⒈水利枢纽与水工建筑物⒉水利枢纽分等与水工建筑物分级一般阅读
⒈水资源与水利工程建设
⒉本门课程的学习方法和研究途径
二、学习指导
⒈了解我国的水资源状况及特点，水利工程的任务和分类，水利工程的建设成就与发展趋势。
⒉了解水利枢纽的组成，掌握水利枢纽的概念——为若干个不同用途的水工建筑物所组成的综合体。
⒊掌握水工建筑物的分类、特点和作用（包括名词解释）。掌握水利枢纽的分等（确定的依据为最高等别指标）、水工建筑物分级（注意新老规范的差别）、洪水标准的确定。
三、习题及思考题
（一）填空题
1．地球上总水量的_________%是海洋中的咸水，人类能够利用的只是江河湖海及地下水的一部分，仅占地球总水量的_________%。
2.水工建筑物按功能可以分为_________、_________、_________、_________、_________、_________等几类建筑物。
3．为了将工程安全和工程造价合理统一起来，首先应对水利枢纽分_________，然后对枢纽中的建筑物分_________。
（二）选择题
1、下列_________指标是确定水利枢纽等别的依据。
A．水库兴利库容 B.坝高 C.总库容 D.挡水建筑物类型E.水电站的装机容量 F.水电站的年发电量G.设计灌溉面积H.保护农田面积I.保护城镇及工矿区
2、各种坝属于哪类水工建筑物_________。
A．取水建筑物 B.挡水建筑物 C.泄水建筑物 D.专门建筑物
（三）思考题
1、我国古今水利建设成就有哪些?
2、我国水资源的特点是什么?开发程度如何?
3、什么是水利枢纽?什么是水工建筑物?与土木工程其他建筑物相比,水工建筑物有些什么特点?
4、拟建高50m的土石坝，形成总库容2.0亿m3，装机容量9.0万kW 、灌溉面积20万亩的水电枢纽工程。试问该水利枢纽工程属几等？各主要、次要、临时建筑物属几级？
第1章岩基上的重力坝
⒈概述⒉重力坝的荷载及其组合⒊重力坝的抗滑稳定分析⒋重力坝的应力分析
⒌重力坝剖面设计⒍溢流重力坝⒎重力坝的材料及构造⒏重力坝的地基处理
二、一般阅读
⒈其他形式重力坝及支墩坝
三、学习指导
⒈本章掌握的程度，对本门课程学习情况将有较大的影响，因此要求同学们花大气力加以学习。通过本章的学习，可掌握其他章节讲述的基本内容和一般规律；重力坝上作用的荷载、荷载的计算方法、组合情况，下游消能方式等内容对其他建筑物也具有普遍性。
⒉重力坝的工作原理也是重力坝设计的依据，既依靠自身重量来满足抗滑稳定和无拉应力要求。重力坝的工作特点关键在于掌握其主要优点（泄洪和施工导流容易解决）和最大缺点（扬压力大和材料强度不能充分发挥）。
⒊掌握重力坝上作用的荷载类型、计算方法和组合情况，重点掌握自重、水压力、扬压力、波浪要素的计算（计算单元一般为单位坝长，所有荷载均分解为水平和垂直两个方向）及荷载组合情况，难点是扬压力、浪压力和地震力的计算。
①自重：按容易计算大小和确定形心位置的原则，将重力坝断面分块；
②水压力：注意判定水压力的指向（水平、垂直，指向上游、指向下游）；
③扬压力：根据是否有减压措施、采用何种减压措施、减小了哪部分压力（渗透压力？浮托力？两者都减小？）、折减点位置、折减系数多少等确定扬压力分布图；实体重力坝坝基面上扬压力如图2－1所示：
④地震力：地震荷载是学习中的难点，不要求了解公式来源，但应弄清楚公式的物理意义。
(a) (b)
(c) (d)
图2－1 实体重力坝坝基面上扬压力分布图
注：(a)图为坝基面无防渗帷幕和排水孔情况，扬压力无折减，下游无水时，分布图为三角形；
(b)图为坝基面设置防渗帷幕和排水孔情况，现已改为(d)图形式，既折减位置相同——均在排水孔中心处，但折减系数不同，河床段α＝0.25，岸坡段α＝0.35；
(c)图为坝基面设置防渗帷幕，但无排水孔情况；
(d)图为坝基面未设置防渗帷幕，但有排水孔情况；
⑤浪压力：浪压力计算时，要会使用双曲函数，会计算波浪要素（h1%、2L l、h0），能正确确定坝顶高程。
⑥荷载组合：掌握基本组合、特殊组合的组合类型，能根据具体情况选择组合方式。
⒋了解稳定的概念，对几个稳定计算公式加以分析比较，注意区分公式的意义、参数的选择
、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
第一章第二章 一、填空 1.一般水工建筑物按用途可分为挡水建筑物、泄水建筑物、取（进）水建筑物、输水建筑物和整治建筑物五大类。 2.水力发电的两个基本要素是水能、落差。 3.水工建筑物按使用时间可分为永久性水工建筑物、临时性水工建筑物。 4.专门水工建筑物按用途可分为水力发电建筑物、水运建筑物、农田水力建筑物、给水排水建筑物和过鱼建筑物大类。 5.水利事业的范围很广，按目的和采用的工程措施可分为：防洪、农田水力、水力发电、水运、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2.8万亿m3，在世界各国中居第_6___位。 7.我国目前最主要的四大水问题分别是水资源短缺、洪滞灾害、水土流失和水污染。 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工程规模、效益及在国民经济中的重要性划分为_五___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所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划分为五级；将枢纽工程中的临时性水工建筑物划分为三级。 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6.76亿千瓦。 二、名词解释 1、水利工程：是运用科学知识和技术手段，为满足社会兴水利除水害，防灾减灾的要求而修建的工程。 2、水利枢纽：不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。 3、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。第三章岩基上的重力坝习题 一、填空题 1.重力坝是指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。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独立工作的坝段。
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。
水工建筑物计算题 重力坝 1．某混凝土重力坝的剖面如图所示。分别绘图并计算有排水孔、无排水孔 解：取坝长为1m 无排水孔时：) ( 95 . 828 9. 16 5 81 .9 1 2 1 KN T H U= ? ? = ? =γ ) ( 95 . 828 1 9. 16 10 81 .9 2 1 1 2 1 2 KN T H U= ? ? ? ? = ? ? ? =γ 扬压力标准值：) ( 90 . 1657 95 . 828 95 . 828 2 1 KN U U U= + = + = 有排水孔时：) ( 95 . 828 9. 16 5 81 .9 1 2 1 KN T H U= ? ? = ? =γ ) ( 01 . 206 1 7 10 3.0 81 .9 1 7 2 KN H U= ? ? ? ? = ? ? =γα ) ( 68 . 145 1 9.9 10 3.0 81 .9 2 1 1 9.9 2 1 3 KN H U= ? ? ? ? ? = ? ? =γα ) ( 35 . 240 1 7 7.0 10 81 .9 2 1 1 7 ) ( 2 1 3 KN H H U= ? ? ? ? ? = ? ? - ? =γα γ ) ( 99 . 1420 35 . 240 68 . 145 01 . 206 95 . 828 4 3 2 1 KN U U U U U= + + + = + + + =
2．已知某重力坝剖面如图所示，上游正常高水位为50m，相应下游水位为15m，坝顶高程为60m，上游坝坡为1：0.2，下游坝坡为1：0.7，坝顶宽度为5m，在距上游坝面7m处设有排水孔幕。混凝土的容重采用γc =24kN/m3，水的容重采用γw =10kN/m3，渗透压力强度折减系数α=0.3。（浪压力忽略不计） (1)计算荷载大小；(2)画出荷载分布图，标出荷载作用的位置。 (3)已知接触面的抗剪断参数f′=0.9、C′=700kPa，抗滑稳定安全系数允许值[Ks]=3.0，试用抗剪强度公式求Ks并判别是否满足抗滑稳定要求。 解：（1）建基面顺水流向总长度： ? T= (m 30 - + - ? + 10 = ) 7.0 40 (5. ) 10 55 2.0 5 ( )
1:上游连接段用以引导__过闸__水流平顺地进入闸室，保护__两岸和闸基__免遭冲刷，并与__防渗刺墙__等共同构成防渗地下轮廓，确保在渗透水流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。 2、水闸消能防冲的主要措施有消力池、__海漫__、防冲槽等。 3、海漫要有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷；要有一定的粗糙性以利于进一步消除余能；要有一定的透水性以使渗水自由排出。 6、隧洞进口建筑物的型式有__竖井式_、___塔式___、__岸塔式__、___斜坡式__。其中__塔式__受风浪、冰、地震的影响大，稳定性相对较差，需要较长的工作桥。 7、正槽式溢洪道一般由_ 进水渠_ 、_控制段_、__泄槽__、消能防冲措施_ 、__出水渠__五部分组成。其中___控制段___控制溢洪道的过水能力。 8、泄水槽纵剖面布置，坡度变化不宜太多，当坡度由陡变缓时，应在变坡处用__反弧段__连接，坡度由缓变陡时，应在变坡处用__竖向射流抛物线__连接。 9、水工隧洞按水流状态可分为__有压洞__、__无压洞__两种形式，___________更能适应地质条件较差的情况，但其_________复杂，所以应避免平面转弯。 10、回填灌浆是填充__衬砌__与__围岩__之间的空隙，使之结合紧密，共同受力，以改善__传力__条件和减少__渗漏__。 1．水闸是渲泄水库中多余洪水的低水头建筑物。（×） 2．辅助消能工的作用是提高消能效果，减少池长和池深，促成水流扩散，调整流速分布和稳定水跃。（√） 3闸下渗流使水闸降低了稳定性引起渗透变形和水量损失。（√） 4．水闸的水平防渗设备指的是铺盖，垂直防渗设备指的是齿墙、板桩和防渗墙。（√）5．整体式平底板常在顺水流方向截取若干板条作为梁来进行计算。（√） 6．正槽溢洪道泄槽的底坡常小于临界坡降，以使水流平稳。（×） 7．围岩地质条件比较均一的洞身段不设施工缝。（×）
绪论 1、港口水工建筑物包括码头、防波堤、护岸、船台、滑道和船坞等。 2、码头是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物，它是港口的主要组成部分。 3、防波堤是防御波浪对港口水域的侵袭，保证港口水域有平稳的水面，是船舶在港口安全停泊和进行装卸作业。 4、护岸的作用是使港口或水域的岸边在波浪、冰、流的作用下不受破坏，从而保证护岸上的建筑物、设备和农田等。 5、船台、滑道和船坞是修造船水工建筑物，供船舶下水、上墩和修造之用。 6、港口水工建筑物的共同特点是承受的作用复杂（包括波浪、潮汐、海流、冰凌、风、地震等自然力和使用、施工荷载），施工条件多变，建设周期长，投资较大。 7、我国沿海主要港口在大型化、机械化和专业化方面步入了世界水平。 一．码头概论 8、按平面布置，码头分为顺岸式、突堤式、墩式等。 9、顺岸式根据码头与岸的连接方式分为满堂式和引桥式。 10、突堤式又分为窄突堤式码头和宽突堤式码头。 11、墩式码头由靠船墩、系船墩、工作平台、引桥、人行桥组成。 12、按断面形式，码头分为直立式、斜坡式、半直立式、半斜坡式、多级式等。 13、按结构形式，码头分为重力式码头、板桩码头、高桩码头、混合式码头。 14、重力式码头、板桩码头和具有前板桩的高桩码头，码头前沿有连续的挡土结构，故又称为实体式码头。 15、按用途，码头分为货运码头、客运码头、工作船码头、渔码头、军用码头、修船码头等。 16、货运码头按不同的货种和包装方式，分为杂货码头、煤码头、油码头、集装箱码头等。 17、码头有主体结构和码头附属设施两部分组成。主体结构又包括上部结构、下部结构和基础。 18上部结构的作用是：a将下部结构的构件连成整体；b直接承受船舶荷载和地面使用荷载，并将这些荷载传给下部结构；c作为设置防冲设施、系船设施、工艺设施和安全设施的基础。 19、下部结构和基础的作用是：a支承上部结构，形成直立岸壁；b将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。 20、施加在结构上的集中力和分布力，以及引起结构外加变形和约束变形的原因，总称为结构上的作用，分为直接作用和间接作用。 21、码头结构上的作用可按时间的变异、空间位置的变化和结构的反应进行分类，分类的目的主要是作用效应组合的需要。 22、按时间的变异可将作用分为永久作用、可变作用、偶然作用。 23、按空间位置的变化将作用分为固定作用和自由作用。 24、按结构的反应将作用分为静态作用和动态作用。 25、对于承载能力极限状态可分为持久组合、短暂组合、偶然组合。持久组合是永久作用和持续时间较长的可变作用组成的作用效应组合，短暂组合是包括持续时间较短的可变作用所组成的作用效应组合，偶然组合是包含偶然作用所组成的作用效应组合。 26、对于正常使用极限状态，分为持久状况和短暂状况，持久状况分为短期效应（频遇）组合和长期效应（准永久）组合。 27、作用的代表值分为标准值、频遇值、准永久值。 28、码头地面使用荷载包括：堆货荷载、流动起重运输机械荷载、铁路荷载、汽车荷载、人群荷载等。
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
水利水电工程建筑物授课教案 章节名称第四章水闸教学日期第二学期 授课教师姓名职称授课时数 22 本章的教学目的与要求 掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用；掌握水闸孔口设 计的影响因素分析和计算方法；掌握消能防冲设计中水闸下游不利水流流态及 相应的防止措施；掌握防渗排水设计中水闸地下轮廓线长度拟定、布置、渗流 计算方法和防渗排水措施；水闸的布置与构造；在闸室稳定应力分析中，重点 从荷载计算、稳定应力分析方法等方面比较与重力坝的异同。了解水闸布置与 构造、闸室结构计算内容及方法等方面的内容。 授课主要内容及学时分配 掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用（2学时）；掌握 水闸孔口设计的影响因素分析和计算方法（4学时）；掌握消能防冲设计中水 闸下游不利水流流态及相应的防止措施（4学时）；掌握防渗排水设计中水闸 地下轮廓线长度拟定、布置、渗流计算方法和防渗排水措施（6学时）；水闸 的布置与构造（2学时）；在闸室稳定应力分析中，重点从荷载计算、稳定应 力分析方法等方面比较与重力坝的异同（2学时）。了解水闸布置与构造、闸 室结构计算内容及方法等方面的内容（2学时）。 重点和难点 水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用，水闸孔口设计的水闸 孔口设计，如何不知谁炸的消能防冲设计，水闸的渗流计算，水闸的整体布 置。
思考题和作业 1．水闸按其承担的任务和结构形式分为哪些类型？水闸的工作特点如何？ 2．水闸的组成部分及各组成部分的作用是什么？ 3．水闸孔口设计的影响因素有哪些？如何确定？ 4．水闸下游不利水流流态及相应的防止措施是什么？ 5．何谓水闸地下轮廓线？其长度如何拟定？布置方式有哪些？ 6．试述用“改进阻力系数法”计算闸底板下渗压力和渗透坡降的方法步骤。 7．试述水闸荷载计算和稳定应力分析方法与重力坝有何异同？ 8．试述闸门、启闭机的分类与选型方法如何? 9．水闸两岸连接建筑物的型式有哪些? 如何选用？ 10．闸室结构计算的内容有哪些? 试述有限深的“弹性地基梁法”的计算步骤？
水工建筑物综合练习题 班级 姓名 学号 2011年9月
水工建筑物综合练习题 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，以达到除水害兴水利目的而修建的工程。( √) (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。( ×) (3) 水工建筑物等级划分时,如其防洪、灌溉、发电等效益所对应的级别不一致时，应按最高的级别确定。(√) (4) 对于失事后损失较轻的2~4级主要永久建筑物，经设计人员论证后，可随意降低一级标准。( ×) (5) 为保证水工建筑物的安全，考虑设计中的荷载组合时，应把各种最不利的情况组合在一起分析计算。( ×) (6) 波浪压力的大小仅与风速、吹程长度以及平均波周期有关。( √) (7) 围岩压力(山岩压力)，是隧洞开后因围岩变形或塌落作用在支护上的压力。( √) (8) 围岩的弹性抗力是围岩对衬砌的被动抗力，抗力特性可以用开挖直径为1m的单位弹性抗力系数0K来表示。( ×) (9) 重力坝依靠其自身的重力来维持稳定。√ (10) 因为作用于重力坝上游面的水压力呈三角形分布，所以重力坝的基本剖面是三角形。( x ) (11) 对混凝土重力坝的坝体混凝土进行分区是为了施工方便。( ×) (12) 大坝混凝土的抗冻性是指混凝土在一般状态下，经多次冻融循环作用而不影响正常的性能的特性。( √) (13) 重力坝的横缝是为了防止地基不均匀沉陷而设置的。(×) (14) 单宽流量愈大，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。( ×) (15) 由于混凝土的材料特点决定混凝土重力坝坝体内绝不允许出现拉应力。( ×) (16) 重力坝在地基处理时采用固结灌浆主要是为了降低地基的透水性。( ×) (17) 重力坝在地基处理时采用的帷幕灌浆目的是提高岩基的整体性和强度。( ×) (18) 由于校核洪水位高于设计洪水位，坝顶高程一定由校核洪水位来确定。(×)
第一章、第二章 1．河道常用的防洪体系为“栏下排，两岸分滞留”。2．水利工程按所承担的任务可分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供水和排水工程、航运工程、环境水利工程。 3．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。4．水工建筑物按使用时间可分为永久建筑物和临时建筑物。 5．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。 6．水利枢纽：由不同水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。 7．水工建筑物：为综合利用水资源，达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的，修建的不同类型的建筑物，以控制和支配水流，满足国民经济的需要。 8．水利工程的特点：水利工程与一般的土建工程相比，除了工程量大，投资多，工期长之外还具有：（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）失事后果重。 9．可靠度：结构在正常设计、正常施工、正常运行的条件下，在设计基准期完成预定功能的概率；安全性、适用性和耐久性合称为可靠性。 10.水利水电工程分等和水工建筑物分级：（1）分等分级的意义（或目的）：为贯彻执行经济、技术政策，达到既安全又经济的目的。（2）将水利水电工程按其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为5等；（3）将水工建筑物的永久建筑物和临时建筑物按其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性分为5级和3级。 第三章重力坝 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．简述重力坝的特点：A优点：（1）工作安全，运行可靠；（2）对地形、地质条件适应性强；（3）泄洪便，导流容易；（4）施工便，维护简单；5、受力明确，结构简单。B缺点：（1）坝体剖面尺寸大，材料用量多；（2）材料的强度不能够得到充分发挥；（3）坝底扬压力大，对坝体稳定不利；（4）砼体积大，易产生不利的温度应力和收缩应力。 3.重力坝的分类：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和非溢流重力坝；按坝体结构形式可分为实体重力坝、宽缝重力坝和空腹重力坝。按材料科分为混凝土重力坝和浆砌重力坝。 4.重力坝工作的原理：重力坝在水压力及其他荷载的作用下，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。 5．扬压力：扬压力是渗透压力和浮托力的总称。扬压力是由上下游水位差产生的渗流而在坝体或坝基面上形成的渗透压力，和由下游水深淹没坝体而产生的向上的浮托力组成。 6.波浪三要素：波高、波长和雍高。 7．深水波：坝前水深大于半平均波长，即H>Lm/2，波浪运动不受库底的约束，这样条件下的波浪称为深水波。8．潜水波：水深小于半平均波长而大于临界水深H0，即Lm/2>H0时，波浪运动受到库底的影响，称为潜水波。9.破碎波：水深小于临界水深，波浪发生破碎，称为破碎波。 10.抗滑稳定性分析的目的：核算坝体沿坝基面或坝基部缓倾角软弱结构面抗滑稳定的安全度。 11.提高重力坝抗滑稳定的工程措施:①利用水重来增加坝体自重；②采用有利的开挖轮廓线；③设置齿墙；④抽水措施；⑤加固地基；⑥横缝灌浆；⑦预加应力措施： 12.边缘应力的计算原因：因为坝体的最大和最小应力都出现在坝面上。 13.重力坝设缝的目的：是为了避免因坝基发生不均匀沉陷和温度变化而引坝体开裂。常见的缝有：横缝、纵缝、施工缝等。 14.基本剖面：指坝体在自重、静水压力（水位与坝顶齐平）和扬压力3项主要荷载的作用下，满足稳定和强度的要求，并使工程量最小的三角形剖面。 补：重力坝剖面设计的原则：设计断面要满足稳定和强度的要求，保证大坝的安全，工程量要小，运用便，优选形体，便于施工，避免出现不利的应力分布状态。 15. 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。 专业资料
2018二建《水利水电工程管理与实务》2F311011 3月14日 2018二建《水利水电工程管理与实务》2F311011掌握水利水电工程等级划分及特征水位 1.水工建筑物按作用如何分类? 答：水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。(1)挡水建筑物，是用来拦截水流，抬高水位及调蓄水量的建筑物。如各种坝和水闸以及沿江河海岸修建的堤防、海塘等。 (2)泄水建筑物，是用于宣泄水库、渠道的多余洪水量，排放泥沙和冰凌。如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道等。 (3)输水建筑物，是为了发电、灌溉和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物。如渠道、引水隧洞、渡槽、倒虹吸等。 (4)取(进)水建筑物，是输水建筑物的首部建筑物。如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的扬水站等。 (5)整治建筑物，是用以改善河流的水流条件、稳定河槽以及为防护河流、水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物，如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等。 (6)专门建筑物，是为灌溉、发电、过坝等需要兴建的建筑物。如专为发电用的水电站;专为灌溉用的沉砂池、冲砂闸;专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。 2.水工建筑物按用途如何分类?
答：水工建筑物按其用途可分为一般性建筑物和专门性建筑物。 (1)一般性水工建筑物具有通用性，如挡水坝、溢洪道、水闸等。 (2)专门性水工建筑物，只实现其特定的用途。专门性水工建筑物又分为水电站建筑物、水运建筑物、农田水利建筑物、给水排水建筑物、过鱼建筑物等。3.水工建筑物按使用时间的长短如何分类? 答：水工建筑物按其使用时间的长短分为永久性建筑物和临时性建筑物。(1)永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物。根据其重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。 (2)临时性建筑物是指工程施工期间暂时使用的建筑物，如施工导流明渠、围堰等。主要作用是为永久性建筑物的施工创造必要的条件。 4.水利水电工程的等别如何划分? 答：根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)的规定，水利水电工程根据其工程规模、效益以及在国民经济中的重要性，划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五等。分等的指标有库容、防洪、灌溉、治涝、供水和发电等。 5.永久性水工建筑物的级别如何划分? 答：水利水电工程的永久性水工建筑物的级别应根据建筑物所在工程的等别，以及建筑物的重要性确定为五级，分别为1、2、3、4、5级。堤防工程的级别，应该按照《堤防工程设计规范》(GB50286-98)确定。堤防工程的防洪标准主要由防洪对象的防洪要求而定，分别为1、2、3、4、5级。 6.水库与堤防的特征水位有哪些? 答：水库的特征水位有：(1)校核洪水位;(2)设计洪水位;(3)防洪高水位;(4)正常蓄水位(正常高水位、设计蓄水位、兴利水位);(5)防洪限制水位(汛前限制水位);(6)
第一章 1.水循环是指地球上各种水体在太阳辐射和重力的作用下，通过蒸发、水汽输送、冷凝降落、下渗，形成径流的往复循环过程。外因：太阳辐射、地球重力以及地形地貌等下垫面因素。 内因：水具有固液气三态相互转化的物理性质 2.在太阳辐射下，不断地蒸发变成水汽进入大气，并随气流输送到各地，在一定的条件下形成降水回到地球表面，其中一部分被植物截留和土壤储蓄，通过蒸散发返回大气，另一部分以地表径流和地下径流的形式汇入江河湖库，最终回归大海。在水循环过程中，太阳辐射强度、大气环流机制和海陆分布决定了水汽的运行规律。 3. 水资源是水文循环使陆地一定区域内平均每年产生的淡水量，是陆地上由大气降水补给的各种地表和地下淡水水体的动态水。通常用多年平均年降水量和多年平均年径流量描述/ 地球表面可供人类利用的水称为水资源。 4.我国水资源分布的趋势是由东南向西北递减，空间分布十分悬殊。 5.河流的水资源之所以源源不断是由于自然界存在着永不停止的水文循环过程。使水具有再生性 6.工程水文学任务 三个阶段： （1）规划设计阶段，主要任务：确定工程的规模，根据工程的特性和规划设计要求，预测和预估未来工程使用期限的水文情势，提供用于确定工程规模的设计洪水或设计径流。（2）施工建设阶段，主要任务：将规划设计的工程付诸实施用于预估临时性水工建筑物设计洪水，并为施工期的防洪安全提供短期洪水预报。 （3）运用管理阶段，主要任务：在于使建成的工程充分发挥效能。通过水文预报，预报来水量大小和过程，以便进行合理调度，充分发挥工程效益；同时，还需不断进行水文复核修正原来预估的水文情势数据，改进调度方案或对工程实行扩建、改建，使得工程更好地为经济社会发展服务 7.工程水文学内容 （1）水文信息采集和处理 （2）降雨径流关系分析 揭示流域径流的形成规律，描述流域产汇流计算方法和数学模型。 （3）水文分析与计算 揭示水文现象的成因规律与统计规律，研究水文要素与地理因素之间的联系及时空分布特征，预估未来（很长时期内）水文情势的方法和途径 （4）水文预报：短期预报方法，预计水文变量在预见期内的大小和时刻变化。（预见期内） 8.水文现象既有必然性又有偶然性 9.三个规律：成因规律、统计规律、地理分布规律 10.研究方法：成因分析法、数理统计法、地理综合法 补11.水循环重要环节：降水、下渗、蒸散发、径流
水利水电建筑工程专业专业核心技能课程《水工建筑物》教学大纲 二〇一二年七月
目录 1.课程的教学目的.................................................................................................................... - 1 - 2.课程教学任务 ....................................................................................................................... - 3 - 3. 教学内容 ............................................................................................................................. - 5 - 4. 教学目标及教学活动........................................................................................................ - 11 - 5. 教学方法、手段................................................................................................................ - 68 - 6. 重力坝设计教学大纲........................................................................................................ - 72 - 7. 土坝课程设计大纲............................................................................................................ - 74 - 8. 水闸课程设计大纲............................................................................................................ - 76 - 9. 隧洞课程设计大纲............................................................................................................ - 78 - 10. 认识实习教学大纲.......................................................................................................... - 81 - 11. 顶岗实习教学大纲.......................................................................................................... - 84 -
一、某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为水平面，坝底宽为B=50.0m,水平作用力为ΣP=32000.0kN,铅直作用力为ΣW=48000.0kN,f=0.72, [Ks]=1.1,[Ks′]=3.0，试求： 1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值； 2、试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求； 3、如不满足可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。 解：Ks=f×ΣW ΣP =0.72×48000 32000 =1.08＜[Ks]=1.1 该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规范要求；若不满足采取的主要工程措施有： 1、利用水重； 2、采用有利的开挖轮廓线； 3、设置齿墙； 4、采取抽水措施； 5、加固地基； 6、横缝灌浆； 7、预加应力措施。
二、某混凝土重力坝典型剖面如图所示（长度单位：米），计入扬压力时： x y 68.115.669-=σ 27.36x x -=τ x x 98.1=σ )2(211 1x y arctg σστ?--= 2 2 2122τσσσσσσ+???? ? ?-±+=y x y x 试求： 1、2.37,6.18,0===x x x 三点各应力值。 2、在图上绘制出以上三点的主应力矢量图。 位置 内容 ｘ＝０ ｘ＝１８．６ ｘ＝３７．２ y σ 669.5 452.25 234.9 τ 0 336.67 -18.6 x σ 0 36.85 73.7 1σ 669.5 638.85 238.6 2σ 0 -149.75 70 1? ?0 -? 89.60 ?48.81 37.20 ▽ ▽ ▽
三、 某土坝为棱体排水，其典型剖面如图所示，已知坝体材料的渗透系数为 s m K /1026-?=。 试求： 1、通过坝体单位宽度的渗透流量q 。 2、浸润线方程，并将其绘制于图上。 解：建立坐标如图所示 等效渗径长度为 △L = m 11+2m 1 ×H 1= 31+2×3 ×10=4.29m L 1=(12?10)×3+5+(12?2)×2.5?(2?1)×1=35 L =△L +L 1=4.29+35=39.29 浸润线方程为 (x 1+h 0)2=x 12+y 12 y 1=√h 02+2h 0x 1 x 1=L y 1=H 抛物线焦点距为 h 0= ?2L±√4L 2+4H 2 2 =√L 2+H 2?L =√39.292+(10?1)2?39.29 =1.018m 通过坝体单宽渗流量为q =K × H 12?(h 0+H 2) 22L =2×10 ?6 × 102?(1.0178+1)2 2×39.29 =2.44×10?6m 3/s ·m 浸润线方程为：y =√(h 0+H 2)2+2q K0x =√(1.0178+1)2+2×2.4410?62×10?6 x =√4.07+2.44x 或为：y 1=√h 02+2h 0x 1=√1.01782+2×1.0178x 1=√1.04+2.04x 1
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与作用分为五级。 2.重力坝的稳定分析目的就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,满足坝基面稳定与强度 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(流速与坡降)、确定渗透流量。 6.水闸就是由闸室、上游连接段与下游连接段组成。 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与分离式底板。 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、出口消能段与尾水渠组成。 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就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 10.非粘性土料的压实程度一般用相对密度表示。( ) 答案:正确
2015年二级建造师水利水电专业 重要考点整理 （修正了原部分录入错误，调整了重难点格式并缩小处理，考前狂背，记不住你懂的！）水利水电工程划分为五等，根据：工程规模、效益、在国民经济中的重要性划分 永久性水工建筑物划分依据：工程等别和工程重要性 临时性水工建筑物划分依据：保护对象、失事后果、使用年限、工程规模（围堰高度、库容）（3级的不少于两项） 水利水电工程水工等别I II III IV V 水工级别 1 2 3 4 5 工程规模大(1)型大(2)型中小(1)型小(2)型总库容≥10 10-1.0 1.0-0.1 0.1-.01 0.01-0.001 装机容量≥120 120-30 30-5 5-1 ＜1万kw 水闸最大过闸 流量 ≥5千5千-1千1千-100 100-20 ＜20 大型中型[13二案例]小型 泵站装机流量≥200 200-50 50-10 10-2 ＜2 装机功率≥3 3-1 1-0.1 0.1-0.01 ＜0.01 建造师执业工程规模大型P 321 中型小型 水工建筑物永 久 主要级别 1 2 3 4 5 次要级别 3 4 5 堤 防 防洪标准 /顶宽 ≥100 年/8m <100≥50 /6m >50≥30 /以下3m >30≥20 >20 ≥10 大 坝 土石坝>90 ≤90 ≤70 砼/浆砌石>130 ≤130 ≤100 临 时 3 4 5 保护对象 失事后果 使用年限 围堰高度 库容 特1级 淹重要 >3 >50 >1.0 保1.2 一般 3-1.5 50-15 1.0-0.1 保3．4 基坑 <1.5 <15 <0.1 年 m 108m3 土P63 I砂土/种植土 1650-1750略踩 II壤土/淤泥 1750-1850脚踩 III粘土/干燥黄土/干淤泥 /少量碎石粘土1850-1950 IV坚硬粘土/砾质粘土/卵石粘土 1900-2100镐三尺耙[13二案例] 石P67:V1.5-2，6-14级差为2，15级20-25，16级大于25 质量事故分类标准P188 分为4类特大重大较大一般1经济损失特大重大较大一般大体积砼金属机电>3000 ≤3000 ≤500 ≤100>20 土石/砼薄壁>1000 ≤1000 ≤100 ≤30>10 2检查处理对工期影响 长时间较长较短无 >6 ≤6>3 ≤3>1 ≤1 3工程正常使用影响 较大影 响 不影响不影响不影响 4使用寿命较大较大一定不影响 职 责 处理方案法人组-提出法人组-制定 同意机关调查组 审定机关 水行政 /流域 上级 备案水利部 水行政 流域 上级 质量与安全事故P2194等级特重大I 特大II 重大III 较大IV 向水行主 管、当地政 府、当定安 监局报告死/伤≥30（100）≥10（50）≥3（30）<3(30) 经济≥1亿≥5千万≥1千万<1千万 转移10万人1万人[111213二案例] 高处作业P105 一（2-5m）二（5-15m）三（15-30m）特>30m [13二案例] 种类:一般、特殊（强风/异温/雪天/雨天/夜间/带电/悬空/抢救） 水 工建筑物的分类及作用按 作 用 1.挡水：坝、水闸、堤防、海塘等。 2.泄水：溢流坝、泄水孔、溢洪道等。 3.输水：引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。 4.取（进）水：如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的扬水站等。 5.整治建筑物，如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等。 6.专门建筑物，如专为发电用的引水管道、压力前池(衔接引渠和进水池)、调压室、电站厂房； 专为灌溉用的沉砂池、冲砂闸；专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。 按用途:一般性建筑物(挡水坝、溢洪道、水闸)和专门性建筑物(水电站建筑物、水运建筑物、农田水利建筑物、给水排水建筑物、过鱼建筑物) 长 短 1.永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物。根据其重要性又分为主要建筑物和 次要建筑物。 2.临时性建筑物是指工程施工期间暂时使用的建筑物，如施工导流明渠、围堰等。主要作用是 为永久性建筑物的施工创造必要的条件。 特征水位1.校核洪水位：校核洪水时在坝前达到的最高水位。 2.设计洪水位：设计洪水时在坝前达到的最高水位。 3.防洪高水位：遇下游保护对象的设计洪水时在坝前达到的最高水位。 4.正常蓄水位（正常高水位、设计蓄水位、兴利水位） 5.防洪限制水位（汛前限制水位）。水库在汛期允许兴利的上限水位，也是水库汛期防洪运用时的起调水位。 6.死水位。允许消落到的最低水位。 1）设防（防汛）水位：开始组织人员防汛的水位。 2）警戒水位：防汛人员必须开赴防汛前线，准备抢险的水位。警戒水位>设防（防汛）水位。 3）保证水位：堤防的设计洪水位，河流遇堤防的设计洪水时在堤前达到的最高水位。 土石坝1.按坝高：<30m低坝；30～70m中坝；>70m高坝。 2.施工方法/材料：碾压式土石坝[分均质坝（壤土/砂壤土）、土质防渗体分区坝（心/斜墙顶宽≥3m，距顶≥1m）、非土料防渗体坝（沥青砼/钢筋砼）]，水力冲填坝，定向爆破堆石坝。 土石坝排水设施排水设施形式：贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水、综合排水。 贴坡排水：顶部应高于坝体浸润线的逸出点；贴坡排水不能降低浸润线。渗流仍从原坡面逸出，常用于中小型工程下游无水的均质坝或浸润线较低的中等高度坝。 坝体排水：（作用：降低坝体浸润线/孔隙水压力，防止坝坡土冻胀破坏。） 棱体排水：顶部高程应超出下游最高水位，超出高度应大于波浪沿坡面的爬高，并使坝体浸润线距坝坡的距离大于冰冻深度。可降低浸润线，多用于河床部分（有水）的下游坝脚处。 3）反滤层材料粒径沿渗流方向由小到大排列。（反滤是允许渗流，但防止细小土粒被渗流带走）