2022年《水工建筑物》复习题答案 .pdf

多练出技巧巧思出硕果第一部分水资源、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：我国水资源总量丰富，但人均占有量少；水资源在时间、空间分布不合理；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（SL2522000）5. （1） 自然因素错综复杂；设计施工存在问题；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：工作安全，运行可靠；对地形、地质条件适应性强；泄洪方便，导流容易；施工方便，维护简单；受力明确，结构简单。缺点：坝体剖面尺寸大，材料用量多；材料的强度不能得到充分的发挥；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的收缩应力。2. 分类标准种类坝高低坝、中坝、高坝。 【坝高指坝基最低面（不包括局部深槽、深井）至坝顶路面的高度】筑坝材料混凝土重力坝、浆砌石重力坝坝体泄水条件非溢流重力坝、溢流重力坝结构形式实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝施工方法浇筑砼重力坝、碾压砼重力坝3. 自重、静水压力和动水压力、扬压力、浪压力、泥沙压力、地震压力、温度作用等。4. 原则：满足强度和稳定要求，保证大坝安全；工程量小，造价低；结构合理，运用方便；方便施工，便于维护。5. 底流消能、挑流消能、面流消能、消力戽消能名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 多练出技巧巧思出硕果6. （ 1）目的是为了满足运用和施工的要求，防止温度变化和地基不均匀沉降导致坝体开裂。（2）常见分缝形式的有横缝、纵缝、施工缝。7. 为了节约水泥用量及工程费用，把安全和经济统一起来。8. （ 1）任务有：防渗和排水，降低扬压力，减少渗漏量；提高基岩的强度和整体性。（2）工程措施：开挖清理和固结灌浆。9. 碾压混凝土坝水泥量用少，水化热升温低，施工简便安全，工期短，收效快，造价低。10. （1）支墩坝是由一系列顺水流方向的支墩和支承在墩子上游的挡水面板所组成。（2）形式有：平板坝、连拱坝、大头坝第三部分土石坝1. 组成部分作用坝顶维持坝的稳定防渗体降低浸润线，防止渗透破坏坝体和减少渗流量排水设备全面的排除渗漏水，增加坝体和下游坝坡的稳定性，降低扬压力护坡防止波浪、冰层、温度变化、雨水和水流等对坝坡的破坏2. （ 1）类型：按坝高分为低坝、中坝、高坝；按施工方法分为碾压式土石坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝；按土料的情况分为均质坝、土质防渗体分区坝、非土质材料防渗体坝。（2）工作特点：坝基坝体的透水性；土石坝的局部失稳破坏；抗冲性能差；坝体沉陷量大3. （ 1）构造：土石坝由坝顶、护坡、防渗体和排水设施等组成。（2）主要尺寸包括坝顶高程、坝顶宽度、上下游坡度、防渗结构、排水设备的形式及基本尺寸等。4. （ 1）上游面是为了防止波浪淘刷、冰层和漂浮物的损害等对坝坡的危害；下游面是为了防止被水冲蚀和人为破坏。（2）上游护坡形式有：堆石、干砌石、浆砌石、混凝土或钢筋混凝土、沥青混凝土或水泥土等；下游护坡形式有：堆石、卵石和碎石、草皮、钢筋混凝土框格填石等。5. 土石坝挡水后，在坝体内会形成由上游的渗流，这会使水库损失水量，还会引起管涌、流土等渗透变形。6. （ 1）土石坝及地基中的渗流，由于机械和化学作用，可能使土体产生的局部破坏。（2）分类：管涌、流土、接触冲刷、接触流土和接触管涌、散浸。（3）措施：全面截阻渗流、延长渗径、设置排水设施、反滤层等。7. （ 1）排水设备的作用：具充分的排水能力，防止泥沙堵塞，以保证在任何情况下都能自由地排出水。（2）形式：贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水、综合式排水。（3）反滤层的作用：既安全又顺利地排除坝体和地基中的渗透水流（滤土排水）。8. （ 1）失稳特点：坝体由散粒材料组成，不会出现整体滑动或倾覆失稳，只可能发生局部失稳破坏。（2）形式：滑动、液化、塑性流动。9. 控制渗流；控制稳定；控制沉降与不均匀沉降10. （1）主要组成：堆石体、 （钢筋）混凝土面板防渗体等。（2）特点：就地取材，在经济上有较大的优越性；易解决度汛问题；对地形，地质和自然条件适应性较混凝土坝强；方便机械化施工；坝身不能泄洪，施工导流问题较混凝土坝难以解决。第四部分河岸溢洪道1. （ 1）作用：宣泄超过设计水库容的洪水，防止洪水漫坝和坝体失稳风险的发生，确保工程的安全，满足放空水库和防洪调节等要求。（2）形式：下槽式、侧槽式、井式和虹吸式。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 多练出技巧巧思出硕果2. 组成部分作用进水渠将水库的水平顺地引向溢流堰控制段是控制溢洪道泄流能力泄槽将过堰洪水安全泄向下游消能防冲设施减小宣泄洪水的能量，保护河床出水渠将经消能后的洪水引入河道3. 挑流水能、底流消能、阶梯溢洪道消能4. 正槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线正交，过堰水流方向与泄槽轴线方向一致。侧槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线接近平行。即水流过堰后，在侧堰的极短距离内转弯约90o，再经过泄槽泄入下游。5. 漫流式非常溢洪道、自溃式非常溢洪道、爆破引溃式非常溢洪道。第五部分水工隧洞1. 不满足泄洪、灌溉、发电等功能的需要，在岩层中开凿而成的建筑物。2.类型位置作用进口建筑物隧洞进口控制流量；保证进流顺畅，减小水头损失，拦污洞身隧洞中部为水流通道出口建筑物隧洞出口保证过洞水流与下游平水建筑物衔接3. 按用途分为泄洪洞、引水洞、排水洞、放空洞、导流洞；按洞内水流状态分有压洞、无压洞。4. 检修闸门设置在隧洞进口，一般要求在静水中启闭；工作闸门用来调节流量和封闭孔口，要求能在动水中启闭；无压洞的工作闸门布置在进口。有压洞的工作闸门布置在出口。作用在隧洞上的水头较高，流速较大，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。5. 竖井式、塔式、岸塔式、斜坡式。6. 无压隧洞，多采用圆拱直墙形；有压隧洞，我采用圆形断面。7. （ 1）作用：防止围岩变形，保证围岩的稳定；承受围岩压力，内水压力和其他荷载；防止渗漏；保护围岩免受水流、空气、温度、干湿变化等冲蚀破坏作用；减小表面糙率。（2）类型：平整衬砌、单层衬砌、喷锚衬砌、组合式衬砌、预应力衬砌。第六部分水闸1. （1）在稳定方面须具足够的重力以维持自身的稳定；在防渗方面，应妥善进行防渗设计；在消能防冲方面须采取有效的消能防冲措施；在沉降方面采取必要的地基处理等措施。（2）类型：按所承担的任务分为节制闸、进水闸、分洪闸排水闸、挡潮闸；按闸室结构形式分为开敞式水闸、封闭式水闸。2. 由闸室、上游连接段和下游连接段三部分组成。闸室是水闸的主体，起着控制水流和连接两岸的作用；上游连接段作用是引导水流平稳地进入闸室，保护上游河床及岸坡免于冲刷；下游连接段主要作用是消能防冲和安全排出经闸基及两岸的渗流。3. 水流形式复杂；闸下易形成波状水跃；闸下容易出现折冲水流；波状水跃、折冲水流的防止措施。4.组成部分作用底板承受闸室全部荷载，并均匀地传给地基，并兼有防冲、防渗等作用闸墩分隔闸孔并支承闸门、工作桥等上部结构闸门挡水和控制下泄水流胸墙降低闸门高度，加强维护名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 多练出技巧巧思出硕果工作桥供安置启闭机和工作人员操作之用交通桥连接两岸交通5. （1）作用是使水流均匀扩散，调整流速分布，保护河床不受冲刷。（2）要求：表面有一定的粗糙率；具有一定的透水性；具有一定的柔性。（3）形式：干砌石海漫、浆砌石海漫、混凝土板海漫、钢筋砼海漫、其他形式海漫。6. （1）作用：挡住两侧填土，维持土坝及两岸的稳定；当水闸泄水或引水时，上游翼墙主要用于引导水流平顺进闸，下游翼墙出闸水流均匀扩散，减少冲刷；保持两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷；控制通过闸身两侧的渗流，防止与其相连的岸坡产生渗透变形；在软弱地基上设有独立岸墙时，可减少地基沉降对闸身应力的影响。（2）布置形式：闸室与河岸的连接形式、翼墙的布置、两岸连接建筑物的结构形式。7. （1）按工作性质分为工作闸门、事故闸门和检修闸门等；按门体材料分钢闸门、钢筋混凝土或钢丝网水泥闸门、木闸门及铸铁闸门等；按结构形式分为平面闸门、弧形闸门、翻板闸门等。（2）启闭机的形式有固定式和移动式。8. （ 1）维护、检修工程，防洪防凌工程以及水资源的分配问题。（2）稳定方面，防渗方面，消能防冲方面。第七部分过坝建筑物、渠系建筑物1. （1）过坝建筑物指为了满足通航、过木、过鱼等要求而修建的专门水工建筑物。（2）种类：通航建筑物、过木建筑物、过鱼建筑物等。2. 有船闸和升船机。（1）船闸由闸室、闸首、引航道组成。船闸工作原理：当船队从下游驶向上游时，过闸程序：关闭上、下闸门及上游输水阀门；开启下游输水阀门，将闸室内的水位泄放到与下游水位相齐平；开启下游闸门，船从下游引航道驶向闸室内；关闭下游闸门及下游输水阀门；打开上游输水阀门向闸室充水，直到闸室内水位与上游水位相齐平；最后将上游闸门打开，船即可驶出闸室，进入上游引航道。（2）升船机由承船厢、垂直支架或斜坡道、闸首、 机械传动机构、事故装置和电气控制系统等部分组成。工作原理：当船舶由大坝下游驶向上游时，先将承船厢停靠在厢内水位同下游水位齐平的位置上；操纵承船厢与闸首之间的拉紧、密封装置，并充灌缝隙水；打开下闸首和承船厢的下游厢门；将缝隙水泄除，松开拉紧和密封装置，提升承船厢使厢内水位与上游水位相齐平；开启上闸首的工作闸门和承船厢的上游厢门，船舶即可由厢体驶入上游。3. （1）形式：按施工方法分有现浇整体式渡槽、预制装配式渡槽、预应力渡槽；按所用材料分，有木渡槽、砌石渡槽、混凝土渡槽；按槽身断面分有矩形槽、U 形槽、梯形槽；按支承结构分有梁式渡槽、拱式渡槽。（2）组成：渡槽由进口连接段、槽身、出口连接段、支承结构、基础等组成。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -