水利水電工程課程重點(diǎn)試題及答案

水利水電工程課程重點(diǎn)試題及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.重力壩的基本工作原理是依靠（）維持穩(wěn)定。A.壩體自重與地基間的摩擦力B.壩體與兩岸的嵌固作用C.壩體混凝土的抗拉強(qiáng)度D.壩基的灌漿加固效果答案：A2.拱壩的主要荷載是（），其傳遞路徑為（）。A.靜水壓力；拱→梁→地基B.溫度荷載；梁→拱→地基C.泥沙壓力；拱→地基D.地震荷載；梁→地基答案：A3.土石壩壩體防滲體的主要作用是（）。A.提高壩體強(qiáng)度B.減少壩體沉降C.控制壩內(nèi)滲透水流D.增強(qiáng)壩坡穩(wěn)定性答案：C4.水閘的消能防沖設(shè)施中，底流式消能的核心構(gòu)造是（）。A.護(hù)坦B.海漫C.防沖槽D.消力池答案：D5.年調(diào)節(jié)水庫的設(shè)計保證率通常指（）。A.水庫供水不破壞的年數(shù)占總年數(shù)的百分比B.水庫最高水位達(dá)到設(shè)計洪水位的概率C.水庫泥沙淤積量不超過允許值的概率D.水庫大壩安全運(yùn)行的年限答案：A6.水利水電工程施工導(dǎo)流中，分段圍堰法適用于（）。A.河床狹窄、流量較大的河流B.河床寬闊、流量較大的河流C.枯水期流量小的河流D.高水頭、大流量的河流答案：B7.滲透變形的主要形式不包括（）。A.管涌B.流土C.接觸沖刷D.凍融破壞答案：D8.水電站進(jìn)水口的主要類型中，適用于高水頭、大流量的是（）。A.開敞式進(jìn)水口B.塔式進(jìn)水口C.壩式進(jìn)水口D.豎井式進(jìn)水口答案：C9.水庫群聯(lián)合調(diào)度的核心目標(biāo)是（）。A.提高單個水庫的發(fā)電效率B.協(xié)調(diào)各水庫的防洪、發(fā)電、供水等任務(wù)C.減少水庫總庫容D.簡化調(diào)度管理流程答案：B10.水工混凝土耐久性的主要指標(biāo)不包括（）。A.抗?jié)B性B.抗凍性C.抗壓強(qiáng)度D.抗侵蝕性答案：C二、填空題（每空1分，共20分）1.重力壩的主要應(yīng)力包括（）、（）和（）。答案：水平正應(yīng)力、垂直正應(yīng)力、剪應(yīng)力2.土石壩壩體排水的常見型式有（）、（）、（）和（）。答案：棱體排水、貼坡排水、褥墊排水、組合式排水3.水閘的主要組成部分包括（）、（）和（）。答案：閘室、上游連接段、下游連接段4.設(shè)計洪水的三要素是（）、（）和（）。答案：洪峰流量、洪水總量、洪水過程線5.水利水電工程施工中，混凝土的溫控措施主要有（）、（）和（）。答案：降低混凝土澆筑溫度、減少水泥水化熱、表面保溫6.滲透系數(shù)的常用單位是（）或（）。答案：cm/s、m/d7.年調(diào)節(jié)水庫的特征水位包括（）、（）、（）和（）。答案：正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、設(shè)計洪水位三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述重力壩的抗滑穩(wěn)定分析方法及主要計算工況。答案：重力壩抗滑穩(wěn)定分析方法主要有抗剪強(qiáng)度公式法（剛體極限平衡法）和抗剪斷強(qiáng)度公式法?？辜魪?qiáng)度公式認(rèn)為壩體與基巖接觸面的抗滑力由摩擦力（μW）和凝聚力（cA）組成，安全系數(shù)K=（μW+cA）/P；抗剪斷強(qiáng)度公式則基于混凝土與基巖的抗剪斷參數(shù)（f'、c'），安全系數(shù)K'=（f'W+c'A）/P。主要計算工況包括：①正常蓄水位工況（設(shè)計洪水位、正常蓄水位）；②校核洪水位工況；③水庫空庫工況；④施工期工況；⑤地震工況（需考慮地震慣性力）。2.土石壩壩體滲漏的主要危害及防滲措施。答案：主要危害：①滲漏損失水量，降低水庫效益；②滲透水流可能引起壩體或壩基的滲透變形（如管涌、流土），導(dǎo)致壩體破壞；③長期滲漏可能軟化壩基或壩體土料，降低抗剪強(qiáng)度，引發(fā)滑坡。防滲措施：①設(shè)置防滲體（如黏土心墻、斜墻、混凝土面板）；②壩基防滲處理（如帷幕灌漿、防滲墻）；③壩體與岸坡結(jié)合部的防滲處理（如齒墻嵌入基巖）；④設(shè)置反濾層，防止細(xì)顆粒被滲透水流帶走。3.水閘底板的主要型式及適用條件。答案：水閘底板型式包括整體式底板和分離式底板。整體式底板為連續(xù)的鋼筋混凝土板，將閘墩與底板澆筑成整體，具有較好的整體性和抗沖能力，適用于地基承載力較低、閘孔較寬或水頭較高的情況；分離式底板由閘墩單獨(dú)支撐，底板僅起防沖和傳遞部分垂直荷載的作用，適用于地基承載力較高、閘孔較窄、水頭較低的小型水閘。4.簡述水庫調(diào)洪演算的目的及常用方法。答案：目的：通過計算水庫在設(shè)計洪水或校核洪水下的最高庫水位、最大下泄流量及泄流過程，為確定大壩高度、溢洪道尺寸及下游防洪安全提供依據(jù)。常用方法：①列表試算法（逐時段計算水庫蓄水量變化，結(jié)合泄流方程求解下泄流量）；②半圖解法（將蓄泄關(guān)系繪制成曲線，通過圖解迭代計算）；③簡化三角形法（適用于洪水過程線為三角形的情況，通過幾何關(guān)系估算最高水位）；④數(shù)值解法（利用計算機(jī)程序進(jìn)行動態(tài)模擬）。5.水利水電工程施工導(dǎo)流的基本方式及適用條件。答案：基本方式包括分段圍堰法和全段圍堰法。分段圍堰法（分期導(dǎo)流）：將河床分段，用圍堰圍護(hù)部分河床施工，另一部分過流，適用于河床寬闊、流量大、工期較長的河流（如長江三峽工程）；全段圍堰法：用圍堰一次性截斷河床，水流通過臨時泄水建筑物（如隧洞、明渠）下泄，適用于河床狹窄、流量較小或枯水期流量小的河流（如溪洛渡水電站）。四、計算題（每題15分，共30分）1.某水庫設(shè)計年徑流量頻率計算成果如下：年平均流量Q=100m3/s，離勢系數(shù)Cv=0.4，偏態(tài)系數(shù)Cs=2Cv，設(shè)計保證率P=90%。試計算設(shè)計年徑流量（已知P=90%時，模比系數(shù)Kp=0.65）。答案：設(shè)計年徑流量Qp=Kp×Q=0.65×100=65m3/s。2.某重力壩壩高50m，壩底寬度B=40m，壩體混凝土容重γc=24kN/m3，正常蓄水位時上游水深H=45m，下游水深h=5m，水平水壓力P=γw×H2/2γw×h2/2（γw=9.8kN/m3），壩體自重W=γc×B×H（假設(shè)壩體為三角形斷面）。試計算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)（取抗剪強(qiáng)度參數(shù)μ=0.5，c=0.2MPa，壩底面積A=B×1m）。答案：（1）計算水平水壓力P：P=9.8×(452/252/2)=9.8×(1012.512.5)=9.8×1000=9800kN/m（每米壩長）（2）計算壩體自重W：W=24×(40×50)/2=24×1000=24000kN/m（三角形斷面面積=B×H/2）（3）計算抗滑力：抗滑力=μW+cA=0.5×24000+0.2×1000×(40×1)=12000+8000=20000kN/m（c=0.2MPa=200kN/m2，A=40×1=40m2）（4）安全系數(shù)K=抗滑力/P=20000/9800≈2.04五、案例分析題（20分）某山區(qū)擬建一座混凝土重力壩，壩址處河床寬50m，最大設(shè)計流量5000m3/s，正常蓄水位180m，死水位150m，校核洪水位185m，壩基為弱風(fēng)化花崗巖，存在少量裂隙。試分析：（1）壩體分縫的類型及布置原則；（2）壩基處理的主要措施；（3）溢洪道的型式選擇及布置要求。答案：（1）壩體分縫類型及布置：類型包括橫縫、縱縫和施工縫。橫縫垂直于壩軸線，用于減少溫度應(yīng)力和地基不均勻沉降影響，間距1520m；縱縫平行于壩軸線，用于適應(yīng)混凝土澆筑能力，多布置在壩體中部；施工縫為分層澆筑的水平縫。布置原則：橫縫需貫通壩體全高，縫面設(shè)鍵槽和止水；縱縫應(yīng)避開應(yīng)力集中區(qū)，后期需進(jìn)行接縫灌漿；施工縫需鑿毛處理，確保層間結(jié)合。（2）壩基處理措施：①固結(jié)灌漿：對弱風(fēng)化花崗巖進(jìn)行淺層灌漿（孔深58m），提高基巖整體性和彈性模量；②帷幕灌漿：在壩踵附近布置12排灌漿孔（孔深約0.30.7倍壩高），形成防滲帷幕，降低壩基滲透壓力；③斷層及裂隙處理：對較大裂隙采用混凝土塞回填，斷層破碎帶挖除后回填混凝土；④排水孔幕：在帷幕下游布置排水孔，降低壩基揚(yáng)壓力，孔深為帷幕深度的0.50.7倍，間距23m。（3）溢洪道型式選擇及布置：因壩址處河床較窄（50m），優(yōu)先選擇岸邊溢洪道（如正槽式溢洪道）。布置要求：①溢洪