水工建筑物

一、绪论、设计综述 1、什么是水利工程？水利工程按其承担的任务可分为哪几种？按其对 水的作用可分为哪几种? 水利工程：对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴 利目的而兴建的各项工程。 按其承担的任务可分为：防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、城 市供水及排水工程、航道及港口工程、环境水利工程、综合利用水利工程 等。 按其对水的作用可分为：蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、 提水工程、水质净化和污水处理工程等。 2、什么是水利枢纽？什么是水工建筑物？水工建筑物按其作用可分为 哪几种？ 为了满足防洪要求，获得灌溉、发电、供水等方面的效益，需要在河流 的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制和分配水流，这些建筑物统称 为水工建筑物。 不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。 按其作用可分为：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取（进）水 建筑物、整治建筑物、专门建筑物。 3、水工建筑物的特点（也是水利工程的特点）有哪些？ 工作条件复杂；受自然条件制约，施工难度大；效益大，对环境影响也 大；失事后果严重。 4、我国水利部颁发的规范中水利枢纽和水工建筑物各划分了几个等 别？水工建筑物的结构安全级别划分了几级？ 水利水电工程根据其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等（Ⅰ -Ⅴ），水利水电工程中的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物，根据其 所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。 水工建筑物的结构安全界别分为三级（Ⅰ-Ⅲ）。 二、重力坝 1、重力坝的概念、重力坝的工作原理是什么？重力坝的特点有哪些？ 按构造分、按作用分重力坝分别有哪些类型？ 重力坝是用混凝土或石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的 坝。 重力坝的工作原理：重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体 自身产生的抗滑力来满足稳定要求，同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由 于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求。 重力坝的特点： 优点：①安全可靠②对地形地质条件适应性强③枢纽泄洪问题容易解决 ④便于施工导流⑤施工方便⑥结构作用明确。 缺点：①坝体剖面尺寸大，材料用量多②坝体应力较低，材料强度不能 充分发挥③坝体与地基接触面积大，相应坝底扬压力大，对稳定不利④坝体 体积大，混凝土的水化热将产生温度应力。 重力坝按其结构形式可分为：实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝。 按作用分为：溢流重力坝和非溢流重力坝。 2、重力坝所受的荷载有哪些？荷载组合有哪几种？ 重力坝所受的载荷：①自重②静水压力③扬压力④动水压力⑤波浪压力 ⑥泥沙压力⑦水压力⑧土压力。 荷载组合：基本组合；特殊组合 3、什么是扬压力？它对重力坝有什么影响，减小扬压力的措施有哪 些？ 扬压力包括上浮压力和渗流压力，上浮力是由坝体下游水深产生的浮托 力，渗透压力是在上、下游水位差作用下通过基岩节理、裂隙产生的向上的 静水压力。 对重力坝的影响：扬压力破坏原有的平衡条件从而降低其抗剪强度，引 起岩体的滑动，对稳定有很大影响。 减小扬压力的措施：设置灌浆帷幕和排水幕，排水廊道，宽缝集水井和 水泵。 4、波浪三要素指的是什么？浪压力沿坝高方向分布有何特点？ 波浪三要素：波高，波长，壅高。 浪压力沿坝高方向分布特点： 深水波：水面压强最大，水面上逐渐增大，水面下逐渐减小 Lm/2 时减 小为 0，压力呈三角形分布。 潜水波：水面压强最大，水面上逐渐增大，水面下逐渐减小，到坝底时 压强不为 0，水面上压力呈三角形分布，水面下呈梯形分布。 5、重力坝沿坝基面稳定计算方法有哪几种，各自特点是什么？提高坝 体抗滑稳定性的工程措施有哪些？双斜面深层抗滑稳定分析有哪三种？ 重力坝沿坝基稳定计算方法： 抗剪强度：形式简单，对摩擦系数 f 选择根据经验，忽略了坝体与基岩 的胶结作用，不能完全反映坝实际工作状态。 抗剪断：直接选择接触面上抗剪断强度参数，物理概念明确，比较符合 坝的实际工作情况。 提高坝体抗滑稳定性的工程措施有;①利用水重②采用有力的开挖轮廓 线③设置齿墙④抽水措施⑤加固地基⑥横缝灌浆⑦须加应力措施。 双斜面深层抗滑稳定分析有以下三种：①剩余推力法②被动抗力法③等 安全系数法。 6、什么是重力坝基本剖面？什么是重力坝的实用剖面？剖面设计原则 是什么？ 重力坝的基本剖面是指坝体在自重，静水压力和扬压力三项主要载荷作 用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的三角形剖面。 重力坝的实际剖面：基本剖面拟定后根据交通和运行管理要求，坝顶应 有足够的坝顶宽段和高程，选择合适剖面形态所得到的剖面为实用剖面。 剖面设计原则：①满足稳定和强度要求②满足经济要求，工程量尽可能 小③运用方便④便与施工。 7、溢流重力坝的溢流面由哪几部分组成？消能方式有哪几种？ 重力坝的溢流面由顶部曲线段，中间直线段和反弧段三部分组成。 消能方式有以下几种：①底流消能②振流消能③面流消能④消力戽消 能。 8、重力坝的坝内廊道的作用有哪些？①灌浆②排水③观测④检查⑤交 通。 9、重力坝分缝的原因？缝的类型及其各自作用？ 缝的类型及其各自作用： ①横缝：减小温度压力，适应地基不均匀变形和满足施工要求 ②纵缝：适应混凝土的浇筑能力而减少施工期的温度压力 ③水平施工缝：利于散热，减少温升，防止开裂。 重力坝分缝原因：①避免产生温度裂缝②适应不均匀沉降③施工能力限 制。 10、重力坝坝体温度变化过程分哪三个阶段？施工期温度应力包括哪两 种？重力坝的温控措施有哪些？ 三个阶段；①上升期②降温期③稳定期 施工期间温度应力包括：地基约束引起的应力，内外温差引起的应力。 重力坝的温控措施有以下几种：①降低混凝土浇筑温度 Tj②减少混凝土 水热化温度 Tr③加强对混凝土表面的养护和保护。 11、溢流坝的闸门按任务分有哪几种？各自的工作条件是什么？ 溢流坝的闸门按任务分为工作闸门，检修闸门，事故闸门； 各自的工作条件是： 工作闸门用来调节下泄流量，需在动水中启闭，要求有较大的启门力； 检修闸门用于短期挡水，以便对工作闸门，建筑物及机械设备进行检 修，可在静水中启闭，启门力较小； 事故闸门是在建筑物或设备出现事故时紧急应用，要求能在动水中关闭 孔口。 12、重力坝坝体内部应力的分布规律？ 三、拱坝 1、拱坝的铅垂面形式有哪两种？ 拱坝铅重面形式：单曲，双曲。 2、河谷形状对拱坝类型的影响？ 在 L/H4.5 的宽浅河谷，由于拱的作用已经很小，梁的作用将成为主要 传力方式，一般认为以修建重力坝或拱形重力坝较为合适。 3、温降和温升对拱坝稳定和应力的影响分别是什么？ 温降对坝体应力不利，温升将使拱端推力加大，对坝肩岩体稳定不利。 4、水平拱圈的形式有哪几种？ 单心圆拱，双心圆拱，双心圆拱，三心圆拱，椭圆拱，抛物线拱，对数 螺旋线拱。 5、中心角对拱圈厚度有什么影响？ 中心角对拱圈厚度的影响：对于一定宽度的河谷，拱中心角越大，拱圈 厚度越小。 6、拱坝应力分析的方法有哪几种？ 7、纯拱法基本原理？拱梁分载法基本原理？拱冠梁法基本原理？ 8、拱坝的特点有哪些？ 9、拱坝的类型？什么是单曲拱坝？什么是双曲拱坝？ 四、土石坝 1、土石坝的特点有哪些？ 土石坝的特点：①可以就地