重力坝设计例题：
一．基本资料
某高山峡谷地区规划的水利枢纽，拟定坝型为混凝土重力坝，其任务以防洪为主、兼顾灌溉、发电，为3级建筑物，试根据提供的资料设计非溢流坝剖面。
1．水电规划成果上游设计洪水位为355.0 m，相应的下游水位为331.0 m；上游校核洪水位356.3 m ，相应的下游水位为332.0 m；正常高水位354.0 m；死水位339.5 m。
2．地质资料河床高程328.0 m，约有1～2 m覆盖层，清基后新鲜岩石表面最低高程为326.0m。岩基为石炭岩，节理裂隙少，地质构造良好。抗剪断
强度取其分布的0.2分位值为标准值，则摩擦系数
'
ck
f
=0.82，凝聚力
'
ck
c
=0.6MPa。
3．其它有关资料河流泥沙计算年限采用50年，据此求得坝前淤沙高程337.1 m。泥沙浮重度为6.5kN/ m3，内摩擦角φ=18°。
枢纽所在地区洪水期的多年平均最大风速为15m/s，水库最大风区长度由库区地形图上量得D=0.9km。
坝体混凝土重度γ c =24kN/m3，地震设计烈度为6度。拟采用混凝土强度等级C10，90d龄期，80%保证率，fckd强度标准值为10MPa，坝基岩石允许压应力设计值为4000kPa。
二．设计要求：
（1）拟定坝体剖面尺寸确定坝顶高程和坝顶宽度，拟定折坡点的高程、上下游坡度，坝底防渗排水幕位置等相关尺寸。
（2）荷载计算及作用组合该例题只计算一种作用组合，选设计洪水位情况计算，取常用的五种荷载：自重、静水压力、扬压力、淤沙压力、浪压力。列表计算其作用标准值和设计值。
（3）抗滑稳定验算可用极限状态设计法进行可靠度计算。
重力坝剖面设计图（单位：m）
三．非溢流坝剖面的设计
(一)资料分析
该水利枢纽位于高山峡谷地区，波浪要素的计算可选用官厅公式。因地震设计烈度为6度，故不计地震影响。大坝以防洪为主，3级建筑物，对应可靠
=1.0。坝体上的荷载度设计中的结构安全级别为Ⅱ级，相应结构重要性系数γ
分两种组合，基本组合（设计洪水位）取持久状况对应的设计状况系数ψ=1.0，结构系数γ
=1.2；偶然组合（校核洪水位）取偶然状况对应的设计状况系数
d
ψ=0.85，结构系数γd=1.2。坝趾抗压强度极限状态的设计状况系数同前，结
构系数γd =1.3。
可靠度设计要求均采用作用（荷载）设计值和材料强度设计值。作用（荷载）标准值乘以作用（荷载）分项系数后的值为作用（荷载）设计值；材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值为材料强度设计值。本设计有关（荷载）作用的分项系数查表2-10得：自重为1.0；静水压力为1.0；渗透压力为1.2；浮托力为1.0；淤沙压力为1.2；浪压力为1.2。混凝土材料的强度分项系数为1.35；因大坝混凝土用90 d 龄期，大坝混凝土抗压强度材料分项系数取2.0；热扎Ⅰ级钢筋强度分项系数为1.15；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级为1.10。材料性能分项系数中，对于混凝土与岩基间抗剪强度摩擦系数
'
ck
f 为1.3，凝聚力
'
ck
c 为3.0。
上游坝踵不出现拉应力极限状态的结构功能极限值为0。下游坝基不能被压坏而允许的抗压强度功能极限值为4000kPa 。实体重力坝渗透压力强度系数α为0.25。
（二）非溢流坝剖面尺寸拟定
1．坝顶高程的确定。坝顶在水库静水位以上的超高 △h=h l +h z +h c
对于安全级别为Ⅱ级的坝，查得安全超高设计洪水位时为0.5 m ，校核洪水位时为0.4 m 。分设计洪水位和校核洪水位两种情况计算。
（1）设计洪水位情况
D 风区长度（有效吹程）为0.9kM ，v 0计算风速在设计洪水情况下取多年平均年最大风速的2倍为30m/s 。
①波高
81.930
30
90081.9300076.00076.02
3
1
2
12
12
0312
12
10
?
??=?
=-
-
）（
）（
g
v v gD v h l
=0.0076×0.7532×2.1407×91.7431=1.124（m ）
②波长
81.930
30
900
81.930331.0331.02
75
.31
2
15
.212
075.312
15
.210
?
??=?
=-
-
）
（
）（
g
v v gD v L
=0.331×0.2056×1.8384×91.7431=11.478（m ） ③波浪中心线至计算水位的高度：
L
H cth
L
h h l
z ππ22
=
因H ＞L ，cth
L
H
π2≈1
346
.0478
.11124.114.32
2
=?=
=
L
h h l z π（m ）
△h=1.124+0.346+0.5=1.97（m ） 坝顶高程=355+1.97=356.97（m ） （2）校核洪水位情况
D 风区长度为0.9km ，v 0计算风速在校核洪水位情况取多年平均年最大风速的1倍为15m/s 。
① 波高
81.915
15
90081.9150076.00076.0 2
3
1
2
12
12
0312
12
10
?
??=?
=-
-
）（
）（
g
v v gD v h l
=0.0076×0.7980×3.3970×22.9358≈0.473（m ）
②波长
81.915
15
90081.915
331.0331.0 2
75
.31
2
15
.21
2
075.312
15
.210
?
??=?
=-
-
）
（
）（
g
v v gD v L
= 0.331×0.2838×2.6607×22.9358=5.733（m ） ③波浪中心线至计算静水位的高度： 123
.0733
.5473
.014.32
2
=?=
=
L
h h l z π（m ）
△h=0.473+0.123+0.4=0.996（m ） 坝顶高程=356.3+0.996=357.296（m ）
取上述两种情况坝顶高程中的大值，并取防浪墙高度1.2m ，防浪墙基座高0.1m 并外伸0.3m ，则坝顶高程为
357.296-1.2-0.1≈356.0m 最大坝高为 356.0-326.0=30m
2．坝顶宽度。因该水利枢纽位于山区峡谷，无交通要求，按构造要求取坝顶宽度5m ，同时满足维修时的单车道要求。
3．坝坡的确定。根据工程经验，考虑利用部分水重增加坝体稳定，上游
坝面采用折坡，起坡点按要求为32
~
31
坝高，该工程拟折坡点高程为346.0m ，
上部铅直，下部为1：0.2的斜坡，下游坝坡取1：0.75，基本三角形顶点位于
坝顶，349.3m 以上为铅直坝面。
4．坝体防渗排水。根据上述尺寸算得坝体最大宽度为26.5m 。分析地基条件，要求设防渗灌浆帷幕和排水幕，灌浆帷幕中心线距上游坝踵5.3m ，排水孔中心线距防渗帷幕中心线1.5m 。拟设廊道系统，实体重力坝剖面设计时暂不计入廊道的影响。
拟定的非溢流坝剖面如图2-23所示。确定剖面尺寸的过程归纳为：初拟尺寸——稳定和应力校核——修改尺寸——稳定和应力校核，静过几次反复，得到满意的结果为止。该例题只要求计算一个过程。
（三）荷载计算及组合。
以设计洪水位情况为例进行稳定和应力的极限状态验算（其它情况略）。根据作用（荷载）组合表2-8，设计洪水情况的荷载组合包含：自重+静水压力+淤沙压力+扬压力+浪压力。沿坝轴线取单位长度1m 计算。
1．自重 将坝体剖面分成两个三角形和一个长方形计算其标准值，廊道的影响暂时不计入。
2．静水压力 按设计洪水时的上下游水平水压力和斜面上的垂直水压力分别计算其标准值。
3．扬压力 扬压力强度在坝踵处为γH1 ，排水孔中心线上为γ（H2+αH ），坝趾处为γH2。α为0.25，按图中4块分别计算其扬压力标准值
4．淤沙压力 分水平方向和垂直方向计算。泥沙浮重度为6.5kN/m3，内
摩擦角φs=18°。水平淤沙压力标准值为Psk=21
γsbhs2tg （45°- 2s
）。
5．浪压力 坝前水深大于21
波长（H ＞L/2）采取下式计算浪压力标准值：
Pwk=41
γwLm （hl+hz ） 荷载作用标准值和设计值成果如下表
（四）抗滑稳定极限状态计算
坝体抗滑稳定极限状态，属承载能力极限状态，核算时，其作用和材料性能均应以设计值代入。基本组合时γ
=1.0；ψ=1.0，γ
d
=1.2；f ＇
d=0.82/1.3=0.6308；c ＇d=600/3=200.00kP
γ0ψS （·）=γ0ψ（21γH 12 - 21
γH 22+P wk +P skh ）
=1×1×（4125.11-122.63+49.66+253.64）=4305.78（kN ）
d
γ1
R （·）=
d
γ1
（f ＇d ∑W+C ＇dA ）=2.11
（0.6308×7190.35+200.00×26.5
×1）
=2.11
（4535.67+5300.00）=8196.39（kN ）
由于4305.78kN ＜8196.39kN ，故基本组合时抗滑稳定极限状态满足要求。 偶然组合与基本组合计算方法类同，该例题省略。深层抗滑稳定分析省略。 （五）坝址抗压强度极限状态计算
坝趾抗压强度极限状态，属承载能力极限状态，核算时，其作用和材料性能均以设计值代入。基本组合时，γ0=1；ψ=1.0，γd =1.3；
γ0ψS （·）=γ0ψ)
6(2
B
M B
W ∑-∑（1+m 2）
=1.0×1.0（
2
5
.2619
.1907865
.2635
.7190?+
）（1+0.752）
=（271.33+163.00）1.5625=678.64kPa 对于坝趾岩基：
d
γ1
R （·）=
d
γ1
4000=3.11
×4000=3076.92kPa
由于678.64kPa ＜3076.92kPa ，故基本组合时坝址基岩抗压强度极限状态满足要求。
对于坝趾混凝土C10：
d
γ1 R （·）=
d
γ1
fckd/γm=0
.2100003
.11
?
=3846.15kPa
由于678.64kPa ＜3846.15kPa ，故基本组合时坝趾混凝土C10抗压强度极限状态满足要求。
《水工建筑物》 模拟试题（九） 一. 填空（20分） 1.考虑水平向地震影响时，作用于重力坝上的上游地震动水压力指向，下游地震动水压力指向 。而对于拱坝上的地震动水压力，考虑顺河向地震影响时沿向，指 向，考虑垂直河流向影响时沿方向，指向 为。 2.采用计算坝坡稳定时，不考虑孔隙压力影响，而采用法计算坝坡稳定时，则必须考虑孔隙压力影响，这主要是由于。 3.河岸溢洪道泄水槽当必须转弯时，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，由陡变缓时，采用连接，由缓变陡时，采用线连接。 4.平原水闸与两岸的连接建筑物结构型式，按其墙后填土高度大小，常采 用：、、、几种。 二. 解释概念（4×5=20分） 1.拱冠梁 2.水平拱效应 3.斜底法 4.导流堤式取水枢纽 三. 判断题（2*5=10分。认为正确则在（）内画+，否则画-） 1. 作用在拱坝上的温度荷载，沿坝体厚度可分为均匀温度变化、等效线性温差和非线性温差，应力计算时，一般需同时考虑三者对坝体应力的影响。（） 2.计算土石坝的坝坡稳定时，按最不利的情况考虑地震惯性力的方向，其水平地震惯性力恒指向坝外，竖向地震惯性力或者铅直向上，或者铅直向下。（）
3.采用拟静力法计算水工建筑物的某一分部的地震惯性力时，重力坝与拱坝有相同形式的计算公式。（） 4.从改善受力角度考虑，当山体中水平地应力较大时，水工隧洞的轴线应尽量与较大的地应力方向一致，并采用高宽比较小的断面形式。（） 5.平原水闸消力池深的最不利情况常发生于闸后水跃的跃前水深与跃后水深差值最大的情况，而池长的最不利情况则常发生于水闸下泄最大流量的情况。（） 四. 看图分析简答题（26分） 1. 写出图1所示重力坝坝底任一点x处主应力σ1、σ2的计算步骤。（3+3+2=8分） 图 1 图1 重力坝剖面 2. 绘出如图2（a）、（b）所示拱坝水平拱圈上地震惯性力的分布图形，并表示出方向（方位和指向）。（3+3=6分） 图2 拱坝水平拱圈（a）受顺河向地震影响；（b）受垂直河流向地震影响 3. 均质土坝坝坡滑裂面如图3所示，画出稳定计算时需要考虑渗流力的区域。（2+2+2=6分）
水工建筑物课程设计 ——重力坝 ：武亮 学号： 2011101812 班级： 11水利水电工程（本）04 指导老师：洁
目录 一、原始资料(数据) (2) 二、坝体剖面拟定 (3) 三、稳定分析 (5) 四、应力分析 (13) 五、溢流坝面设计 (15) 六、细部构造设计 (17) 七、地基处理设计 (19) 附录1：参考资料 (21) 附录2：坝体剖面图 (21)
一、原始资料(数据) 某枢纽以发电为主，兼顾防洪灌溉。水库建成后，还可以提高下游二个水电站的出力和发电量。该工程坝型为混凝土重力坝。 1、水库特征： 1.1、水库水位： ①正常蓄水位—349米 ②设计洪水位—349.9米 ③校核洪水位—350.4米 1.2、下泄流量及相应下游水位：①千年一遇洪水的下泄流量13770s m 3，相应下游水位271.90米；②五千年一遇洪水的下泄流量15110m 3，相应下游水位27 2.63米 1.3、库容：总库容为17.9亿立方米 考虑开挖后，坝基面高程269m 2、综合利用效益： 2.1、装机容量20万千瓦，年发电量7.4亿度。 2.2、防洪：可将千年一遇洪峰流量以18200s m 3削减至13770s m 3；可将五千年一遇洪峰流量从21200s m 3削减至15110m 3；可灌溉农田30万亩；此外还可改善航运条件，库区可从事养殖。 3、自然条件： 3.1、地形：坝址位于峡谷出口段，左岸地势较低，山坡较缓；右岸地势较高，山坡较陡。 3.2、地质：坝址出露岩层为志留系圣母山绿色含砾片岩。岩性坚硬完整，新鲜岩石饱和极限抗压强度在60-80Mpa 以上，坝上游坡角为绢云母绿泥石英片岩, 饱和极限抗压强度为30-40 Mpa 。 坝基坑剪断摩擦系数f 经野外试验及分析研究确定为1.0-1.1；坝基坑抗剪断凝聚力为0.6-0.8 Mpa 。 3.3、水文地质：坝址水文地质较简单。相对不透水层埋藏深度一般在35米以，
《水工建筑物》习题 1 绪论 2 岩基上的重力坝 3 拱坝 4 土石坝 5 水闸 6 河岸溢洪道 7 水工隧洞 8 过坝建筑物及渠系建筑物 9 水利枢纽布置设计 10 水利工程管理
1 绪论 1、填空题： （1）组成水库枢纽的“三大件”包括、和等类型建筑物。 2、判断题： （1）所谓水利工程，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。（） 3、问答题： （1）简述水工建筑的特点。 （2）为什么要对水利枢纽和水工建筑物进行分等分级？分级的根据是什么？如何分级？ （3）何为水利枢纽？何为水工建筑物？ （4）水利枢纽由哪些建筑物组成？ （5）水工建筑物按其作用分为哪几种类型？是什么？ 2 岩基上的重力坝 1、填空题： （1）重力坝按其结构型式分类，可分为、和三种。 （2）若已形成从坝顶到坝基不透水层及从左岸到右岸不透水层的防渗帷幕和排水系统。这样的坝体，上下游坝面利地基面、横缝、空腹既是边界、又是边界；由于实体、宽缝、空腹重力坝的坝基结构不同，导致其扬压力作用和不同。 （3）重力坝岩基渗流危害性有①、②或、③、，④等。采用的措施是：。 （4）扬压力对重力坝的和均不利。重力坝主要依靠自重满足和要求 （5）重力坝坝基岩体若坚固完整且抗渗能力强，其地基采用降低扬压力，若节理裂隙发育常采用降低扬压力。 （6）岩基中的软弱岩体分为原生型和构造型两大类，其共同特性是透水性很小，
属弱透水或不透水岩体，其防渗措施是。 （7）混凝土重力坝控制坝基渗流的目的，有控制、和大小，一般是控制。 2、判断题： （1）重力坝的基本剖面是三角形是因为考虑施工方便。（） 3、单择题： （1）因为作用于重力坝上游面的水压力呈( )分布，所以其基本剖面是三角形。 a、三角形； b、矩形 c、梯形； d、弧形。 4、多项选择题： （1）重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿( )抗滑稳定的安全性能。 a、坝基面 b、坝体内的层面 c、地基深层软弱结构面 d、坝体下游面坡 5、问答题： （1）水工建筑物按其作用分为哪几种类型？是什么？ （2）重力坝的工作原理 （3）重力坝的工作特点有哪些？ （4）作用于重力坝上的荷载有哪些？何为计算荷载的标准值？何为设计值？为什么要进行荷载组合？ （5）如何对作用重力坝上的荷载进行组合？ （6）用材料力学法进行重力坝应力分析做了哪些基本假设？ （7）为什么要对坝体混凝土进行分区？ （8）简述溢流重力坝的消能型式、消能原理及适用条件。 （9）DL5108-1999重力坝设计规范要求抗滑稳定分析需验算哪些作用组合？提高坝体抗滑稳定性的工程措施有哪些？ 3 拱坝 1、填空题： （1）一般情况下，气温低于封拱温度时，对拱坝坝体应力利，但对坝肩稳定利。 2、判断题： （1）拱坝的超载能力高是由于坝体厚度较薄、材料均匀性好。（） 3、单择题： （1）双曲拱坝是指坝体在（）方向上呈拱形。 a、水平； b、铅直； c、水平和铅直； d、a与b和c均不对。 4、多项选择题： （1）工程中常用的拱坝应力分析方法有( )。 a、拱梁法 b、拱冠梁法 c、纯拱法 d、材料力学法 5、问答题： （1）拱圈的中心角大小对拱的应力有什么影响？ （2）如何进行拱坝的布置？它有哪些步骤？
《水工建筑物》课程测验作业 及课程设计 一.平时作业 (一)绪论 1、我国的水资源丰富不？开发程度如何？解决能源问题就是否应优先开发水电？为什么？ 我国水资源总量丰富,但人均拥有量少,所以应选不丰富。 我国水资源开发利用程度接近25%,从全国而言,不完全一样,呈现“北高南低”,南方特别就是西南,水资源丰富而利用量少,利用程度低,而北方尤其就是西北干旱地区与华北地区利用程度高。 解决能源问题应优先开发水电,因为水能在可再生能源中就是开发技术最成熟,开发经验最丰富,发电成本最经济。 2、什么就是水利枢纽？什么就是水工建筑物？与土木工程其她建筑物相比,水工建筑物有些什么特点？ 水利枢纽就是修建在同一河段或地点,共同完成以防治水灾、开发利用水资源为目标的不同类型水工建筑物的综合体。 水工建筑物就是控制与调节水流,防治水害,开发利用水资源的建筑物。 水工建筑物特点: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、水工建筑物有哪几类？各自功用就是什么？ 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,排放泥沙与冰凌,或为人防、检修而放空水库等,以保证坝与其她建筑物的安全。如溢流坝、溢洪道、隧洞。 输水建筑物:为灌溉、发电与供水的需要,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:就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。 整治建筑物(改善河道水流条件、调整河势、稳定河槽、维护航道与保护河岸)。 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)。 4、河川上建造水利枢纽后对环境影响如何？利弊如何？人们应如何对待？ 河流中筑坝建库后上下游水文状态将发生变化。上游水库水深加大,流速降低,河流带入水库的泥沙会淤积下来,逐渐减少水库库容,这实际上最终决定水库的寿命。较天然河流大大增加了的水库面积与容积可以养鱼,对渔业有利,但坝对原河鱼的回游成为障碍,任何过鱼设施也难以维持原状,某些鱼类品种因此消失了。水库调蓄的水量增加农作物灌溉的机会;但水温可能不如原来情况更适应作物生长。此外,库水化学成分的改变,营养物质浓集导致水的异味或缺氧等,也会对生物带来影响。 人们应该充分考虑生态等因素及影响,合理开发河流。
第二章重力坝 学习要求 目的： 1.掌握混凝土重力坝的特点和类型，国内外发展概况和趋势。 2.掌握重力坝的荷载及其计算方法，荷载组合。 3.理解重力坝稳定的概念及影响因素，掌握重力坝的稳定分析方法、安全系数指标的选用 及评价，提高稳定性的工程措施。 4.掌握重力坝应力分析的目的和内容，应力分析方法，材料力学法及其应力控制标准，了 解影响坝体应力分布的主要因素，（地基变形和施工方法等）及影响范围和程度。 5.理解拟定重力坝剖面的基本原理，掌握非溢流重力坝的基本剖面及实用剖面的拟定和溢 流重力坝的剖面的拟定方法；溢流重力坝的下游消能方式的选择； 四种泄水消能方式的特点，运用条件。 6.了解重力坝对材料的要求，建筑材料的种类特性及使用条件；坝体断面混凝土标号的分 区。掌握重力坝的细部构造要求，坝缝、止水；坝身排水、廊道的布置及溢流重力坝坝顶的 构造等。 7.了解重力坝对地基的要求；掌握坝基处理的开挖、灌浆（固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌 浆）及排水设计要求；坝基软弱破碎带的处理。 重点： 1.混凝土重力坝的工作原理和特点，设计要求，分类。 2.重力坝的荷载及其计算方法。 3.重力坝的稳定分析方法。 4.重力坝应力分析的材料力学法及其应力控制标准。 5.非溢流重力坝的基本剖面及实用剖面的拟定；溢流重力坝的剖面的拟定。 6.重力坝的细部构造要求，重力坝对材料的要求，溢流重力坝坝顶的构造。 7.固结灌浆、帷幕灌浆、坝基排水。 难点： 1.混凝土重力坝的设计要求和类型。 2.扬压力的计算，重力坝的荷载组合。 3.重力坝稳定的概念及影响因素，安全系数指标的选用及评价。 4.坝体边缘应力的计算。 5.拟定重力坝剖面的基本原理，溢流重力坝的剖面的拟定。 6.重力坝的细部构造要求，溢流重力坝坝顶的构造。 7.固结灌浆、帷幕灌浆。 学习要点 章节学习内容： 1.混凝土坝的类型，国内外发展概况和趋势。 2.重力坝的工作原理和特点，以及其优缺点。 3.重力坝的荷载及其计算方法（包括自重、水压力、扬压力、浪压力、冰压力、土压力、 泥沙压力、地震荷载等），荷载组合的概念及确定。 4.重力坝的稳定分析。稳定的概念及影响因素，稳定分析方法、安全系数指标的选用及评
、填空题（每空1分.共计24 分） 1、枢纽中的水工建筑物根据所属等别及其在工程中的总要性和作用分为五级。 2.重力坝的稳定分析目的是检验重力坝在各种可能荷载组合情况下的稳定安全度 3.重力坝的基本剖面一般指在主要荷载作用下.满足坝基面稳定强度控制条件的最小三角形剖面。 4?当拱坝厚高比（T B/H）小于时.为薄壁拱坝；当厚高比（T B/H）大于时.为____ 重力拱坝 5. 土石坝渗流分析内容包括确定浸润线位置确定渗流的主要参数（流速和坡降）、 确定渗透流量 6.水闸是由闸室上游连接段下游连接段组成。 7.按照闸墩与底板的连接方式.闸室底板可分为整体式底板和分离式底板。 &闸底板结构计算?对相对紧密度Dr^￡非粘性土地基或粘性土地基可采用 弹性地基梁法。 10.非粘性土料的压实程度一般用相对密度表示。() 答案：正确
9.正槽溢洪道由引水渠控制段泄槽、出口消能段和尾水渠组成。 、判断题（每小题1分.共10分） 1、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。（）答案：正确 2.溢流重力坝设计中动水压力对坝体稳定有利。（）答案：正确 3.如果拱坝封拱时混凝土温度过高.则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。（ 答案：错误 4、心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部.有时稍偏向上游.以便同防浪墙相连接.通常采用 透水性很小的粘性土筑成。（）答案：正确 5.水闸闸室的稳定计算方法与重力坝相同均是取一米的单宽作为荷载计算单元。 答案：错误 6.重力坝的上游坝坡n=0时.上游边缘剪应力的值一定为零。（）答案：正确 7.深式泄水孔的超泄能力比表孔的超泄能力大。答案：错误 &底部狭窄的V形河谷宜建单曲拱坝。（）答案：错误 9 .土石坝的上游坝坡通常比下游坝坡陡。（答案：错误 10.非粘性土料的压实程度一般用相对密度表示。() 答案：正确
第一章绪论 1．我国人均水资源约为世界水资源的 1/4 2．河道常用的防洪体系为上拦、下排、两岸分滞； 3．水利工程按所承担的任务可分河道整治与防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供水和排水工程、航运工程； 4.水工建筑物按用途可分为挡水建筑物；泄水建筑物；输水建筑物；取水建筑物；整治建筑物；专门建筑物； 5．水工建筑物按使用时间可分为永久性建筑物；临时性建筑物； 6．组成水库枢纽的“三大件”包括拦河坝、溢洪道和、取水建筑物；等类型建筑物。 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，以达到除害兴利的目的而修建的工程。 2．水利枢纽 3．水工建筑物 4．水利事业 1．我国地大物博，河流众多，是一个水资源充沛的国家。√ 2．我国的水资源分布情况大体是南涝北旱的局面√ 3．水工建筑物的级别越高所采用的洪水重现期越短× 4．所谓水利工程，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。√ 第二章重力坝 1.重力坝是指主要依靠坝体自重所产生的抗滑力来维持稳定的挡水建筑物。其坝轴线一般为直线，垂直于坝轴线方向设横缝，将坝体分成若干个坝段，每一个坝段相当于固接于地基上
的悬臂梁。 2.重力坝按坝高可分为低坝（坝高＜30m）、中坝（30m ≤坝高≤70m）、高坝（70m＜坝高）三类。按泄水条件可分为溢流重力坝、非溢流重力坝。按坝体结构形式可分为实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝和宽缝填渣坝。 3.重力坝承受的主要荷载是呈三角形分布的静水压力；控制坝体剖面尺寸的主要指标是稳定；强度要求重力坝的基本剖面是三角形。 4.非溢流坝的坝顶或防浪墙顶必须高出库水位，其高出库水位的高度为： △h=h l+hz+hc,其中h l表示半个波浪高度，hz表示波浪中心线距静水位的高度，hc表示安全加高。 5.地震烈度表示地震对建筑物的影响程度。烈度越大，表示对建筑物的破坏越大，抗震设计要求越高。 6.按承载能力极限状态设计时，应考虑荷载的基本组合和偶然组合两种作用效应组合。 7.按正常使用极限状态设计时，应考虑荷载的长期组合和荷载的短期组合两种作用效应组合。 8.溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物。因此，坝体剖面设计时除满足稳定和强度要求外，还要满足泄水的要求，同时要考虑下游的消能问题。 9.溢流坝的溢流面由顶部的曲线段、中间的直线段、底部的反弧段组成。 10.单宽流量的大小是溢流坝设计中一个很重要的控制指标。如果单宽流量越大，对消能防冲不利，但对枢纽布置有利。 11.溢流坝段的横缝有两种布置方式。其中，横缝布置在闸墩中间时，相邻坝段产生的不均匀沉陷不影响闸门启闭，但闸墩厚度较大。另一种形式，横缝布置在溢流孔中间，闸墩比较薄，但受地基不均匀沉陷的影响大。
水工建筑物网上作业题参照答案 绪论参照答案 一、填空题 1、等、级 2、五等，5级 3、防洪工程、灌溉排水工程或称农田水利工程、水力发电工程、供水和排水工程、航道及港口工程、环境水利工程 4、单一安全系数法，分项系数极限状态法 二、判断并改错，对画√，错画×，并改对的 1、√ 2、Χ 三、名词解释 水工建筑物：为了满足防洪规定，获得发电、航运等方面效益，需要在河流适本地段修建不同类型建筑物，用来控制和分派水流，这些建筑物统称为水工建筑物 水利枢纽：是由不同类型水工建筑物构成综合体称。 水利工程：是指对自然界地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目而修建工程。 四、问答题 1、答：挡水建筑物（拦河坝）、泄水建筑物（溢流坝）、输水建筑物（渠道）、取(引)水建筑物（进水闸）、整治建筑物（丁坝）、专门建筑物（船闸） 2、答：水利工程按其对水作用分为：蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化和污水解决工程等。 3、答：（1）工作条件复条；（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 重力坝 参照答案 一、填空题 1、挡水、泄水 2、波高、波长、波浪中心线超过静水位高度 3、剩余推力法、被动抗力法、等安全系数法 4、沉降缝、温度缝、施工缝 5、实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝 6、挡水重力坝和泄水重力坝
7、混凝土重力坝和浆砌石重力坝 8、顶部曲线段，中间直线段和下部反弧段 9 底流消能、挑流消能、面流消能和戽流消力 10升温期、降温期、稳定期 二、判断并改错，对画√，错画×，并改对的 1、√ 2、× 3、√ 4、× 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、× 10 √ 11、√ 三、名词解释 重力坝：是依托坝体自重满足稳定和强度规定大体积混凝土挡水建筑物。 扬压力：在上下游水位差作用下，地基里产生渗入水流对建筑物基底面产生垂直向上渗入水压力称为扬压力，涉及浮托力和渗入压力两某些。 重力坝基本剖面：重力坝在坝体自重、静水压力和扬压力三项荷载作用下，满足稳定和强度规定并使工程量最小三角形剖面。 重力坝实用剖面：在重力坝基本剖面基本上，依照交通和运营管理等需要，修订完善重力坝剖面。 四、问答题 1、答：重力坝在水压力及其他荷载作用下必须满足稳定和强度规定： 稳定规定：重要依托坝体自重产生抗滑力来抵抗水平水压力等荷载产生滑动力。 强度规定：依托坝体自重产生压应力来抵消由于水压力等荷载所产生拉应力来满足。 2、答：（1）将坝上游面做成倾向上游，运用坝面上水重来提高坝抗滑稳定性。 （2）采用有利开挖轮廓线：开挖坝基时，将坝踵高程减少，使坝基面倾向上游；当岩基比较结实时，可开挖成锯齿状，形成局部倾向上游斜面， （3)设立齿墙：可在坝踵部位设立齿墙，切断较浅软弱面 （4）抽水办法：当下游水位较高，坝体承受浮托力较大时，可考虑在坝基面设立排水系统，定期抽水以减少坝底浮托力。 （5）加固地基：涉及帷幕灌浆、固结灌浆以及断层、软弱夹层解决等将某些坝段或整个坝体横缝进行局部或所有灌浆，以增强坝整体性和稳定性。 （6）预加应力办法：在接近坝体上游面，采用深孔锚固高强度钢索，并施加预应力。 3、答：廊道作用有：帷幕灌浆、排水、观测、检查和交通。 4、答：重力坝特点有：（1）安全可靠；（2）对地形、地质条件适应能力强；（3）枢纽泄洪问题容易解决；（4）便于施工导流；（5）施工以便；（6）构造作用明确；（7）坝体剖面尺寸大，材料用量多；（8）坝体应力较低，材料强
水工建筑物形成性考核册 作业1 说明：本次作业覆盖绪论和重力坝部分容。 一、判断题（每小题2分，共16分） 1．所谓水利工程，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。( √) 2．挡水建筑物的作用是拦截河流，形成水库或雍高水位。如：各种材料和类型的坝和水闸；以及为防御洪水或阻挡海潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。(√) 3．输水建筑物的作用是用以宣泄多余水量、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。( X ) 4.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。( √) 5．重力坝的工作原理是在水压力及其它荷载的作用下，主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求。( √) 6. 重力坝的坝体自重是维持大坝稳定的主要荷载，包括建筑物及其永久设备的重量。( √) 7．坝基设有防渗帷幕和排水幕的实体重力坝，可以减少坝基面上的浮托力。( √) 8．重力坝的基本剖面呈三角形是因为考虑施工方便。( X ) 二、单项选择题（每小题2分，共18分） 1．用以拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物称为( A )。 a、挡水建筑物 b、泄水建筑物 c、整治建筑物 d、输水建筑物 2. 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安全的建筑物，称为( B )。 a、挡水建筑物 b、泄水建筑物 c、整治建筑物 d、输水建筑物 3．为满足灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物，称为(D )。
a、泄水建筑物 b、输水建筑物 c、整治建筑物 d、专门建筑物 4．用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷的建筑物，称为( C )。 a、挡水建筑物 b、泄水建筑物 c、整治建筑物 d、输水建筑物 5．地球上人类可以利用的淡水总量约为( D )亿km3。 a、15 b、 3.78 c、 2.5 d、0.38 6．我国水能资源极其丰富，河川水能资源的理论蕴藏量高达( A )亿kW。 a、 6.76 b、 3.78 c、 2.5 d、0.38 7．将重力坝相邻坝段间的横缝部分地拓宽而形成的坝，即为(A )。 a、宽缝重力坝 b、碾压式重力坝 c、空腹重力坝 d、实体重力坝 8．在重力坝的底部沿坝轴线方向设置大尺寸的空腔，即为( A )。 a、宽缝重力坝 b、碾压式重力坝 9．用水泥含量比较低的超干硬性混凝土，经碾压而成的混凝土坝称为( B )。 a、宽缝重力坝 b、碾压式重力坝 c、空腹重力坝 d、实体重力坝 三、多项选择题（每小题2分，共14分） 1.水利工程的根本任务是( BC )。 a、防洪 b、兴水利 c、除水害 d、灌溉、发电 2．水利水电枢纽工程按其( ABCD )为五等。 a、规模 b、作用 c、效益 d、在国民经济中的重要性 3．水利枢纽中的水工建筑物按其所属枢纽工程中的（ABC ）分为五级。 a、等别 b、作用 c、规模 d、重要性 4．组成水库枢纽的“三大件”包括( ABC )等三类建筑物。
一、填空题（每空1分，共计24分） 1、枢纽中的水工建筑物根据所属等别及其在工程中的总要性和作用分为五级。2．重力坝的稳定分析目的是检验重力坝在各种可能荷载组合情况下的稳定安全度。3．重力坝的基本剖面一般指在主要荷载作用下，满足坝基面稳定和强度控制条件的最小三角形剖面。 4．当拱坝厚高比（T B/H）小于0.2时，为薄壁拱坝；当厚高比（T B/H）大于0.35时，为重力拱坝。 5．土石坝渗流分析内容包括确定浸润线位置、确定渗流的主要参数（流速和坡降）、确定渗透流量。 6．水闸是由闸室、上游连接段和下游连接段组成。7．按照闸墩与底板的连接方式，闸室底板可分为整体式底板和分离式底板。8．闸底板结构计算，对相对紧密度Dr>0.5的非粘性土地基或粘性土地基可采用弹性地基梁法。 9．正槽溢洪道由引水渠、控制段、泄槽、出口消能段和尾水渠组成。 二、判断题(每小题1分，共10分) 1、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。( ) 答案：正确 2．溢流重力坝设计中动水压力对坝体稳定有利。( ) 答案：正确 3．如果拱坝封拱时混凝土温度过高，则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。( ) 答案：错误 4、心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部，有时稍偏向上游，以便同防浪墙相连接，通常采用透水性很小的粘性土筑成。( ) 答案：正确 5. 水闸闸室的稳定计算方法与重力坝相同均是取一米的单宽作为荷载计算单元。( ) 答案：错误 6. 重力坝的上游坝坡n=0时，上游边缘剪应力的值一定为零。( ) 答案：正确 7．深式泄水孔的超泄能力比表孔的超泄能力大。( ) 答案：错误 8．底部狭窄的V形河谷宜建单曲拱坝。( ) 答案：错误 9．土石坝的上游坝坡通常比下游坝坡陡。( ) 答案：错误
中央广播电视大学人才培养 模式改革与开放教育试点 水工建筑物 形成性考核册 学生姓名： 学生学号： 分校班级： 中央广播电视大学编制
绪论 一、判断题: 1．所谓水利工程，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。( ) 2．挡水建筑物的作用是拦截河流，形成水库或雍高水位。如：各种材料和类型的坝和水闸；以及为防御洪水或阻挡海潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。( ) 3．输水建筑物的作用是用以宣泄多余水量、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。( ) 4. 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。( ) 二、单项选择题： 1．用以拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物称为( )。 a、挡水建筑物 b、泄水建筑物 c、整治建筑物 d、输水建筑物 2. 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安全的建筑物，称为( )。 a、挡水建筑物 b、泄水建筑物 c、整治建筑物 d、输水建筑物 3．为满足灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物，称为( )。 a、泄水建筑物 b、输水建筑物 c、整治建筑物 d、专门建筑物 4．用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、
湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷的建筑物，称为( )。 a、挡水建筑物 b、泄水建筑物 c、整治建筑物 d、输水建筑物 5．地球上人类可以利用的淡水总量约为( )亿km3 a、15 b、 3.78 c、 2.5 d、0.38 6．我国水能资源极其丰富，河川水能资源的理论蕴藏量高达( )亿kW a、 6.76 b、 3.78 c、 2.5 d、0.38 三、多项选择题: 1. 水利工程的根本任务是( )。 a、防洪 b、兴水利 c、除水害 d、灌溉、发电 2．水利水电枢纽工程按其( )为五等。 a、规模 b、作用 c、效益 d、在国民经济中的重要性 3．水利枢纽中的水工建筑物按其所属枢纽工程中的（）分为五级。 a、等别 b、作用 c、规模 d、重要性 4．组成水库枢纽的“三大件”包括( )等三类建筑物。 a、挡水建筑物 b、泄水建筑物 c、整治建筑物 d、引水建筑物 四、问答题： 1．简述水工建筑物的特点。 2．何为水利枢纽? 何为水工建筑物? 3. 为什么要对水利枢纽及水工建筑物进行分等分级？如何进行分等分级？
东北农业大学网络教育学院 水工建筑物网上作业题 绪论 一、填空题 1、为了将工程安全和工程造价合理地统一起来，首先应对水利枢纽分_______，然后对枢纽中的建筑物分_______。 2、根据水利水电工程的分等分级指标，将水利水电工程分为等，工程中的水工建筑物分为级， 3、水利工程按其承担的任务可以分为、、、、、等 4、我国水工设计规范规定，设计时一定要保持有安全储备，设计方法有和。 二、判断并改错，对的画√，错的画×，并改正确 1、二等水利枢纽中只能含2级以下主要建筑物和次要建筑物。 2、水利水电枢纽工程的等级按其在国民经济中的作用划分。 三、名词解释 水工建筑物 水利枢纽 水利工程 四、问答题 1、水工建筑物按其作用分类可分为哪几种？各举1例？ 2、水利工程按其对水的作用可分哪几种？ 3、水工建筑物的特点（也是水利工程的特点）有哪些？ 重力坝 一、填空题 1、溢流重力坝既是_ __ _ 建筑物又是 _ _建筑物。 2、波浪三要素是指_ _、_ _ 和_ _。 3、刚体极限平衡法分析重力坝深层抗滑稳定的三种方法分别是 _ _、_ _和 _ _。 4、重力坝的缝按作用分有_ _缝、 _缝和 _ _缝三种。 5、重力坝按构造不同可分为、、三种。 6、重力坝按作用分可分和两种。 7、重力坝按筑坝材料分可分为和两种。 8、泄水重力坝的溢流面由、和三部分组成。 9溢流重力坝的消能方式有_ _、_ _、_ _和 __ _四种。 10重力坝坝体温度变化过程分 _期、_ _期和_ _期三个阶段。 二、判断并改错，对的画√，错的画×，并改正确 1、浪压力在静水位处强度最大。 2、对混凝土重力坝的坝体混凝土进行分区是为了施工方便。 3、扬压力会减小重力坝对坝基面的有效重量，对坝体稳定有利。 4、地基约束引起的应力常引起表面裂缝，故对重力坝而言危害不大。 5、检修闸门的工作条件是在静水中启闭。 6、为了避免坝体开裂重力坝沿坝轴线方向每隔一定距离设置一道横缝。 7、单宽流量越大，溢流孔口净宽愈小，溢流坝长度和配套工程量也愈小，因此选择单宽流量愈大愈好。 8、工作闸门是用来控制下泄流量的，要求能在动水中启闭。 9、重力坝的分缝内均应设键槽，槽面尽量与主应力方向平行或垂直，以减小缝面剪力。 10当下游尾水深低于跃后水深时，应降低护坦高程或采用组合式消力池。 11、重力坝表面裂缝主要是坝体内外温差引起的。 三、名词解释 第1页
重力坝 一、重力坝的工作原理及特点 1、重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足： A 、稳定要求：主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足。 B 、强度要求：依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所产 生的拉应力来满足。 2、重力坝的类型： （1）按构造不同分为：实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝和预应力重力坝。 （2）按作用可以分：溢流重力坝，非溢流重力坝。 （3）按筑坝材料的不同分为：混凝土重力坝和浆砌石重力坝。 二，重力坝的荷载组合 基本组合1：正常蓄水位情况，作用包括：①②③④⑤ 基本组合2：防洪高水位情况，作用包括：①②③④⑤⑦ 基本组合3：冰冻情况，作用包括：①②③④⑥ 偶然组合1：校核洪水位情况，作用包括：①④⑧⑨⑩⑾ 偶然组合2：地震情况，作用包括：①②③④⑤⑿ 重力坝按极限状态设计时一般要考虑四种承载能力极限状态：①坝趾抗压强度极限状态②坝体与坝基面的抗滑稳定极限状态③坝体混凝土层面的抗滑稳定极限状态④基岩有薄弱层时坝体连同部分坝基的深层抗滑稳定极限状态。 三 重力坝的抗滑稳定分析 沿坝基面的抗滑稳定分析 重力坝失稳破坏的机理：首先坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区，随后在坝址处基岩和胶结面出现局部区域的剪切屈服，进而屈服范围逐渐增大并向上游延伸，最后形成滑动通道，导致大坝的整体失稳。 （一）抗剪强度公式： （1）当接触面呈水平时，其抗滑稳定安全系数 )(∑-=U W f K S S /∑P （2）当接触面倾向上游时，其抗滑稳定安全系数 ∑∑∑∑-+-= ββββsin cos )sin cos (W P P U W f K S （二）抗剪断公式： ∑∑'+-'= P A c U W f K S )(
第一章绪论习题 第二章水工建筑物设计综述习题 一、填空 1.一般水工建筑物按用途可分为_____、_____、_____、_____和 _____五大类。 2.水力发电的两个基本要素是、。 3.水工建筑物按使用时间可分为、。 4.专门水工建筑物按用途可分为_____、_____、_____、_____和 _____五大类。 5.水利事业的范围很广，按目的和采用的工程措施可分为： ______、______、______、______、城市给水排水、水产养殖和水利环境保护七大相关部门。 6.我国水资源总量为_____万亿m3，在世界各国中居第____位。 7.我国目前最主要的四大水问题分别是______、_______、_______和水污染。 8.根据水利部颁布的规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），将水利水电枢纽工程根据其_______、_______及在国民经济中的重要性划分为____等。 9.根据水利部颁布的规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），将枢纽工程中的永久性水工建筑物根据其和 划分为____级；将枢纽工程中的临时性水工建筑物划分为____级。 10.根据2004年10月4日最新的普查结果，我国水力资源理论蕴藏量达到_______亿千瓦。 二、名词解释 1、水利工程 2、水利枢纽 3、水工建筑物 三、论述题 1.什么是水工建筑物？与其它建筑物相比，水工建筑物有些什么特
点？ 2.水利枢纽及水工建筑物为什么要分等分级？分等分级的依据是什么？ 3.与火电站相比，水电站有哪些特点？ 4.水工建筑物有哪几类？各自功用是什么？ 第三章岩基上的重力坝习题 一、填空题 1.重力坝是指。其坝轴线一般为直线，垂直于坝轴线方向设，将坝体分成若干个坝段，每一个坝段相当于固接于地基上的。 2.坝高是指之间的高度。 3.重力坝按坝高可分为、、三类；按泄水条件可分为、；按坝体结构型式可分为、、、和。 4.重力坝承受的主要荷载是、、这三项荷载，控制坝体剖面尺寸的主要指标是、，重力坝的基本剖面是形。 5.挑流消能一般适用于基岩较坚固的。挑射角度一般为20°～25°，若挑射角度加大，增大，且加深。 6.非溢流坝的坝顶或防浪墙顶必须高出库水位，其高出库水位的高度为：△h=h L+hz+hc，其中h L表示，hz表示，hc表示。 7.按承载能力极限状态设计时，应考虑和两种作用效应组合。 8.按正常使用极限状态设计时，应考虑和两种作用效应组合。 9.溢流坝既是，又是。因此，坝体剖面设计时除满足稳定和强度要求外，还要满足的要求，同时要考虑下游的消能问题。 10.溢流坝的溢流面曲线由顶部的、中间的、底部的组成。 11.不设闸门时，溢流坝的坝顶高程等于水库的水位。
一、非溢流坝设计 （一）、初步拟定坝型的轮廓尺寸 (1)坝顶高程的确定 ①校核洪水位情况下： 波浪高度2h l=0.0166V5/4D1/3=0.0166×185/4×41/3=0.98m 波浪长度2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×0.980.8=10.23m 波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×0.982/10.23=0.30m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.3m 坝顶高出水库静水位的高度△h =2h l+ h0+ h c=0.98+0.30+0.3=1.58m 校 ②设计洪水位情况下： 波浪高度2h l=0.0166(1.5V)5/4D1/3=0.0166×(1.5×18)5/4×41/3=1.62m 波浪长度2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×1.620.8=15.3m 波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×1.622/15.3=0.54m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.4m =2h l+ h0+ h c=1.62+0.54+0.4=2.56m 坝顶高出水库静水位的高度△h 设 ③两种情况下的坝顶高程分别如下： 校核洪水位时：225.3+1.58=226.9m 设计洪水位时：224.0+2.56=226.56m 坝顶高程选两种情况最大值226.9 m，可按227.00m设计，则坝高227.00-174.5=52.5m。 (2)坝顶宽度的确定 本工程按人行行道要求并设置有发电进水口，布置闸门设备，应适当加宽以满足闸门设备的布置，运行和工作交通要求，故取8米。 (3)坝坡的确定 考虑到利用部分水重增加稳定，根据工程经验，上游坡采用1：0.2，下游坡按坝底宽度约为坝高的0.7～0.9倍，挡水坝段和厂房坝段均采用1：0.7。 (4)上下游折坡点高程的确定 理论分析和工程实验证明，混凝土重力坝上游面可做成折坡，折坡点一般位于1/3~2/3坝高处，以便利用上游坝面水重增加坝体的稳定。 根据坝高确定为52.5m，则1/3H=1/3×52.5=17.5m，折坡点高程=174.5+17.5=192m；2/3H=2/3×52.5=35m，折坡点高程=174.5+35=209.5m，所以折坡点高程适合位于192m~209.5m之间，则取折坡点高程为203.00m。挡水坝段和厂房坝段的下游折坡点在统一高程216.5m处。 (5)坝底宽度的确定 由几何关系可得坝底宽度为T=（203-174.5）×0.2+8+(216.5-174.5)×0.7=43.1m
第二章 复习思考题 1.结合重力坝的工作条件，分析其优缺点 2.重力坝设计必须包括哪些主要内容？ 3.为什么扬压力对重力坝的应力及稳定均不利？ 4.画图表示岩基上混凝土实体重力坝设置了封闭的灌浆帷幕、排水孔幕的布置和抽排水设施时的扬压力图形。 5.为什么要进行荷载组合？什么是基本荷载和基本荷载组合，什么是特殊荷载和特殊荷载组合？ 6.重力坝抗滑稳定计算公式有哪几种？试比较各公式的基本理论、优缺点和适用条件。 7.提高重力坝抗滑稳定性有哪些措施？ 8.重力坝应力分析的目的是什么？ 9.重力坝应力分析的材料力学有哪几条基本假定？ 10.用材料力学法计算重力坝应力，其强度标准是什么？ 11.重力坝为什么要分缝？需要分哪些缝？ 12.纵缝有哪几种？各有什么优缺点？ 13.廊道有哪些作用？如何确定各种用途廊道的形式、尺寸和位置？布置廊道系统的原则是什么？ 14.坝身排水孔的作用是什么？距上游坝面的距离、孔距如何确定？ 15.重力坝对地基有哪些要求？为什么有这些要求？这些要求与天然地基的条件之间有哪些矛盾？ 16.试述重力坝固结灌浆的目的、设计内容、原则和方法。 17.试述重力坝防渗帷幕灌浆的目的、设计内容、原则和方法。 综合测试 1.扬压力即为： （A）渗透压力； （B）浮压力； （C）渗透压力和浮压力之和； （D）渗透压力减去浮压力。 2.基本荷载是： （A）出现机会较多的荷载； （B）出现机会较少的荷载； （C）出现机会较多的荷载和出现机会较少的荷载之和； （D）基本荷载和一种或几种特殊荷载。 3.摩擦公式认为： （A）坝体与坝基为胶结状态； （B）坝体与坝基为接触状态； （C）坝体与坝基为连接状态； （D）坝体与坝基为作用状态。 4.材料力学法假定 （A）水平截面上的垂直正应力呈曲线分布； （B）水平截面上的垂直正应力呈均匀分布； （C）水平截面上的垂直正应力呈不均匀分布；
第二章重力坝自测题 一、填空题 1.重力坝是 指。其坝轴线一般为直线，垂直于坝轴线方向设，将坝体分成若干个坝段，每一个坝段相当于固接于地基上的。 2.坝高是指之间的高度。 3.重力坝按坝高可分 为、、三类。按泄水条件可分 为、。按坝体结构形式可分 为、、 和。 4.重力坝承受的主要荷载是呈三角形分布的，控制坝体剖面尺寸的主要指标是、，重力坝的基本剖面是形。 5.挑流消能一般适于。挑射角度一般为20°~25°。若挑射角度加大，增大， 且加深。 6.非溢流坝的坝顶或防浪墙顶必须高出库水位，其高出库水位的高度为： △h=h l +hz+hc,其中h l 表示，hz表 示，hc表示。
7.表示地震对建筑物的影响程 度。越大，表示对建筑物的破坏越大，抗震设计要求越高。 8.按承载能力极限状态设计时，应考 虑和两种作用效应组合。 9.按正常使用极限状态设计时，应考 虑和两种作用效应组合。 10.溢流坝既是，又是。因此，坝体剖面设计时除满足稳定和强度要求外，还要满足的要求，同时要考虑下游的消能问题。 11.溢流坝的溢流面由顶部的、中间 的、底部的组成。 12.不设闸门时，溢流坝的坝顶高程等于水库 的水位。 13.单宽流量的大小是溢流坝设计中一个很重要的控制指标。如果单宽流量越大，对不利，但 对有利。 14.溢流坝段的横缝有两种布置方式。其中，横缝布置 在时，相邻坝段产生的不均匀沉陷不影响闸门启闭，但闸墩厚度。另一种形式，横缝布置在，闸墩比较薄，但受地基不均匀沉陷的影响大。 15.闸墩的断面形状应使，减小水头损失，墩头的形状常 用、、等。
16.重力坝的泄水孔按其作用分 为、、 、 、灌溉孔和放水孔。按水流的流态可分 为、 。 17.有压泄水孔的工作闸门布置 在 处，检修闸门布置 在 。无压泄水孔的工作闸门布置 在处，检修闸门布置 在。 18.重力坝的坝体防渗是采 用。 19.工作闸门常在中启闭，检修闸门 在中启闭，事故闸门常 在中快速关闭，在中开启。 20.通气孔的上端进口不允许设 在内，自由通气孔的上端进口应高于。 21.为提高泄水孔的内水压力，常将其出口断面面 积。
《水工建筑物》复习题 一、填空题 1、水工建筑物按其在工程中使用时间可分为水工建筑物和水工建筑物两类。 2、重力坝主要是依靠产生的来满足坝体稳定要求的。 3、混凝土重力坝分的缝按其作用可分为、及。 4、混凝土重力坝按照施工方式可分为混凝土重力坝和混凝土重力坝两类。 5、砼重力坝对砼材料的要求有强度、、、、 和低热性等。 6、拱坝的消能方式主要有、和三种。 7、消力池的常见形式有、和综合式三种。 8、我国的土石坝的设计规范规定，土石坝的稳定分析以（或简单条分法）为主要方法。 9、土石坝坝体排水形式有、、及等。 10、溢洪道按位置的不同可分为溢洪道和溢洪道。 11、非常溢洪道的型式有开敞式非常溢洪道和非常溢洪道、 非常溢洪道、非常溢洪道。 12、水闸按闸室的结构型式可分为水闸及水闸。 13、水利水电枢纽工程按其、和在国民经济中的分为等，其中的水工建筑物按其及其在工程中的划分为级。 14、重力坝的基本剖面是指在、和三项荷载的作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的剖面。 15、重力坝的正常使用极限状态是指在坝体的处不出现拉应力。 16、拱坝的消能方式主要有、和三种。 17、土石坝的和稳定是大坝安全的基本保证。 18、我国的土石坝的设计规范规定，土石坝的稳定分析以（或简单条分法）为主要方法。 19、土石坝渗透变形的型式有、、及。 20、正槽溢洪道由五部分组成，其中、和是溢洪道的主体部分。
21、水闸的闸孔设计中常见的堰型有：和两种。 22、水工隧洞中的闸门按其工作性质分为、和。 二、选择题 1、建筑物对外界作用的响应称为（）。 A.应变 B.反力 C.作用效应 D.被动力 2、反滤层中各层滤料的粒径顺渗流方向布置应（）。 A.由粗到细 B. 均一粒径 C.由细到粗 D.由粗到细再到粗 3、检修闸门的工作条件应是（）。 A.动水启闭 B.静水启闭 C.动闭静启 D.动水关闭 4、重力坝坝身泄水孔按泄水孔所处高程可分为（）。 A.有压和无压 B.中孔和底孔 C.单层和多层 D.中间和两侧 5、重力坝的贯穿性裂缝中（）会损坏坝的整体性。 A.纵向贯穿性裂缝 B.横向贯穿性裂缝 C.水平向贯穿性裂缝 D.基础裂缝 6、按规范规定：土石坝中的“高坝”指的坝顶高度在（）的土坝。 A.70米以上 B.75米以上 C.80米以上 D.60米以上 7、（）是拱坝安全的根本保证。 A.坝基岩体稳定 B.坝肩岩体稳定 C.坝基抗滑稳定 D.深层岩体抗滑稳定 8、水工隧洞的线路选择上，在高地应力地区，应使洞线与最大水平地应力方向（）。 A.尽量大的交角 B.尽量一致 C.尽量垂直 D.以上均不合理 9、溢洪道的泄槽内的水流处于（）。 A.急流 B.均匀流 C.缓流 D.过渡流态 10、铺盖是一种（）措施。