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安康分校《水工建筑物》作业二（完成第3~4章学习后；占15%）-100分
题1：与重力坝相比，拱坝的（）荷载必须计入，并且上升为主要荷载。
A.扬压力
B.自重
C.温度
D.水压力
正确答案：C
题2：（）将拱坝视为有一系列各自独立、互不影响的水平拱圈所组成。
A.纯拱法
B.拱梁法
C.有限单元法
D.拱冠梁法
正确答案：A
题3：（）将拱坝视为由一系列水平拱圈和拱冠处的一根悬臂梁所组成。
A.纯拱法
B.拱梁法
C.有限单元法
D.拱冠梁法
正确答案：D
题4：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
正确答案：C
题5：土石坝中（）的排水体伸入坝体内部，能有效的降低浸润线，常用于下游水位较低或无水情况。
A.棱体排水
B.贴坡排水
C.褥垫排水
D.组合式排水
正确答案：C
题6：（）排水不能降低浸润线，但能提高坝坡的抗渗稳定性和抗冲刷能力，其优点是结构简单，便于维修。
A.棱体排水
B.贴坡排水
C.褥垫排水
D.组合式排水。
水工建筑物 授课教案章节名称 第三章 重力坝 教学日期授课教师姓名 张社荣 职称 教授 授课时数14学时本章的教学目的与要求重力坝一章的教学是《水工建筑物》这门课程的入门章节，通过这章的学习，教师要将水工建筑物的设计方法、设计过程、设计原理和具体计算、绘图等内容系统的讲解清楚。
设计方法上要掌握极限状态设计方法；计算方法上要掌握材料力学方法、刚体极限平衡方法。
设计过程上要掌握从剖面拟定、作用施加、过坝水流处理、基础处理和细部构造等。
设计原理上要掌握强度和稳定是如何提出问题和解决问题的；掌握重力坝水电枢纽中“水”从拦蓄到宣泄的能量转换原理。
授课主要内容及学时分配重力坝的工作特点；重力坝上的主要荷载计算方法以及荷载组合；岩基上重力坝的稳定分析；强度校核（应力计算）；剖面设计；溢流重力坝的泄水方式及特点；下游消能与水面衔接；地基处理；构造要求。
重力坝的发展；轻型坝简介；碾压混凝土坝、砌石坝等。
重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）重点是设计方法、设计原理和设计过程；开始掌握国内外的设计标准、规范。
难点是如何将已经学过的知识和原理系统的运用的重力坝的设计过程中。
对学生的基本要求：(1)非溢流重力坝的荷载计算、剖面拟定、抗滑稳定验算及坝体应力的计算；(2)溢流重力坝的水力计算、剖面拟定；(3)重力坝的主要构造尺寸拟定能力；(4)重力坝的地基处理能力；(5)从新方法、新技术、新材料等方面看重力坝建设的发展方向。
思考题和作业（1） 重力坝的工作特点是什么？重力坝的优缺点？（2）重力坝的设计内容？基本剖面历史变革？（3）筑坝材料变革的历史和基础？（4）抗滑稳定的计算方法类型？计算方法比较。
提高坝体抗滑稳定的工程措施。
（5）重力坝失稳破坏的机理？目前设计中计算方法的缺陷？（6）重力坝应力分析的方法？扬压力存在的影响？（7）重力坝施工和运行期温度应力的计算方法？温度裂缝的类型和温度控制的措施？（8）重力坝地震作用计算方法、设防标准和工程措施？（9）溢流重力坝孔口设计、孔口形式类型及其特点？为什么用单宽流量衡量溢流重力坝泄水控制指标？（10）消能工的基本原理?不同消能工能量转换的途径？近20年在消能工设计方面的进展?（11）溢流坝有哪些高速水流问题？计算方法？判断标准？工程措施？（12） 重力坝地基处理的主要内容和作用？（13）重力坝构造设计的内容？面，构并做构造设计，最终绘出三维重力坝溢流和非溢流两个坝段。
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。
重力坝、拱坝与土石坝之间的区别1.拱坝与重力坝相比,具有哪些工作特点?2.拱坝自重荷载的如何分配,与重力坝有什么不同?3.重力坝与土石坝的稳定概念有什么不同?影响土石坝稳定的因素有哪些?4.重力坝、拱坝、土石坝的相互比较及优缺点?5.重力坝的工作原理与土石坝、拱坝比较分析6.重力坝、拱坝和土石坝三种地基开挖的相同和不同之处;7.重力坝和拱坝的温度荷载分别怎么考虑?1.拱坝与重力坝相比,具有哪些工作特点?(1)、拱与梁的共同作用;(2)、稳定性主要依靠两岸拱端的反力作用,因而对地基的要求很高;(3)、拱是一种推力结构,承受轴向压力,有利于发挥砼及浆砌石材料的抗压强度;(4)、拱梁所承受的荷载可相互调整, 因此可以承受超载;(5)、拱坝坝身可以泄水;(6)、不设永久性伸缩缝;(7)、抗震性能好;(8)、几何形状复杂,施工难度2.拱坝自重荷载的如何分配,与重力坝有什么不同?拱坝自重:封拱前浇筑的全部由悬臂梁承担。
3.重力坝与土石坝的稳定概念有什么不同?影响土石坝稳定的因素有哪些?重力坝:依靠重力维持稳定,失稳时,先在坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区,随后在坝址处岩基和胶结面出现局部剪切屈服,进而范围扩大向上游延伸,最后形成滑动通道,导致大坝的整体失稳。
土石坝:也是依靠重力维持稳定,由于是散粒体堆筑,坝坡稳定须采用肥大的剖面,坝体不可能产生水平滑动,其失稳主要是坝坡滑动或坝颇,坝基一起滑动。
影响因素:坝体滑坡猾裂面的形状,坝体结构,土料,地基的性质,坝的工作条件。
4.重力坝、拱坝、土石坝的相互比较及优缺点?⑴重力坝:由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。
重力坝在水压力及其他荷载作用下,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力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。
优点:①相对安全可靠,耐久性好,抵抗渗漏、洪水重力坝漫溢、地震和战争破坏能力都比较强;②设计、施工技术简单,易于机械化施工;③对不同的地形和地质条件适应性强,任何形状河谷都能修建重力坝,对地基条件要求相对地说不太高;④在坝体中可布置引水、泄水孔口,解决发电、泄洪和施工导流等问题。
水工建筑物复习资料第一章绪论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。
水利工程的根本任务是：除水害兴水利。
资源水利就是从水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护等六个方面系统分析，综合考虑，实现水资源的可持续利用。
水工建筑物：为了达到防洪、灌溉、发电、供水等目的，需要修建各种不同类型的水工建筑物，用来控制和支配水流。
这些建筑物统称为水工建筑物。
水利枢纽是指集中建造的几种水工建筑物配合使用，形成一个有机的综合体，称为水利枢纽。
水利枢纽分为蓄水枢纽（水库）和取水枢纽。
其中水库枢纽包括挡水、泄水、输水（或引水）三类建筑物，称为水库三大件。
水工建筑物的分类按其在枢纽中的作用分为：1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。
2泄水建筑物：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。
如溢流坝、溢洪道、隧洞。
3输水建筑物：为灌溉、发电和供水的需要，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。
4取（进）水建筑物：是输水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的进口段、进水闸等。
整治建筑物、专门建筑物。
水工建筑物的特点：（1）工作条件的复杂性；（2）设计选型的独特性；（3）施工建造的艰巨性；（4）工程效益的显著性；（5）环境影响的多面性；（6）失事后果的严重性；水利枢纽按其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
第二章重力坝重力坝的工作原理是在水压力及其他荷载的作用下，主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求；同是也依靠坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度的要求。
其基本剖面为上游面近于垂直的三角形剖面。
重力坝的工作特点：优点：a安全可靠；b、对地形、地质条件适应性强；c、枢纽泄洪问题容易解决；d、便于施工导流；e、施工方便；f、结构作用明确缺点：a、坝体应力较低，材料强度不能充分发挥作用；b、坝体与地基接触面积大，对坝底稳定不利的扬压力相应大；c、坝体体积大，由于施工期混凝土的水化热和硬化收缩，将产生不利的温度应力和收缩应力。
第一章绪论自测题一、填空题1．我国人均水资源约为世界水资源的。
2．河道常用的防洪措施为。
3．水利工程按所承担的任务可分为、、、、。
4．水力发电的两个基本要素是、。
5．水工建筑物按用途可分为、、、、、。
6．水工建筑物按使用时间可分为、。
二、名词解释1．水利工程2．水利枢纽3．水工建筑物三、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。
（）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．水工建筑物的特点？4．水工建筑物按用途分为哪几类？5．说明分等、分级的意义、对象、依据？6．工程管理的主要内容是什么？水工建筑物—在线自测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。
旁注§3-1概述一、拱坝的特点●结构特点：拱坝是一空间壳体结构,坝体结构可近似看作由一系列凸向上游的水平拱圈和一系列竖向悬臂梁所组成。
坝体结构既有拱作用又有梁作用。
其所承受的水平荷载一部分由拱的作用传至两岸岩体，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩。
拱坝两岸的岩体部分称作拱座或坝肩；位于水平拱圈拱顶处的悬臂梁称作拱冠梁，一般位于河谷的最深处。
拱坝示意图拱坝平面及剖面图●稳定特点：拱坝的稳定性主要是依靠两岸拱端的反力作用。
●内力特点：拱结构是一种推力结构，在外荷作用下内力主要为轴向压力，有利于发挥筑坝材料（混凝土或浆砌块石）的抗压强度，从而坝体厚度就越薄。
拱坝是一高次超静定结构，当坝体某一部位产生局部裂缝时，坝体的梁作用和拱作用将自行调整，坝体应力将重新分配。
所以，只要拱座稳定可靠，拱坝的超载能力是很高的。
混凝土拱坝的超载能力可达设计荷载的5—11倍。
●性能特点：拱坝坝体轻韧，弹性较好，整体性好，故抗震性能也是很高的。
拱坝是一种安全性能较高的坝型。
●荷载特点：拱坝坝身不设永久伸缩缝，其周边通常是固接于基岩上，因而温度变化和基岩变化对坝体应力的影响较显著，必须考虑基岩变形，并将温度荷载作为一项主要荷载。
●泄洪特点：在泄洪方面，拱坝不仅可以在坝顶安全溢流，而且可以旁注在坝身开设大孔口泄水。
目前坝顶溢流或坝身孔口泄水的单宽流量已超过200m3/（s.m）。
设计和施工特点：拱坝坝身单薄，体形复杂，设计和施工的难度较大，因而对筑坝材料强度、施工质量、施工技术以及施工进度等方面要求较高。
二．拱坝对地形和地质条件的要求（一）对地形的要求左右两岸对称，岸坡平顺无突变，在平面上向下游收缩的峡谷段。
坝端下游侧要有足够的岩体支承，以保证坝体的稳定以“厚高比”T/H来区分拱坝的厚薄程度。
当T/H<0.2时，为薄拱坝；当T/H=0.2~0.35时，为中厚拱坝；当T/H>0.35时，为厚拱坝或重力拱坝。
