第七章水工隧洞与坝下涵管答案

第七章水工隧洞与坝下涵管答案一、填空题1.塔式；斜坡；塔式2.有压隧洞；无压隧洞；无压隧洞；流态3.衬砌；围岩；传力；渗漏4.涵衣5.圆拱直墙形6.圆形7.进出口高程；水力计算8.出口；动水；静水9.泄洪洞；引水洞10.分级卧管式；塔式；斜拉闸门式11.截水环12.挑流消能；底流消能；榨缝式挑流坎消能；洞中突扩散消能二、单项选择题1.关于隧洞选线，不正确说法有（ B ）。

A、洞线要与岩层构造断裂向及主要软弱带走向有较大交角。

B、洞线应与最大水平地应力方向尽量垂直。

C、对有压隧洞，当考虑弹性抗力时，围岩的最小覆盖厚度不小于3倍洞径。

D、对低流速的隧洞，弯道曲率半径不应小于5倍洞径或洞宽。

2.工作闸门布置在（ D ）的为有压隧洞。

A、进口B、洞身C、中部 D、出口3.隧洞洞身的（ C ）为不受力衬砌。

A、喷锚衬砌B、预应力衬砌C、平整衬砌D、单层衬砌4.有压隧洞的出口断面面积应（ C ）洞身断面面积。

A、大于B、等于C、小于 D、无法确定5.水工隧洞的回填灌浆的目的是（ B ）。

A、加固围岩，提高围岩的整体性B、充填衬砌与围岩之间的空隙，使之结合紧密C、保证围岩的弹性抗力D、减小渗漏，减小外水压力6.弹性抗力的分布范围为（ B ）（考虑洞身的对称性）。

A、0～πB、π/4～πC、π/2～πD、3π/4～π三、判断题1.围岩地质条件比较均一的洞身段不设施工缝。

（×）2.无压隧洞由于内水压力较大，从水流及受力条件考虑，一般用圆形断面。

（×）3.隧洞中常需要临时性支护和永久性衬砌，以承受围岩压力。

（√）4.回填灌浆的目的是加固围岩，提高围岩的整体性，减小围岩压力，保证岩石的弹性抗力。

（×）5.当围岩厚度超过1.5倍开挖洞径时，才考虑弹性抗力。

（×）6.在均匀内水压力作用下，隧洞衬砌的外边缘应力是衬砌设计控制（×）7.当围岩完好，有压隧洞的洞径小于6米时，可只考虑内水压力。

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。

反滤层：反滤层是由2～3层不同粒径的非粘性土、砂和砂砾石组成的具有滤土排水作用的材料，它是提高抗渗破坏能力、防止各类渗透变形特别是防止管涌的有效措施。

管涌：管涌是指土体中的细颗粒在渗流作用下从骨架孔隙通道流失的现象，它只发生在无粘性土中。

地下轮廓线：铺盖、板桩和闸底板等不透水部分与地基的接触线称为地下轮廓线。

高防低排：高防低排是闸基防渗布置的总原则，高防就是在闸底板上游侧布置防渗设施以延长渗径，减小渗透压力，降低渗透坡降；低排就是在闸底板下游一侧采取导渗措施，使渗流尽快安全的排走，防止渗透变形。

土石坝浸润线：浸润面与垂直于坝轴线剖面的交线水闸：一种利用闸门的启闭来调节水位、控制流量的低水头水工建筑物，具有挡水和泄水的双重功能。

水闸地下轮廓线：不透水的铺盖、底板、板桩及部分消力池与地基的交界线。

主要建筑物：失事后对下游造成的影响较大，经济损失较严重的的水工建筑物流土：在上升渗流的作用下，土体表面隆起或颗粒群同时启动流失的现象流网：渗水的流线与等势线组成的网壮结构水利枢纽：为控制和支配综合利用水资源，几种不同类型的水工建筑物组合在一起的综合体。

河岸溢洪道：用于岸边，泄放水库当中多余的洪水的建筑物。

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内或坝基面上形成的渗透力，和由下游水深淹没坝体而产生的向上的浮托力组成渗透压力：渗透压力是由上下游水位差产生的渗流而在坝内或坝基面上形成的向上的压力。

浮托力：是由下游水深淹没坝体计算截面而产生的向上的压力。

土石坝：指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、碾压等方法堆砌成的挡水坝。

褥垫排水：在坝基面上平铺一层厚约0.4－0.5m的块石，用反滤层包裹，褥垫伸入至坝体内，排水向下游方向设有纵坡。

接触渗漏:是渗水从坝体与刚性建筑物接触面、坝体与坝基或岸坡的接触面通过，在坝后相应部位逸出的现象。

第一章一、名词解释1．水利枢纽由不同水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。

2．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。

二、简答题1．水工建筑物按用途分为哪几类？①挡水建筑物②泄水建筑物③输水建筑物④取水建筑物⑤整治建筑物⑥专门建筑物2．说明分等、分级的意义、对象、依据？分等分级的意义（或目的）：为贯彻执行国家经济、技术政策，达到既安全又经济的目的。

对象：分等对象是水利水电枢纽工程，分级的对象是水工建筑物。

依据：分等的依据是按工程规模、效益及其在国民经济中的重要性进行分等，分级的依据是按水工建筑物所属的工程等别、及其在枢纽中的最重性进行分级。

具体见我国的《水电水电工程等级划分及洪水标准》中的表格规定。

第二章重力坝一、名词解释1．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内或坝基面上形成的渗透力，和由下游水深淹没坝体而产生的向上的浮托力组成。

2．渗透压力渗透压力是由上下游水位差产生的渗流而在坝内或坝基面上形成的向上的压力。

3．浮托力是由下游水深淹没坝体计算截面而产生的向上的压力。

二、简答题1．简述重力坝的特点。

答：优点：1、工作安全，运行可靠；2、对地形、地质条件适应性强3、泄洪方便，导流容易4、施工方便，维护简单5、受力明确，结构简单缺点：坝体剖面尺寸大，材料用量多材料的强度不能够得到充分发挥坝底扬压力大，对坝体稳定不利砼体积大，易产生不利的温度应力和收缩应力2．简述重力坝的设计过程。

答：①资料分析②非溢流坝剖面尺寸拟定③荷载及其组合计算④抗滑稳定计算⑤坝址抗压强度及地基应力计算⑥坝体上下游面拉应力计算⑦若上述④⑤⑥有一项不满足，应重新拟定坝体剖面尺寸，并重新进行计算。

3．提高重力坝抗滑稳定的工程措施有哪些？答：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、预应力措施：4．通气孔、平压管的作用各是什么？答：通气孔是向检修门和工作门之间的泄水孔道内充气和排气的通道平压管是埋在坝体内部，平衡检修闸门两侧水压以减少启门力的输水管道。

第八章渠系建筑物自测题一、填空题1. 渠系建筑物的类型较多，按其作用可以分为以下六类：建筑物、建筑物、落差建筑物、建筑物、冲沙和沉沙建筑物以及量水建筑物等。

2. 渠道系统，一般由级固定渠道所组成。

各自的作用不同，其中：渠为输水渠道，渠为配水渠道。

3. 渠道设计的任务，是在给定的设计流量之后，选择渠道的、确定渠道以及渠道。

4. 渠道的设计要求较多，如：①有足够的输水能力，以满足的需要；②有足够的水位，以满足的要求；③有适宜的流速，以满足的需要；等等。

5. 渠道纵断面设计，主要内容是确定六条线：即①地面高程线、②、③最高水位线、④、⑤最低水位线和⑥。

6. 有坝取水枢纽，是指河道水量、但水位、不能满足要求，或引水量较大，无坝引水不满足要求的情况。

7. 无坝引水枢纽中，引水角一般为300～500，引水角越小，水流条件越、冲刷越、渠首的布置也就越。

8. 渡槽，是指渠道跨越河、沟、渠、路或洼地时修建的过水桥，一般由、和等部分组成。

9. 渡槽的适用条件，一般是所跨越的河渠相对高差，河道的岸坡，洪水流量的情况。

10. 渡槽根据支撑结构的情况可分为：以及两大类。

11. 梁式渡槽，根据其支承点位置的不同，可分为：式、式和式三种形式。

12. 双悬臂式梁式渡槽，按照其悬臂的长度不同，可以分为式和式两种形式，其中式的跨中弯矩为零，底板受压，抗渗较为有利。

13. 拱式渡槽，根据主拱圈的结构形式（支撑结构特点），分为式渡槽、式渡槽和式渡槽。

14. 渡槽的水力计算方法是：当槽身长度L≥（15～20）（H为槽内水深），其流态属于流，流量公式为______ ______；当L＜（15～20）H时，其流量按公式计算。

15. 梁式渡槽槽身纵向结构计算时，一般按情况设计；横向结构计算时，一般沿方向取单位长度，按问题设计。

16. 梁式渡槽的支撑形式，有槽墩式、排架式两种。

对于后者，主要包括：、、A字形排架、和组合式排架等。

17. 渡槽的基础形式较多，按照结构和受力特点，一般分为、、以及沉井基础等。

第七章1.什么叫水工隧洞？水工遂洞是在山体中开凿的一种水流通道。

2.水工隧洞有哪些用途？按水流状态划分有哪两类？泄水隧洞的工作特点是什么？水工隧洞作用有：①配合溢洪道泄放洪水，也可以作为主要的泄水建筑物。

②引水：发电、灌溉、供水。

③排放水库泥砂，延长水库寿命，有利于水电站正常运行。

④防空水库，以利建筑物检修。

⑤施工导流。

按水流状态，水工遂洞可分为：有压洞：引水发电的遂洞一般为有压洞。

无压洞：泄洪、排放水库泥砂、施工导流等用途的遂洞一般为无压洞。

水工隧洞工作特点：①运用条件：在水下工作，工作可靠性差，检修困难、闸门承受的水压力较大。

②水流条件：多为深水进口，高速水流易在洞内产生空蚀破坏，对体形设计要求高；单宽流量大，消能困难。

③结构方面：作为地下结构，开挖后破坏了原有的岩体平衡，引起应力重分布，使得洞内需要临时性支护、永久性衬砌保证围岩的稳定性。

④施工方面：工期长、场地狭窄、施工工序多。

施工进度往往影响整个工程工期。

⑤功能方面：运用灵活。

3.选择水工隧洞洞线的原则和要求是什么？布置及选线：遂洞路线选择是设计中的关键，它关系到遂洞的造价、施工的难易、工程进度、运行可靠性等方面的问题。

遂洞选线的原则和要求为：①遂洞路线应尽量避开不利的地质构造、围岩不稳定及地下水位较高的地段，以减小作用在遂洞衬砌上的围岩压力和外水压力。

②遂洞在平面上应力求短而直。

若必须转弯时，转弯半径不宜小于5倍的洞径或洞宽，转角不宜大于600，弯道两端的直线段也不宜小于5倍的洞径或洞宽。

③遂洞应有一定的埋深，有压遂洞的围岩厚度不应小于3倍的洞径或0.4倍的压力水头。

④遂洞的纵坡，应根据水力条件、运行要求、上下游衔接、施工和检修等因素综合比较确定。

⑤对于长遂洞，应利用地形地质条件，布置一些施工支洞、竖井、以便增加施工作业面，改善施工条件。

4.有压泄水洞对岩层覆盖厚度的要求是什么？有压遂洞的围岩厚度不应小于3倍的洞径或0.4倍的压力水头。

第八章渠系建筑物自测题一、填空题1. 渠系建筑物的类型较多，按其作用可以分为以下六类：建筑物、建筑物、落差建筑物、建筑物、冲沙和沉沙建筑物以及量水建筑物等。

2. 渠道系统，一般由级固定渠道所组成。

各自的作用不同，其中：渠为输水渠道，渠为配水渠道。

3. 渠道设计的任务，是在给定的设计流量之后，选择渠道的、确定渠道以及渠道。

4. 渠道的设计要求较多，如：①有足够的输水能力，以满足的需要；②有足够的水位，以满足的要求；③有适宜的流速，以满足的需要；等等。

5. 渠道纵断面设计，主要内容是确定六条线：即①地面高程线、②、③最高水位线、④、⑤最低水位线和⑥。

6. 有坝取水枢纽，是指河道水量、但水位、不能满足要求，或引水量较大，无坝引水不满足要求的情况。

7. 无坝引水枢纽中，引水角一般为300～500，引水角越小，水流条件越、冲刷越、渠首的布置也就越。

8. 渡槽，是指渠道跨越河、沟、渠、路或洼地时修建的过水桥，一般由、和等部分组成。

9. 渡槽的适用条件，一般是所跨越的河渠相对高差，河道的岸坡，洪水流量的情况。

10. 渡槽根据支撑结构的情况可分为：以及两大类。

11. 梁式渡槽，根据其支承点位置的不同，可分为：式、式和式三种形式。

12. 双悬臂式梁式渡槽，按照其悬臂的长度不同，可以分为式和式两种形式，其中式的跨中弯矩为零，底板受压，抗渗较为有利。

13. 拱式渡槽，根据主拱圈的结构形式（支撑结构特点），分为式渡槽、式渡槽和式渡槽。

14. 渡槽的水力计算方法是：当槽身长度L≥（15～20）（H为槽内水深），其流态属于流，流量公式为______ ______；当L＜（15～20）H时，其流量按公式计算。

15. 梁式渡槽槽身纵向结构计算时，一般按情况设计；横向结构计算时，一般沿方向取单位长度，按问题设计。

16. 梁式渡槽的支撑形式，有槽墩式、排架式两种。

对于后者，主要包括：、、A字形排架、和组合式排架等。

17. 渡槽的基础形式较多，按照结构和受力特点，一般分为、、以及沉井基础等。

水工建筑物习题第一部分课内训练第一章绪论 (2)第二章重力坝 (3)第三章拱坝 (7)第四章土石坝 (11)第五章水闸 (16)第六章河岸溢洪道 (20)第七章水工隧洞与坝下涵管 (21)第八章渠系建筑物 (22)第九章水利枢纽 (25)第一部分课内训练第一章绪论一、填空题1．我国人均水资源约为世界水资源的。

2．河道常用的防洪体系为、、。

3．水利工程按所承担的任务可分、、、和。

4．水工建筑物按用途可分为、、、、和。

5．水工建筑物按使用时间可分为、。

6．组成水库枢纽的“三大件”包括、和等类型建筑物。

二、名词解释1．水利工程2．水利枢纽3．水工建筑物4．水利事业三、判断题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。

（）四、简答题1．我国水资源分布的特点是什么？2．水利工程按所承担的任务分为哪几类？3．简述水工建筑物的特点？4．水工建筑物按用途分为哪几类？5．为什么要在江河上兴建水利工程?6．兴建水利工程对国民经济、自然环境有哪些影响?如何充分利用其有利方面并做好不利方面的转化工作。

7．什么是水工建筑物的工作条件，工作条件应包括哪些内容?8．水工建筑物有哪些结构特点，有哪些工作特点?9．如何对水工建筑物分类?10．为什么要对水利水电枢纽工程分等和对水工建筑物分级，分等分级的原则、方法是什么，分等分级有哪些作用?11．请以三峡水利枢纽工程为例，说明水利工程的根本任务。

12．拟建高50m的土石坝，形成总库容2.0亿m3、装机容量9.0千kW、灌溉面积20万亩的水电枢纽工程。

试问该水利工程属几等?各主要、次要、临时建筑物属几级?13．下列哪些指标是确定水利工程等别的依据？哪些指标是提高挡水建筑物级别的依据？①水利兴利库容：②坝高；③总库容；④挡水建筑物类型；⑤水电站的装机容量；⑥水电站年发电量；⑦设计灌溉面积；⑧保护农田面积；⑨保护城镇及工矿区；⑩淹没损失；⑾过坝陆上交通货运量。

第七章水工隧洞与坝下涵管第一节水工隧洞概述水工隧洞———在水利枢纽中为满足泄洪、灌溉、发电等各项任务在岩层中开凿而成的建筑物。

一、水工隧洞的特点（一）结构特点在岩层中开挖隧洞后，引起洞孔附近应力重新分布，岩体产生新的变形，严重的会导致岩石崩塌。

围岩除了产生作用在衬砌上的围岩压力以外，同时又具有承载能力，可以与衬砌共同承受内水压力等荷载。

围岩压力与岩体承载能力的大小，主要取决于地质条件。

因此，应使隧洞尽量避开软弱岩层和不利的地质构造。

（二）水流特点枢纽中的泄水隧洞，其进口深式泄水洞。

由于作用在隧洞上的水头较高，流速较大，如果隧洞在弯道、渐变段等处的体型不合适或衬砌表面不平整，都可能出现气蚀而引起破坏，所以要求隧洞体型设计得当、施工质量良好。

泄水隧洞的水流流速高、单宽流量大、能量集中，在出口处有较强的冲刷能力，必须采取有效的消能防冲措施。

（三）施工特点隧洞洞身断面小，施工场地狭窄，洞线长，施工作业工序多，干扰大，工期一般较长。

尤其是兼有导流任务的隧洞，其施工进度往往控制着整个工程的工期。

因此，加快施工进度是隧洞工程建设中需要引起足够的重视。

二、水工隧洞的类型1.按用途分类（1）泄洪洞：配合溢洪道宣泄洪水，保证安全。

（2）引水洞：引水发电、灌溉或供水。

（3）排沙洞：排放水库泥沙，延长水库的使用年限，有利于水电站的正常运行。

（4）放空洞：在必要的情况下放空水库。

（5）导流洞：在水利枢纽的施工期用来施工导流。

在设计水工隧洞时，应根据枢纽的规划任务，尽量考虑一洞多用，以降低工程造价。

如施工导流洞与永久隧洞相结合，枢纽中的泄洪、排沙、放空隧洞的结合等。

2.按洞内水流状态分类（1）有压洞：工作闸门布置在隧洞出口，洞身全断面被水流充满，隧洞内壁承受较大的内水压力。

（2）无压洞：工作闸门布置在隧洞的进口，水流没有充满全断面，有自由水面。

一般说来，隧洞可以设计成有压的，也可设计成无压的，也可设计成前段是有压的而后段是无压的。

水工建筑物之坝下涵管标签：在土石坝枢纽中，当由于两岸地质条件或其他原因，不易开挖隧洞时，可以采用在土石坝下埋设涵管的方式来满足泄水、引水的需求。

一、坝下涵管的特点与在山岩中开挖隧洞相比，坝下涵管不需要开山凿洞，结构简单、施工方便、工期较短、造价也低，因此在中、小型工程中使用较多。

同时，坝下涵管的进口通常在水下较深处，也是属于深式泄水或放水建筑物。

因此，其工作特点、工程布置、进出口的形式与构造等方面与水工隧洞均有相似之处。

但是，坝下涵管的管身埋设于土石坝坝下，穿坝而过，如设计施工不良或运用管理不当，极易影响土石坝的安全。

根据国内外土石坝失事资料的统计分析表明，坝下涵管的缺陷是引起土石坝失事的重要原因之一。

涵管的材料与土石坝的填土是两种性质差别较大的材料，如果两者结合不好，水库中的水就会沿管壁与填土之间接触面产生集中渗流，引起管外填土的渗透变形，特别当涵管由于坝基的不均匀沉陷或连接结构等方面原因，发生断裂、漏水时，后果更加严重，甚至导致坝体的失事。

因此在坝下涵管的设计、施工中必须采取适当的措施，做到管身与周围土体的紧密结合，加强管身的防渗处理，保证坝下涵管及坝体安全可靠运行。

对于高坝或多地震地区的坝，应尽量避免采用坝下涵管。

二、坝下涵管的位置选择坝下涵管的线路选择及工程布置的一般原则为经济合理、安全可靠、运行方便。

在进行坝下涵管的位置选择时，主要应考虑以下几个方面的问题。

1.地质条件应尽量将涵管设在岩基上。

如不可能时，对于坝高在10m以下的涵管也可设于压缩性小、均匀而密实的土基上，但必须有充分的技术论证。

涵管上部所受的外荷载沿管轴线方向变化较大，将可能产生不均匀沉陷，而引起管身断裂，因此，必须避免将管身部分设于岩基上、部分设于土基上，以防止因地基的不均匀沉降而使得管身断裂。

不得将涵管直接建在坝体填土中。

在进出口的位置，要注意山坡地质的稳定性，防止山坡塌方堵塞涵管。

2.地形条件涵管应布置在与进口高程相适应的位置，以免增加过多的挖方工程量。

第七章水工隧洞与坝下涵管答案一、填空题1.塔式；斜坡；塔式2.有压隧洞；无压隧洞；无压隧洞；流态3.衬砌；围岩；传力；渗漏4.涵衣5.圆拱直墙形6.圆形7.进出口高程；水力计算8.出口：动水：静水9.泄洪洞；引水洞10.分级卧管式；塔式; 斜拉闸门式11.截水环12.挑流消能；底流消能；榨缝式挑流坎消能；洞中突扩散消能二、单项选择题1. 关于隧洞选线，不正确说法有（ B ）。

洞线要与岩层构造断裂向及主要软弱带走向有较大交角。

对有压隧洞，当考虑弹性抗力时，围岩的最小覆盖厚度不小于 3 倍洞 径。

对低流速的隧洞，弯道曲率半径不应小于 5 倍洞径或洞宽。

2. 工作闸门布置在（ D ）的为有压隧洞。

A 进口B 、洞身C 、中部D 、出口3. 隧洞洞身的（ C ）为不受力衬砌。

A 喷锚衬砌B 、预应力衬砌C 平整衬砌D 、单层衬砌A 、B 、洞线应与最大水平地应力方向尽量垂直。

C 、D 、 4.有压隧洞的出口断面面积应（ C ）洞身断面面积。

A 大于B 、等于C 、小于D 、 无法确定5. 水工隧洞的回填灌浆的目的是（ B ）。

A 加固围岩，提高围岩的整体性B 充填衬砌与围岩之间的空隙，使之结合紧密无压隧洞由于内水压力较大， 从水流及受力条件考虑， 一般用圆形断面。

X)4. 回填灌浆的目的是加固围岩，提高围岩的整体性，减小围岩压力，保证 岩石的弹性抗力。

（X ）5. 当围岩厚度超过 1.5 倍开挖洞径时，才考虑弹性抗力。

（X ）6.在均匀内水压力作用下，隧洞衬砌的外边缘应力是衬砌设计控制（X ）7. 当围岩完好，有压隧洞的洞径小于 6米时，可只考虑内水压力。

（V ）四、名词解释1．有压隧洞 指洞内充满水，没有自由水面，断面形状一般为圆形的过水隧洞。

C 保证围岩的弹性抗力D 减小渗漏，减小外水压力6. 弹性抗力的分布范围为（ B ）（考虑洞身的对称性）。

A 0〜nB 、冗/4〜nC n 12 〜nD 、 3 n /4 〜n三、判断题1. 围岩地质条件比较均一的洞身段不设施工缝。