河北工程大学水工建筑物模拟试卷5

模拟试题与要点解析模拟试题（五）一.填空（20分）1.水利枢纽按作用可分为取水枢纽、蓄水枢纽和提水枢纽，蓄水枢纽可对河流来水起调节和储蓄作用，一般包括、、三大件。2.某水利水电工程的水库库容为10.6亿方，保护下游农田520万亩，灌溉面积100万亩，试确定该水利枢纽的工程等别为等，其主要建筑物的级别为级。3.由于拱坝的双向传力特征，作用于拱坝上的水平径向荷载可一部分通过传向，另一部分通过传给，因此是拱坝安全到经济的必备条件。4.土石坝挡水后，在自重、渗流力等荷载作用下，失稳主要形式是，其上游坝坡比下游坝坡缓的原因是。5.有压隧洞的工作闸门一般宜设在，洞身断面形式采用，无压隧洞的工作闸门应设在，断面形式多采用。6.大型水闸闸室工程量所占比重较大，底板高程定得高，闸室宽度，闸室工程量会两岸连接建筑物高度，水闸总造价可能会。二.名词解释（4分×5=20分）1.碾压混凝土坝2.水闸地下轮廓线3.掺气减蚀4.横向比降5.垫座三.判断题（10分，正确者在（）内填√，错误者填×）1.在进行重力坝及水闸的抗滑稳定计算时，均取一米长单宽进行计算。（）2.土石坝稳定计算的折线法属于有效应力法。（）3.对拱坝考虑顺河向地震，左右半拱的水平地震惯性力是反对称分布的，作用线方向为径向。（）4.用改进的阻力系数法分析闸基渗流时，阻力系数是一种表示闸底板下地基土阻挡渗流、消耗渗流水头能量的参数，其大小仅与渗流区段的几何形状及尺寸有关。（）5.拱坝的温度荷载对拱坝的稳定和应力都有影响，其中温升对应力有利，对稳定不利。（）四.简答题（20分，解题所用的参数要表示在图中）1.绘出图1所示重力坝1-1和2-2水平截面上的扬压力。（2+2分）图12.为图2所示的河岸溢洪道的溢流堰选择定型设计水头Hs，并确定其上下游堰高P1和P2。（2+2分）图2校核水位)3.写出图3所示有棱体排水的均质土坝的单宽渗流量q的计算公式，并解释式中各项的物理意义。（2+2分）图34.指出图4所示的平原河道水闸闸基是黏性土还是砂性土，并为其添加上反滤层与排水孔。（2+2分）图45.如下两种典型河谷断面形状，各宜选用哪种类型的拱坝？说明理由？（2+2分）图5图6五.简述题（6分×5=30分）1.拱冠梁法的分载原理是什么？分载后拱和梁怎样计算各自内力？2.正槽式与侧槽式溢洪道分别有怎样的结构特征、水流特点及适应的地形条件？3.何谓弹性抗力？在什么条件下可以考虑弹性抗力，什么条件下不能考虑弹性抗力。4.分离式闸底板与整体式底板的形式（绘图说明），各自特点及适应地基形式？5.写出重力坝沿坝基面的抗滑稳定分析的抗剪强度公式和抗剪断强度公式，比较二者的异同？当没有深层滑动的软弱面时，采用哪个公式？模拟试题（五）要点解析一.填空（20分）1.挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物2.1，13.拱的作用,两岸岩体，竖直悬臂梁,坝底基岩，拱座岩体稳定4.部分坝坡失稳，上游浸水土的强度指标比下游的低5.隧洞出口，圆形，进口，城门洞形6.变大，增加,减小，高些二.名词解释（4分×5=20分）1.碾压混凝土坝：采用干、贫混凝土或无坍落度混凝土，薄层大仓面浇筑用碾压方法压实形成的坝体称为碾压混凝土坝。2.水闸地下轮廓线：水闸上游铺盖、板桩及闸底板等不透水部分（连续）与地基接触线，称为水闸地下轮廓线。3.掺气减蚀：通过设在高流速水层底面的通气坎、通气槽等，使水流经过时向水舌下的掺气空间中大量掺气，借以改变水层与边壁间的压力状况，使空泡溃灭时，作用在边壁上的冲击力大为减弱，减免空蚀的发生；掺气减蚀由掺气设施和通气系统组成。4.横向比降：在河流弯道处，水流因作曲线运动而产生离心力，在离心力的作用下，表层水流流向凹岸，使水面升高，凸岸水面降低，形成横向比降。5.垫座：当坝址河谷地形不规则、断面不对称或局部有深槽时，为使拱坝获得较好的体形，改善坝体应力情况，而在基岩与坝体之间做一断面扩大的人工基础，即垫座。三.判断题（10分，正确者在（）内填√，错误者填×）1（×）2（√）3（×）4（√）5（√）四.简答题（20分，解题所用的参数要表示在图中）1.1-1上线性分布，截面进口γH1，出口为0；2-2截面上，进口γH2，出口γh2。H1、H2为1、2截面始端对应的上游水深，h2为2面出口下游水深。2.Hs=0.7×20=14m,P10.3×14=4.2m,P20.6×14=8.4m3.211oohHLhHKq式中三项分别为坝体渗流系数，0-ho断面平均渗流坡降及平均过水断面。4.黏性土；排水孔在护坦内，下设反滤层三层（砾石碎石30cm,砂砾20cm,中粗砂20cm）.5.图5河谷形状为V形，下部水压力大的部位拱跨小，为了加大拱的作用，宜选用双曲拱坝，底部拱圈的厚度较薄。图6为U形河谷，拱的跨度沿坝高相差不大，宜选用单曲拱坝，底部拱圈所受水压力大，底部拱圈的厚度也较大。五.简述题（6分×5=30分）1.答：拱冠梁法是一种最简单的拱梁分载法，在拱冠处截取一铅直的单宽悬臂梁，再将拱坝自上而下等距截取单位高度的5-7层水平拱圈，以拱梁体系为计算对象。以拱梁交点处拱和梁的径向变位一致为条件建立变位协调方程，求解拱梁处拱和梁的荷载分配值。拱和梁承担的荷载确定后，拱的内力按纯拱法计算，梁的内力按悬臂梁进行计算。2.答：正槽式：溢流堰轴线与侧槽轴线垂直，水流过堰直接进入泄水槽，水流平顺。适应河岸有马鞍式地形阶梯状冲沟情况。侧槽式：溢流堰轴线与侧槽轴线平行，水流过堰直转弯90°进入泄水槽，水流紊动强烈。适应于不能布置正槽式溢洪道且河岸旁为陡峭岩基的情况。3.答：隧洞衬砌受载后朝向围岩变形时，围岩产生的一种被动抗力。仅当围岩坚硬完整、围岩厚度大于3倍洞径（或洞宽），衬砌与围岩结合紧密才可考虑，否则不能计入。4.答：分离式底板整体式底板整体式底板：将闸墩与底板浇筑成整体，闸室分缝设在闸墩内。结构整体性好，对地基不均匀沉降适应性强，有较好的抗震性。适宜建在中等坚硬密实的地基上或地震烈度较高的地区。分离式底板：在闸孔内设置二道沉降缝，将底板与闸墩分开。整体性较差，当地基基发生不均匀沉降时，易造成闸底板顶面高低不平、闸墩倾斜等，不宜建在地震区。适宜建在土质较好的砂土或砂壤土地基上。5.答：抗剪强度公式：PUWfk)(抗剪断强度公式：PAcUWfk)(抗剪强度公式认为坝体与坝基间的结合面是一个接触面而非胶结面，抗滑力由摩擦力产生。抗剪断强度公式认为坝体与坝基之间是良好的胶结面，抗滑力由抗剪断摩擦力和凝聚力共同构成。《规范》建议：当坝基内不存在可能导致深层滑动的软弱面时，应按抗剪断公式计算。