水工建筑物(华水)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上填空题： 1我国的水资源在时间和空间上分布很不均匀。2水利枢纽包括蓄水枢纽、引水枢纽、泵站枢纽。3水利工程的特点：工作条件复杂，施工条件艰巨，对自然环境和社会影响大，失事后果严重。4水利工程的任务是兴利除害、水资源优化配置、可持续利用。5水利水电枢纽工程按其规模，效益和在国民经济中的重要性分为五等。6水工建筑物根据所属工程等别及其在工程中的重要性和使用年限分级。7水工建筑物按作用分为：挡水，泄水，取水，输水，整治，专门建筑物。8重力坝的稳定分析目的是检验重力坝在各种可能荷载组合情况下的沿坝基面或沿坝基岩体内转弱结构面滑动稳定的安全度。9重力坝的基本剖面一般指在主要荷载

2、作用下，满足坝基面稳定和强度控制条件的三角形剖面。重力坝主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求，重力坝的基本剖面为三角形剖面。10重力坝抗滑稳定分析的目的是：核算坝体沿坝基面或沿坝基岩体内软弱结构面抗滑稳定的安全性能。11重力坝剖面设计原则：满足稳定和强度要求，工程量少造价低，外形轮廓简单便于施工，满足运行要求。12重力坝按其结构型式分类，可分为实体重力坝，宽缝重力坝和空腹重力坝。13重力坝地基处理主要包括两个方面的工作:一是防渗，二是提高基岩的强度和整体性。14采用概率极限状态设计时，对重力坝应分别按承载力极限状态和正常使用极限状态进行强度计算。1当拱坝厚高比小于0.2时，为薄拱坝；当厚

3、高比大于0.35时，为厚拱坝。2拱坝坝址的河谷的形状特征通常用宽高比（B/H）来描述。3溢流坝既是挡水建筑物又是泄水建筑物，除应满足强度和稳定要求外，还需要满足过水要求。4拱坝的应力分析方法有：纯拱法，拱梁分载法，有限元法，壳体理论法和结构模型试验法。5确定拱坝的坝体剖面主要参数有：中心角，线型参数，拱弧圆心沿高程的轨迹线及拱厚度等。6拱坝遇到温升对坝基稳定不利，温降对坝体应力不利。7地形条件往往是决定拱坝结构形式，工程布置和经济性的主要因素，一般当坝顶高程处的河谷宽度和坝高之比小于1.5时，可修建薄拱坝，当宽高比等于3.04.5时，可修建厚拱坝。8在外荷作用下拱坝坝体的稳定性主要依靠拱端的反

4、力作用，一般情况下，依靠梁的作用维持稳定的因素是次要的。1土石坝中常见的坝体排水型式有:棱体排水，贴坡排水，坝内排水，综合式排水等。2土石坝按施工方法可分为碾压式，水力冲填式，水中填土和定向爆破堆坝。3流土和管涌是工程中最常见的土石坝渗透变形的两种形式。4土石坝由坝体，排水体，反滤层，护坡等四部分所组成。5坝身的绝大部分由一种土料筑成，整个剖面起防渗和稳定作用的土石坝是均质坝。6正槽溢洪道由进水渠，控制段，泄槽消能防冲设施和出水渠组成。7非常泄洪设施经常采用破副坝泄洪，开敞式非常溢洪道，自溃坝式非常溢洪道三种型式。8开敞式正槽溢洪道从上游到下游河道一般由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲设施和出水

5、渠五部分组成。9非常泄洪设施有非常溢洪道和破副坝泄洪等。常用两种：开敞式非常溢洪道和自溃坝式非常溢洪道。自溃坝的启溃方式有漫溢式和引冲式。10岸边溢洪道有正槽式，侧槽式，竖井式和虹吸式等形式。1水工隧洞出口的消能方式大多采用水跃消能和挑流消能。2水工隧洞一般由进口段，洞身段和出口段三部分组成。3作用在水工隧洞衬砌上的基本荷载有衬砌重力，内水压力，外水压力和固岩压力，弹性抗力，固岩反力。4水工隧洞进口段按其布置和结构形式可分为竖井式，塔式，岸塔式和组合式。5根据隧洞内的水流状态，可将其分为有压隧洞和无压隧洞。1按照闸墩与底板的连接方式，闸室底板可分为整体式和分离式。2闸底板结构计算，对相对紧密度

6、Dr0.5的非粘性土地基或粘性土地基可采用弹性地基梁法。3闸门按其工作性质可分为工作闸门，检修闸门和事故闸门，检修在静水中后闭，工作在动水中后闭，事故在静水中开启，在动水中关闭。4闸基渗流计算方法有流网法，直线比例法，加权直线法，改进阻力系数法和电拟试验法。5反滤层的作用是安全顺利地排水滤土，每层粒径随渗流方向而增大。6水闸的三个主要组成部分是上游连接段，闸室段和下游连接段。7闸室是水闸的主体，起着挡水和调节水流的作用。8坝身泄水孔的作用有：预泄库水，施工导流，灌溉，发电，排沙。9水闸下游连接段通常包括下游翼墙，消力池海漫，下游防冲槽及两岸护坡等。10水闸地基渗流计算的目的在于求解渗透压力，渗

7、透坡降，并验证初拟的地下轮廓和排水布置是否满足要求。11通气孔在泄水隧洞的正常泄流，放空和充水过程中，承担掺气和排水任务。12水闸按任务分进水闸节制闸排水闸分洪闸挡潮闸。工程上分开敞式涵洞式双层式。永久建筑物据工程等别及其在工程中的重要性进行分级；临时建筑物则根据被保护建筑物的级别、本身的规模、使用年限和重要性分级。等别是对整个枢纽工程而言的，级别是对具体建筑物的设计而言。13排水两种形式平铺式排水、铅直排水。止水按位置不同分为铅直止水和水平止水。14渠首位置选择要掌握地形、地质、洪水特性、含沙量和河床演变规律。1渡槽一般由输水槽身，支承结构，基础进口和出口建筑物等部分组成。2渡槽按其支承结构

8、的形式可分为梁式渡槽和拱式渡槽两大类。3泄槽在平面上应尽可能布置成直线等宽对称。4水库的总库容大于10亿立方米，为一等工程。5可以降低浸润线，防止坝坡冻胀，保护下游坝脚不受尾水淘刷且有支持坝身增加稳定性作用的排水形式是棱体排水。名词解释：1.水利枢纽：在水域适当地点，为一种或多种目标而集中布置若干个不同类型的水工建筑物，各自发挥不同作用并协调工作，构成一有机综合体。2.扬压力：作用于坝底面上铅直向上的渗透压力与浮托力的总和。 产生原因下游水深形成了浮托力，上下游水位差形成了渗透压力。3.双曲拱坝：变圆心，变半径拱坝在整体形状上是双向弯曲的穹形结构。4.反滤层:由23层非粘性土料铺筑而成，用于排

9、水滤土，防止渗透变形的构造措施。5.地下轮廓线：铺盖，板桩和闸底板等不透水部分与地基的接触线。6.水工建筑物：为了综合利用水资源，达到防洪灌溉发电供水航运等目的，需在河流的适宜地段修建各种不同类型的建筑物来控制和支配水流，这些建筑物的总称。7.平压管：当隧洞有两道闸门时，设在工作闸门前的检修闸门可用平压管调压。8.正槽式溢洪道：泄槽轴线与溢流堰轴线接近平行，与过堰水流方向一致，在水利枢纽中采取最多的溢洪道。9.侧槽式溢洪道：这种溢洪道的泄槽与溢流堰轴线接近平行，水流过堰后方向急转近90，然后经泄槽下泄。10.海漫：过闸水流经过水跃消能后，一般能消除40%70%的能量，但仍有一定的剩余动能，流速

10、也较大，分布不均匀，紊动较厉害，在消力池后面设置的防冲加固措施。11.泄水建筑物：用以宣泄水库的余水量，保证枢纽安全的水工建筑物。12.宽缝重力坝：是将相邻坝段间的横缝的中部拓宽的重力坝。13.浸润线：渗流在坝体内的自由水面称为浸润面，坝体横剖面与浸润面的交线称为浸润线。14.水闸：具有挡水和过水双重作用的低水头水工建筑物。15.液化：饱和松沙在振动或剪切作用下有效应力迅速降低，甚至强度完全丧失，形成像液体一样流动的现象。16.输水建筑物：用以将水输送到用水处的水工建筑物。17.空蚀：如果空泡发生在紧邻溢流坝面或泄水孔孔壁流域，则空泡溃灭时产生的强大压力将以冲击波或高速微射流的形式打击坝面或孔

11、壁使其破坏，这种现象叫空蚀。18.空化：水体流动时，若某点的压力降至饱和蒸汽压强，空化核迅速发育成空泡，叫空化。19.闸墩：分隔闸孔，支撑闸门，工作桥，交通桥的构造。20.通气孔：是向深式引水孔洞闸门后通气的管道孔洞设施。21.整体式闸底板：当平底板与闸墩连成整体时的底板。22.碾压混凝土坝：用干贫混凝土或无坍落度混凝土经碾压而成为的混凝土坝。简述题：1.重力坝应力分析中材料力学法基本原理和假定？答：基本原理：沿坝轴线截取单位长坝体作为固支在地基上的悬臂梁。假定：a.不考虑两侧坝体的影响，b.坝体材料为均质，连续各向同性的弹性体，c.任意水平截面上的正应力呈直线分布。2.简述溢流重力坝常用的消

12、能方式有哪几种？各适用于何种条件有何特点？答：a消能方式有底流式，挑流式，面流式，消力戽式，宽尾墩联合消能，窄缝式挑流等。b条件：底流式：水头中等或较低，下游水深合适的闸坝中，排流式：适用于落差流量较大，下游有一定水垫深度，基岩条件良好的情况，面流式：适用于水头较小的中低坝，下游尾水较深且水位变化不大的情况，消力戽式：适用于下游水深较大，河床及两岸有一定抗冲能力的情况，宽尾墩联合消能：适用于泄洪量大，河床相对狭窄，下游地质条件较差，窄式挑流：河谷狭窄的高水头建筑物。c特点：底流式：利用在消力池内产生的底流式水跃消能，挑流式：利用水流扩散，掺气及与水垫摩擦撞击而消能，面流式：利用鼻坎将下泄的高速

13、水流挑至水面，使坎上射流与下游尾水在表层衔接，在鼻坎附近的表面主流与河床之间形成流向坝趾的漩滚，主流在水面逐渐扩散中消除能量。消力戽式：利用“三滚一浪”（漩滚与主流的强烈作用）进行消能。宽尾墩联合消能：利用水流的束缩，扩缩，碰撞，尤其大量掺气而消耗分散能量。窄缝挑流消能：水流由集中变为纵向拉开，纵向扩散水舌进入水垫后形成纵向及横向漩滚，大大提高了消能效率。3.为什么要对混凝土重力坝的坝体混凝土进行分区？一般分为哪几个区？答：根据混凝土重力坝不同部位的工作条件及受力条件，可将坝体分区，选用不同强度等级和性能的混凝土，以节省和合理使用水泥。一区：上游库水位及下游尾水位以上坝体表面层混凝土，其特点是

14、受大气影响，二区：上下游水位变化区坝体表面层混凝土，既受水的作用也受大气影响，三区：上下游最低水位以下坝体表面混凝土，四区：与地基接触的底层混凝土，五区：坝体内部混凝土，六区：抗冲部位的混凝土。4.重力坝分缝的目的？主要有哪几种？各有什么作用？答：目的:防止温度应力产生裂缝、防止不均匀沉降产生裂缝、适应施工能力的要求。按缝的作用分为沉降缝，温度缝，工作缝。沉降缝：适应地基不均匀沉降，避免坝体裂缝，温度缝：减小坝体伸缩时地基对坝体约束，以及新旧混凝土之间的约束而造成的裂缝，工作缝：便于分期浇筑，装拆模板及混凝土散热。按缝的位置分为横缝，纵缝及水平缝。横缝是垂直于坝轴线的竖直缝，可兼作温度缝和沉降

15、缝，纵缝是平行于坝轴线设置的温度缝和施工缝。5.拱坝应力分析中拱梁分载法的基本原理是什么？答：把坝体看成由许多水平拱圈和竖直悬臂梁两个杆件体系组成，坝体承受的荷载由拱和梁共同承担，拱和梁的荷载由该两个系统在其交点（共轭点）处变位一致的条件进行分配，拱、梁在所分配荷载作用下的应力即为拱坝在各个方向上的应力，关键在于荷载分配。6.简述拱坝应力分析中的拱冠梁法？答：拱冠梁法是一种简化了的拱梁分载法，它以拱冠处的一根悬臂梁为代表，与若干水平拱作为计算单元进行荷载分配，然后计算拱冠梁各个拱圈的应力。仅考虑拱梁交点处拱和梁的径向变位一致，根据这个条件建立变位协调方程，求解拱梁处拱和梁的荷载为配值，此法只是

16、协调各水平拱圈和拱冠梁的径向变位。7.简述土石坝渗流分析的内容和目的？答：a确定坝体浸润线及其下游出逸点，绘制坝体及坝基流网图，为坝体稳定分析和应力计算提供依据；b确定坝体与坝基的渗流量，以估算水库的渗漏损失；c确定坝坡出逸段与下游坝基表面的出逸坡降，验算相应部位土体的渗透稳定性；d确定水库水位降落时上游坝坡内的浸润线位置或孔隙压力，以分析上游坝坡的稳定性；e确定岸坡绕渗的渗流量和渗透比降。8.简述土石坝发生渗透变形形式和防止渗透变形的工程措施各有哪些？答：管涌：无黏性土中的细颗粒在渗流作用下，从骨架孔隙通道流失的现象，称为机械管涌；土体中的盐类等被渗流溶解带走的现象，称为化学管涌。流土：由于

17、黏性土粒间有较强的胶结作用，在渗流作用下，局部土体表面隆起，顶穿或粗细颗粒同时浮动而流失的现象。接触冲刷：当渗流沿两种渗透系数不同土层的接触面流动时，将细颗粒沿层面带走的现象。接触流失：渗流方向垂直于渗透系数相差较大的两相邻土层间，可能产生接触管涌或接触流土的总称。防止渗透变形的措施很多，总的来说，可分为减小渗透比降和安全排渗两方面。减小渗流比降的工程措施有合理设置防渗体，扩大防渗体断面，延长渗径等；安全排渗的主要工程措施有合理设置不同筑坝材料区的过渡层，设置排水设施，反滤层，减压井或用透水盖重等。9.温度荷载作用？以封拱温度作为坝体温升和温降的计算基准？答：a当坝体温度低于封拱温度时，坝轴线

18、收缩，使坝体向下游变位，由此产生的弯矩和剪力的方向与水压力产生的相同，但轴力方向相反，温降对坝体应力不利；b当坝体温度高于封拱温度时，坝轴线伸长，使坝体向上游变位，由此产生的弯矩和剪力的方向与水压力产生的相反，但轴力方向相同，温升使拱端推力加大，对坝肩岩体稳定不利。10.简述砂砾石地基处理的目的及防渗措施？答：目的：解决渗流问题，保证地基渗透稳定，控制渗流量；方法：垂直防渗，水平防渗。垂直防渗一般采用截水槽，混凝土防渗墙和灌浆帷幕。水平防渗主要采用铺盖，在坝后还采用排水减压措施。归纳：上防中截下排以及各措施的综合应用。11.简述何谓水工隧洞？有何作用？答：水工隧洞：在蓄水枢纽中，为了灌溉发电，

19、城镇供水，泄洪，排沙，放空水库以及施工导流等目的，通过开挖而修建在岩、土体之中或埋没在土石坝坝体下面的取水及泄水建筑物。作用：a配合溢流道宣泄洪水，有时也可作为主要泄洪建筑物使用，b引水发电，成为了灌溉，供水航运等目的输水，c排放水库泥沙，延长水库使用年限有利于水电站的正常运行，d放空水库，用于战备，或检修建筑物，e在水利枢纽施工期间用来施工导流。12.隧洞衬砌的类型及其作用是什么？答：类型：a混凝土衬砌，b钢筋混凝土衬砌，c预应力混凝土衬砌，d锚喷衬砌，e钢板衬砌，f砖石衬砌。作用：a限制围岩变形，保证围岩稳定，b承受围岩压力，内水压力等荷载，c防止渗漏，d保护岩石免受水流，空气，温度，干湿

20、变化等的冲蚀破坏作用，e减小表面糙率。13.水闸的组成部分有哪些？各部分的作用如何？答：组成：上游连接段，闸室段，下游连接段。作用：a上游连接段：翼墙：保护河岸不受冲刷，侧面防渗；铺盖：保护河床；防冲槽：防止河床冲刷，使上游连接段起点处不致遭受破坏。b闸室：挡水和调节水流。c下游连接段：翼墙：防冲防渗使水流均匀扩散；消力池：消除过闸水流动能，防冲；海漫：消除剩余能量，保护河床不受冲刷；下游防冲槽：海漫的防冲措施。14.简述水闸底板的型式和作用？答：1按底板与闸墩的连接方式的不同，底板可分为整体式及分离式，两种按底板结构形式的不同，主要分为平底板，低偃式。2作用：a整体式平底板：闸室的基础部分，

21、能把上部结构的重力及荷载传给地基，并有防冲及防渗作用，b分离式底板，防冲和防渗。15.闸室由哪些部分组成，他们的作用有哪些？答：组成：胸墙，闸墩，底板，工作桥及交通桥等构件组成。作用：a底板：承受闸室全部荷载并较均匀地传给地基，还可利用底板与地基之间的抗滑力来维持闸室的稳定，同时，底板又具有防冲和防渗作用；b闸墩：分隔闸孔，支承闸门，工作桥及交通桥等上部结构；c胸墙：为减少闸门宽度，用来挡水的面板；d工作桥和交通桥：为了安置闸门的启闭设备及工作人员操作的需要。16.解释闸室的稳定性？说明提高闸室抗滑稳定措施有哪些？答：闸室的稳定性是指闸室在各种荷载作用下满足：平均基底压力不大于地基的容许承载力

22、、不发生明显倾斜，基地压力的最大值和最小值之比不大于规定容许值、不致沿地基面或深层滑动、最大基底应力不大于地基容许承载力的1.2倍。抗滑措施：a调整闸门位置或将底板向高水位一侧加长以增加水重b增加铺盖和板桩（或帷幕灌浆）的长度（或深度）或在不影响防渗安全的条件下，将排水措施向闸室靠近，以减小底板底部的渗透压力c增加底板齿墙深度d利用钢筋混凝土铺盖作用阻滑板，此时闸室自身抗滑稳定安全系数不应小于1.0，阻滑板应满足抗裂要求e增设钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚固结构。17重力坝工作原理？1主要依靠坝体自身重量在滑动面上产生的抗滑力来抵消坝前水压力以满足稳定的要求。2依靠坝体自重在水平截面上产生的压应力

23、来抵消由于水压力而产生的拉应力以满足强度的要求。18进水口位置及结构形式？（深孔取水进口建筑物形式）竖井式：适用于岩体完整稳定坚固的岸坡。塔式：适用于进口处岸坡低缓覆盖层较厚的情况。岸塔式：适用于岸坡较陡岩石坚固的情况。斜坡式：适用岸坡地形适宜地质条件好的中小型工程或仅设检修门的进水口。19围岩压力：是由于隧洞开挖后引起原始应力场的应力重分布，使围岩产生变形，松动和破坏，而对衬砌产生的主动作用力。弹性抗力：衬砌在主动荷载作用下向外变形的受到围岩约束而施加于衬砌外壁的反作用力。20地下轮廓布置？布置原则：滞渗和导渗相结合。通常在闸室底板上游一侧布置防渗设施（如铺盖、板桩、齿墙等）用来延长渗径，减

24、少底板渗透压力，降低闸基渗流坡降等，称为滞渗；在下游一侧布置排水设施，使渗透水流尽快的安全排走，以防止发生渗透变形，并减少底板渗透压力，称为导渗. 21阻力系数？是渗流段内流线的平均长度与透水层深度的比值，只与渗流段的几何形状有关。22防渗的目的及设施？目的减小渗透压力，增加闸室稳定性防止地基土产生渗透变形。设施指铺盖板桩齿墙及帷幕灌浆等，主要具有滞渗作用。排水设施设在地下轮廓末端及其下游水位起导渗作用。铺盖布置在闸室上游一侧，延长渗径降低闸底渗透压力降低渗透坡降。首先有不透水性、柔性适应地基变形；主要起防渗作用防冲作用，可用干砌石混凝土板。板桩一般设在闸室底板高水位一侧或设在铺盖起端。齿墙有

25、浅齿墙和深齿墙。设在闸室底板上、下游两端及铺盖起始处。灌浆帷幕：岩基上水闸的防渗设施是在基底设置，灌浆孔单排。23水闸的消能方式？方式有底流式面流式挑流式。底流式消能，对于各类地基而言，可用于中低水头的水闸，是应用较广的基本消能方式；当闸下尾水深度较大或变化较小，河床及岸坡抗冲能力较强时，采用面流式消能；当水闸承受水头较高，闸后河床或岸坡为坚硬岩体时采用挑流式消能。24帷幕灌浆：在岩基内平行坝轴线钻一排或几排孔，用高压将水泥浆灌入孔中，并把周围裂隙冲填起来，胶结成整体，形成一道防渗帷幕。固结灌浆：将水泥浆注入裂缝，使岩石胶结提高强度和弹性模量。回填灌浆:充满围岩与衬砌间的孔隙，使之胶结紧密结合，共同工作，改善传力条件，减少渗漏。专心-专注-专业