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水工建筑物考试大纲(20124011)第一章绪论目前我国水利水电工程高坝建设的历史之最：世在建的最高双曲拱坝：锦屏一级水利枢纽工程，高305m。
界最高的面板堆石坝：水布垭面板堆石坝，高233m。
世界上最高碾压混凝土坝：龙滩水利枢纽，高216.5m。
最大的枢纽工程:三峡大坝各种水工建筑物的作用：一般(1)挡水建筑物：如坝、堤防、水闸及施工围堰等。
(2)泄水建筑物：如设于河床的溢流坝、泄水闸、泄水孔，设于河岸的溢洪道、泄水隧洞等。
(3)输水建筑物：如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸管、输水涵洞等。
(4)取(进)水建筑物：如深式进水口、进水塔和各种进水闸等。
(5)整治建筑物：如丁顺坝、潜坝、导流堤、防波堤、护底、护岸等。
专门(1)水力发电建筑物：如水电站厂房、前池、调压井等。
(2)农田水利建筑物：如专为农田灌溉用沉沙池、冲沙闸等。
(3)水运建筑物：如船闸、升船机、鱼道、过木道等。
水工建筑物、水利枢纽的定义：水工建筑物：为满足防洪、发电、灌溉、供水、航运等任务在河流的适宜段修建的建筑物。
(完成各项任务所需要的建筑物)水利枢纽：对于开发河川水资源来说，常须在河流适当地段集中修建几种不同类型与功能的水工建筑物，以控制水流并便于协调运行和管理，这一多种水工建筑物组成的综合体就称为水利枢纽。
（不同类型水工建筑物组成的综合体）防洪工程的措施，水利工程的优缺点：防洪工程的基本措施：（1）上拦：治本，拦蓄洪水控制泄量；（2）下排：治标，疏通河道，提高行洪能力。
（3）两岸分滞：设蓄滞洪区分洪减流。
（4）应着重关注水土保持。
（5）同时建立洪水预报、预警系统和洪水保险制度。
水利工程优缺点（1）工作条件的复杂性。
（2）受自然条件制约，施工难度大。
（3）对自然环境及社会环境影响大。
①利：兼顾发电、灌溉、供水、养殖、旅游、治理旱涝灾害等。
②弊：库区：淹没、滑坡坍岸、水库淤积、生态变化、水温变化、水质变化、气象变化、诱发地震、卫生条件恶化。
名词解释：aij：J号单位荷载对i点的径向线变位。
安全储备： (R-S) ＞0 其中：R-结构抗力；S-作用效应。
不平衡剪力：脱离体两侧的剪力的差值。
侧槽式溢洪道：侧槽式溢洪道是岸边溢洪道的一种型式，溢流堰设在泄槽一侧，沿等高线布置，水流从溢流堰泄入与轴线大致平行的侧槽后，流向作90°转弯，再经泄槽或隧洞流入下游。
弹性抗力：当衬砌承受荷载向围岩方向变形时将受到围岩的抵抗，把这个抵抗力称为弹性抗力。
弹性抗力：当衬砌受到某些主动力的作用而向围岩方向变位时，会受到围岩的限制而产生反作用力。
是一种被动力，能协助衬砌分担外荷载，是有利的。
低水头水工建筑物：一般指水头不超过30m的水工建筑物，主要有水闸、低坝、橡胶坝、船闸等，多数建在软基上，也有建在岩基上的。
地下轮廓线：水闸闸基不透水的铺盖，板桩及底板等与地基的接触线，即闸基渗流的第一根流线，称为水闸的地下轮廊线。
反滤层：反滤层一般由1～3层级配均匀，耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成，每层粒径随渗流方向而增大。
反滤的作用是滤土排水，防止土工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流土等渗透变形的破坏以及不同土层界面处的接触冲刷。
防渗长度：把不透水的铺盖、板桩和底板与地基的接触线，是闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线，其长度称为防渗长度。
拱冠梁：贯穿各层拱圈顶点的悬臂梁。
拱效应：在心墙坝中，非粘性土坝壳沉降速度快，较早达到稳定，而粘土心墙由于固结速度慢，还在继续沉降，坝壳通过与心墙接触面上的摩擦力作用阻止心墙沉降，这就是坝壳对心墙的拱效应。
拱效应使心墙中的铅直应力减小，甚至由压变拉，从而使心墙产生水平裂缝。
固结灌浆：采用浅孔低压灌注水泥浆对坝基加固处理的办法。
管涌：坝体和坝基土体中部分颗粒被渗流水带走的现象，是土坝渗流变形的一种形式。
海漫：是水闸紧接护坦之后，还要继续采取的防冲加固措施，其作用是进一步消减水流的剩余能量，保护护坦和减小对其下游河床的冲刷。
回填灌浆：是为了充填围岩与衬砌之间的空隙，使之紧密结合，共同工作，改善传力条件和减少渗漏。
船闸水工建筑物设计规范(doc 8页)2．2．2 在综合性枢纽中，位于挡水前沿的闸首和闸室等挡水建筑物的级别应与枢纽中其他挡水建筑物级别一致。
3．1．1 船闸结构计算应考虑运用、检修、完建、施工和特殊工况等情况，并应符合下列规定。
3．1．1．1 运用情况应考虑下列最不利的水位组合：(1)上游或墙前为上游最高通航水位，下游或墙后为相应的最低水位或排水管水位；3．2．1 船闸结构设计应进行下列验算和计算：(1)结构整体抗滑、抗倾和抗浮稳定性验算；(2)地基承载力验算和地基沉降计算；(3)渗透稳定性验算；(4)结构各部位强度计算和限裂验算；(5)边坡整体稳定性验算；(6)其他验算或计算。
3．3．1* 当采用式(3．2．2-1)验算岩基船闸或采用式(3．2．3-1)和式(3．2．3-2)计算土基船闸抗滑稳定时，抗滑稳定安全系数Kc应符合表3．3．1的规定。
抗滑稳定安全系数Kc 表3．3．13．3．2* 当采用式(3．2．2-2)验算基岩船闸抗滑稳定时，抗滑稳定安全系数Kc′应符合表3．3．2的规定。
抗滑稳定安全系数Kc′ 表3．3．2荷载组合安全系数基本组合①≥3.0②≥2.5①≥2.5特殊组合②≥2.33．3．3* 当采用式(3．2．8)计算船闸结构的抗倾稳定时，抗倾稳定安全系数K0应符合表3．3．3的规定。
抗倾稳定安全系数Ko 表3．3．33．3．4* 当采用式(3．2．9)计算船闸结构的抗浮稳定时，抗浮稳定安全系数Kf应符合表3．3．4的规定。
抗浮稳定安全系数Kf 表3．3．4水工建筑物级别安全系数1、2≥1.13、4、5≥1.053．3．6* 土基上的分离式闸墙结构，地基不得出现拉应力。
3．3．7* 岩基上分离式船闸结构地基反力的最小应力σmin应大于零。
3．4．1 在闸首、闸室和导墙等结构间，新旧建筑物间及地基土质、高程突变处，均应设置伸缩一沉降缝。
4．1．5 地基设计应包括承载力、稳定性和沉降的计算。
第一章绪论1.水利枢纽与水工建筑物的基本概念为满足防洪要求，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，而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
第二章水工建筑物设计综述1.水工建筑物的分类和水工建筑物的分级水工建筑物按承担任务分：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（导流堤、护岸、护底等）、专门建筑物（水闸、船闸、升船机等）将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
水利水电工程的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物，根据其所属工程等别及在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
2.水利工程的特点（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）失事后果严重（5）个别性强3.作用效应组合、作用效应分析方法作用：指外界环境对水工建筑物的影响。
主要作用有：重力、水作用、渗透水作用、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度作用、土及泥沙作用、地震作用等作用效应：建筑物对外界作用的响应。
如：应力、变形、振动等荷载：在进行结构分析时，如果一开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响，则此作用称为荷载，也叫直接荷载。
直接荷载如：自重、水荷载间接荷载：在进行结构分析时，无法用一个明确的外力来表示，其作用及产生的作用效应只能在结构分析中同步求出。
建筑物的作用效应分析方法：○1数学模型：物理模型（模型试验）○2经验类比○3解析法、差分法、有限元第一类正常运用情况下的基本组合、第二类为施工检修组合、第三类为非常情况下的特殊组合作用效应组合4.水工建筑物安全储备的表达方法、设计准则安全储备：1.单一安全系数法；2.分项系数极限状态设计法极限状态：当整个结构(包括地基)或结构的一部分超过某一特定状态，结构就不能满足设计规定的某种功能要求时，称此种特定状态为该功能的极限状态。
目次1 总则2 基本规定2.1 一般规定2.2 建筑物级别2.3 基本资料3结构设计原则3.1 一般规定3.2 结构计算3.3 安全系数3.4 建筑物分缝4 地基4.1 一般规定4.2 地基承载力验算4.3 土坡和地基稳定验算4.4 地基沉降计算4.5 地基处理5 防渗与排水5.1 一般规定5.2 防渗与排水设施5.3 渗流计算6. 荷载6.1 荷载计算6.2 荷载组合7 闸室结构设计7.1 一般规定7.2 重力式闸墙结构设计7.3 扶壁式闸墙结构设计7.4 衬砌式闸墙结构设计7.5 混合式闸墙结构设计7.6 板桩和地下连续墙结构设计7.7 悬臂式闸墙结构设计7.8 底板设计7.9 整体式闸室结构设计8 闸首结构设计8.1 一般规定8.2 整体式闸首设计8.3 分离式闸首设计9 导航和靠船建筑物及护坡和护底设计9.1 一般规定9.2 导航和靠船建筑物设计9.3 护坡和护底设计10 观测设计10.1 一般规定10.2原型观测设计附录A摩擦系数和粘聚力附录B岩土分类附录C地基承载力验算附录D查表法确定地基容许承载力附录E地基垂直附加应力计算附录F阻力系数法附录G常用材料重度附录H主动土压力近似计算附录J双铰底板地基反力计算附录K本规范用词用语说明附加说明本规范主编单位、参加单位、主要起草人、总校人员和管理人员名单附条文说明1总贝U1.0.1为适应船闸工程建设的需要，统一船闸水工建筑物设计的技术要求，提高船闸设计水平，做到技术先进、经济合理、安全可靠和适用耐久，制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建、扩建和改建内河l~VII级船闸水工建筑物设计，低于级的船闸和海船闸水工建筑物设计可参照执行。
1.0.3本规范采用定值单一安全系数法。
1.0.4船闸水工建筑物设计应积极慎重地采用新技术、新结构和新材料。
1.0.5本规范应与船闸工程设计的其他规范配套使用。
1.0.6船闸水工建筑物设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
第一章绪论1.河流渠化是指在天然河流上建筑一系列拦河闸坝和通航建筑物，利用闸坝雍水作用增加上游河段的通航水深，利用通航建筑物来克服筑坝后所形成的水位落差，以达到改善通航条件的目的。
2.根据渠化河段是否连续，河流渠化分为：连续渠化和局部渠化；根据渠化水头的大小，河流渠化又可分为：高坝渠化和低坝渠化。
3.通常采用航道整治、疏浚和渠化等工程措施来改善天然河流的航行条件。
4.河流渠化的影响:A增加航道尺度，改善河流航行条件，提高航道通过能力，缩短航程。
B水位提高，产生滑坡，坍塌C 水库封冻时间慢，水体热量增大D流速小，改变鱼类的生长条件。
第二章渠化工程规划1.渠化工程的基本任务就是要确定梯级的数目、枢纽的位置以及雍水的高度，也就是要拟定河流的渠化梯级开发方案。
2.渠化工程规划的原则是什么（1）综合利用水资源，是遵循渠化工程规划必须遵循的一条重要原则（2）统一航道标准的原则；（3）应遵循经济规律，减小因工程建设带来的副作用；（4）贯彻近期与远期结合的原则；（5）渠化工程规划不仅要考虑和平时期民用客货运输的需要，还要考虑战争时期军用船舶和军用物资运输的需要；（6）渠化工程规划应尽量采用先进的技术和科学的管理方法，使内河航运的运输能力、质量、效率及成本各个方面逐步实现现代化。
3.渠化工程规划的程序：预可行性研究阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段。
4.渠化工程规划的内容:A渠化河流航道等级的拟定B渠化枢纽坝址选择以及梯级布置方案的拟定C枢纽的平面布置以及其主要技术经济指标的计算D进行梯级布置方案的比较以及开发程序的确定5.渠化工程规划资料A渠化河段的经济营运资料B渠化河段的航道资料C渠化河段的地质情况D地形资料E水文、泥沙、气象资料。
第三章渠化枢纽1.为了综合利用水资源，在渠化工程中，通常需要建造不同的水工建筑物，并把它们有机地组合在一起，以发挥枢纽更高的使用效果，这些建筑物的综合体称为渠化枢纽。
2.渠化枢纽一般由挡水建筑物，泄水建筑物，通航建筑物，水电站，坝岸连接及护岸建筑物组成。
