1、 一、 填空题（每空 1 分，共计 24 分） 1、枢纽中的水工建筑物根据所属 等别 及其在工程中的 总要性 和 作用 分为 五 级。 答案 ： 等别、作用、重要性、五 2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 稳定安全度 。 答案 ： 稳定安全度 3重力坝的基本剖面一般指在主要荷载作用下，满足坝基面 稳定 和 强度 控制条件的 最小三角形 剖面。 答案 ： 稳定、强度、最小三角形 4当拱坝厚高比（ TB/H）小于 0.2 时，为 薄壁拱坝 ；当厚高比（ TB/H）大于 0.35时，为 重力拱坝 。 答案 ： 薄拱坝、重力拱坝 5土石坝渗流分析内容包括 确 定浸润线位置 、
2、 确 定渗流的主要参数 、 确定渗透流量 。 答案： 确定浸润线位置、 确定渗流的主要参数（流速和坡降）、确定渗透流量 6水闸是由 闸室 、 上游连接段 和 下游连接段 组成。 答案 ： 闸室、上游连接段、下游连接段 7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 。 答案 ： 整体式底板、分离式底板 8闸底板结构计算，对相对紧密度 Dr0.5 的非粘性土地基或粘性土地基可采用 弹性地基梁法 。 答案 ： 弹性地基梁法 9正槽溢洪道由 引水渠 、 控制段 、 泄槽 、 和 出口消能段和尾水渠 组成。 答案 ： 引水渠、控制段、泄槽、出口消能段、尾水渠 二 、 判断题 (每小题
3、1 分，共 10 分 ) 1. 为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，水利枢纽及其组成的建筑物要进行分等分级。 ( ) 答案： 正确 2溢流重力坝设计中动水压力对坝体稳定有利。 ( ) 答案： 正确 3 如 果 拱坝 封拱时混凝土温 度过高，则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。 ( ) 答案： 错误 4 心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部，有时稍偏向上游，以便同防浪墙相连接，通常采用透水性很小的粘性土筑成。 ( ) 答案： 正确 5. 水闸闸室的稳定计算方法与重力坝相同均是取一米的单宽作为荷载计算单元。 ( ) 答案 ： 错误 6. 重力坝的上游坝坡 n=0 时，上游
4、边缘剪应力的值一定为零。 ( ) 答案： 正确 7深式泄水孔的超泄能力比表孔的超泄能力大。 ( ) 答案： 错误 8底部狭窄的 V 形河谷宜建单曲拱坝。 ( ) 答案 ： 错误 9土石坝的上游坝坡通常比下游坝坡陡。 ( ) 答案 ： 错误 10非粘性土料的压实程度一般用相对密度表示。 ( ) 答案： 正确 三、名词解释（每词 3 分，共 18 分） 1、 水利枢纽 答案： 为满足防洪要求，获得发电、灌溉、供水等方面的效益，需要在河流的适宜河段修建用来控制和分配水流的不同类型建筑物， （ 2 分） 由不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。 （ 1 分） 2、 扬压力 答案： 重 力坝在下游
5、水深作用下产生浮托力，在上下游水位差作用下，产生渗透水压力， （ 2分） 渗透水压力及浮托力之和 称为扬压力。 3、 双曲拱坝 答案： 不仅在水平截面呈弓形，而且在铅直截面也呈弓形的拱坝 。 4、 反滤层 答案： 反滤层一般由 1 3 层级配均匀，耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成，每层粒径随渗流方向而增大。 （ 1.5 分） 反滤的作用是滤土排水，防止土工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流土等渗透变形的破坏以及不同土层界面处的接触冲刷。 （ 1.5 分） 5、 防渗长度 答案： 把 不透水的铺盖、板桩和底板与地基的接触线，是闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线，其长度称为防渗长度。 6、 围岩压力
6、答案： 也称山岩压力，是隧洞开挖后因围岩变形或塌落作用在支护或衬 砌上的压力。 四、简述题（共 48 分） 1、 简述溢流重力坝常用的消能方式有哪几种？各适用于何种条件、有何特点？ （ 10 分） 答案： （ 1）底流式消能 适用于下游尾水低、变幅大、地质条件差，工作可靠，但工程量较大。 （ 2.5 分） （ 2） 挑流式消能 适用于基岩比较坚固的高坝或中坝。 （ 2.5 分） （ 3） 面流式消能 适用于下游尾水位较深、流量变化范围较小、水位变幅不大，或有排冰、浮木要求的情况。 （ 2.5 分） （ 4） 消力戽 适用于尾水较深、变幅较小、无航运要求，且下游河床和两岸有一定抗冲能力的情况。
7、（ 2.5 分） 2、 简述拱坝 应力分析的拱冠梁法。 （ 8 分） 答案： 拱坝应力分析的拱冠梁法是按中央悬臂梁（拱冠梁）与若干层水平拱在其交点变位一致的原则分配荷载的拱坝应力分析方法，是简化了的拱梁分载法。 （ 4分） 一 般是沿坝高选取 57 层水平拱圈，仅考虑承受径向荷载，并假定荷载沿拱圈均匀分布。（ 3 分）这种方法适用于对称或接近对称的拱坝，是一种近似的应力分析方法。（ 1 分） 3、 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？ （ 10 分） 答案： 渗透变形的类型有 管涌、流土、接触冲刷、剥离和化学管涌。 （ 5 分） 防止渗透变形的工程措施有以下几种： （
8、1） 设置防渗设施；（ 2）设置排水沟或减压井；（ 3）设置反滤层。（ 5 分 ） 4、 解释闸室的稳定性？说明提高闸室抗滑稳定措施有哪些？ （ 10 分） 答案： 闸室的稳定性是指闸室在各种荷载作用下：（ 1）不发生明显的倾斜；（ 2）平均基底压力不大于地基的允许承载力；（ 3）不致沿地基面或深层滑动。 （ 3 分） 提高闸室抗滑稳定措施有： （ 1）增加铺盖长度，或在不影响抗渗稳定的前提下，将排水设施向水闸底板靠近，以减小作用在底板上的渗透压力；（ 2）利用上游钢筋混凝土铺盖作为阻滑板；（ 3）将闸门位置略向下游一侧移动，或将水闸底板向上游一侧加长 ，以便多利用一部分水重；（ 4）增加闸室
9、底板的齿墙深度。 （ 7 分） 5、简述有压隧洞和无压隧洞断面型式和断面尺寸如何确定？ （ 10 分） 答案： （ 1）洞身断面形式取决于水流流态、地质条件、施工条件及运行要求等。 （ 2 分） （ 2）无压隧洞的断面形式多采用圆拱直墙形段面；为了减小或消除作用在边墙上的侧向围岩压力，也可把边墙做成倾斜的；如围岩条件较差，还可以采用马蹄形断面；当围岩条件差，又有较大的外水压力时，也可采用圆形断面。 （ 3 分） （ 3）有压隧洞一般均采用圆形断面。 （ 2 分） （ 4）洞身断面尺寸应根据应用要求，泄流量、作 用水头及纵剖面布置，通过水力计算确定。有时，还要进行水工模型试验验证。在确定隧洞断面
10、尺寸时还应考虑到洞内施工和检查维修等方面的需要，圆形断面的内径不小于 1.8 米，非圆形断面不小于 1.5*1.8 米。 一 、填空题： (每 空 1分，共 24分 ) 1. 水利工程的任务是 除水害 和 兴水利 。 答案 ： 除水害 、 兴水利 2. 重力坝 抗滑稳定分析的目的是 ： 核算坝体沿 坝基面 或 沿 地基深层软弱结构面 抗滑稳定的安全性能。 答案 ：坝基面、地基深层软弱结构面 3. 将实体重力坝横缝的中下部扩宽成为具有空腔的重力坝，称为 宽缝重力坝 。 答案： 宽缝重力坝 4拱坝坝址的河谷的形状通常用 宽高比 来描述。 答案： 宽高比 5. 土石坝中常见的坝体排水型式有： 棱体排
11、水 、 贴坡排水 、 褥垫排水 、 综合式排水 等。 答案： 棱体排水、贴坡排水、褥垫排水、 综 合式排水 6. 非常泄洪设施经常采用 漫流式 、 自溃式 和 爆破引溃式 三种型式。 答案： 漫流式、自溃式、爆破引溃式 7. 按照闸墩与底板的连接方式，闸底板可分为 整体式 和 分离式 两种 。 答案： 整体式、分离式 8. 水工 隧洞出口的消能方式 大多采用 挑流 消能和 底流 消能。 答案： 挑流、底流 9. 渡槽一般由 进口段 、 槽身 、 出口段 和 支承结构 等部 分组成。 答案： 进口段、槽身、出口段、支承结构 10闸门按其工作性质可分为工作闸门、检修闸门和事故闸门， 检修闸门 在静
12、水中启闭， 工作闸门 在动水中启闭， 事故闸门 静水中开启，在动水中关闭。 答案： 检修闸门、工作闸门、事故闸门 二 、 判断题 (每小题 1 分，共 10 分 ) 1. 为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，水利枢纽及其组成的建筑物要进行分等分级。 ( ) 答案： 正确 2. 当地基岩石坚硬完整，摩擦系数较大时， 重 力 坝的剖面尺寸由稳定控制 。 ( ) 答案： 错误 3. 如果 拱坝 封拱时混凝土温度过高，则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。 ( ) 答案： 错误 4. 心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部，有时稍偏向上游，以便同防浪墙相连接，通 常采用透水性很小
13、的粘性土筑成。 ( ) 答案： 正确 5. 水闸闸室的稳定计算方法与重力坝相同均是取一米的单宽作为荷载计算单元。 ( ) 答案 ：错误 6. 无压隧洞断面尺寸的确定，主要是满足泄流能力和洞内水面线的要求。 ( ) 答案 ：正确 7溢流重力坝设计中动水压力对坝体稳定不利。 ( ) 答案 ：错误 8对于一定的河谷，拱圈中心角愈大，拱圈厚度愈小。 ( ) 答案 ：正确 9土石坝的纵缝大致与坝轴线平行，多发生在两岸坝肩附近。 ( ) 答案 ：错误 10 反滤层中各层滤料的粒径顺渗流方向布置应由粗到细。 ( ) 答案 ：错误 三 、 名词解释 ： (每小题 3分，共 18分 ) 1. 水工建筑物 答案：
14、 为满足防洪、发电、灌溉、供水等方面的效益需要在河流适宜河段修建的用来控制和支配水流的不同类型建筑物。 2. 帷幕灌浆 答案： 目 的是降低坝底渗透压力，防止坝基内产生机械或化学管涌，减少坝基渗透流量，（ 2分）防渗帷幕布置在靠近上游坝面坝轴线附近，灌浆孔一般设 12 排。（ 1 分） 3. 平压管 答案 ：为减小隧洞进口检修闸门的启门力，应在检修闸门和工作闸门之间设置平压管与水库连通，（ 2分）开启检修闸门前首先在两道闸门中间充水，使检修闸门在静水中启吊。 （ 1分） 4. 侧槽式溢洪道 答案： 侧槽式溢洪道是岸边溢洪道的一种型式， （ 1分） 溢流堰设在泄槽一侧，沿等高线布置，（ 1 分）
15、 水流从溢流堰泄入与轴线大致平行的侧槽后，流向作 90转弯，再经泄槽或隧 洞流入下游。 （ 1 分） 5. 围岩压力 答案： 也称山岩压力，是隧洞开挖后因围岩变形或塌落作用在支护或衬砌上的压力。 6流土 答案： 在渗流作用下， （ 1 分） 粘性土及均匀无粘性土被掀起浮动的现象。 （ 1分） 流土常见于渗流从坝下游逸出处。 （ 1 分） 四 、简述题 ： (共 48 分 ) 1. 在重力坝沿坝基面抗滑稳定分析方法中，写出我国常用的单一安全系数法的计算公式，并说明适用情况。 (9 分 ) 答案： 摩擦公式： P UWfK s（ 3 分） 抗剪断公式： P ACUWfK s （ 3 分） 我国混凝
16、土重力坝设计规范规定，当坝基内不存在可能导致深层滑动的软弱面时，应按抗剪断公式计算。对中型工程中的中、低坝也可按摩擦公式计算。 （ 3 分） 2. 拱坝与重力坝相比有哪些工作特点？ （ 10 分 ） 答案： (1) 拱坝是一种推力结构，在外荷载作用下，拱圈截面上主要承受轴向压应力，弯矩较小，有利于充分发挥坝体混凝土或浆砌石材料抗压强度 ，而重力坝以受弯曲为主的静定结构 。 （ 4 分） (2) 与重力坝利用自重维持稳定的特点不同，拱坝将外荷载的大部分通过拱作用传至两岸岩体，主要依靠两岸坝肩 岩体维持稳定，坝体自重对拱坝的稳定性影响不大。 （ 3分） (3) 自重和扬压力降为次要荷载，而温度荷载
17、和地基变形将对拱坝应力产生较大影响 。（ 3分） 3. 简述 土石坝渗流分析的内容和目的。 （ 10 分 ） 答案： 土石坝渗流分析的内容： 确定浸润线的位置；确定渗流的主要参数 渗流流速与坡降；确定渗流量。 （ 4 分） 土石坝渗流分析的目的： 对初选的坝的形状与尺寸进行检验，确定渗流作用力，为核算坝坡稳定提供依据；进行坝体防渗布置与土料配置，根据坝体内部的渗流参数和渗流逸出坡降，检验土体的渗流稳定，防止发生管涌与流土，在 此基础上确定坝体及坝基中防渗体的尺寸与排水设施的容量和尺寸；确定通过坝和河岸的渗流水量损失并设计排水系统的容量。（ 6 分） 4. 不同地基上的水闸，地下轮廓线的布置有什
18、么不同 ? 为什么 ? （ 10 分 ） 答案 ： (1).粘性土闸基地下轮廓线的布置：主要考虑如何降低闸底渗透压力，以提高闸室的稳定性。为此，在闸室上游设施水平防渗，而将排水设施布置在闸底板下游段或消力池底板下。一般不用板桩，以免破坏天然土的结构，造成集中渗流。 （ 3 分） (2)砂性土闸基地下轮廓线的布置：以防止渗透变形和减小渗漏为主。对砂层很厚的地基， 如为粗砂或砂砾，可采用铺盖与悬挂式板桩相结合，而将排水设施布置在消力池下面；如为细砂，可在铺盖上游端增设短板桩，以增加渗径，减小渗透坡降。当砂层较薄，且下面有不透水层时，最好采用齿墙或板桩切断砂层，并在消力池下设排水。对于粉砂地基，为了
19、防止液化，大多采用封闭式布置，将闸基四周用板桩封闭起来。 （ 4 分） (3).特殊地基的地下轮廓线布置：当弱透水地基内有承压水或透水层时，为了消减承压水对闸室稳定的不利影响，可在消力池底面设置深入该承压水或透水层的排水减压井。 （ 3 分） 5. 隧洞洞身断面尺寸如何确定（包括有压洞和无 压洞断面）？ （ 9 分 ） 答案 ：隧洞洞身断面尺寸根据给定的泄流量、作用水头及纵剖面布置通过水力计算确定。（ 3 分） 有压洞断面除满足泄流能力外还应保证洞内水流在各种情况下均处于有压状态，为此还要求洞顶应有 2m以上的压力余幅，一般出口断面都要缩小。 （ 3 分） 无压洞泄流能力决定于进口有压段断面，
20、对工作闸门后的无压段，为保证无压状态，在水面线以上应有一定净空，在对流速较高的无压洞还应考虑掺气水深，断面在掺气水深以上再留一定的净空。 （ 3 分） 一 、填空题： (每 空 1分，共 24分 ) 1. 水工建筑物按其作用可以分为以下几种 类： 挡水建筑物 、 泄水建筑物 、 输水建筑物 、 取水建筑物 、 整治建筑物 、 专门建筑物 。 答案： 挡水建筑物、泄水建筑物 、 输水建筑物 、 取水建筑物、整治建筑物、专门建筑物 2. 重力坝 抗滑稳定分析的目的是 ： 核算坝体沿 坝基面 或 沿 地基深层软弱结构面 抗滑稳定的安全性能。 答案 ：坝基面、地基深层软弱结构面 3. 土石坝中常见的坝
21、体排水型式有： 棱体排水 、 贴坡排水 ， 褥垫 排水 、 综合式排水 等。 答案： 棱体排水、贴坡排水、褥垫排水、 综 合式排水 4 土石坝 按施工方法可分为 碾压式土石坝 、 冲填式土石坝 、 水中填土式 和 定向爆破堆石坝 。 答案： 碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝、定向爆破堆石坝 5. 非常泄洪设施经常采用 漫流式 、 自溃式 和 爆破引溃式 三种型式。 答案： 漫流式、自溃式、爆破引溃式 6. 按照闸墩与底板的连接方式，闸底板可分为 整体式 和 分离式 两种 。 答案： 整体式、分离式 7. 渡槽一般由 进口段 、 槽身 、 出口段 和支承结构等部分组成。 答案： 进口段、槽
22、身、出口段 二 、判断题 (每小题 1 分，共 10 分 ) 1. 为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，水 利枢纽及其组成的建筑物要进行分等分级。 ( ) 答案： 正确 2. 重 力坝稳定分析的目的是为了检验大坝在施工期和运用期是否满足强度的要求。 ( ) 答案： 错误 3检修闸门在动水中关闭，在静水中开启 。 ( ) 答案： 错误 4. 心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部，有时稍偏向上游，以便同防浪墙相连接，通 常采用透水性很小的粘性土筑成。 ( ) 答案： 正确 5. 水闸闸室的稳定计算方法与重力坝相同均是取一米的单宽作为荷载计算单元。 ( ) 答案 ：错误 6. 有
23、 压隧洞断面尺寸 的确定，主要是满足泄流能力和洞内水面线的要求。 ( ) 答案 ：错误 7. 重力坝的上游坝坡 n=0 时，上游边缘剪应力的值一定为零。 ( ) 答案： 正确 8底部狭窄的 V 形河谷宜建单曲拱坝。 ( ) 答案 ： 错误 9拱坝中心角越大对坝肩岩体的稳定越有利。 ( ) 答案 ： 错误 10斜墙坝的上游坝坡一般较心墙坝为缓。 ( ) 答案 ：正确 三、名词解释（每词 3 分，共计 18 分） 1. 水利枢纽 答案 ： 为满足防洪、发电、灌溉、供水等方面的效益需要在河流适宜河段修建的用来控制和支配 水流的不同类型建筑物。 （ 2 分） 由不同类型水工建筑物组成的综合体。 （ 1
24、 分） 2. 固结灌浆 答案 ： 目的是提高基岩的整体稳定性和强度，（ 1 分）降低地基的透水性。（ 1 分）固结灌浆孔一般布置在应力较大的坝踵和坝址附近，以及节理裂隙发育和破碎带范围内，灌浆孔呈梅花形或方格状布置。（ 1 分） 3. 管涌 答案 ： 坝体 和坝基土体中部分颗粒被渗流水带走的现象，（ 2 分）是土坝渗流变形的一种形式。（ 1 分） 4. 反滤层 答案 ：反滤层一般由 1 3 层级配均匀，耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成，每层粒径随渗流方向而增大。（ 1.5 分）反滤的 作用是滤土排水，防止土工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流土等渗透变形的破坏以及不同土层界面处的接触冲刷。（ 1.5
25、 分） 5. 海漫 答案 ： 是水闸紧接护坦之后，还要继续采取的防冲加固措施， （ 1分） 其作用是进一步消减水流的剩余能量， （ 1 分） 保护护坦和减小对其下游河床的冲刷。 （ 1 分） 6 弹性抗力 答案 ： 当衬砌承受荷载向围岩方向变形时将受到围岩的抵抗，把这个抵抗力称为弹性抗力。 四 、简述题 (共 48 分 ) 1. 写出重力坝沿坝基面抗滑稳定分析方法中单一安全系数法的抗剪断公式，并解释公式中各项符号的含义。 （ 10 分） 答案 ： P AUWfK s c（ 4 分） sK 抗滑稳定安全系数； （ 1 分） W 滑动面以上的总铅直力； （ 1 分） P 滑动面以上的总水平力； （
26、 1 分） U 作用在滑动面上的扬压力； （ 1 分） f 抗剪断摩擦系数； （ 1 分） c 抗剪断凝聚力。 （ 1 分） 2. 温 度荷载对拱坝的应力和 坝肩岩体的 稳定有何影响？ （ 8 分） 答案 ： 封拱后，拱坝形成整体，当坝体温度高于封拱温度时，即温度升高，拱圈伸长并向上游位移，由此产生的弯矩、剪力的方向与库水位产生的相反，但轴力方向相同。 （ 4 分） 当坝体温度低于封拱温度时，即温度降低，拱圈收缩并向下游位移，由此产生的弯矩、剪力的方向与库水位产生的相同，但轴力方向相反。因此一般情况下，温降对坝体应力不利，温升对坝肩稳定不利。 （ 4 分） 3. 简述 砂砾石地基 处理 的 目的及 防渗措施 。 （ 10 分） 答案 ：当土 石坝修建在砂砾石地基上时，地基的承载力通常是足够的，而且地基因压缩产生的沉降量一般也不大。对砂砾石地基的处理主要是解决防渗问题，通过采取“ 上堵”、“下排” 相结合的措施，达到控制地基渗流的目的 。 （ 4 分）
