段采用了圆形断面，试分析可能的原因。

（4分）答：无压洞一般采用城门洞形断面，当山岩压力、外水压力均较大时也可采用圆形断面。

《水工建筑物》模拟试题（三）一.填空（20分，每空1分）1.重力坝、隧洞衬砌、水闸一般不计温度荷载，主要是因为 设置了横缝，运用期可自由变形 。

2.重力坝基本剖面为 三角形 ，这个剖面应满足 强度、稳定 、 的要求，而且 工程量最小 。

3.考虑顺河向水平地震影响时，作用于拱坝水平拱圈各分块的地震惯性力的不利组合方向，满库时应沿 半径方向 ，指向 拱圈曲率中心 ；空库时沿 半径 方向，指向 拱圈曲率中心的反方向 。

4.考虑地震影响时，土石坝坡上的水平地震惯性力大小为 i i Z H iH W C K P α= ，其不利组合方向为 指向坝外 ，而竖向惯性力的大小为 i i Z V iV W C K P α= 不利组合指向则为 向上 或 向下 。

5.有压隧洞衬砌上的主要荷载是 内水压力 ，断面形式一般采用 圆形 ，这有利于 改善受力和增大水力半径 ；无压隧洞衬砌上的主要荷载是 山岩压力 ，断面形式一般采用 圆拱直墙形 ，有利于 承担山岩压力和便于施工 。

二.名词解释（3×4=12分，图文并茂回答下列各题可获得加分1~2分）1.接触灌浆：以提高接触面的抗剪、抗压强度为目的灌浆。

2.突扩消能：有压隧洞中设多级孔板造成水流连续收缩与突扩，突扩时水流与周围水体间形成大量漩涡并相互掺混而消能。

3.拱坝坝轴线：顶拱拱圈的上游弧线。

4.不平衡剪力：在水闸、渡槽等结构中，取出的单宽板条两侧切面上的剪力差，其维持了板条的静力平衡。

三. 简答题（24分，解题所需变量，要求标示在相应图中）1.绘出图1所示坝体中A 、B 两点的主应力单元体、其上主应力方向及其中一个主应力的大小。

（2+2+2分）图 1答：A:σ1，σ2垂直与平行上游斜面，σ2=γH A （下游水深） B:σ1，σ2垂直与平行下游斜面，σ2=02.确定图2所示溢流坝的定型设计水头Hs ，并确定其相应最大负压水头值和最大流量系数与设计流量系数的比值。

（2+2+2分）图 2校核水位）答：HS=×20=17m,hmax=×16=,Mz/m=1+×=3.对于图3所示河岸溢洪道，确定其定型设计水头Hs 及上下游堰高P1和P2。