水工建筑物各章总结资料

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1、第一章 绪论 1 1 什么是水利工程 水利工程的什么是水利工程 水利工程的根本根本任务及分类 任务及分类 答 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 总称为水利工程 根本任务 除水害 兴水利 分类 1 按其承担的任务分 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 环境水利工程等 2 按水利工程对水的作用可分为 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 2 什么是水工建筑物 什么是水利枢纽 二者之间是什么关系 什么是水工建筑物 什么是水利枢纽 二者之间是什么关系 答 水工建筑物

2、 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 水利枢纽 不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽 二者关系 两者关系是个体与整体的关系 水工建筑物是个体 水利枢纽是整体 3 3 水工建筑物按作用分哪几类 水工建筑物按作用分哪几类 答 水工建筑物按作用可分为 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 4 4 水利工程的特点是什么 水利工程的特点是什么 答 1 工作条件复杂 2 受自然条件制约 施工难度大 施工条件复杂 3 效益大 对环境影响也大 4 失事后果严重 5

3、 5 水利工程分等指标内容有哪些 水利工程分等指标内容有哪些 答 1 水库总库容 2 保护城镇及工业区 3 保护农田面积 4 水电站装机容量 5 灌溉面积 6 排涝面积 7 城市供水 6 6 水利枢纽如何分等 水工建筑物如何分级 水利枢纽如何分等 水工建筑物如何分级 答 首先 按水利枢纽工程的规模 效益及其在国民经济中的重要性进行分等 分五等 然后再对各组成建筑物按其所属枢纽的等别 建筑物在枢纽中所起的作用和重要性进行分级 分五级 7 7 什么是永久性建筑物 临时性建筑物 主要建筑物 次要建筑物 什么是永久性建筑物 临时性建筑物 主要建筑物 次要建筑物 答 永久性建筑物 指工程运行期间使用的建

4、筑物 临时性建筑物 指工程施工期间使用的建筑物 主要建筑物 指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物 次要建筑物 指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大 并易于修复的建 筑物 8 8 工程设计常用方法有哪些 工程设计常用方法有哪些 答 1 理论分析 2 数值分析 3 实验研究法 4 原型观测与监测 5 工程经验 9 20119 2011 年进行第一次全国水利普查时 其存在的主要问题有哪些 年进行第一次全国水利普查时 其存在的主要问题有哪些 答 河流防洪任务较重 水库调控能力不强 供水保障能力较弱 灌区灌溉效率较低 第二章 水工建筑物设计综述 1 1 水利工程定水利工程定义 义 答

5、 水利工程是运用科学知识与技术手段 为满足社会兴水利除水害 防灾减灾的需求 而修建的工程 2 2 水利工程设计的特点 水利工程设计的特点 答 1 个性突出 2 工程规模一般较大 风险也大 3 重视规程 规范的指导作用 4 在施工过程中 不可能以避让的方式摆脱外界的影响 3 3 水利工程设计的分类 评价工程设计优劣的标准 水利工程设计的分类 评价工程设计优劣的标准 答 分类 开发型设计 更新型设计 适配型设计 评价标准 适用性 安全性 经济合理性 4 4 名词解释 名词解释 答 作用 外界环境对水工建筑物的影响 作用效应 建筑物对外界作用的响应 作用分类 1 永久作用 其值保持不变 2 可变作用

6、 其值变动明显 3 偶然作用 偶然发生 时间短 强度大 工作状况 结构在某一条件下的工作状态 工作状况的分类 1 持久状况 结构长期处于此状况 2 短暂状况 时间短 次数少 但一定会出现 3 偶然状况 在持久使用中出现一个偶然作用的状况 效应组合 1 正常运用情况基本组合 2 施工 检修组合 3 非常情况下特殊组合 第四章 拱坝 1 1 什么是拱坝 拱坝的工作特点是什么 什么是拱坝 拱坝的工作特点是什么 答 定义 固接于基岩的空间壳体结构 在平面上呈凸向上游的拱形 工作特点 1 拱坝是一种推力结构 可充分利用发挥材料强度 是经济坝型 2 稳 定依靠两岸拱端的反力来维持 3 拱坝是一周边固定的高

7、次超静定结构 超载能力强 安 全度高 4 拱坝是一个空间结构 抗震性能好 2 2 作用在拱坝上的荷载有哪些 作用在拱坝上的荷载有哪些 答 作用在拱坝上的荷载有 自重 地震荷载 温度荷载 与水有关的荷载 水重 扬 压力 静水压力 泥沙压力 浪压力及冰压力等 3 3 温升 温降 封拱温度 温升 温降 封拱温度 答 封拱温度 封拱时的温度 拱坝是分块浇筑 最后再灌浆封拱 是坝体温升温降 的计算标准 温升 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 温降 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

8、的 弯矩 剪力的方向与库水位产生的相同 但轴力方向相反 4 4 温升 温降对坝体变位 应力及拱端稳定的影响 温升 温降对坝体变位 应力及拱端稳定的影响 答 温升 温 水 对坝体应力有利 温 水 对拱端稳定不利 温降 温 水 对坝体应力不利 温 水 对拱端稳定有利 5 5 拱坝及拱端的布置原则 拱坝及拱端的布置原则 答 坝身布置的基本原则 轮廓简单 坝面变化平顺 结构是连续整体 拱端的布置原则 拱端应嵌入开挖的坚实基础内 使拱端推力接近垂直于拱座面 从而使坝肩保持稳定 6 6 拱坝应力分析的方法有哪些 拱坝应力分析的方法有哪些 答 1 纯拱法 2 拱梁分载法 3 有限元法 4 壳体理论计算法 5

9、 结构模型试验法 7 7 拱梁分载法的优缺点 拱梁分载法的优缺点 答 优点 计算比较符合实际 物理概念明确 缺点 荷载分配较困难 8 8 拱坝的坝身泄水方式有哪些 拱坝的坝身泄水方式有哪些 答 自由跌落式 鼻坎挑流式 滑雪道式 特有 坝身泄水孔式 9 9 拱坝的消能方式有哪些 拱坝的消能方式有哪些 答 跌流消能 挑流消能 底流消能 10 10 拱坝泄流的特点是什么 如何利用其特点进行拱坝的消能防冲 拱坝泄流的特点是什么 如何利用其特点进行拱坝的消能防冲 答 特点 由于拱坝在水平面上呈曲线形 泄流过坝后会带来向心集中作用 这是拱坝 泄水的一个重要特点 向心集中能使水单宽流量比坝顶单宽流量增大 这

10、使下游河床冲刷严 重 消能防冲设计 对称布置 同时开启 即在拱冠两侧各布置一组溢流表孔或泄水孔 使 两侧挑射水流在空中对冲 并沿河槽纵向扩散 从而消耗大量的能量 以减轻对下游河床的 冲刷 但应注意 必须使两侧闸门同步开启 否则射流将直冲对岸 危害更甚 11 11 拱坝收缩缝有哪些 拱坝收缩缝有哪些 答 收缩缝分为纵缝和横缝 纵缝 平行于坝轴线方向设置 间距为 20 40m 横缝 沿半径向设置 间距为 12 20m 按填灌方式不同可分为宽缝 0 7 1 2m 和窄缝 相邻坝 段收缩后形成的冷缝 12 12 垫座的优缺点有哪些 垫座的优缺点有哪些 答 优点 改变拱梁分载比例 梁的刚度削减 拱作用加

11、强 改善了坝的应力状态 坝 体与垫座如果开裂 将互不影响 垫座厚度加大 可提高地基的承载力 缺点 施工复杂 若质量控制不严 边缝容易漏水 13 13 拱坝地基处理的内容有哪些 拱坝地基处理的内容有哪些 答 坝基开挖 固结灌浆 防渗帷幕 坝基排水 断层破碎带处理或软 弱夹层的处理 14 14 浆砌石拱坝的优缺点有哪些 浆砌石拱坝的优缺点有哪些 答 优点 可就地取材 节省三材 工程量少 相对于混凝土拱坝减少约 40 坝顶可溢流 施工导流方便 施工技术易于掌握 第六章 水闸 1 1 什么是水闸 水闸的工作特点 什么是水闸 水闸的工作特点 答 定义 水闸是调节水位 控制流量的低水头水工建筑物 主要依靠

12、闸门控制水流 具有挡水和泄 引 水的双重功能 在防洪 治涝 灌溉 供水 航运 发电等方面应用十 分广泛 工作特点 1 低水头 既挡水又泄水 2 在水头差作用下 形成渗流 对稳定不利 3 在水平推力作用下 依靠自重来维持稳定 4 过闸流量大 对下游冲刷严重 2 2 什么是低水头水工建筑物 什么是低水头水工建筑物 答 一般指水头不超过 30m 的水工建筑物 主要有水闸 低坝 橡胶坝 船闸等 多 数建在软基上 也有建在岩基上的 3 3 水闸的作用及分类 水闸的作用及分类 答 作用 控制水流 分类 按担负的任务来分 进水闸 取水闸 节制闸 拦河闸 排水闸 挡潮闸 分洪闸 冲沙闸 船闸 按闸室的结构形式

13、来分 开敞式水闸 胸墙式水闸 涵洞式水闸 此外还有浮体式和 自动翻板式等 4 4 水闸的组成及其各部分作用 水闸的组成及其各部分作用 答 组成 上游连接段 闸室段 下游连接段 作用 上游连接段 引导水流平顺的进入闸室 保护两岸及河床免遭冲刷 同时具有 防渗作用 闸室段 是水闸的主体 起到控制水流和连接两岸交通 下游连接段 消除 能量 引导出闸水流均匀扩散 保护两岸及河床免遭冲刷 5 5 闸址选择应考虑哪些因素 闸址选择应考虑哪些因素 答 根据水闸承担的任务 综合考虑地形 地质 水文 施工等因素 通过技术经济比 较 选择最佳方案 6 6 渗流对建筑物的主要影响有哪些 渗流对建筑物的主要影响有哪些

14、 答 降低了水闸的稳定性 可造成管涌流土渗透变形 损失水量 使地基中可溶物质加速溶解 7 7 防渗的目的是什么 防渗的目的是什么 答 减小闸底的扬压力 防止渗透变形 减少渗漏量 8 8 什么是地下轮廓线 防渗长度的计算方法 什么是地下轮廓线 防渗长度的计算方法 答 地下轮廓线定义 自铺盖前端开始 到排水前端为止 沿铺盖 板桩及底板等与地 基的接触线 称地下轮廓线 即闸室渗流的第一根流线 其长度即为水闸的防渗长度 计算方法 勃莱法和莱茵法 9 9 地下轮廓线的布置原则及各类地基地下轮廓线的布置设计 地下轮廓线的布置原则及各类地基地下轮廓线的布置设计 答 原则 上防 堵 下排 即防渗与排水相结合

15、布置设计 1 粘土地基 由于粘性土地基不易发生管涌破坏 底板与地基土间的摩擦 系数较小 在布置地下轮廓时 主要考虑降低作用在底板上的渗流压力 以提高闸室的抗滑 稳定 因此 可在闸室上游设置水平防渗 延长铺盖长度 将排水设施布置在消力池底板下 即排水设备前移 甚至可伸向闸底板下游段底部 由于打桩可能破坏粘土的天然结构 在板桩与地基间造成集中渗流通道 所以对粘性土地基一般不用板桩 2 砂土地基 由于与底板间的摩擦系数较大 而抵抗渗流变形的能力较差 渗流系 数也较大 因此 在布置地下轮廓时应以防止渗流变形和减小渗漏为主 对砂层很厚的地基 如为粗砂或砂砾 可采用铺盖和悬挂式板桩相结合 而将排水设备布置

16、在消力池下面 即排 水设备后移 如为细砂 可在铺盖上游端增设短板桩 以增加渗径 减小渗流坡降 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 3 粉砂地基 为了防止液化 大都采用封闭式布置 将闸基四周用板桩封闭起来 4 当弱透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 10 10 掌握直线比例法求闸底板的扬压力或渗掌握直线比例法求闸底板的扬压力或渗透压力 透压力 11 11 防渗设备有哪些 防渗设备有哪些 答 铺盖 板桩 齿墙 12 12 过闸水流的特点 过闸水流的特点 答 初始泄流 闸下水深较浅 随着闸门开度增大而逐渐加深 闸下出流由孔流到堰流 由自由出流到淹没出流 闸下易形成波状水跃 也易出现折冲水流 13 13 闸下游防冲加固措施有哪些 闸下游防冲加固措施有哪些 答 平原地区水闸 水头低 下游水位变幅大 一般都采用底流消能 防冲措施的组成 护坦 海漫 防冲槽 下游翼墙与护坡 14 14 护坦的作用 护坦的作用 答 保护水跃范围内的河床不受水流冲刷 15 15 海漫的 构造 设