水工建筑物課程測(cè)驗(yàn)作業(yè)

1、水工建筑物課程測(cè)驗(yàn)作業(yè)及課程設(shè)計(jì)一平時(shí)作業(yè)（一）緒論1、我國(guó)的水資源豐富嗎？開發(fā)程度如何？解決能源問題是否應(yīng)優(yōu)先開發(fā)水電？為什么？2、什么是水利樞紐？什么是水工建筑物？與土木工程其他建筑物相比，水工建筑物有些什么特點(diǎn)？3、水工建筑物有哪幾類？各自功用是什么？4、河川上建造水利樞紐后對(duì)環(huán)境影響如何？利弊如何？人們應(yīng)如何對(duì)待？5、水利樞紐、水工建筑物為何要分等分級(jí)？分等分級(jí)的依據(jù)是什么？（二） 重力壩1、重力壩的工作原理和工作特點(diǎn)是什么？2、重力壩剖面比較寬厚的原因是什么？為什么說重力壩的材料強(qiáng)度不能得到充分利用？3、作用在重力壩上的荷載有哪些？其計(jì)算方法如何？為什么要進(jìn)行荷載組合？設(shè)計(jì)重力壩時(shí)需

2、考慮哪幾種荷載組合？4、重力壩失穩(wěn)破壞形式是什么？穩(wěn)定驗(yàn)算有哪些公式？它們主要區(qū)別在哪里？提高重力壩穩(wěn)定性的工程措施有哪些？5、重力壩應(yīng)力分析的目的是什么？目前應(yīng)力分析的方法有哪幾種？材料力學(xué)的基本假定是什么？如何應(yīng)用材料力學(xué)法計(jì)算壩體的邊緣應(yīng)力和內(nèi)部應(yīng)力？6、擬定重力壩剖面的主要原則是什么？何謂重力壩的基本剖面？如何從基本剖面修改成實(shí)用剖面？7、重力壩為什么要分縫？縫有哪幾種類型？橫縫如何處理？止水如何布置？縱縫有哪幾種布置方式？為什么斜縱縫可以不進(jìn)行水泥灌漿？8、重力壩各部位對(duì)混凝土性能有哪些要求？如何進(jìn)行壩體混凝土標(biāo)號(hào)分區(qū)？9、重力壩的壩身和壩基排水的目的是什么？各如何布置？10、壩內(nèi)廊

3、道的作用有哪些？不同用途的廊道設(shè)置部位和尺寸如何確定？廊道系統(tǒng)的布置原則是什么？11、混凝土重力壩施工期產(chǎn)生裂縫的原因?yàn)楹?？防止裂縫的主要措施是什么？12、重力壩對(duì)地基有哪些要求？為什么有這些要求？帷幕灌漿和固結(jié)灌漿的作用是什么？斷層破碎帶處理方式有哪些？（三）拱壩1、拱壩和重力壩的工作條件有何不同？2、拱壩對(duì)地形、地質(zhì)條件有何要求？河谷形狀對(duì)拱壩剖面和荷載分配有何影響？3、選取拱圈中心角要考慮哪些因素？這些因素之間的關(guān)系如何？4、單曲拱壩、雙曲拱壩各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？各適用什么場(chǎng)合？5、雙曲拱壩的倒懸是怎樣形成的？如何處理拱壩過大的倒懸度？（四）土石壩 1、設(shè)計(jì)和建造土石壩的基本要求有哪些？2、

4、土石壩有哪些基本類型？各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用的場(chǎng)合如何？3、影響土石壩壩坡的因素有哪些？如何影響？土石壩剖面如何擬定？4、如何根據(jù)土石壩的工作特點(diǎn)和土石料的性質(zhì)來進(jìn)行壩各部位的土料設(shè)計(jì)？5、滲流分析中，浸潤(rùn)線的基本方程是如何推導(dǎo)出來的？如何根據(jù)這個(gè)方程對(duì)各種壩型.各種壩基進(jìn)行滲流分析？6、滲透變形有那幾種？如何防止?jié)B透變形？7、反濾層的主要作用是什么？在壩的哪些部位要設(shè)置反濾層？如何設(shè)計(jì)和布置反濾層？8、土石壩失穩(wěn)的形式有哪些？壩坡坍滑有哪幾種類型？為什么土石壩只進(jìn)行局部穩(wěn)定驗(yàn)算，而不進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算？9、滲流和孔隙壓力對(duì)土石壩的穩(wěn)定有何影響？計(jì)算中如何考慮？ 10、設(shè)置排水的目的是什么？壩體排水

5、有哪些形式？各自優(yōu)缺點(diǎn)及適用的場(chǎng)合如何？11、為什么上下游壩面要設(shè)置護(hù)坡？護(hù)坡的型式有哪些？各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合如何？12、砂礫石地基處理有哪些工程措施？各種措施的設(shè)計(jì)要求是什么？13、土石壩產(chǎn)生裂縫的原因是什么？裂縫的形式有哪些？如何防止？（五）溢洪道1、水利樞紐在什么情況下須設(shè)置河岸溢洪道？2、河岸溢洪道有哪些型式？各自的特點(diǎn)和適用條件如何？3、溢洪道的控制堰有哪些可供選擇的型式和布置方式？你對(duì)其不同的泄流特征有何認(rèn)識(shí)？堰頂是否設(shè)閘門的利弊如何？ 4、高水頭河岸溢洪道的泄槽上可能有哪些水流問題要解決？他們與泄槽的體形布置有何關(guān)系？5、什么叫非常溢洪道？其設(shè)置方式有哪些？各有何特點(diǎn)？如何選

6、用？（六） 水工隧洞 1、水工地下洞室有哪些功用？其工作條件有何特點(diǎn)？2、按流態(tài)分深式泄水隧洞有哪兩種基本類型？工作閘門應(yīng)如何布置？如何保證洞內(nèi)流態(tài)的穩(wěn)定和防止明滿流交替現(xiàn)象發(fā)生？3、水工地下洞室的進(jìn)口形式有哪些？他們各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合？4、泄水隧洞進(jìn)口段設(shè)置的通氣孔、平壓管有何功用？5、水工隧洞橫段面形態(tài)有哪些？各適用場(chǎng)合？6、水工地下洞室襯砌的功用是什么？有哪些襯砌形式？襯砌是否要分縫？如何分縫？7、水工地下洞室襯砌的荷載與受力情況如何？荷載怎樣組合？ （七） 水閘1、試述水閘的類型、組成部分及其作用2、試述水閘的工作特點(diǎn)及防止發(fā)生波狀水躍和折沖水流的措施？3、閘孔形式有哪些？各有什么

7、特點(diǎn)？為什么平底堰流孔口被廣泛采用？4、如何決定閘底板高程？5、為什么閘下水流一般采用底流水躍的連接方式？消能防沖設(shè)計(jì)的控制條件如何確定？6、粘土和砂沙土地基上水閘防滲布置所要解決的主要矛盾和防滲布置方式有何不同？不同的防滲布置對(duì)水閘的抗滑穩(wěn)定及地基滲透穩(wěn)定有何影響？7、試述改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算閘基滲流的基本原理？8、閘室穩(wěn)定計(jì)算包括哪些內(nèi)容？如何進(jìn)行閘室穩(wěn)定計(jì)算？提高閘室抗滑穩(wěn)定性的措施有哪些？9、計(jì)算閘墩應(yīng)力應(yīng)考慮哪些情況？如何計(jì)算？10、整體式平底板的強(qiáng)度計(jì)算有哪些方法 ？試述計(jì)算假定及計(jì)算要點(diǎn)？（八）渠系建筑物1.渠系建筑物的種類有哪些？2.渡槽的水面銜接如何計(jì)算？3.渡槽是如何分類的？

8、4.影響拱式渡槽的縱向和橫向穩(wěn)定的因素分別有哪些？5拱式渡槽的拱軸線是如何確定的？6論述倒虹的組成。7論述跌水的組成。二、測(cè)驗(yàn)作業(yè)一（一）填空題1、水工建筑物根據(jù)其作用可分為：擋水建筑物、 、取水建筑物、輸水建筑物、整治建筑物和 6類。2、水工建筑物上的作用有：重力、水作用、 、風(fēng)及波浪作用、冰及冰凍作用、溫度、土及泥沙作用、地震作用等。3、水工建筑物設(shè)計(jì)的兩類極限設(shè)計(jì)狀態(tài)為： 、 。4、重力壩是其基本剖面是 ，整個(gè)壩體是由若干壩段組成。5、重力壩沿水平壩底面的抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式有抗剪強(qiáng)度公式（純摩）和 。6、一般情況下，壩體的最大和最小應(yīng)力都出現(xiàn)在 。7、為提高巖基上重力壩的壩基整體強(qiáng)度采用

9、灌漿，而為了壩基防滲采取 灌漿。8、根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)當(dāng)河谷的寬高比在1.53.0范圍時(shí)，適宜修建 拱壩。9、水荷載和溫升荷載組合對(duì)壩體受力 利，而對(duì)壩肩穩(wěn)定 利。10、土石壩的 和 穩(wěn)定是大壩安全的基本保證。11、碾壓式土石壩下游壩坡沿高程每隔 m設(shè)置一條馬道，其寬度不小于1.52.0m ,用于攔截雨水，防止沖刷壩面，同時(shí)也兼作交通、檢修、觀測(cè)之用。12、當(dāng)壩前水深大于半波長(zhǎng)，即>時(shí)，波浪運(yùn)動(dòng)不受庫底的約束，這樣條件下的波浪稱為 。13、土壩排水體的基本型式有 、 和 。14、滲流會(huì)對(duì)土石壩帶來_、_和影響_三類問題。15、用拱梁法進(jìn)行拱壩應(yīng)力分析時(shí)，對(duì)水平荷載的拱梁分載是基于梁和拱的 _

10、_條件。（二）簡(jiǎn)答題1、請(qǐng)簡(jiǎn)要敘述拱壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與受力特點(diǎn)？2、土壩為什么要進(jìn)行滲流計(jì)算？3、重力壩壩體材料分哪幾個(gè)區(qū)？對(duì)材料有什么要求？4、土壩的壩坡穩(wěn)定分析要分析哪些工況？5、選定壩址要考慮那些情況？6、請(qǐng)簡(jiǎn)要敘述拱壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與受力特點(diǎn)？7、拱壩壩址對(duì)地形地質(zhì)的要求有哪些？8、拱壩溫度荷載的定義是什么？簡(jiǎn)述溫度荷載對(duì)拱壩壩體的作用？9、簡(jiǎn)述拱壩建基面設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的幾個(gè)問題是什么。10、簡(jiǎn)述土壩地基處理的內(nèi)容。（三）計(jì)算題 1、某重力壩壩體尺寸和比較分析的壩基防滲帷幕、排水孔幕等布置如圖1所示。請(qǐng)分別計(jì)算揚(yáng)壓力大小，并分析應(yīng)采用的壩基防滲、排水布置和原因。圖1 （單位：m）1帷幕中心線；

11、2排水孔中心線；3水平止水2、已知實(shí)體重力壩壩體混凝土容重為235kNm3，水容重為98kNm3，壩與地基間的摩擦系數(shù)f0.7，要求的大壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為105，試問：(1)當(dāng)壩底揚(yáng)壓力折減系數(shù)分別為1.0和0.3時(shí)，壩的基本三角形剖面尺寸各是多少?(2)計(jì)算上述情況的工程量相差多少?(3)應(yīng)如何按照實(shí)用要求修改基本剖面?3、重力壩削面尺寸如圖3所示。已知：巖石的飽和容重為27.0kNm3，壩與基巖間的1.0、0.7MPa，建基面下10.0m有水平軟弱夾層，其摩擦系數(shù)f0.2，在壩趾區(qū)有傾向上游、傾角150的密布節(jié)理裂隙；荷載只考慮自重(壩體自重83萬kN)靜水壓力和揚(yáng)壓力；揚(yáng)壓力在排水孔幕

12、處折減系數(shù)為025；地基巖體不能承受拉應(yīng)力，允許抗壓強(qiáng)度為30MPa 壩為2級(jí)建筑物，按規(guī)范規(guī)定選取抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。 試問： (1)沿建基面和軟弱夾層面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為多少?(2)如果Kc<Kc，請(qǐng)?zhí)岢隹赡艿奶幚泶胧?，并分析哪種措施更為經(jīng)濟(jì)合理。 4、試說明圖4所示重力壩壩面A、B兩點(diǎn)的兩個(gè)主應(yīng)力方向和其中個(gè)主應(yīng)力大小。圖3 （單位：m） 圖4（高程單位：m） 5、請(qǐng)根據(jù)以下原始資料選擇壩型擬定壩體輪廓尺寸(含排水設(shè)備)。河床基巖0m，地基表面5m，該5m厚為砂礫石覆蓋，干容重d=21.6kNm3,k=1.5×10-2cms,=40,c=0.。巖基為弱風(fēng)化巖層k=10-6

13、cms。壩址區(qū)上游10.5km范圍內(nèi)有豐富的重壤土，壓實(shí)后干容重為162kNm3(=20%)，k=3.5×10-5cms,。壩址下游12km范圍內(nèi)河床有豐富的砂礫石，壓實(shí)后d=21.6kNm3,k=1.5×10-2cms,=40,c=0。；兩岸有供開采的豐富的花崗臺(tái)風(fēng)化料、壓實(shí)后d=21.0kNm3, k=3.0×10-2cms,=42,水位規(guī)劃指標(biāo)為：正常高水位70o m，相應(yīng)尾水位55m；設(shè)計(jì)洪水位725m，相應(yīng)尾水位8.0 m；校核洪水位74.5m，相應(yīng)尾水位11.0 m；死水位40.0 m。汛期多年平均最大風(fēng)速155ms，方向垂直壩面，水庫吹程5o km，

14、壩頂無交通要求。 成果要求： (1)說明書一份。描述與論證壩型選擇；論述主要構(gòu)造與尺寸；計(jì)算壩頂高程 (2)土壩橫斷面設(shè)計(jì)圖一張(用方格紙繪制)。主要構(gòu)造：如壩頂、護(hù)坡、馬道設(shè)備和壩基防滲等中的一項(xiàng)。6、某斜墻土壩剖面如圖6所示，上下游壩M護(hù)坡、斜墻上下游反濾層、截水墻反濾和與地基連接末畫出； 上下游水位均系正常水位。要求：(1)計(jì)算滲透流量；(2)計(jì)算浸潤(rùn)線，并用方格紙畫出；(3)斜墻最大滲透坡降在何處為最大？最大值為多少？(4)說明采用貼坡排水的合理性。圖6 圖注：?jiǎn)挝唬簃；三、測(cè)驗(yàn)作業(yè)二(一)簡(jiǎn)答題：1、如何布置水閘的地下輪廓？2、水閘由那幾部分組成其作用是什么？3、對(duì)軟基進(jìn)行地基處理的

15、目的是什么？分別說明不同目的所常用的地基處理方法。4、發(fā)生在泄水建筑物上的不良水力現(xiàn)象有哪些？5、蓄水樞紐布置要考慮哪些因素？6、過壩建筑物都有哪些種類？7、正槽式溢洪道泄槽最好采用直線、等寬、定坡布置，為什么?而實(shí)際工程經(jīng)常采用收縮段、彎道段、擴(kuò)散段、變坡，為什么?8、簡(jiǎn)述側(cè)槽溢洪道與正槽溢洪道的不同點(diǎn)。9、深式泄水隧洞有哪些工作特點(diǎn)？10、在水工隧洞閘門處為什么要設(shè)置平壓管和通氣管？11、隧洞一般采用的斷面形式？并說明其適應(yīng)條件。12、什么是圍巖壓力？什么是彈性抗力？它們對(duì)襯砌各有什么影響？13、噴錨襯砌的工作原理是什么？14、壩下埋管的線路選擇和工程布置應(yīng)考慮哪些因素？15、壩下埋管的埋

16、設(shè)方式有那幾種？其填土壓力的計(jì)算有何不同？（二）填空題1、水閘的防滲計(jì)算方法有 、 和 。2、水閘整體式平底板的內(nèi)力計(jì)算方法有 、 、和 。3、水閘按結(jié)構(gòu)型式可分為： 和 。4、水閘的消能方式以 式消能為主。5、河岸正槽式溢洪道由 、 、 、 和 組成。 6、溢洪道的瀉槽水流一定是 流。7、非常溢洪道一般分為 、 和 式。8、隧洞洞線穿過高地應(yīng)力區(qū)時(shí)，原則上應(yīng)使洞線與最大水平地應(yīng)力方向 。9、隧洞進(jìn)口建筑型式按其結(jié)構(gòu)和布置可分為 、 、 和 。10、壓力隧洞的壓力余幅不得低于 ，無壓隧洞的凈空余幅不得少有 。（三）計(jì)算題1、某有壓泄水隧洞采用直線定坡(i1/1000)布置，進(jìn)口20 m，出口19m進(jìn)口洞口中心水頭90 m；采用混凝土襯砌，彈件模量21萬MPa、泊松比Fo2、滲透系數(shù)Kh1×10-4cms 圍巖變形模量ER3萬MPa泊松比µRo16滲透系數(shù)KR1×10-4cms；襯砌內(nèi)半徑為4o m，外半徑為46m，洞頂外水水頭50 m，求外水壓力作用下襯砌的內(nèi)力和應(yīng)力?2、用直線比例法或阻力系數(shù)法計(jì)算如圖所示的水閘底板下3、 5點(diǎn)的壓力