《水工建筑物》课程测验作业.docx

水工建筑物课程测验作业水工建筑物课程测验作业 及课程设计 一平时作业 绪论 1、我国的水资源丰富吗？开发程度如何？解决能源问题是否应优先开发水电？为什么？ 2、什么是水利枢纽？什么是水工建筑物？与土木工程其他建筑物相比，水工建筑物有些什么特点？ 3、水工建筑物有哪几类？各自功用是什么？ 4、河川上建造水利枢纽后对环境影响如何？利弊如何？人们应如何对待？ 5、水利枢纽、水工建筑物为何要分等分级？分等分级的依据是什么？ 重力坝 1、重力坝的工作原理和工作特点是什么？ 2、重力坝剖面比较宽厚的原因是什么？为什么说重力坝的材料强度不能得到充分利用？ 3、作用在重力坝上的荷载有哪些？其计算方法如何？为什么要进行荷载组合？设计重力坝时需考虑哪几种荷载组合？ 4、重力坝失稳破坏形式是什么？稳定验算有哪些公式？它们主要区别在哪里？提高重力坝稳定性的工程措施有哪些？ 5、重力坝应力分析的目的是什么？目前应力分析的方法有哪几种？材料力学的基本假定是什么？如何应用材料力学法计算坝体的边缘应力和内部应力？ 6、拟定重力坝剖面的主要原则是什么？何谓重力坝的基本剖面？如何从基本剖面修改成实用剖面？ 7、重力坝为什么要分缝？缝有哪几种类型？横缝如何处理？止水如何布置？纵缝有哪几种布置方式？为什么斜纵缝可以不进行水泥灌浆？ 8、重力坝各部位对混凝土性能有哪些要求？如何进行坝体混凝土标号分区？ 9、重力坝的坝身和坝基排水的目的是什么？各如何布置？ 10、坝内廊道的作用有哪些？不同用途的廊道设置部位和尺寸如何确定？廊道系统的布置原则是什么？ 11、混凝土重力坝施工期产生裂缝的原因为何？防止裂缝的主要措施是什么？ 12、重力坝对地基有哪些要求？为什么有这些要求？帷幕灌浆和固结灌浆的作用是什么？断层破碎带处理方式有哪些？ 拱坝 1、拱坝和重力坝的工作条件有何不同？ 2、拱坝对地形、地质条件有何要求？河谷形状对拱坝剖面和荷载分配有何影响？ 3、选取拱圈中心角要考虑哪些因素？这些因素之间的关系如何？ 4、单曲拱坝、双曲拱坝各有什么优缺点？各适用什么场合？ 5、双曲拱坝的倒悬是怎样形成的？如何处理拱坝过大的倒悬度？ 土石坝 1、设计和建造土石坝的基本要求有哪些？ 2、土石坝有哪些基本类型？各自的优缺点及适用的场合如何？ 3、影响土石坝坝坡的因素有哪些？如何影响？土石坝剖面如何拟定？ 4、如何根据土石坝的工作特点和土石料的性质来进行坝各部位的土料设计？ 5、渗流分析中，浸润线的基本方程是如何推导出来的？如何根据这个方程对各种坝型.各种坝基进行渗流分析？ 6、渗透变形有那几种？如何防止渗透变形？ 7、反滤层的主要作用是什么？在坝的哪些部位要设置反滤层？如何设计和布置反滤层？ 8、土石坝失稳的形式有哪些？坝坡坍滑有哪几种类型？为什么土石坝只进行局部稳定验算，而不进行整体稳定验算？ 9、渗流和孔隙压力对土石坝的稳定有何影响？计算中如何考虑？ 10、设置排水的目的是什么？坝体排水有哪些形式？各自优缺点及适用的场合如何？ 11、为什么上下游坝面要设置护坡？护坡的型式有哪些？各自的优缺点及适用场合如何？ 12、砂砾石地基处理有哪些工程措施？各种措施的设计要求是什么？ 13、土石坝产生裂缝的原因是什么？裂缝的形式有哪些？如何防止？ 溢洪道 1、水利枢纽在什么情况下须设置河岸溢洪道？ 2、河岸溢洪道有哪些型式？各自的特点和适用条件如何？ 3、溢洪道的控制堰有哪些可供选择的型式和布置方式？你对其不同的泄流特征有何认识？堰顶是否设闸门的利弊如何？ 4、高水头河岸溢洪道的泄槽上可能有哪些水流问题要解决？他们与泄槽的体形布置有何关系？ 5、什么叫非常溢洪道？其设置方式有哪些？各有何特点？如何选用？ 水工隧洞 1、水工地下洞室有哪些功用？其工作条件有何特点？ 2、按流态分深式泄水隧洞有哪两种基本类型？工作闸门应如何布置？如何保证洞内流态的稳定和防止明满流交替现象发生？ 3、水工地下洞室的进口形式有哪些？他们各自的优缺点和适用场合？ 4、泄水隧洞进口段设置的通气孔、平压管有何功用？ 5、水工隧洞横段面形态有哪些？各适用场合？ 6、水工地下洞室衬砌的功用是什么？有哪些衬砌形式？衬砌是否要分缝？如何分缝？ 7、水工地下洞室衬砌的荷载与受力情况如何？荷载怎样组合？ 水闸 1、试述水闸的类型、组成部分及其作用 2、试述水闸的工作特点及防止发生波状水跃和折冲水流的措施？ 3、闸孔形式有哪些？各有什么特点？为什么平底堰流孔口被广泛采用？ 4、如何决定闸底板高程？ 5、为什么闸下水流一般采用底流水跃的连接方式？消能防冲设计的控制条件如何确定？ 6、粘土和砂沙土地基上水闸防渗布置所要解决的主要矛盾和防渗布置方式有何不同？不同的防渗布置对水闸的抗滑稳定及地基渗透稳定有何影响？ 7、试述改进阻力系数法计算闸基渗流的基本原理？ 8、闸室稳定计算包括哪些内容？如何进行闸室稳定计算？提高闸室抗滑稳定性的措施有哪些？ 9、计算闸墩应力应考虑哪些情况？如何计算？ 10、整体式平底板的强度计算有哪些方法 ？试述计算假定及计算要点？ 渠系建筑物 1.渠系建筑物的种类有哪些？ 2.渡槽的水面衔接如何计算？ 3.渡槽是如何分类的？ 4.影响拱式渡槽的纵向和横向稳定的因素分别有哪些？ 5拱式渡槽的拱轴线是如何确定的？ 6论述倒虹的组成。 7论述跌水的组成。 二、测验作业一 填空题 1、水工建筑物根据其作用可分为：挡水建筑物、 、取水建筑物、输水建筑物、整治建筑物和 6类。 2、水工建筑物上的作用有：重力、水作用、 、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度、土及泥沙作用、地震作用等。 3、水工建筑物设计的两类极限设计状态为： 、 。 4、重力坝是其基本剖面是 ，整个坝体是由若干坝段组成。 5、重力坝沿水平坝底面的抗滑稳定计算公式有抗剪强度公式和 。 6、一般情况下，坝体的最大和最小应力都出现在 。 7、为提高岩基上重力坝的坝基整体强度采用 灌浆，而为了坝基防渗采取 灌浆。 8、根据工程经验当河谷的宽高比在1.53.0范围时，适宜修建 拱坝。 9、水荷载和温升荷载组合对坝体受力 利，而对坝肩稳定 利。 10、土石坝的 和 稳定是大坝安全的基本保证。 11、碾压式土石坝下游坝坡沿高程每隔 m设置一条马道，其宽度不小于1.52.0m ,用于拦截雨水，防止冲刷坝面，同时也兼作交通、检修、观测之用。 12、当坝前水深大于半波长，即>时，波浪运动不受库底的约束，这样条件下的波浪称为 。 13、土坝排水体的基本型式有 、 和 。 14、渗流会对土石坝带来_、_和影响_三类问题。 15、用拱梁法进行拱坝应力分析时，对水平荷载的拱梁分载是基于梁和拱的 _ _条件。 简答题 1、请简要叙述拱坝的结构特点与受力特点？ 2、土坝为什么要进行渗流计算？ 3、重力坝坝体材料分哪几个区？对材料有什么要求？ 4、土坝的坝坡稳定分析要分析哪些工况？ 5、选定坝址要考虑那些情况？ 6、请简要叙述拱坝的结构特点与受力特点？ 7、拱坝坝址对地形地质的要求有哪些？ 8、拱坝温度荷载的定义是什么？简述温度荷载对拱坝坝体的作用？ 9、简述拱坝建基面设计中应当注意的几个问题是什么。 10、简述土坝地基处理的内容。 计算题 1、某重力坝坝体尺寸和比较分析的坝基防渗帷幕、排水孔幕等布置如图1所示。请分别计算扬压力大小，并分析应采用的坝基防渗、排水布置和原因。 图1 1帷幕中心线；2排水孔中心线；3水平止水 2、已知实体重力坝坝体混凝土容重为235kNm3，水容重为98kNm3，坝与地基间的摩擦系数f0.7，要求的大坝抗滑稳定安全系数为105，试问： (1)当坝底扬压力折减系数分别为1.0和0.3时，坝的基本三角形剖面尺寸各是多少? (2)计算上述情况的工程量相差多少? (3)应如何按照实用要求修改基本剖面? 3、重力坝削面尺寸如图3所示。已知：岩石的饱和容重为27.0kNm3，坝与基岩间的f'1.0、c'0.7MPa，建基面下10.0m有水平软弱夹层，其摩擦系数f0.2，在坝趾区有倾向上游、倾角150的密布节理裂隙；荷载只考虑自重(坝体自重83万kN)静水压力和扬压力；扬压力在排水孔幕处折减系数为025；地基岩体不能承受拉应力，允许抗压强度为30MPa 坝为2级建筑物，按规范规定选取抗滑稳定安全系数。 试问： (1)沿建基面和软弱夹层面的抗滑稳定安全系数为多少? (2)如果Kc<Kc，请提出可能的处理措施，并分析哪种措施更为经济合理。 4、试说明图4所示重力坝坝面A、B两点的两个主应力方向和其中个主应力大小。 图3 图4 5、请根据以下原始资料选择坝型拟定坝体轮廓尺寸(含排水设备)。河床基岩0m，地基表面5m，该5m厚为砂砾石覆盖，干容重d=21.6kNm3,k=1.5×10-2cms,=40,c=0.。岩基为弱风化岩层k=10-6cms。坝址区上游10.5km范围内有丰富的重壤土，压实后干容重为162kNm3(=20%)，k=3.5×10-5cms,。坝址下游12km范围内河床有丰富的砂砾石，压实后d=21.6kNm3,k=1.5×10-2cms,=40,c=0。；两岸有供开采的丰富的花岗台风化料、压实后d=21.0kNm3, k=3.0×10-2cms,=42,水位规划指标为：正常高水位70o m，相应尾水位55m；设计洪水位725m，相应尾水位8.0 m；校核洪水位74.5m，相应尾水位11.0 m；死水位40.0 m。汛期多年平均最大风速155ms，方向垂直坝面，水库吹程5o km，坝顶无交通要求。 成果要求： (1)说明书一份。描述与论证坝型选择；论述主要构造与尺寸；计算坝顶高程 (2)土坝横断面设计图一张(用方格纸绘制)。主要构造：如坝顶、护坡、马道 设备和坝基防渗等中的一项。 6、某斜墙土坝剖面如图6所示，上下游坝M护坡、斜墙上下游反滤层、截水墙反滤和与地基连接末画出； 上下游水位均系正常水位。要求： (1)计算渗透流量； (2)计算浸润线，并用方格纸画出； (3)斜墙最大渗透坡降在何处为最大？最大值为多少？ (4)说明采用贴坡排水的合理性。 图6 图注：单位：m； 三、测验作业二 (一)简答题： 1、如何布置水闸的地下轮廓？ 2、水闸由那几部分组成其作用是什么？ 3、对软基进行地基处理的目的是什么？分别说明不同目的所常用的地基处理方法。 4、发生在泄水建筑物上的不良水力现象有哪些？ 5、蓄水枢纽布置要考虑哪些因素？ 6、过坝建筑物都有哪些种类？ 7、正槽式溢洪道泄槽最好采用直线、等宽、定坡布置，为什么?而实际工程经常采用收缩段、弯道段、扩散段、变坡，为什么? 8、简述侧槽溢洪道与正槽溢洪道的不同点。 9、深式泄水隧洞有哪些工作特点？ 10、在水工隧洞闸门处为什么要设置平压管和通气管？ 11、隧洞一般采用的断面形式？并说明其适应条件。 12、什么是围岩压力？什么是弹性抗力？它们对衬砌各有什么影响？ 13、喷锚衬砌的工作原理是什么？ 14、坝下埋管的线路选择和工程布置应考虑哪些因素？ 15、坝下埋管的埋设方式有那几种？其填土压力的计算有何不同？ 填空题 1、水闸的防渗计算方法有 、 和 。 2、水闸整体式平底板的内力计算方法有 、 、和 。 3、水闸按结构型式可分为： 和 。 4、水闸的消能方式以 式消能为主。 5、河岸正槽式溢洪道由 、 、 、 和 组成。 6、溢洪道的泻槽水流一定是 流。 7、非常溢洪道一般分为 、 和 式。 8、隧洞洞线穿过高地应力区时，原则上应使洞线与最大水平地应力方向 。 9、隧洞进口建筑型式按其结构和布置可分为 、 、 和 。 10、压力隧洞的压力余幅不得低于 ，无压隧洞的净空余幅不得少有 。 计算题 1、某有压泄水隧洞采用直线定坡(i1/1000)布置，进口20 m，出口19m进口洞口中心水头90 m；采用混凝土衬砌，弹件模量21万MPa、泊松比Fo2、渗透系数Kh1×10-4cms 围岩变形模量ER3万MPa泊松比µRo16渗透系数KR1×10-4cms；衬砌内半径为4o m，外半径为46m，洞顶外水水头50 m，求外水压力作用下衬砌的内力和应力? 2、用直线比例法或阻力系数法计算如图所示的水闸底板下3、 5点的压力水头。已知总阻力系数为9.34 12=1.14 23=0.2 56=2.28 67=0.2 78=0.82。