水工建筑物课程期末复习.docx

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水工建筑物课程期末复习

《水工建筑物》课程期末复习

　　一、课程说明

　　《水工建筑物》课程是中央广播电视大学工学学科水利类水利水电工程专业专升本的补修课程。

通过本课程的学习，使学生掌握各种常见水利水电工程建筑物的基本型式、基本原理、设计与计算方法，以及在水利枢纽中的布置原则。

使学生能够运用所学知识,为今后的本科相关课程的学习打下基础为今后从事基层水利水电工程设计、施工、管理工作打下基础。

　　二、，考试说明

　　1、考核对象

　　中央广播电视大学开放教育试点的水利水电工程专业，专科期间为非水工专业的本科在读学生。

　　2、课程复习要求

　　本课程考试着重考核学员对水利水电工程建筑物的基本概念、基本理论和基本计算技能的掌握情况。

本考核说明对各章内容规定了考核知识点和考核要求，考试按了解、熟悉和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。

　　“了解”是最低层次的要求，凡是属于需要了解的知识点，要求对它们的概念有基本的了解。

　　“熟悉”是较高层次的要求，凡是需要熟悉的知识点，要求学员熟悉其基本理论和设计原则，能对相关问题进行分析和判断并得到正确的结论。

　　“掌握”是高层次的要求，凡是需要掌握的知识点，要求学员能运用所学的知识和方法选择合理的设计方案和计算方法，得出正确的设计和计算结果。

　　3、试题类型和结构

　　试题类型可分填空题、判断题、单项选择题、多项选择题、问答题（含计算题），组成比例约为20:

10:

10:

10:

40。

　　7、答题时限

　　期末考试笔试时间为90分钟。

　　三、课程考核的内容和要求

　　第1章绪论

考核知识点：

1、我国的水资源状况，水利工程的任务和分类；

2、水利工程建设成就与发展；树立资源水利和可持续发展的概念；

3、水利枢纽的组成，水工建筑物分类、作用和特点；

4、水利枢纽分等和水工建筑物分级。

考核要求

1、了解我国的水资源状况，水利工程的任务和分类；

2、了解水利工程建设成就与发展；了解资源水利和可持续发展的概念；

3、掌握水利枢纽的组成，水工建筑物分类、作用和特点；

4、了解水利枢纽分等和水工建筑物分级。

第2章岩基上的重力坝

考核知识点

1、重力坝的工作原理、工作特点

2、各种工况下荷载计算及其组合；

3、稳定及强度分析的可靠度计算方法；

4、溢流重力坝消能型式及适用条件和岩石地基的处理措施；

5、重力坝构造和混凝土分区；

6、岩石地基的处理措施；

7、其它型式的重力坝。

考核要求

1、掌握重力坝的工作原理、工作特点

2、理解各种工况下荷载计算及其组合；

3、理解稳定及强度分析的可靠度计算方法、应力控制标准；

4、掌握溢流重力坝消能型式及适用条件；

5、理解重力坝构造和混凝土分区的依据；

6、理解岩石地基的处理措施；

7、了解其他型式的重力坝。

第3章拱坝

考核知识点

1、拱坝的工作原理、构造及其特点；

2、拱坝对地形地质条件的要求、拱坝的类型、拱坝的布置、拱坝的泄洪及其地基处理等；

3、拱坝的荷载计算、拱坝的应力和稳定计算。

考核要求

1、掌握拱坝的工作原理、构造及其特点；

2、了解拱坝对地形地质条件的要求、拱坝的类型、拱坝的布置、拱坝的泄洪，掌握拱坝的地基处理；

3、理解拱坝的荷载（尤其是温度荷载）计算，拱坝的应力计算以纯拱法为主，了解拱冠梁法的方法、原理和步骤，稳定分析着重可能滑动面分析和坝肩稳定分析。

第4章土石坝

考核知识点

1、土石坝的类型及其构造特点；

2、土石料设计的基本原则和方法；

3、土石坝的渗流和渗透稳定分析的基本原理；

4、坝坡抗滑稳定分析以及坝基处理等方面的基本知识；

5、其它型式的土石坝。

考核要求

1、掌握土石坝的类型及其构造特点，了解土石坝设计的一般要求，尤其要掌握土石坝的防渗与排水；

2、掌握土石料设计的基本原则和方法，理解不同部位对土石料的要求（包括材料选择和填筑标准）；

3、理解土石坝的渗流和渗透稳定分析的基本原理和基本方法，掌握防止渗透变形的工程措施；

4、掌握坝坡抗滑稳定分析的基本知识和提高土石坝坝坡稳定性的措施，掌握各种常见地基的处理措施及其适用情况和优缺点；

5、了解其它型式的土石坝。

第5章水闸

考核知识点

1、水闸的类型，水闸的组成部分及其作用，水闸的工作特点，闸址选择及孔口设计；

2、水闸的消能防冲与防护设计；

3、闸基防渗排水设计及闸基的渗流计算；

4、闸室稳定分析，闸室的结构计算

5、水闸与两岸连接建筑物。

考核要求

1、掌握水闸的类型，水闸的组成部分及其作用，理解水闸的工作特点；了解如何进行闸址选择和闸孔设计；

2、掌握水闸的消能防冲与防护设计，尤其是底流消能的设计方法；

3、掌握闸基防渗排水设计及闸基的渗流计算，重点是防渗长度，地下轮廓线的概念，会用流网法和直线比例法计算闸基渗透压力及渗流量；

4、掌握沿闸底的抗滑稳定计算方法及提高抗滑稳定的措施，了解闸室的结构计算原理和方法。

5、了解水闸与两岸连接建筑物的型式及特点。

第6章岸边溢洪道

考核知识点：

1、河岸溢洪道的作用、类型和运用条件；

2、正槽溢洪道组成，优缺点及相应适用条件；

3、侧槽溢洪道和非常泄洪设施。

考核要求

1、掌握河岸溢洪道的作用、类型和运用条件；

2、掌握正槽溢洪道组成、溢流堰的布置、泄槽的水流特点，理解正槽溢洪道优缺点及相应适用条件

3、了解侧槽溢洪道的基本原理，理解非常泄洪设施。

第7章水工隧洞

考核知识点：

1、水工隧洞的功用、类型、组成，工作特点；

2、进水口的形式和特点，隧洞水力消能，洞身断面形式；

3、水工隧洞的构造

4、隧洞线路的选择

5、衬砌计算原理；

6、闸门及其布置。

考核要求

1、掌握水工隧洞的功用、类型和组成，理解其工作特点；

2、理解水工隧洞的组成部分，主要是进水口的形式和特点、隧洞水力消能方式的适用性和选择，理解洞身断面形式和衬砌型式的选择；

3、掌握水工隧洞的构造，理解隧洞衬砌的分缝原则和止水措施；

4、了解隧洞线路的选择和多用途隧洞的布置；

5、掌握水工隧洞荷载的计算和组合，了解有压隧洞衬砌计算原理；

6、掌握隧洞闸门的基本知识。

第8章过坝建筑物及渠系建筑物

考核知识点：

1、过坝建筑物；

2、通航建筑物；

3、过木、过鱼建筑物；

4、渠系建筑物中的渡槽、倒虹吸管；

5、渠系建筑物中的渠道、农桥、涵洞、跌水与陡坡。

考核要求

1、了解过坝建筑物的类型及适用条件；

2、了解通航建筑物的类型及适用条件，掌握船闸的工作原理、类型及组成，了解其设计方法；

3、了解过木、过鱼建筑物的类型和组成；

4、掌握渠系建筑物中的渡槽、倒虹吸管的类型及作用和构造；了解其荷载组合及工作原理和设计方法；

5、理解渠系建筑物中的渠道、农桥、涵洞、跌水与陡坡的类型和作用。

第9章水利枢纽

考核知识点：

1、水利枢纽的设计阶段和各阶段的设计任务；

2、蓄水枢纽、取水枢纽布置的要求、内容以及布置的步骤。

考核要求

1、了解水利枢纽的设计阶段和各阶段的设计任务；

2、理解蓄水枢纽、取水枢纽布置的要求、内容以及布置的步骤，坝址和坝型选择的基本原则。

第10章水工建筑物的管理

考核知识点：

1、水工建筑物管理工作的重要性；

2、水工建筑物的观测内容、方法和观测仪器的类型及相应的工作原理；

3、水工建筑物的养护和修理的一般内容及方法。

考核要求

1、掌握水工建筑物管理工作的重要性，水工建筑物的观测内容和观测方法；

2、了解水工建筑物的观测仪器的类型、特点、适用情况及相应的工作原理；

3、掌握水工建筑物的养护内容和修理的一般内容及方法。

　　四、综合复习题

　1、填空题：

（1）组成水库枢纽的“三大件”包括________、________和________等类型建筑物。

答案：

挡水，泄水，引水（或输水）

（2）重力坝按其结构型式分类，可分为________、________和________三种。

答案：

实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝。

（3）土坝的砂砾石地基垂直防渗措施一般有________、________、________、________等四种基本型式。

答案：

粘性土截水槽，混凝土防渗墙，灌浆帷幕，高压喷射灌浆。

（4）一般情况下，温度降低对拱坝坝体应力________利，但对坝肩稳定________利。

答案：

不，有

（5）水工隧洞一般由　　　　、　　　　、　　　　三部组成。

答案：

进口段，洞身段，出口段

（6）护岸的形式有　　　、　　　、　　　、　　　四种。

答案：

坡式护岸，坝式护岸，墙式护岸，复合形式护岸

2、判断题：

（1）重力坝的基本剖面是三角形是因为考虑施工方便。

（）

答案：

错误

（2）拱坝的超载能力高是由于坝体厚度较薄、材料均匀性好。

（）

答案：

错误

（3）土石坝的不均匀沉陷主要由地基的不均匀性造成。

（）

答案：

正确

（4）泄水隧洞的线路选择是确定一条隧洞长度最小的路线。

（）

答案：

错误

（5）枢纽布置就是将枢纽建筑物紧凑地布置在一起。

（）

答案：

错误

3、单项选择题：

（1）土坝坝体由于沿坝轴线方向不均匀沉降而产生（）。

a、纵缝b、横缝　　c、水平缝d、竖向裂缝

答案：

b

（2）因为作用于重力坝上游面的水压力呈（）分布，所以其基本剖面是三角形。

a、三角形b、矩形　　c、梯形d、弧形

答案：

a

（3）双曲拱坝是指坝体在（）方向上呈拱形。

a、水平b、铅直　　c、水平和铅直d、a与b和c均不对

答案：

c

（4）用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、湖泊中波浪和水流对岸坡的冲刷的建筑物，称为（）。

　　a、挡水建筑物b、泄水建筑物　　c、整治建筑物d、输水建筑物

　　答案：

c

（5）当闸墩与底板设缝分开时，称为（）。

　　a、平底宽顶堰式底板b、低实用堰式底板

　　c、整体式底板d、分离式底板

　　答案：

d

　　4、多项选择题

（1）重力坝抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿（）抗滑稳定的安全性能。

a、坝基面b、坝体内的层面c、地基深层软弱结构面d、坝体下游面坡

答案：

a、c

（2）工程中常用的拱坝应力分析方法有（）。

a、拱梁法b、拱冠梁法c、纯拱法d、材料力学法

答案：

a、b、c

（3）土石坝中常见的坝体排水型式有（）

　　a、棱体排水b、贴坡排水　　c、排水沟d、组合式排水

答案：

a、b、d

（4）下列哪些是正槽式溢洪道的组成部分（）

　　a、进水前池b、控制段　　c、泄槽d、消能防冲设施

　　答案：

b、c、d

（5）水工隧洞出口常用的消能方式有（）。

a、面流消能b、底流消能c、洞内消能d、挑流消能

答案：

b、d

5、问答题：

（1）提高重力坝坝体抗滑稳定性的工程措施有哪些？

　　答案：

（1）利用水重。

将坝体的上游面做成倾向上游的斜面或折坡面，利用坝面上的水重增加坝的抗滑力，达到提高坝体稳定的目的。

（2）将坝基面开挖成倾向上游的斜面，借以增加抗滑力提高稳定性。

当基岩为水平层状构造时，此措施对增强坝的抗滑稳定更为有效。

　　（3）设置齿墙。

根据地质条件，当坝基内有倾向下游的软弱面时，可在坝踵部位设置深入基岩的齿墙切断较浅的软弱面，迫使可能滑动面沿齿墙底部或连同部分基岩一起滑动，因而增加了滑动体的重量同时也增大抗滑体的抗力。

　　（4）抽水措施。

当下游水位较高，坝体承爱的浮托力较大时，可考虑在坝基面设置排水系统，定时抽水以减少坝底扬压力。

　　（5）加固地基。

提高坝基面的抗剪断参数f′、c′。

设计和施工时，应保证混凝土与基岩结合良好，不沿接触面滑动，这样可以采用混凝土或岩块的f′、c′值。

　　（6）横缝灌浆。

对于岸坡坝段或坝基岩石有破碎带夹层时，将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌浆，以增强坝体的整体性和稳定性。

　　（7）预应力锚固措施。

在靠近坝体上游面，采用深孔锚固高强度钢索，并施加预应力，既可增加坝体的抗滑稳定性能，又可消除坝踵处的拉应力。

（2）什么叫土石坝的渗透变形？

常见的渗透变形有几种型式？

防止渗透变形的工程措施有哪些？

答案：

土石坝上下游存在水位差，在坝身及地基中产生渗流，导致土体颗粒流失或土壤发生局部破坏，称为渗透变形。

　　常见的渗透变形型式有：

管涌、流土、接触冲刷、接触流失。

土体发生渗透变形的原因，除与土料性质有关外，主要是由于渗透坡降过大造成的。

因此，设计中应尽量降低渗透坡降，还要增加渗流出口处土体抵抗渗透变形的能力。

常用的工程措施包括：

　　1）采取水平或垂直防渗措施，以便尽可能地延长渗径，达到降低渗透坡降的目的；

　　2）采取排水减压措施，以降低坝体浸润线和下游渗流出口处的渗透压力。

　　3）对可能发生管涌的部位，需设置反滤层，拦截可能被渗流带走的细颗粒；对下游可能产生流土的部位，可以设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力。

（3）无压隧洞常用的断面形式有哪几种？

各适用于什么情况？

有压隧洞常用什么断面形式？

为什么？

　　答：

无压隧洞一般采用城门洞形、马蹄形和圆形断面。

城门洞形断面适用于岩层坚硬、垂直山岩压力较大而侧向山岩压力较小时；马蹄形断面适用于岩石风化强烈、胶结不良、通水易散，垂直与侧向围岩压力及开挖断面尺寸均较大时；圆形断面适用于地质条件较差或地下水压力很大时。