二级水利水电考试必备知识点.docx

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二级水利水电考试必备知识点

2018年二级水利水电考试必备知识点

水利水电工程划分为五等,根据:

工程规模、效益、在国民经济中的重要性划分

永久性水工建筑物划分依据:

工程等别和工程重要性

临时性水工建筑物划分依据:

保护对象、失事后果、使用年限、工程规模(围堰高度、库容)(3级的

不少于两项)

水利

水电

工程

水工等别

I

II

III

IV

V

水工级别

1

2

3

4

5

工程规模

大⑴型

大⑵型

(1)型

小⑵型

总库容

>10亿m3

10-1.0

1.0-0.1

0.1-.01

0.01-0.001

装机容量

>120万kW

120-30

30-5

5-1

<1万kw

水闸

最大过闸流量

>5千m3/s

5千-1千

1千-100

100-20

v20

大型

中型[13二案例]

小型

泵站

装机流量

>200n3/s

200-50

50-10

10-2

<2

装机功率

>3

3-1

1-0.1

0.1-0.01

<0.01

建造师执业工程规模

大型P321

中型

小型

工建筑物

主要级别

1

2

3

4

5

次要级别

3

4

5

防洪标准

/顶宽

>100年/8m

<100>50

/6m

>50>30

/以下3m

>30>20

>20>10

土石坝

>90

<90

<70

砼/浆砌石

>130

<130

<100

3

4

5

保护对象失事后果使用年限围堰高度库容

特1级淹重要

>3

>50

>1.0

保1.2

一般

3-1.5

50-15

1.0-0.1

保3.4

基坑

<1.5

<15

<0.1

m

"83

10m

P63

I砂土/种植土

1650-1750

略踩

II壤土/淤

1750-1850

脚踩

III粘土/干燥黄土/干淤泥/少量碎石粘土

1850-1950

IV坚硬粘土/砾质粘土/卵石粘土1900-2100镐三尺耙[13二案

例]

石P67:

V1.5-2,6-14级差为2,15级20-25,16级大于25

分为4类

特大

重大

较大

一般

1经济损失

特大

重大

较大

一般

质量事故分类标准

P188

大体积砼金属

机电

>3000

<3000

<500

<100>20

土石/砼薄壁

>1000

<1000

<10

<30>10

2检查处理对工期影响

长时间

较长

较短

>6

<6>3

<3>1

<1

3工程正常使用影响

较大影响

不影响

不影响

不影响

4使用寿命

较大

较大

一疋

不影响

质量

与安

全事

P219

处理方案

法人组-提岀

法人组-制定

同意机关

调查组

审定机关

水行政/流域

上级

备案

水利部

水行政

流域

上级

职责

4等级

特重大1

特大II

重大III

较大IV

死/伤

>30

(100)

>10(50)

>3(30)

<3(30)

经济

》亿

》千万

》千万

<1千万

转移

10万人

1万人

[111213二案例]

向水行主管、当地政府、

当定安监局报告

 

高处

作业

(2-5m)二(5-15m)三(15-30m)特>30m[13二案例]

种类:

一般、特殊(强风/异温/雪天/雨天/夜间/带电/悬空/抢救)

P105

水工建筑物的分类及作用

1•挡水:

坝、水闸、堤防、海塘等。

2.泄水:

溢流坝、泄水孔、溢洪道等。

3.输水:

引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。

4.取(进)水:

如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的扬水站等。

5.整治建筑物,如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等。

6专门建筑物,如专为发电用的引水管道、压力前池(衔接引渠和进水池卜调压室、电站厂房;专为灌溉用的沉

砂池、冲砂闸;专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。

按用途:

一般性建筑物(挡水坝、溢洪道、水闸)和专门性建筑物(水电站建筑物、水运建筑物、农田水利建筑物、给水排水建筑物、过鱼建筑物)

长短

1.永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物。

根据其重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。

2.临时性建筑物是指工程施工期间暂时使用的建筑物,如施工导流明渠、围堰等。

主要作用是为永久性建筑物的施工创造必要的条件。

特征水位

1•校核洪水位:

校核洪水时在坝前达到的最高水位。

2.设计洪水位:

设计洪水时在坝前达到的最高水位。

3.防洪高水位:

遇下游保护对象的设计洪水时在坝前达到的最高水位。

4.正常蓄水位(正常高水位、设计蓄水位、兴利水位)

5.防洪限制水位(汛前限制水位)。

水库在汛期允许兴利的上限水位,也是水库汛期防洪运用时的起调水位。

6.死水位。

允许消落到的最低水位。

1)设防(防汛)水位:

开始组织人员防汛的水位。

2)警戒水位:

防汛人员必须开赴防汛前线,准备抢险的水位。

警戒水位>设防(防汛)水位。

3)保证水位:

堤防的设计洪水位,河流遇堤防的设计洪水时在堤前达到的最高水位。

1•按坝高:

<30m低坝;30〜70m中坝;>70m高坝。

2•施工方法/材料:

碾压式土石坝[分均质坝(壤土/砂壤土)、土质防渗体分区坝(心/斜墙顶宽23m,距顶>1m)、非土料防渗体坝(沥青砼/钢筋砼)],水力冲填坝,定向爆破堆石坝。

土石坝排水设施

排水设施形式:

贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水、综合排水。

贴坡排水:

顶部应高于坝体浸润线的逸岀点;贴坡排水不能降低浸润线。

渗流仍从原坡面逸岀,常用于中小型工程下

游无水的均质坝或浸润线较低的中等高度坝。

坝体排水:

(作用:

降低坝体浸润线/孔隙水压力,防止坝坡土冻胀破坏。

棱体排水:

顶部高程应超岀下游最高水位,超岀高度应大于波浪沿坡面的爬高,并使坝体浸润线距坝坡的距离大于冰冻深度。

可降低浸润线,多用于河床部分(有水)的下游坝脚处。

3)反滤层材料粒径沿渗流方向由小到大排列。

(反滤是允许渗流,但防止细小土粒被渗流带走)

重力坝的分缝:

横缝(有永久性的和临时性的两种,永久性横缝可兼作沉降缝和温度缝)、纵缝、水平施工缝(新老砼结合面)重力坝的荷载及作用、防渗排水、分缝止水P10

按闸室结构形式分为:

开敞式和涵洞式。

按所承担的任务分:

进入闸、节制闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸等

闸室:

是水闸的主体,起挡水和调节水流的作用。

它包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥和交通桥等。

上游连接段:

由铺盖(防渗/兼防冲)、护底(仅防冲)、护坡(挡土/冲刷)及上游翼墙(改善水流条件,挡土,防冲,

防渗等)组成。

(下游八字形翼墙的总扩散角在14-24度之间,单侧:

7-12度)

下游连接段:

通常包括护坦(消力池)、海漫(透水性好,消能)、下游防冲槽(齿墙)以及下游翼墙与护坡等。

闸室底板

按结构分:

平底板、低堰底板、反拱底板

底板与闸墩连接方式分:

整体式底板(每段底板与闸墩连成整体,适用于地质条件差,或能产生不均匀沉降的地基)分离式底板(用沉降缝分开,适用于地质条件较好地基承载力较大的地基)

砼坝的主要类型:

有重力坝、拱坝和支墩坝三种

P18

按原理分类

叶片泵/动力泵[离心泵(启动前必须充满水)、轴流泵(无需冲水设备,直接连接)、混流泵(蜗

壳式/导叶式)]、容积泵(活塞泵、齿轮泵、螺杆泵)、其它泵(射流泵、水锤泵、电磁泵)

叶片泵的抽水装置:

包括叶片泵、动力机、传动设备、管路及其附件构成

水电站组水电站由进水口(有压和无压)、引水建筑物(动力渠道、引水隧洞、压力管道)、平水建筑物(压力前池、

 

调压室)、厂区枢纽(发电、变电和配电的场所)组成。

渠系建筑

渡槽[梁式(承水/自重;中小型渡槽采用简支梁式渡槽,矩形截面)、拱式(主拱圈)]

涵洞{[有压/无压/半有压]基础/沉降缝(不均匀沉降)/截水环(防集中渗透)]}

倒虹吸管[竖井/斜管/曲线/桥式;砼(水头在4—6米)/钢筋砼(30米左右)/水头较高的管身采用钢管(30米以上)]、

跌水与陡坡:

P21

渠道断面及施工(2017新增):

1明渠(开放不封闭)2无压暗渠(封闭)]

渠道施工:

新建半挖半填渠道基槽的开挖:

先开挖基槽,再将槽道两岸填方部分填筑至设计高程,最后修整渠槽。

浆砌石防渗结构的砌筑:

1梯形明渠:

先砌筑渠底,再砌筑渠坡。

2矩形明渠:

先砌两边侧墙,后砌渠底。

地质构造

P22

1产状三个要素:

走向、倾向、倾角

2褶皱:

断裂、弯曲

3断裂:

节理(裂隙)和断层(正断层、逆断层、平移断层)

地质问题

坝基岩体

坝基稳定(渗透/沉降/抗滑)、坝区渗漏(坝基/绕坝渗漏)

边坡问题

松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡(最广/最大危害)

软土基坑

边坡稳定

采取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位(案例)

基坑降排水:

明排法、人工降水(轻型井点、管井降水)

渗透变形(渗透破坏)

管涌、接触管涌、流土、接触流土、接触冲刷

土坝的施工放样内容及过程:

P26

坝轴线测设(用交会法/极坐标法)、坝身控制测量(平面/高程控制测量)、清基开挖线(套绘断面法/经纬仪扫描法)、坡脚线放样(坝体与地面交线)、坝体边坡线放样(轴距杆法/坡度尺法)、修坡桩测设(常用水准仪/经纬仪施测)、护坡桩测设(高差5米,同排间10米)

比例尺

常用测量

仪器P30

数字:

大W11万;中W110万;小>1:

100万;图示

水准仪:

测高程;DS3每公里往返偶然中误差±3mm;步骤:

安置仪器、粗略整平、调焦和照准、精确整平、读数。

经纬仪:

测平面位置(水平角)高程(竖直角)视距;步骤:

对中、整平、照准(目镜调焦/粗瞄目标/物镜调焦/准确瞄准目标)、读数

全站仪:

集自动测距、测角、计算和数据自动记录、传输功能于一体的自动化、数字化、智能化的三维坐标与

全球定位系统(GPS):

全天候、高精度、自动化、高效益

电磁波测距仪:

测距离

水准尺:

精密水准(一、二级);普通测量(三、四级)

原因:

人、仪器、外界环境的影响。

分类:

系统误差(现规律变化-系列校准)、偶然误差(岀现无规律-取平均值)、粗差(人粗心-不允许岀错)

掌握建筑材料的类型和特性P33

建筑材料的基本性质6方面

材料

密实度:

材料体积内被固体物质所充实的程度。

隙率:

材料中孔隙体积占的百分比。

堆积体

填充率:

堆积体内被颗粒填充的程度。

空隙率:

堆积体内颗粒之间空隙体积所占比例。

有关水性质

亲水性与憎水性、吸水性、吸湿性、耐水性

抗渗性:

K值越大,抗渗性越差;W10抗压力为1MPa,6个中4个不渗水

抗冻性:

评价耐久性的重要指标。

抗冻等级F50:

表示材料抵抗50次冻融循环

骨料P35

砂:

0.15-4.75mm石:

>4.75mm

砂分类:

1类(用于>C60砼)、U类(C60-30八山类(

Mx(粗砂3.7-3.1;中3.0-2.3;细2.2-1.6;特细1.5-0.7)质量要求:

有害杂质;颗粒级配;粗细程度;坚固性。

含水状态:

干燥(普通砼)/气干/饱和面干(大型工程)/湿润状态。

强度用岩石立方体强度和压碎指标来检验

胶凝材料

有机:

沥青

无机:

水硬性(水泥);气硬性(石灰和水玻璃)石灰:

可塑性好/强度低/耐水性差/体

积收缩大/不宜单独用。

1通用水泥:

用于一般土木建筑工程水泥(硅酸盐/普通/矿渣/火山灰/粉煤灰/复合水泥。

 

2专用水泥:

1.大坝水泥。

包括中热和低热水泥。

2.低热微膨胀水泥。

3特

1.快硬硅酸盐水泥(以3天表示强度等级);初凝>45分,终凝w10h

2.快凝快硬(双快)硅酸盐水泥。

初凝绍0min,终凝詬0min。

用于紧急抢修、冬季施工、堵漏等工程。

不得与

其他水泥混用。

3抗硫酸盐硅酸盐水泥。

适用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下隧涵等工程。

4.白色硅酸盐水泥。

5.铝酸盐水泥。

主要用于紧急抢修和早强要求的特殊工程,适用于冬期施工,主要缺点是后期强度倒缩,在使

用3〜5年后强度只有早期强度的一半左右,抗冻渗和耐蚀等性能亦随之降低。

高铝水泥不宜用于结构工程;使用温度不宜超过30C;不得与其他水泥混合使用。

灌浆水泥(不属于分类):

回填/固结/帷幕灌浆用水泥的强度等级绍2.5,坝体接缝/接触灌浆等级应羽2.5。

用硅酸盐水

泥、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。

水泥基混合浆液:

指有掺合料(黏土/粉煤灰/水泥砂浆等)的水泥浆液。

改善流动性:

减水剂、引气剂、泵送剂。

外加剂

分类性能

钢筋

调节凝结时间、硬化性能:

缓凝剂、早强剂、泵送剂。

改善耐久性:

引气剂(改善和易性)、防水剂、阻锈剂。

改善其他性能:

引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂等。

引气剂:

不宜用于蒸养砼及预应力钢筋砼;缓凝剂:

宜在5'C以下/不宜单用于有早强要求及蒸养砼;防冻剂:

能显著降低砼的冰点;减水剂:

有同掺法、后掺法、

分次掺人三种方法

分类化学成分:

碳素结构钢(低碳<0.25%;中碳0.25-0.6%,高碳0.6-1.4%)和普通低合金钢生产工艺分:

热轧、热处理、冷拉、钢丝(直径<5mm);

外形分:

光面钢筋/变形钢筋;力学性能分:

有(热轧和冷拉)/无(热处理和钢丝)屈服点。

有屈服点质检指标:

极限强度、伸长率、冷弯性能、屈服强度

无屈服点质检指标:

极限强度、伸长率、冷弯性能。

与有只差屈服强度

热轧带肋HRB335:

屈服强度335MPa冷拉带肋CRB550表最小抗拉强度。

土工合成

材料

四类:

土工织物(布)/土工膜(加筋/防渗/防护)/土工复合材料[复合土工膜(防渗加筋)/塑料排水带/软式排水管]/土工特种材料](土工格栅/网/模袋/格式/管/包合成材料黏土垫层)

主要功能:

a反滤(除土工膜)b排水c隔离d防渗e防护f加筋

导流标准确定依据:

1)导流建筑物级别,2)导流建筑物类型,3)风险度分析

2F311032掌握砼的分类和质量要求

二、砼的分类和质量要求

(一)分类:

按施工方法分:

普通浇筑砼、离心成型砼、喷射砼、泵送砼等。

(二)砼的主要质量要求

砼的主要质量要求

1流动性(坍

落度)

(干硬性<10mm用维勃VB);低塑性

10-40mm塑性(50-90)流动(100-150)大流>160mm

影响因素:

主要有水泥浆含量、水泥浆稀稠(普通砼水灰比在0.40-0.75内)、砂率、原材料种类、外加剂等

2黏聚性、保水性

强度

1抗压:

试件:

边长150mm(100mm换算系数0.95,200mm系数1.05),温度20+2C、相对湿度为5%,养护28d

分14等,C25指25MPaffc,k<30MPa;预应力砼强度等级述30;

2抗拉:

一般为抗压强度的1/10-1/20;3抗弯、抗剪

变形:

化学收缩,干湿变形,温度变形,荷载下变形

6等,6个中4

个未渗水,w2

为0.2MPa

措施:

提高砼密实度,改善孔隙构造,减少渗水通道;减小水灰比;掺引气剂;选适当水泥;注意振捣密实、养护充分(案例)

提高耐久性措施:

①严格控制水灰比。

②砼所用料品质,应符合有关规范的要求。

③合理选择骨料级配。

④掺用减水剂及引气剂。

⑤保证砼施工质量。

在砼施工中,应做到搅拌透彻、浇筑均匀、振捣密实、加强养护,以保证砼耐久性。

分7等,F50

为经50次冻循

措施:

提高砼密实度;减小水灰比;掺和外加剂;严格控制施工质量,注意捣实,加强养护等[13二案例]

抗侵蚀、抗碳化、抗磨性、抗碱一骨料反应

分类:

重砼:

>2.8T/m3;普通砼2.0-2.8;轻砼<2.0

二、钢筋的主要力学性能

牌号中HPB代表热轧光圆钢筋,HRB代表热轧带肋钢筋

(二)冷拉热轧钢筋

冷拉I级钢筋适用于非预应力受拉钢筋,冷拉钢筋不宜用于负温度、受冲击或重复荷载作用的结构。

(2016新增)(三)高强钢筋:

包括光圆钢筋、带肋钢筋、扭转钢筋

二、土石坝的构造及作用:

土石坝:

基本剖面是梯形,由坝顶构造、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等细部构造组成。

1.坝顶宽度:

根据构造、施工、运行和抗震等因素确定。

高坝可选用10—15m,中、低坝可选用5-10m。

宽度必须充分考虑心墙或斜墙顶部及反滤层、保护层的构造需要。

2•护面。

材料可采用碎石、砌石、沥青、砼,IV级以下的坝下游也可以采用草皮护面。

为排雨水,坝顶应做成向一侧或两侧倾斜的横向坡度,坡度宜采用2%—3%。

对于有防浪墙的坝顶,则宜采用单向向下游倾斜的横坡。

3•防浪墙、坝顶上游侧常设砼或浆砌石防浪墙,高度一般为1.0—1.2m。

(二)防渗体

土坝防渗体主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等,作用:

减少渗流量;降低浸润线,增加下游坝坡的

稳定性;降低渗透坡降,防止渗透变形。

砼重力坝:

防渗层厚度一般为1/20—1/10水头,但不小于|2米。

(三)土石坝的护坡与坝坡排水

1•护坡。

土石坝的护坡形式有:

草皮(不能做上游护坡)、抛石、干砌石、浆砌石、砼或钢筋砼、沥

青砼或水泥土等。

作用:

防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏。

2•坝坡排水。

除干砌石或堆石护面外,均必须设坝面排水。

坝较长时,则应沿坝轴线方向每隔50—100m左右设一横向排水沟,以便排除雨水。

(四)土石坝的排水设施

1•排水设施。

形式有贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水、综合式排水。

坝体排水的作用:

低坝体浸润线(后四种)、孔隙水压力,防止坝坡土冻胀破坏。

在排水设施与坝体、土基接合处,都应设置反

滤层。

前两种最常用。

(1)贴坡排水。

紧贴下游坝坡表面,由1—2层堆石或砌石筑成,顶部应高于坝体浸润线的逸出点,保证坝体浸润线位于冰冻深度以下。

贴坡排水构造简单、节省材料、便于维修,但不能降低浸润线,且易因冰冻而失效,常用于中小型工程下游无水的均质坝或浸润线较低的中等高度坝。

(2)棱体排水。

在下游坝脚处用块石堆成棱体,顶部高程应超出下游最高水位,超出高度应大于波浪

沿坡面的爬高,并使坝体浸润线距坝坡的距离大于冰冻深度。

应避免棱体排水上游坡脚出现锐角,顶宽应根

据施工条件及检查观测需要确定,不得小于1.0m,棱体排水可降低浸润线,防止坝坡冻胀和渗透变形,保护

下游坝脚不受尾水淘刷,多用于河床部分(有水)的下游坝脚处。

2•反滤层。

为避免因渗透系数和材料级配的突变而引起渗透变形,在防渗体与坝壳、坝壳与排水体之

间都要设置2—3层粒径不同的砂石料作为反滤层。

材料粒径沿渗流方向由小到大排列。

三、堤防的构造与作用

包括堤顶、堤坡与戗台、护坡与坡面排水、防渗与排水设施、防洪墙等。

(1)堤顶。

向一侧或两侧倾斜,坡度宜采用2%—3%。

(2)堤坡与戗台。

堤高超6m背水坡应设戗台,宽度不宜小于1.5m;风浪大的海堤、湖堤临水侧宜设消浪平台,其宽度可为波高的1—2倍,但不宜小于3m。

2F311015熟悉泵站的布置及水泵的分类

常用的泵站有灌溉泵站、排涝泵站、灌排结合泵站。

泵站进出水建筑物一般包括引水渠、沉砂及冲砂建筑物、前池、进水池、出水管道和出水池或压力水箱。

叶片泵的性能参数叶片泵性能参数包括流量、扬程、功率、效率、允许吸上真空高度或必需汽蚀余量、

转速等。

其中:

1、扬程。

指单位重量的水从泵进口到泵出口所增加的能量,用H表示,单位是mH2O,简略为m。

牌所标扬程是设计扬程,即通过设计流量时的扬程,又称额定扬程。

工作扬程总是大于实际扬程(净扬程)。

2、效率。

铭牌上效率是通过设计流量时的效率,为泵的最高效率。

水泵内的能量损失分三部分:

水力

损失(水流的撞击、摩擦造成的能量损失)、容积损失和机械损失(轴承损失功率、密封损失功率、圆盘摩

擦损失功率之和)。

3、允许吸上真空高度(必需汽蚀余量)。

用来确定泵的安装高程,单位为m。

三、水闸的施工放样

水闸的施工放样包括:

测设水闸的主轴线AB和CD,闸墩中线、闸孔中线、闸底板的范围以及各细部的平面位置和高程等。

(一)水闸主轴线的放样

水闸主轴线放样:

在施工现场标定轴线端点的位置。

在施工现场定轴线端点AB,主要轴线端点A、B确

定后,应精密测设AB的长度,并标定中点O的位置。

在O点安置经纬仪,测设出AB的垂线CD。

其测设误差应小于1011。

主轴线测定后,应向两端延长至施工影响范围之外,每端各埋设两个固定标志以表示方向。

(二)闸底板的放样

目的首先是放出底板立模线的位置,以便装置模板进行浇筑。

由主轴线的交点0起,在CD轴线放出GH,由G、H两点,然后分别在G、H点上安置经纬仪,放出E、F、I、K,即为闸底板的4个角点。

底板的高程放样则是根据底板的设计高程及临时水准点的高程,采用水准测量的方法。

(三)闸墩的放样

闸墩的放样,是先放出闸墩中线,再以中线为依据放样闸墩的轮廓线。

放样时,首先根据计算出的有关放样数据,以水闸主要轴线AB和CD为依据,1、在现场定出闸孔中线、闸墩中线、闸墩基础开挖线以及闸底板的边线等。

2、待水闸基础打好砼垫层后,在垫层上再精确地放出主要轴线和闸墩中线等,3、根据闸

墩中线放出闸墩平面位置的轮廓线。

2F312000水利水电工程施工导流

2F312010导流

2F312011掌握导流标准

一、施工导流:

施工导流贯穿于整个工程施工的全过程

二、导流方案

三、导流标准:

是选定导流设计流量(选择洪水重现期的最大值确定)的标准。

导流标准根据:

导流建筑物保护对象、失事后果、使用年限、工程规模等指标,划分为3--5级

导流标准确定:

导流建筑物级别/类型、结合风险度分析

四、导流时段:

按照导流的各个施工的阶段划分的延续时间。

与河流的水文特征、主体建筑物的布置

与形式、导流方案、施工进度有关。

2F312012掌握导流方法(案例)

施工导流的基本方法可分为分期围堰法导流和一次拦断河床围堰法导流。

合理施工顺序为:

③导流隧洞开挖一⑦河道截流一①围堰填筑一⑥基坑排水、围堰填筑一②围堰拆除一

⑤下闹蓄水一④导流隧洞封诸(答出③一⑦、⑦一①、①一⑥、⑥一②、②一⑤、⑤一④各2分,满分10

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