《水工建筑物》习题集
1 《水工建筑物》习题集
第1章绪论 何为水利工程？ 利工程的特点是？水利工程按所承担的任务分为哪几类： 3.水利枢纽有哪些类型？水利枢纽由哪些建筑物组成？ 4，水工建筑物按作用分为哪几类？ 5.水利水电工程建设包括哪些方面？ 第2章水工建筑物设计综述 1.水利工程设计道循什么步骤？有哪些特点 2.水工建筑物设计的主要步骤是什么？ 3.说明水利水电工程分等、水工建筑物分级的意义、对象、依据？ 4.下列哪些指标是确定水利工程等别的依据（打√）？哪些指标是提高挡水建筑物级别的依 据（打O)? 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：©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：D 时切陆上交诵货运量。 5.建筑物设计安全储备的表达形式有哪两类？并详述极限状态设计的概念和类型？ 6.正确理解可靠指标的含义，可靠指标越大越可靠吗？ 7.水工建筑物 震设 哪两部分的内容 8.由于水的作用和影响，使水工建筑物的工作条件与工业与民用建筑相比在那些方面更为 复杂？ 第3章岩基上的重力坝 1,简述重力坝的工作原理和特点？ 重力坝的所受荷载有哪些？为什么要进行荷载组合？什么是基本荷载和基本荷载组合， 什么是特殊荷载和特殊荷载组合？ 3.为什么扬压力对重力坝的应力及稳定均不利？ 4,简述重力坝失稳破坏的机理？ 5。重力坝抗滑稳定计算公式有哪几种？试比较各公式的基本理论、优缺点和适用条件。 6。岸坡坝段与河床坝段相比 抗滑稳定有何特点 7.提高重力坝抗滑稳定的工程措施有哪些？ 8.简述重力坝应力分析的方法？重力坝水平截面边缘应力的如何计算？为何边缘应力是首 先需计算的应力？ 9用材料力学法计算重力坝应力的主要假定是什么？ 10.简述重力坝坝体和坝基应力控制标准 简述影响坝体应力的因素有哪些？ 12.简述坝体温度变化的阶段？何为水热化温升和温度回降值？ 13.施工期温度引起的应力主要有哪两类？ 14简林温度裂缝的类刑和温度控制的措油 15.重力坝剖面设计的原则是什么？重力坝的基本剖面是什么？ 16 重力坝极限状态设计分哪两类？其验算的主要内容是什么 7.简述重力坝易出现地震震害的位置和抗震措施。 18.详述泄水重力坝消能工的主要形式和原理？ 2
2 第 1 章 绪论 1．我国水资源分布的特点是什么？ 2．何为水利工程？水利工程的特点是？水利工程按所承担的任务分为哪几类？ 3．水利枢纽有哪些类型？水利枢纽由哪些建筑物组成？ 4．水工建筑物按作用分为哪几类？ 5．水利水电工程建设包括哪些方面？ 第 2 章 水工建筑物设计综述 1．水利工程设计遵循什么步骤？有哪些特点？ 2. 水工建筑物设计的主要步骤是什么？ 3．说明水利水电工程分等、水工建筑物分级的意义、对象、依据？ 4．下列哪些指标是确定水利工程等别的依据(打√)？哪些指标是提高挡水建筑物级别的依 据(打 O)？ 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。 5. 建筑物设计安全储备的表达形式有哪两类？并详述极限状态设计的概念和类型？ 6. 正确理解可靠指标的含义，可靠指标越大越可靠吗？ 7. 水工建筑物抗震设计含哪两部分的内容？ 8. 由于水的作用和影响，使水工建筑物的工作条件与工业与民用建筑相比在那些方面更为 复杂？ 第 3 章 岩基上的重力坝 1. 简述重力坝的工作原理和特点？ 2. 重力坝的所受荷载有哪些？为什么要进行荷载组合？什么是基本荷载和基本荷载组合， 什么是特殊荷载和特殊荷载组合？ 3. 为什么扬压力对重力坝的应力及稳定均不利？ 4. 简述重力坝失稳破坏的机理？ 5. 重力坝抗滑稳定计算公式有哪几种？试比较各公式的基本理论、优缺点和适用条件。 6. 岸坡坝段与河床坝段相比，抗滑稳定有何特点？ 7. 提高重力坝抗滑稳定的工程措施有哪些？ 8. 简述重力坝应力分析的方法？重力坝水平截面边缘应力的如何计算？为何边缘应力是首 先需计算的应力？ 9. 用材料力学法计算重力坝应力的主要假定是什么？ 10. 简述重力坝坝体和坝基应力控制标准。 11. 简述影响坝体应力的因素有哪些？ 12. 简述坝体温度变化的阶段？何为水热化温升和温度回降值？ 13. 施工期温度引起的应力主要有哪两类？ 14. 简述温度裂缝的类型和温度控制的措施。 15. 重力坝剖面设计的原则是什么？重力坝的基本剖面是什么？ 16. 重力坝极限状态设计分哪两类？其验算的主要内容是什么？ 17. 简述重力坝易出现地震震害的位置和抗震措施。 18. 详述泄水重力坝消能工的主要形式和原理？
19.简述溢流重力坝的工作特点和类型。 20.溢流重力坝孔口设计的影响因素有哪些？简述孔口形式类型及其特点。 ,溢流重力坝通常设计成等同的奇数 为什么？ 为什么说 宽流量是溢流重力坝设计中很主要的控制性指标？ 23.简述空化和空蚀的概念，流速大于多少时就可能发生空蚀？什么是引起溢流面发生空蚀 的主要原因？空化数大干生空化数时会发生空仲现象吗？ 24.糁气虽然可减少空蚀，但也存在什么不利之处？ .水流脉动对溢流坝有什么害处？ 26 溢流面体形包括哪 上游 一段一般采用什么曲线？ 27.溢流坝常用的消能方式有哪几种？消能机理、适用条件如何 28.折冲水流是如何形成的？有哪些防止措施？ 29.为何闸墩上游端需做成圆弧形或流线型？滋流坝设置边墙的作用是什么？ 30简术坝身册水的作用和特占及甘分类 31,坝身泄水孔进口通常用什么曲线？为何需设平压管和通气孔？ 32.画图表示岩基上混凝土实体重力坝设置了封闭的灌浆帷幕、排水孔幕的布置和抽排水设 施时的扬压力图形。 33.重力坝对地基有哪些要求？为什么有这些要求？这些要求与天然地基的条件之间有哪 些无盾？ 固结灌浆、帷幕灌浆各有什么作用？简述各自的设计内容、原则和方法。 36.简述重力坝坝基的防渗与排水措施。 37.陡、缓倾角顺流方向断层通常采用什么措施处理？横流方向断层又如何？ 38.坝基软弱夹层有何害处？一般采用什么方法处理？ 39.为什么要对坝体混凝土进行分区？ 重力坝为什 要进行分缝？常见的缝有哪些？ 41.纵缝有哪几种？各有什么优缺点？ 42.重力坝坝内廊道有哪些？各有什么作用？如何确定各种用途廊道的形式、尺寸和位置？ 布置廊道系统的原则是什么？ 43.陆压混新十期与常态混影十坝相比，具有哪些优点？ 4.碾压混凝土重力坝大面积快速施工与工作条件、孔口布置、地基性质、枢纽布置等方面 存在哪些矛盾？你认为如何改进 45.限压混凝土重力坝的高宽比：国外有些坝为0.6，我国为0.70.9，原因是什么？你有何 改讲建议？ 46.限压混凝土重力坝横缝间距很大，有的其至不分缝。请说明原因和存在问题 48. 重力坝的岩基开挖已达到设计开挖高程， (例10cm/s),是否继续开挖（若强度已达到要求）？为什么？ 49.重力坝存在哪些病害？原因是什么？怎样设计才能避免这些病害？ 50.简述浆砌石重力坝的优缺点，其防渗设施有那些？ 5L.浆砌石重力坝主要有哪些材料？ 52.何为宽缝重力坝？并简述其优缺点？ 53.何为空腹重力坝？并简述其优缺点？ 54.何为支墩坝？并简述其结构形式？ 55.简述大头坝的头部和支墩形式。 3
3 19. 简述溢流重力坝的工作特点和类型。 20. 溢流重力坝孔口设计的影响因素有哪些？简述孔口形式类型及其特点。 21. 溢流重力坝通常设计成等同的奇数孔，为什么？ 22. 为什么说单宽流量是溢流重力坝设计中很主要的控制性指标？ 23. 简述空化和空蚀的概念，流速大于多少时就可能发生空蚀？什么是引起溢流面发生空蚀 的主要原因？空化数大于初生空化数时会发生空蚀现象吗？ 24. 掺气虽然可减少空蚀，但也存在什么不利之处？ 25. 水流脉动对溢流坝有什么害处？ 26. 溢流面体形包括哪三段？上游第一段一般采用什么曲线？ 27. 溢流坝常用的消能方式有哪几种？消能机理、适用条件如何？ 28. 折冲水流是如何形成的？有哪些防止措施？ 29. 为何闸墩上游端需做成圆弧形或流线型？溢流坝设置边墙的作用是什么？ 30. 简述坝身泄水孔的作用和特点及其分类。 31. 坝身泄水孔进口通常用什么曲线？为何需设平压管和通气孔？ 32. 画图表示岩基上混凝土实体重力坝设置了封闭的灌浆帷幕、排水孔幕的布置和抽排水设 施时的扬压力图形。 33. 重力坝对地基有哪些要求？为什么有这些要求？这些要求与天然地基的条件之间有哪 些矛盾？ 34. 重力坝地基处理的措施有哪些？ 35. 固结灌浆、帷幕灌浆各有什么作用？简述各自的设计内容、原则和方法。 36. 简述重力坝坝基的防渗与排水措施。 37. 陡、缓倾角顺流方向断层通常采用什么措施处理？横流方向断层又如何？ 38. 坝基软弱夹层有何害处？一般采用什么方法处理？ 39. 为什么要对坝体混凝土进行分区？ 40. 重力坝为什么要进行分缝？常见的缝有哪些？ 41. 纵缝有哪几种？各有什么优缺点？ 42. 重力坝坝内廊道有哪些？各有什么作用？如何确定各种用途廊道的形式、尺寸和位置？ 布置廊道系统的原则是什么？ 43. 碾压混凝土坝与常态混凝土坝相比，具有哪些优点？ 44. 碾压混凝土重力坝大面积快速施工与工作条件、孔口布置、地基性质、枢纽布置等方面 存在哪些矛盾?你认为如何改进? 45. 碾压混凝土重力坝的高宽比：国外有些坝为 0.6，我国为 0.7～0.9，原因是什么?你有何 改进建议? 46. 碾压混凝土重力坝横缝间距很大，有的甚至不分缝。请说明原因和存在问题。 47．混凝土重力坝的裂缝按其成因可分为哪几种？常用的处理方法有哪些？ 48．重力坝的岩基开挖已达到设计开挖高程，其下岩体变形模量低(例 3000MPa)、透水性大 (例 10-3cm/s)，是否继续开挖(若强度已达到要求)?为什么? 49．重力坝存在哪些病害?原因是什么?怎样设计才能避免这些病害? 50. 简述浆砌石重力坝的优缺点，其防渗设施有哪些？ 51. 浆砌石重力坝主要有哪些材料？ 52. 何为宽缝重力坝？并简述其优缺点? 53. 何为空腹重力坝？并简述其优缺点? 54. 何为支墩坝？并简述其结构形式? 55. 简述大头坝的头部和支墩形式
56.某混凝士重力坝的剂面如图所示。分别绘图并计算有排水孔、无排水孔的情况下坝底面 的扬压力。(a=0.3) 57.已知某重力坝剖面如图所示，上游正常高水位为50m,相应下游水位为15m,坝顶高 程为60m,上游坝坡为1：02，下游坝坡为1：0.7，坝顶宽度为5m,在距上游坝面7m处 设有排水孔幕。混凝士的容重采用Yc=24kNWm 水的容重采用Yw=10kN/m3,渗透压力强 度折减系数ā=0.3。（浪压力忽略不计） (1)计算荷载大小： (2)画出荷载分布图，标出荷载作用的位置 (3)已知接触面的抗剪断参数'=0.9、C'=70OkPa,抗滑稳定安全系数允许值Ks3.0,试 用抗剪强度公式求Ks并判别是否满足抗滑稳定要求】 1z60 -55.00 500 7 z3业04 00 58.已知混凝土的强度等级为C10, 基岩的允许压应力为5000kPa,其它条件同上题，试验 算坝基面的垂直正应力是香否满足要求？ 59.下图所示为某Ⅱ级重力坝非溢流坝段最大剖面，试求： 4
4 56．某混凝土重力坝的剖面如图所示。分别绘图并计算有排水孔、无排水孔的情况下坝底面 的扬压力。（α=0.3） 57．已知某重力坝剖面如图所示，上游正常高水位为 50m，相应下游水位为 15m，坝顶高 程为 60m，上游坝坡为 1：0.2，下游坝坡为 1：0.7，坝顶宽度为 5m，在距上游坝面 7m 处 设有排水孔幕。混凝土的容重采用γc =24kN/m3 ，水的容重采用γw =10kN/m3 ，渗透压力强 度折减系数α=0.3。（浪压力忽略不计） (1)计算荷载大小； (2)画出荷载分布图，标出荷载作用的位置。 (3)已知接触面的抗剪断参数 f′=0.9、C′=700kPa，抗滑稳定安全系数允许值[Ks]=3.0，试 用抗剪强度公式求 Ks 并判别是否满足抗滑稳定要求。 58．已知混凝土的强度等级为 C10，基岩的允许压应力为 5000kPa，其它条件同上题，试验 算坝基面的垂直正应力是否满足要求？ 59. 下图所示为某Ⅱ级重力坝非溢流坝段最大剖面，试求：
)根据图给的数据计算主要荷载： ②按摩擦公式、抗剪断公式校核坝基面的抗滑稳定性（建议气、马、气分别取0.5、0.3、 02): )计算坝基面A、B及折坡面处水平面C、D、E点的应力及主应力：、？、x, (4)根据所计算的稳定安全系数及应力情况，讨论此坝断面设计是否得当： ⑤)设所给上、下游水位即为设计洪水位情况，取出：=16米，设计所布置的溢流坝的单宽 泄流能力，取流量系数m=0.49,布置溢流坝段面及挑流鼻坎： (⑥)计算在此单宽流量下的挑射距离（取流速系数甲=0.93）并估计冲刷坑深度。 ☑361 又1.0 风速V=16m/s 吹程D=8Km0.65 f=0.7 C'=60N/em 泥沙C'=300NWcm2 R=10° a=8kn/m 58.下图所示为重力坝的基本制面，要想得到同时满足稳定和应力条件的最经济剖面，试求 出（安全系数K=1,Y:=24KNm3)重力坝基本剖面
5 ⑴ 根据图给的数据计算主要荷载； ⑵ 按摩擦公式、抗剪断公式校核坝基面的抗滑稳定性（建议 、 、 分别取 0.5、0.3、 0.2）； ⑶ 计算坝基面 A、B 及折坡面处水平面 C、D、E 点的应力及主应力 、 、 ； ⑷ 根据所计算的稳定安全系数及应力情况，讨论此坝断面设计是否得当； ⑸ 设所给上、下游水位即为设计洪水位情况，取 =16 米，设计所布置的溢流坝的单宽 泄流能力，取流量系数 m=0.49，布置溢流坝段面及挑流鼻坎； ⑹ 计算在此单宽流量下的挑射距离（取流速系数 =0.93）并估计冲刷坑深度。 风速 V=16m/s 吹程 D=8Km f=0.65 f =0.7 C =60N/cm2 泥沙 C =300 N/cm2 ＝ 10º ＝ 8kn/m3 58. 下图所示为重力坝的基本剖面，要想得到同时满足稳定和应力条件的最经济剖面，试求 出（安全系数 K=1 ， =24KN/m3 ）重力坝基本剖面