2015水工复习

一、名词解释（10分）1.水利枢纽2水工建筑物特点，3，水工建筑物，4.水利枢纽分类，分级分等的意义5．扬压力;6．浸润线;7．波状水跃8．水闸地下轮廓线;9.水闸闸基防渗长度;10．管涌；11．折冲水流；12．不平衡剪力13．接触冲刷,14,最优含水量；15边荷载；二、判断题1、板桩可以截阻渗流，防渗效果较好，适用于粘性土地基。2、水闸辅助消能工的作用是加强紊动扩散，减小跃后水深，缩短水跃长度，稳定水跃和达到提高水跃消能效果的目的。3、心墙坝的上、下游坝坡均比斜墙坝的缓。4、水闸的水平防渗设备指的是铺盖，垂直防渗设备指的是齿墙、板桩和防渗墙。5、水闸整体式平底板常在顺水流方向截取若干板条作为梁来进行计算。6、土斜墙多种土质坝从上游到下游，土石料的透水性逐渐减小7、水闸利用阻滑板提高闸室时，闸室自身的抗滑稳定安全系数应大于1。8、在任何情况下，土石坝排水体中褥垫式排水体的排水效果最好。9、采用平面闸门水闸其闸室布置关键是主门槽中心线位置。10、重力坝基本剖面设计主要由稳定和无拉应力控制。11、水利枢纽是根据其规模、效益和国民经济中的重要性进行分等的。12、非溢流重力坝的基本剖面是三角形，溢流重力坝的基本剖面是梯形。13、重力坝、拱坝、土坝和水闸稳定计算对象经常选取单位长度计算。14、拱坝坝体属于高次超静定，具有较高的超载能力，故其抗震性能较好。15、拱坝选型和轮廓尺寸主要条件：坝址河谷的地形地质条件。16、土石坝坝顶竣工高程应该考虑坝体沉降，高于其设计高程。17、三峡水利枢纽包括拦河大坝、泄水闸、电站厂房和船闸等建筑物，其中拦河大坝、泄水闸、船闸是主要建筑物，而电站厂房则属于次要建筑物。18、非溢流重力坝的基本剖面是三角形，而溢流重力坝的基本剖面是梯形。19、斜墙分区坝土石料分区原则是从上游至下游，土石料的透水性逐渐增大。20、水闸的闸槛高程定得越低，所需的闸室宽度就越小，因此水闸的工程造价越省。21、拱坝选型和轮廓尺寸主要条件：坝址河谷的地形地质条件。122、土石坝的坝顶竣工高程常常高于坝顶设计高程，其主要目的是为了提高土石坝的后期挡水位，以提高水库的使用效益。23、倒置梁法计算水闸底板内力仅仅假定闸墩是底板的支座，单宽板条是倒置在闸墩上的梁。24、地震发生时，一般水工建筑物所承受的地震荷载包括水平向地震惯性力、竖向地震惯性力两种。25、开敞式溢洪道具有较大的超泄能力是因为宽顶堰自由泄流范围较宽。26单位长度板桩与铺盖的防渗效果不同，而且板桩防渗效果不如铺盖。二、重力坝1、重力坝是依靠本身自重维持稳定。2、重力坝基本剖面设计主要由稳定和无拉应力控制。3．何谓深水波？何为浅水波？请分别作出深水波、浅水波浪压力分布图。4、简述材料力学法计算重力坝的坝体应力其基本假定。5.非溢流重力坝剖面设计的主要步骤6．重力坝材料分区的目的是什么？指出图1所示重力坝各区应用何种要求的混凝土材料。7、某混凝土重力坝如图3所示。已知坝体与基岩之间f=0.6，坝体混凝土重度γ=24kN/m3，水重度γw=10kN/m3，坝基帷幕灌浆剩余水头系数α=0.3，帷幕灌浆中心线距上游面4m，稳定安全系数允许值[K]=1.10。试求：1)坝基面抗滑稳定安全系数K值；2）判断坝体稳定安全是否满足要求。2三、拱坝1．简述拱坝的工作特点和对地形、地质条件有何要求。2、拱坝的工作原理。（6分）3、拱坝稳定破坏形式主要是整体滑动失稳。4．拱冠梁法计算拱坝应力的步骤。5．温度对拱坝应力和变形有何影响。四、土石坝1.粘性土若发生渗透变形一般是管涌2.均质坝一般会发生折线滑动。3.土坝渗流和闸基渗流是同一类渗流。4.反滤层各层材料的粒径沿渗流方向有小到大布置。5.土坝上游边坡一般比下游边坡缓。6.土斜墙多种土质坝从上游到下游，土石料的透水性逐渐减小。7.在任何情况下，土石坝排水体中褥垫式排水体的排水效果最好。8.土石坝一般由几个部分组成，各部分有何作用？9.简述土坝中反滤层的功能及设置位置和设计要求。11．土坝有哪几部分组成，各部分有何作用。12．简述土石坝的工作特点。13．如何选取土石坝的坝型。（二）渗流计算类型1.矩形渗流区无压渗流分析2.不透水地基均质坝的渗流计算3.下游无排水（贴坡排水）设施情况.下游有褥垫式排水设施情况.下游有堆石棱体排水设施情况3.有限深度透水地基土石坝的渗流计算.均质坝.有截水墙的心墙坝渗流计算.设有截水墙的斜墙坝渗流计算.设有水平铺盖的斜墙坝渗流计算4.总渗流量的计算（三）矩形渗流区无压渗流分析应用达西定律和假定，全断面内的平均流速等于：dxdykv−=（讲负号的原因）设单宽渗流量为q，则：矩形土体单宽渗流量为：dxdykyvyq−==，LHHkq2)(2221−=浸润线方程：xkqHy221−=（四）、不透水地基上土坝的渗流计算严格上讲，不透水地基是不存在的，只要地基渗透系数小于坝体渗透系数1/100时，可认为地基是不透水性的。（一）均质土坝（i、下游无排水或贴坡排水）4x由于上游面是三角形，把它等效于矩形断面.a)等效体为11121HmmL+=Δb)在逸出点以上　　　抛物线方程　　　　xHaykqkydyqdxydxdykqdxdykvyHax2)(2202020+−==⋅==∫∫+对于1,LHyx=＝方程为两个未知数，还要一、　　　　　　02202112)(aqLHaHkq+−=c、下游三角形DCC′Δ下游水面以上502021210amkdymkqdyymykdykJdqa==⋅=⋅=∫.2]ln1[)(lnln020202102020202020202200　　　aHamkaqqqaHamkaqaHamakdyymakqHaa++=+=+=+==∫+水面以下由1、2式可求解q及a0浸润线方程220)(2HaXkqy++×=逸出点C既不是流线也不是等势线A点流线与等线正交。II下游有排水设施假定：下游水位与排水内坡相交，该点为抛物线的焦点。6浸润线方程cpxy+=222/020hLghc==，00hyx==根据抛物线方程，)(2)()()()(2,0,2220212212021220200200LHhHKqLHHLhHHyLxxyxhhxhyhpyh+−=−−+=−==−+=+===−时，　　浸润线按2002hxhy+=当H2较大时，浸润线偏高8、在某河道上需筑坝修建一水库，原河道比较窄，河床为砂砾石，透水层深度大约10-15m左右。河道附近有大量砂砾石可作为建筑材料，坝址附近有适当的垭口可设置溢洪道。筑坝要求施工期较短，能使用机械化施工，保证安全经济。根据所学的水工建筑物知识，修建何种坝型比较合适？绘出所拟定坝型坝的横剖面结构图，并进行说明和论证。五，溢洪道1、简述正槽式溢洪道的组成和作用。2、比较正槽式溢洪道与侧槽式溢洪道的主要区别。3、正槽式溢洪道的水流特点以及比较适宜建设的地形条件。4．正槽式溢洪道的不布置原则。六、水工隧洞和坝下涵管1．水工隧洞和坝下涵管的工作特点2．水工隧洞的线路选择原则3．什么是隧洞衬砌的围岩压力、弹性抗力和地基反力。六、水闸1．试述水闸的工作特点和在水闸设计中主要解决的几个问题。2、改进阻力系数法计算闸基渗流时，各流段阻力系数只与各流段的几何形状有关3．什么是折冲水流？4．什么是阻力系数，与什么有关/？75．不平衡剪力6．判断题（1）板桩可以截阻渗流，防渗效果较好，适用于粘性土地基。（2）水闸辅助消能工的作用是加强紊动扩散，减小跃后水深，缩短水跃长度，稳定水跃和达到提高水跃消能效果的目的。（3）、水闸的水平防渗设备指的是铺盖，垂直防渗设备指的是齿墙、板桩和防渗墙。（4）水闸整体式平底板常在顺水流方向截取若干板条作为梁来进行计算。7、水闸利用阻滑板提高闸室时，闸室自身的抗滑稳定安全系数应大于1。8、水闸消能设计条件选择原则是什么？其池深与那些因素有关。9．海漫的结构是如何布置的，有何要求。10．绘图并说明水闸内力计算中倒置梁法的计算方法。11．某水闸地下轮廓布置见下图（图中单位m），无限深透水地基，要求计算闸基渗流有效深度，简化地下轮廓并分段（图示），写出各典型段的几何特征值（S、T、L、S1、S2）。12.水闸闸下消能一般采用什么方式？为什么？13．简述扶壁式挡土墙结构计算方法。14．水闸整体式平底板受力钢筋的方向是顺水流方向布置还是垂直水流向布置，为什么？对于水闸整体式式平板而言，沉陷缝设置有两种形式：设在闸墩上或底板上，这两种沉陷缝位置对闸门运行和底板内力是否有影响？为什么？15．某水闸的地下轮廓线布置如图2所示，水闸地基土的渗径系数C=5。⑴判断该水闸防渗长度是否满足要求。8（2）用直线比例法求水闸闸底板上所受的单宽扬压力和水闸上游所受的水平水压力（1。16．某水闸闸室布置如下图，荷载计算如下表所示，已知顺水流方向长度为20m，宽度为18m，闸基抗滑稳定安全系数允许值[Kc]=1.20，闸室底板与地基之间的内摩擦角φ=17º，粘结力C=80kPa，进行闸室的抗滑稳定计算分析。荷载计算表（对底板底面中点A点取矩，顺时针为正）竖向力（kN）水平力（kN）力矩（kN.m）荷载名称↓↑→←+–闸室自重30000300000上游水压力2000060000扬压力20000150000水重1500072000小计合计七、船闸9101．简述船闸渗流特点及透水闸室防渗设计条件选择原则。2．船闸的工作原理八．倒虹吸管道，及涵洞1．倒虹吸由拿几部分组成，进口形式有几种，各适用什么条件？2．涵洞断面形式有几种，各适用什么条件？