水工建筑物复习思考题(1)

《水工建筑物》课程复习思考题一、填空题1、常见的水利枢纽有蓄水枢纽、取水枢纽、泵站枢纽三种；2、水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物、输水建筑物、整治建筑物、专门建筑物；3、水工建筑物按使用期限可分为永久性建筑物和临时性建筑物两大类；4、水工建筑物与其他建筑物相比较，有以下不同特点：（1）工作条件的复杂性，（2）施工条件的艰巨性，（3）对自然环境和社会环境的影响大，（4）失事后果的严重性；5、大型水利工程设计，一般划分为流域（或地区）规划、可行性研究报告、初步设计及技施设计四个阶段；6、蓄水枢纽中除拦河坝以外，还包括泄水建筑物和取水建筑物，如溢洪道、隧洞、涵管等；挡水、泄水及取水建筑物是任何一个蓄水枢纽不可缺少的三个部分，是蓄水枢纽中的一般建筑物；7、拦河坝是蓄水枢纽中的主要建筑物，按照筑坝材料与坝型的不同，可将坝分为：用当地土、石料修建的土石坝；用浆砌石、混凝土修建的重力坝和拱坝；用浆砌石、混凝土、以及钢筋混凝土修建的大头坝和轻型支墩坝等。

8、重力坝的坝基对材料有以下要求：重力坝的地基应有足够的强度，受力后有较小的变形；有较小的透水性和较强的抗侵蚀性；岩基应完整，没有难以处理的断层、破碎带；对地质条件稍差的坝基要做好防渗及加固处理。

9、重力坝的坝体材料除应具有必要的强度外，尚应具有抗水侵蚀性能；上游水位以下的坝面材料还须有较高的抗渗性能；长期露天的坝面，应具有抗冻、抗风化的性能；库水位变化范围内的坝面，则需兼有抗冻、抗渗以及抗湿胀、干缩等的性能；对于溢流面，要求有良好的耐磨、抗冲刷的性能等。

10、重力坝通常由非溢流坝段、溢流坝段和两者之间的连接边墩、导墙及坝顶建筑物组成。

11、重力坝的荷载组合分为基本组合和特殊组合；基本组合属设计情况或正常情况，有同时出现的基本荷载组成；特殊组合属校核情况或非常情况，由同时出现基本荷载和一种或几种特殊荷载所组成。

12、重力坝失穏可能有三种情况：（1）由于上游水平推力作用而发生滑动；（2）在不平衡力矩的作用下而倾覆；（3）在扬压力的作用下而上浮。

水工建筑物复习思考题（七章全）2021(2)第一章和第二章1.1什么是水利工程？按其承担的任务可分为哪几种？所谓水利工程就是所指对自然界的地表水和地下水展开掌控和调配，以达至除害兴利目的而修筑的工程。

水利工程按其承担的任务分类河道整治与防洪工程；农田水利工程；水利发电工程；供水和排水工程；航运工程1.2什么就是水工建筑物？按其功能和采用期限主要分成哪几种？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，用来控制盒分配水流，这些建筑物统称为水工建筑物。

1、水工建筑物按其促进作用分类：挡水建筑物输水建筑物输水建筑物通用性建筑物取水建筑物整治建筑物专门建筑物2、水工建筑物按使用期限分为：永久性建筑物和临时性建筑物1.3水利枢纽的概念，水利枢纽分几等？水工建筑物分后几级？分后等分级的目的何在？依据为何？不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽水利水电工程分为五等，水工建筑物分为五级分等分级的目的：为并使工程的安全可靠性与其耗资的经济合理性恰当地统一出来，所以必须对水利枢纽及其共同组成的建筑物展开分后等分级分等分级的依据：首先按水利枢纽工程的规模、效益及其在国民经济中的作用进行分等，然后在对各组成建筑物按其所属枢纽的等别，建筑物在枢纽中所起的作用和重要性进行分级。

1.4何谓设计基准期？详细描述水工建筑物在设计基准期应满足用户哪些功能建议？设计基准期：是为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。

水工建筑物在设计基准期内应满足以下要求：1、能够忍受在正常施工和正常采用时可能将发生的各种促进作用（荷载）12、在正常采用时，应当具备设计原订的功能3、在正常维护下，应具有设计预定的耐久性4、在发生原订的偶然促进作用时，其主体结构仍能够维持必须的稳定性1.5设计状况有哪几种？作用按持续时间可分为哪几种？设计状况有：持久状况；短暂状况；偶然状况促进作用按持续时间分成：永久促进作用；气门促进作用；偶然促进作用1.6极限状态设计的类型有哪几种？各自表达式是怎样的？所有符号所代表的含义。

第一章水工建筑物绪论⒈水利工程的根本任务是什么？兴水利、除水害⒉什么是水工建筑物？什么是水利工程枢纽？①水工建筑物：为了控制支配水流，满足防洪、发电、灌溉、供水等用水要求，兴建的各种类型建筑物②水利枢纽：为了综合开发水利目标，多种不同作用水工建筑物的有机综合体⒊水工建筑物按其作用分为哪几类型？①挡水建筑物：拦截江河，形成水库或壅高水位②泄水建筑物：宣泄多余水量排放泥沙保证坝和其他建筑物的安全。

③输水建筑物：灌溉发电供水从上游向下游输水④取(进)水建筑物：输水建筑物的首部建筑⑤整治建筑物：改善河流水流条件，调整水流对河床及河岸的作用⑥专门建筑物：灌溉发电过坝等特殊用途兴建的⒋水利工程的特点是什么？①工程量大、投资多、工期长②工作条件复杂地形、地质、水文、施工等影响水位差水压力、渗流影响下泄水流、泥沙、地震③受自然条件制约，施工难度大施工导流、工程进度紧迫、施工技术复杂、地下水下工程多、高山峡谷地区交通运输困难④效益巨大环境影响也大⑤失事后果严重第二章水工建筑物设计方法⒈水利工程设计特点是什么？设计工作步骤是什么？设计特点：①个性突出无定型设计②工程规模大设计风险也大，不可原型试验③遵守设计规范，吸取前人工程经验④施工建设的外界环境影响设计中考虑在内⑤设计标准：适用性安全性经济合理性设计步骤：①收集资料及信息②确定总体规划和功能要求制定工程目标③提出符合要求的工程可能设计方案④筛选可行的比较方案⑤对方案进行分析比较评价，选定设计方案⑥对各建筑物进行优化定型及设计细部构造7、初定建筑物的施工方案8、对方案进行技术经济评价及验证⒉水利工程分等、水工建筑物分级的意义是什么？水利工程分等根据的指标是什么？意 义：①界定经济合理与安全可靠②具体体现工程规模与国民经济重要地位③经济安全的量化指标依据指标：总库容、防洪对象农田面积、治涝面积、灌溉面积、供水对象、发电装机容量 ⒊水工建筑物的等级不同有哪些不同的要求？⒋水工建筑物的设计准则是怎样的？有哪些设计阶段？设计准则：①单一安全系数法结构作用效应S ≤结构抗力R ÷安全系数K方法简单，规范采用较多，为定性标准，无安全程度的定量意义②分项系数极限状态设计法结构重要性系数γ0 1.1 、1.0、0.9作用分项系数γF材料性能分项系数γf设计状况系数 ψ 永久1.0 短暂0.95 偶然 0.85结构系数γd设计阶段：①可行性研究报告阶段②初步设计阶段③技术施工图设计阶段等别工程规模总库容亿 m3 防洪治涝灌溉 供水 发电保护城镇保护 农田面积面积供水对象装机容量一大1型≥10特别重要≥500≥200≥150特别重要≥120二大2型10-1.0重要500-100200-60150-50重要120-30三中型 1.0-0.l 中等100-360-1550-5中等30-5四小1型0.1-0.01一般30-515-35-0.5一般5-1五小2型0.01-0.001 <5<3<0,5 <1第三章水工建筑物重力坝⒈重力坝的工作原理及特点是什么？具有那些优缺点？原理特点：①依靠自重产生抗滑力维持稳定。

水工建筑物2011年考试试题01、简述水利工程的特点。

工作条件复杂，受自然条件约束，施工难度大，效益大，对环境影响也大，失事后果严重。

工程量大，投资多，工期长……02、常见的水工建筑物有哪几类？各自的功用是什么？挡水建筑物（拦截江河），泄水建筑物（宣泄多余水量），输水建筑物(满足灌溉)，取水建筑物，整治建筑物（导流堤，护岸，护底）（改善河流条件），专门建筑物（水闸，船闸，升船机）03、水利枢纽和水工建筑物为什么要分等分级？分等分级的依据及结果是什么？从社会经济全局的利益出发，重视工程安全，将之与经济性合理地统一考虑。

永久建筑物（主要建筑物，次要建筑物）五等，临时建筑物（围堰，导流建筑物）三等依据工程规模、效益以及在国民经济中的重要性来划分等级，依据所属工程的等别及其在工程中的作用和重要性分析确定04、说出至少8个水工建筑物失事的原因。

地基渗漏，边墩渗漏。

地基丧失稳定性。

洪水漫顶，泄洪能力不足。

坝体集中渗漏。

侵蚀性水或穴居动物。

地震。

温度裂缝，收缩性裂缝。

水库蓄水，放空控制不当。

冻融作用。

运用不当。

波浪……05、水工建筑物的承载能力极限状态有哪些表现形式？失去刚体平衡超过材料强度而破坏结构或构件丧失弹性稳定结构转变为机动体系土石结构或地基，围岩产生渗流失稳06、分项系数极限状态设计法中作用分项系数、材料性能分项系数的确定有何不同？作用分项系数：考虑作用对其标准值的不利变异材料性能分项系数：考虑材料性能对其标准值的不利变异07、重力坝的结构特点和工作特点是什么？结构特点：设计方法简单，安全可靠。

各部分独立工作，结构作用明确，稳定性好，耐久性好，抵抗洪水漫顶，渗流，地震，战争破坏能力强。

工作特点：优点：结构作用明确，设计方便简单，安全可靠对地形，地质条件适应性强枢纽泄洪问题容易解决便于施工导流施工方便缺点：坝体剖面尺寸大，材料用量多坝体应力较低，材料强度不能充分发挥坝体与地基接触面大，相应坝底扬压力大，对稳定性不利坝体体积大，施工工期混凝土的水化热和硬化收缩，产生不利的温度应力和收缩应力08、为什么说重力坝的材料强度不能充分发挥？只是利用了砼和块石的重量性质，来使大坝稳定，没有充分利用材料的抗压强度。

⽔利⼯程施⼯思考题⽔利⼯程施⼯思考题第⼀章1，在分段围堰法导流中，确定纵向围堰的位置需要考虑那些因素？重视下列问题：充分利⽤河⼼洲、⼩岛等有利地形条件；纵向围堰尽可能与导墙、隔墙等永久建筑物相结合；束窄河床流速要考虑施⼯通航、筏运、围堰和河床防冲等要求，不能超过允许流速；各段主体⼯程的⼯程量、施⼯强度要⽐较均衡；便于布置后期泄⽔建筑物，不致使后期围堰过⾼或落差过⼤。

2，过⽔⼟⽯围堰需防护的原因及加固的措施。

原因：1. ⽔流沿下游坡⾯下泄，动能不断增加，冲刷堰体表⾯；2.由于过⽔时⽔流渗⼊堆⽯体所产⽣的渗透压⼒，引起下游坡⾯及堰顶⼀起深层滑动，最后导致溃堰的严重后果。

因此，加固措施有：⼤块⽯护⾯、钢筋⽯笼护⾯、加筋护⾯及混凝⼟护⾯。

3，导流隧洞的布置及开挖中应注意的问题。

导流隧洞的布置，决定于地形、地质、枢纽布置以及⽔流条件等因素。

为了提⾼隧洞单位⾯积的泄⽔能⼒，减⼩洞径，应注意改善隧洞的过流条件。

⼀般导流临时隧洞，若地质良好，可不作专门衬砌。

为降低糙率，应采⽤光⾯爆破，4，试述截流的基本⽅法及其主要施⼯过程。

截流的基本⽅法为：⽴堵法和平堵法。

⽴堵法截流是将截流材料，从龙⼝⼀端向另⼀端或从两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙⼝，直⾄全⾯拦断。

平堵法截流事先要在龙⼝架设浮桥或栈桥，⽤⾃卸车沿龙⼝全线从浮桥或栈桥上均匀、逐层抛填截流材料，直⾄戗提⾼出⽔⾯为⽌。

5，在基坑排⽔中，如何⽤试抽法确定排⽔设备的容量。

试抽法确定排⽔容量：试抽时如果⽔位下降很快，显然是排⽔设备容量过⼤，这时，可关闭⼀部分排⽔设备，以控制⽔位下降速度；若⽔位基本不变，则可能是排⽔设备容量过⼩或有较⼤的渗漏通道存在，这时，应增加排⽔设备容量或找出渗漏通道予以堵塞，然后再进⾏抽⽔。

还有⼀种情况⽔位降⾄⼀定深度后就不再下降，这说明此时排⽔量与渗透流量相等，只有增⼤排⽔设备容量或堵塞渗漏通道，才能将积⽔排出。

第⼆章1、钻孔爆破设计包括哪些主要参数？如何改善深孔爆破的爆破效果？钻孔爆破设计主要参数为：1. 最⼩抵抗线，2.台阶⾼度、3.炮孔深度、4.孔、排距、5.堵塞强度、6.钻孔直径等。

水工建筑物思考题及答案问题：1．什么是水利水电工程枢纽？2．水工建筑物按其作用可分为几类？3．什么是挡水建筑物？4．水库有哪些特征水位及相应库容？5．拦水坝按形式可分为几种？6．土石坝的工作特点是什么？7．土石坝在设计、施工和运行中必须满足哪些要求？8．土石坝有几种类型？9.土石坝主要由哪几动分组成？它们各自的作用是什么?10．土坝的渗透变形有几种主要形式？11.什么叫管涌？12．什么叫流土？13.什么叫接触冲刷？14．什么叫接融流土和接触管涌？15．重力坝的工作特点是什么？16．重力坝主要有几种型式？17．作用于重力坝上的荷载主要有哪些？答案：1．什么是水利水电工程枢纽？为了满足防洪需求，获得发电、灌溉、供水、航行等方面的综合效益，需要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物，用来控制和支配水流。

这些建筑物通称为水工建筑物，而不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程枢纽。

2．水工建筑物按其作用可分为几类？水工建筑物种类繁多，但按其作用可以分为挡水建筑物，泄水建筑物，输水建筑物，取(进)水建筑物，整治建筑物，专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物等六类。

但是，应当指出的是，有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型。

如各种溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；水闸既能挡水，又可泄水，有时还作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物，等等。

3．什么是挡水建筑物？用于拦截江河水流，形成水库或空高上游水位的建筑物。

如各种坝和水闸以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。

4．水库有哪些特征水位及相应库容？库容大小决定着水库调节径流的能力和它所能提供的效益。

因此，确定水库特征水位及其相应库容是水利水电工程规划、设计的主要任务之一。

(1)死水位和死库容水库正常运用情况下允许水库消落到最低的水位称为死水位，该水位以下的库容即死库容。

除特殊情况外，死库容不参与径流调节，即不能动用这部分水库的水量。

(2)正常蓄水位和兴利库容水库正常运用情况下，为满足设计的兴利要求，在设计枯水年(或枯水段)开始供水时应蓄到的水位，称为正常蓄水位，又称设计兴利水位。

第一章1.1何为水利工程？何为水工建筑物？1.2水利工程按承担的任务和对水的作用是如何分类的？1.3水工建筑物主要按什么分类？并简述其分类。

第二章2.2 水利枢纽分等的依据是什么？共分为几等？2.3 水工建筑物分级的依据是什么？共分为几级？2.4 水工建筑物承受的主要荷载有哪些？掌握自重、静水压力、扬压力的计算方法。

第三章3.1 重力坝的工作特点是什么？基本剖面是何形状？一般采用什么材料？3.2 简述重力坝的优缺点。

3.3 重力坝的设计内容包括哪几个部分？3.4 简述重力坝失稳破坏的机理？3.5 掌握单滑面的抗剪强度和抗剪断公式。

3.8 简述提高坝体抗滑稳定的工程措施。

3.9 简述重力坝应力分析的方法，掌握重力坝水平截面边缘应力的计算公式，边缘主应力面于何处？为何边缘应力是首先需计算的应力？3.10 除主要荷载以外，对坝体应力的影响还有哪些因素？3.14 重力坝最小剖面如何确定？常用剖面形态有哪几类？坝顶高程如何确定？3.16 掌握重力坝在水压力,水重,扬压力,自重荷载下的边缘应力和抗滑稳定验算。

3.18 简述溢流重力坝的工作特点和类型。

3.19 简述溢流重力坝的基本要求。

3.20 溢流重力坝孔口设计的影响因素有哪些？简述孔口形式类型及其特点。

3.21 溢流重力坝通常设计成等同的奇数孔，为什么？3.22 为什么说单宽流量是溢流重力坝设计中很主要的控制性指标？3.23 简述孔口尺寸设计应考虑的因素。

掌握两种孔口形式过流量的计算公式。

3.24 为何闸墩上游端需做成圆弧形或流线型？溢流坝设置边墙的作用是什么？3.28溢流面体形包括哪三段？上游第一段一般采用什么曲线？3.29消能工的原理是什么?能量转换的途径有哪些?辅助消能工主要有哪几种?3.30详述泄水重力坝消能工的主要形式和原理？3.31简述底流消能的特点及其与下游水流的衔接形式、形成消力池的主要措施。

3.32护坦的主要作用是什么？3.33挑流消能工的主要设计内容有哪些？3.34折冲水流是如何形成的？3.35简述坝身泄水孔的作用和特点及其分类。

一、码头概论1.试叙述码头按不同方式分类的主要型式、工作特点及其适用范围。

2.码头由哪几部分组成 ? 各部分的作用是什么 ?3.码头结构上的作用如何分类 ? 其作用代表值如何取值 ?4.试叙述两种极限状态,三种设计状况与作用组合之间的关系。

5.码头地面使用荷载和船舶荷载如何确定 ?试分析影响上述荷载值确定的主要因素及产生影响的原因。

二、重力式码头1.我国常用的重力式码头按墙身结构分为哪几种类型 ? 各有什么特点 ?2.如何确定重力式码头的基础型式 ?试述抛石基床的型式和适用条件以及抛石基床设计应考虑的主要问题。

3.如何确定胸墙的底部高程、顶宽、底宽和提高胸墙的耐久性 ?4.抛石棱体和倒滤层的作用是什么 ? 墙后抛石棱体有哪几种型式 ?5.重力式码头的土压力、地面使用荷载、船舶荷载分别如何确定 ?试述地面使用荷载的布置形式及其相应的验算项目。

6.重力式码头的一般计算项目有哪些 ? 试说出对应采用的极限状态和效应组合, 并说明为什么 ?7.以重力式码头抗滑稳定性验算为例,分析比较岸壁式码头和墩式码头、有波浪力和无波浪力、可变作用产生的土压力为主导可变作用和系缆力为主导可变作用等情况的验算公式的异同点。

三、板桩码头1.板桩码头的组成部分及其作用是什么？板桩码头有那些类型，各自的优缺点及适用条件是什么？2.单锚板桩墙有哪几种工作状态 ? 其土压力分布有什么特点 ?3.单锚板桩墙的计算常采用什么方法 ? 为什么要进行“踢脚”稳定性验算 ?试述罗迈尔法和竖向弹性地基梁法的计算要点。

4.如何验算锚碇墙(板)的稳定性和确定锚碇墙(板)到板桩墙的距离 ?为什么要计算锚碇墙(板)的位移 ?5.拉杆、帽梁、导梁的作用分别是什么 ? 如何计算 ?6.试说明板桩码头的整体稳定性验算方法。

7.锚碇板桩（桩）的计算方法和锚碇叉桩的计算方法各是什么？四、高桩码头1.高桩码头的特点是什么？适用情况如何？2.试述高桩码头的结构型式及其特点、适用范围。

第一部分水资源、水利工程和水利枢纽1. 由于地理位置及地形等原因有以下几个特点：①我国水资源总量丰富，但人均占有量少；②水资源在时间、空间分布不合理；③与人口、耕地布局不相适应。

2. 水利枢纽指各种水工建筑物的组合体。

水工建筑物指控制和调节水流，防治水害，开发和利用水资源的建筑物。

3. 水工建筑物的特点：工程量大、投资多、工期长、工作条件复杂、施工条件复杂、对国民经济影响巨大。

按用途分：挡水建筑物。

用以挡截江河，形成水库或壅高水位。

泄水建筑物。

用以宣泄在各种情况下，特别是洪水期宣泄多余的入库和河道水量，确保大坝和其他建筑物的安全。

输水建筑物。

为灌溉、发电和供水大坝的需要从上游向下游输水用的建筑物。

取水建筑物。

布置在输水建筑物的首部，如进水闸等。

整治建筑物。

用以整治河道，改善河道的水流条件的建筑物。

专门建筑物。

专门为灌溉、发电、供水，过坝需要而修建的建筑物。

4. （1）为了使经济、规模与安全投资结合起来，体现经济政策，技术措施相协调，使主次分明，体现重点，区别对待，重要性与经济性相结合，因而对水利工程划分等级。

（2）依据：《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252─2000）5.（1）①自然因素错综复杂；②设计施工存在问题；③管理不善6. （1）对环境影响较大。

（2）水工建筑物建成后形成水库，会使周围气温下降；大型水库会引起滑坡等现象；水工建筑物的兴建对国民经济，改善生活，美化环境意义重大。

（3）处理好安全和经济的关系，应经过认真的分析认证，考虑安全与经济的统一，充分有效，合理开发水利事业。

第二部分重力坝1. （1）工作原理：依靠坝体自身重力产生的抗滑力来维持自身稳定。

依靠坝体自重产生的压应力来抵消水压力所引起的拉应力的要求。

（2）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：①坝体剖面尺寸大，材料用量多；②材料的强度不能得到充分的发挥；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的收缩应力。