渠化工程复习思考题答案

《渠化工程学》复习思考题1、当岩层的顶面高程介于闸室底与闸墙顶高程时，闸室墙一般采用什么结构？基岩顶面低于闸墙顶高程时，可采用混合式结构，即基岩以上采用重力式，基岩以下采用衬砌式结构，其构造分别按重力式和衬砌式确定。P1232、闸室的有效长度Lx是指什么？设计最大船队长度加富裕长度。P463、上游设计最高通航水位视船闸等级采用什么标准？上游设计最高通航水位，可根据具体情况通过论证后确定，但不应低于船闸建设前航道的通航标准P504、在无粘性土中，渗流变形的主要形式是什么？主要形式是流土和管涌两种。5、渠化工程规划应具备哪些资料？22、进行渠化工程规划时，首先要收集哪些方面的资料？渠化工程的规划，应按照预可行性研究、工程可行性研究、初步设计不同阶段的要求进行设计资料的收集。一、预可行性研究阶段（1.渠化河段的经济营运资料。2.渠化河段的航道资料。3.渠化河段的地质情况。4.地形资料。5.水文、泥沙气象资料。6其他资料。）二、工程可行性研究阶段（1.渠化河段的经济营运资料。2.地质资料。3.地形资料。4水文、泥沙气象资料。5.不同总体布置方案的通航建筑物、引航道回淤及口门通航水流条件，枢纽下游河床冲淤变化情况的模型试验资料。6.渠化河段内与淹没计算有关的不同频率洪水痕迹调查资料。7.不同坝址、挡水位、总体布置方案的淹没补偿资料。8.地区交通和堤防资料，渠化河段环保现状及评价资料。9.与施工方案、施工组织有关的资料，工程单价和定额等资料。）三、初步设计阶段（1.地质资料。2.地形资料。3.复核、补充拟定坝址处的水位、流量、含沙量等资料。4.核实淹没补偿等资料。5核实渠化河段两岸的道路交通、供水及供电等资料。6.编制工程概算有关定额、地方材料及设备价格等资料。）P166、简述船舶双向过闸的作业程序。当上行船舶要通过船闸时，首先由下游输水设备将闸室的水位泄放到与下游水位齐平，然后开启下闸首闸门，船舶驶入闸室，随即关闭下闸首闸门，由上游输水设备向闸室充水，待水面与上游水位齐平后，开启上闸室闸门，船舶驶离闸室。该过程即为船舶完成一次单向过闸过程，此时，若再上游有船舶等待过闸，则待上行船舶驶出闸室后，即可驶入闸室，然后关闭上闸首闸门，由下游输水设备向下游泄水，待闸室水位与下游水位齐平后，开启下闸首闸门，船舶即可驶出闸室进入下游引航道。这样完成了船舶双向过闸的全程。P557、“反滤层的作用主要是防止渗流变形，通常设置在渗流逸出处。”是否正确？为什么？正确，主要作用是增加地基的抗渗能力和防止产生渗透变形，防止土壤颗粒被渗流带走，通常设在渗流逸出处。P1508、“在闸室中等待过闸船舶的停泊条件在船闸灌泄水初期主要受局部力控制，灌泄水中期主要受流速力控制。”是否正确？为什么？错，在灌水初期，由于流量增率大，闸首内水深较小，停靠船舶处的过水断面较小，水面形成较大倾斜，此时船舶主要受波浪力；泄水中期，流入闸首水流具有较大的能量，局部力就转为主要作用力。9、土基上一般的坞式闸室墙的土压力按什么土压力计算？静止土压力计算。10、悬臂式闸室底板中缝截面主要传递什么力？水平推力11、为了减少单船过闸时间，提高船闸通过能力，并节省过闸用水量，常采用什么船闸型式？具有中间闸首的船闸。12、作用于非岩基上的一般坞式闸室墙上的土压力一般采用什么土压力计算？静止土压力计算。13、闸室墙后排水暗管出口高程，一般高于下游最低通航水位多少？(05-1.0M)14、当通过船闸的货运量两个方向相差较大时，引航道的平面布置一般采用什么型式？不对称型引航道。15、分离式闸室结构计算的一般内容有哪些？掌握抗滑稳定计算方法及双铰底板地基反力的计算方法。：重力式闸墙、悬臂式闸墙、扶壁式闸墙、衬砌式闸墙、混合式闸墙、底板计算16、船闸的外停泊区一般设置在什么区域？上、下游引航道外水域17、确定船闸下闸首墙顶高程主要取决于什么水位？上游最高通航水位。18、为什么要复核输水阀门后的水力条件？复核包括哪些内容？可采取什么措施改善阀门后水力条件？因为对于开敞式阀门，有足够的空气从输水阀门的门井进入廊道中，可能发生阀门远趋式水跃，这样水跃对于输水阀门和廊道都是不利的，因为相当长的一段廊道内流速过大，水跃的位置不稳定，容易碰撞阀门而引起阀门的振动。对于密封式阀门，阀门局部开启是，会因水流收缩产生压力下降，并可能产生负压，就会出现空蚀现象，所以要复核水阀门后的水力条件。复核内容包括对开敞式阀门只需核算阀门后是否发生远驱式水跃，对于封闭式阀门只需核算阀门后水流收缩断面廊道顶部压力水头。改善条件：增大廊道中的单宽流量，减小阀门后水流充分扩散处的廊道高度，增大阀门后水流收缩断面处廊道顶部的压力水头。19、在船闸灌水时，过闸船舶主要受到哪几种水流作用力？以集中输水系统为例简述这几种力产生的原因。有流速力、波浪力、局部力等几种水流作用力。流速力：水流的纵向流动对过闸或停靠船舶产生的作用力。波浪力：由于流入或流出闸室的流量随着时间变化，水流有闸室一端向另一端推进，从而在闸室内形成纵向长波，使闸室水面倾斜产生的作用力。局部力：水流在运动中由于流速的分布和扩散的不均匀，造成水流旋转、紊动，对船舶造成的冲击力。20、整体式闸室地基计算的主要内容是什么？由于底板不透水，故应验算抗浮稳定性；对于地基有倾斜的软弱层面，或由于结构受力不对称，应验算其侧向抗滑稳定性。在计算整体式闸室的闸墙时，底板简化成地基梁问题进行计算，确定地基梁与地基间接触压力的分布，从而求得地基梁的内力。21、船闸在闸室内无水检修时的受力特点是什么？特点是指向闸室方向的水平力较大，对于透水闸底的闸室，其渗透压力较大。23、根据渠化水头的大小，河流渠化可分为哪些？分为高坝渠化和低坝渠化。24、渠化枢纽的建筑物主要包括哪些建筑物？渠化枢纽一般由挡水建筑物、泄水建筑物、通航建筑物、坝岸连接及护岸建筑物组成、水电站。25、引航道直线段是由哪几段组成？引航道一般由导航段、调顺段、停泊段、过渡段、制动段组成。前三段一般要求为直线段，后两段可根据地形灵活布置。26、“船闸检修时可能的最不利组合是：将闸室内的水完全抽空，墙后地下水位为该情况下可能出现的最低地下水位，此时主要考虑土压力、自重、水压力、扬压力、系缆力的作用。”是否正确？为什么？不正确，墙后地下水位最高，应该把系缆力改成闸面活荷载。因为这种计算情况的特点是指向闸室方向的水平力较大，对于透水闸底的闸室，其渗透压力较大。27、“复核船闸输水廊道阀门后的水力现象，通常是对于密封式阀门后核算其是否发生远驱式水跃，以此来评价此种输水廊道工作状态的优劣。”是否正确？为什么？不准确，因为密封式阀门产生的是空蚀现象，而远趋式水跃是针对开敞式阀门而言，当有足够的空气从输水阀门的门井进入廊道时，阀门后的水流收缩断面上的压力会下降，但不可能产生很大的负压，而可能在阀门后产生远趋式水跃，这对输水阀门和廊道都是不利的，因此判断输水廊道工作状态的优劣，可以核算它是否产生远趋式水跃。28、对于开敞式阀门和密封式阀门，分别需进行哪方面的输水阀门后廊道内的水力条件校核？开敞式阀门需核算输水阀门后是否具有产生远趋式水跃的条件。密封式阀门只需核算阀门后水流收缩断面处廊道顶部的压力。29、无廊道输水系统最常用的是哪三种型式？分为三角闸门门缝输水，平面闸门门下输水，弧形闸门门下输水。30、在闸坝并列布置方式中，按船闸和坝轴线的相对位置可分为哪些布置方式？按船闸闸室与坝轴线相对位置，可分为船闸伸向坝轴线上游和坝轴线下游两种。31、在建设现代化的内河航道网中，通常采用哪些工程措施来改善天然河道的航行条件？通常采用航道整治、疏浚和渠化工程来改善河道的航行条件。32、船闸输水系统有哪些类型？集中输水系统和分散输水系统33、闸室结构沉降计算的目的是什么？目的是计算地基沉降量和沉降差，防止沉降量过多而引起危害，并为确定闸室墙顶高程及止水构造和某些结构构造提供设计依据。34、土基上分离式闸室地基的破坏，一般有哪些形式？35、“闸首结构由于在纵向有刚度较大的边墩存在，因此闸首底板纵向强度的验算是主要的。”是否正确？错，由于纵向有刚度较大的边墩存在，闸首底板纵向变形很小，因此闸首底板计算以横向为主36、“设在建筑物上游端的板桩，主要用来延长渗径，减少作用在建筑物的渗透力，设在建筑物下游端的板桩，主要是为了减小渗流逸出处的渗透坡降，防止地基土壤的渗流变形。”是否正确？为什么？错误，上下游端的板桩主要是延长了渗径，减少建筑物渗透力。37、渠化枢纽的主要技术经济指标包括哪些？技术指标，航运、发电、淹没与防护、灌溉及施工等项目；经济指标：主要工程量、淹没拆迁数量、工程费用或工程总投资、工程综合效益及其他社会效益等。38、简述闸首底板计算纵向分段的原则。一般根据荷载、刚度及跨度等因数划分，分段原则是使特征段的底板有大致相同的断面；各段内边墩的间距基本一致，作用在各段内的荷载沿纵向变化较小。39、简述集中输水系统的水力特点。灌入或泄出闸室的水体分别经上（下）闸首的一端流入或流出。在灌泄水的过程中，水流的纵向流动对船舶产生的作用力可以分为三部分：流速力、波浪力和局部力。在灌水初期，由于流量增率大，闸首内水深较小，停靠船舶处的过水断面较小，水面形成较大倾斜，此时船舶主要受波浪力；泄水中期，流入闸首水流具有较大的能量，局部力就转为主要作用力；流速力大小主要取决于闸首内水流流速大小，与波浪力和局部力相比，相对较小。40、什么是不平衡剪力？闸首底板在整体工作时，作用在其上的垂直力与地基反力是平衡的。闸首底板划分为几个特征后，对每一特征段，考虑了相邻段的作用后，其作用在各段的垂直力与地基反力也应该是平衡的，因此相邻段分隔的截面上必然产生剪力以使各段保持平衡，该剪力被称为不平衡剪力。