水工注册师专业知识试题.docx
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水工注册师专业知识试题
1～3.某大
（2）型水库工程，主坝为均质土坝，高70m，工程位于7度地震区，地震设计烈度为Ⅶ。
设计洪水位为105.5m，校核洪水位为107.5m，正常蓄水位为105.0m。
已知：
正常运用条件下波浪在坝坡上的爬高为3.50m，非常运用条件下波浪在坝坡上的爬高为1.8m。
最大风壅水面高度正常与非常情况均忽略不计；地震壅浪高度取0.5m，地震沉降按零计。
1.由以上条件，确定坝顶高程是由下列哪一种工况控制？
（A）正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高再加地震安全加高
（B）正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高
（C）校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高
（D）设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高
答案：
（D）
主要解答过程：
碾压式土石坝设计规范SL274—2001，5.3.1条，坝顶超高：
y=R+e+A+B
Y——坝顶超高，m；
R——最大波浪在坝坡上的爬高，m；
正常运用情况下为3.50m（给定）；
非常运用情况下为1.80m（给定）。
e——最大风壅水面高度，m；本题设定为零。
A——安全加高，m；根据规范表5.3.1，
设计洪水位、正常蓄水位加正常运用情况下：
1.0m
校核洪水位加非常运用情况下：
0.5m
B——地震安全加高，为0.5m+0（给定）
（A）正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高再加地震安全加高
105+1.8+0+0.5+0.5=107.8m
（B）正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高
105.0+3.5+0+1.0=109.5m
（C）校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高
107.5+1.8+0+0.5=109.8m
（D）设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高
105.5+3.5+0+1.0=110.0m
答案：
（D）
2.参照已建工程的经验，均质土坝的上、下游坝坡关系有一定的规律，该坝的综合坝坡，上、下游各拟定了四种情况，下列选项中哪一项是符合一般规律的？
（A）1：
2.5，1：
2.8（B）1：
2.6，1：
2.6
（C）1：
2.6，1：
3.0（D）1：
2.8，1：
2.4
答案：
（D）
主要解答过程：
均质土坝一般上缓下陡。
3.当对该坝最大坝高断面进行坝坡稳定分析时，非常运用情况下，下列选项中哪一项是正确的？
（A）需要计及地震荷载，同时考虑水平向和垂直向地震作用
（B）不需要计及地震荷载
（C）需要计及地震荷载，只考虑水平地震作用
（D）需要计及地震荷载，只考虑垂直向地震作用
答案：
（C）
主要解答过程：
工程位于7度地震区，地震设计烈度为Ⅶ，坝坡稳定分析时需要计及地震荷载。
水工抗震规范4.1.2条，设计烈度8、9度的1、2级建筑物需同时考虑水平向和垂直向地震作用。
答案：
（C）
4～6.某大型工程，位于8度地震区。
主坝为粘土均质坝，受地形的限制，为满足泄洪要求，在主、副坝联接处建有溢洪道，设计洪水泄流量为8300m3/s，溢洪道基础位于第三纪砂层上。
溢洪道采用直线布置，由驼峰堰进水闸、泄槽、一级消力池、二级消力池、三级消力池以及海漫等几部分组成。
堰体为驼峰堰型，长28m，上游设壤土铺盖，厚2～3m，长250m，渗透系数为1×10-6cm/s，铺盖下砂层渗透系数为3×10-3cm/s。
堰体下设两条横向（垂直水流）排水管，并与堰体两侧边边墙外纵向排水管相联，横向排水管内地下水位高程为134.5m。
堰体结构简图及设计洪水过水时的受力状态见附图。
泄槽两侧挡墙为直墙式，并对称扩散，进口堰末泄槽起点宽131.5m，流速为13.15m/s，水深4.8m；泄槽末端处宽170m，流速为21.23m/s，水深2.3m。
泄槽底板下设有反滤层和网状排水沟，纵横向排水沟布置在泄槽底板下，横向排水沟自溢洪道中心向两侧以5%的坡度引边墙外排水廊道内。
第三纪砂层相对密度为0.80。
由颗粒级配曲线查得小于各粒径重量占总重量的百分数如下表：
砂的粒径
di（mm）
0.014
0.030
0.050
0.060
0.120
0.170
0.25
0.30
1.05
1.00
1.40
8.00
对应粒径
占（%）
5
10
15
20
30
40
50
60
70
80
85
100
4.判断溢洪道泄槽（陡槽）满足水流扩散所需要的沿水流方向的最小水平投影长度，下列哪一项能满足最低要求?
（A）190m（B）170m
（C）150m（D）130m
答案：
（B）
主要解答过程：
溢洪道泄槽边墙扩散角可按《溢洪道设计规范》附录A.3中公式A.3.2-2计算，
tgQ=（g*h）1/2/k/v
式中：
h—扩散段首、未端平均水深；
v—扩散段首、未端平均流速；
k—经验系数，取3.0；
h=0.5（4.8+2.3）=3.55mv=0.5（13.15+21.23）=17.19m/s
tgQ=（g*h）1/2/k/v=（9.81*3.55）1/2/3/17.19=0.114
溢洪道泄槽满足水流扩散所需要的沿水流方向的最小水平投影长度L：
L=0.5（170-131.5）/0.114=168.9m
5.当设计洪水泄洪，闸门全开堰体过水时，（顺水流方向）影响堰体（单宽）稳定的除有结构自重及其上的永久设备重量、土压力外，还有哪些基本荷载？
（A）设计洪水位时的扬压力和地震荷载
（B）设计洪水位时的扬压力和泄流时的水压力
（C）设计洪水位时的静水压力和地震荷载
（D）设计洪水位时的静水压力和波浪压力
答案：
（B）
主要解答过程：
6.由上述条件，下列哪一选项最接近高程134.5m以上堰体上游面（单宽）所作用的水平水推力的计算值？
（按时均压强计算，忽略铺盖厚度，堰趾至横向排水沟的渗径长度按20m计，堰体过水如图示）。
下列选项中水平水推力计算值，哪一项是比较正确的？
（A）780kN（B）460kN
（C）420kN（D）1360kN
答案：
（B）
主要解答过程：
铺盖首部的渗透压力=（151.0-134.5）*10=165KN
铺盖尾部的渗透压力＝165*24.5/274.5=14.72KN
堰底板上游的渗透压力＝165*20/274.5=12.02KN
排水管的渗透压力为0
（1）上游止水以上水压力H1
H1=0.5（80+120）*4=400KN
（2）上游止水以下水压力H2
H2=0.5（14.72+12.02）*4.5=60.1KN
堰体上游面（单宽）所作用的水平水推力=400+60.1=460KN
7.某装机450MW的坝后水电站内有2500kN/300kN的桥机，桥机轨道梁采用钢筋混凝土T形梁。
在进行吊车梁计算配筋时，需要确定T形梁的结构重要性系数γ0，桥机竖向荷载的动力系数γQ，结构系数γd。
以下哪一选项是正确的？
（A）γ0=1.1，γQ=1.05，γd=1.3
（B）γ0=1.0，γQ=1.05，γd=1.2
（C）γ0=1.0，γQ=1.2，γd=1.2
（D）γ0=1.0，γQ=1.1，γd=1.2
答案：
（B）
主要解答过程：
《水利水电工程第级划分与洪水标准》规定装机450MW为大（Ⅱ）型工程，厂房是主要建筑物，应为2级建筑物。
《水电站厂房设计规范》第4.1.3条规定，2级建筑物结构重要性系数γ0=1.0；第4.1.8条规定，桥机竖向荷载的动力系数γQ=1.05；《水工混凝土结构设计规范》第4.2.1条规定，结构系数γd=1.2。
8.有一素混凝土柱，混凝土强度等级C15，计算长度l0=3.6m，截面尺寸b×h=300×500mm2，轴向力设计值N=480kN，轴向力作用点至截面重心作用点距离e0=100mm，如图所示。
经复核，该柱截面安全。
以下哪一个数值最接近该素混凝土柱的受压承载力？
（A）600kN
（B）710kN
（C）480kN
（D）520kN
答案：
（C）
主要解答过程：
《水工混凝土结构设计规范SL/T191-96》条文5.2.1，5.2.2
公式5.2.2～1，5.2.2～4专业案例，水工结构篇，第二章，第三节
（1）有关系数
γd=1.3，fc=10N/mm2，e0=100mm，yc’=500/2=250mm
（2）判别是否要考虑受拉区混凝土的作用
0.4yc’=0.4×250=100mm
0.8yc’=0.8×250=200mm
故0.4yc’=e0≤0.8yc’，按不考虑混凝土受拉区的作用计算承载力。
（3）弯矩平面内的受压承载力
l/h=3600/500=7.2，查表5.2.2-1得，φ=0.93
N=
=482884N=483kN
（4）垂直弯矩作用平面的受压承载力
l/h=3600/300=12，查表5.2.2-1得，φ=0.82
N=
=709615N=710kN
应取（483kN，710kN）的小值，故受压承载力为483kN。
注：
（A）未计φ=0.93的影响，483/0.93=520kN；
（B）错误地取用（483kN，710kN）的大值710kN；
（D）错误地取用γd=1.2（钢筋混凝土构件），483/1.2×1.3==523kN。
9.某厂房（3级建筑物）房内有T形吊车梁，截面尺寸为梁高500mm，腹板宽200mm，翼缘厚度100mm，翼缘宽度400mm，计算跨度l0=6m，经计算跨中弯矩设计值M=210kN·m（包括自重），已配有受压钢筋2根直径16的Ⅲ级钢筋（As’=402mm2），采用C20混凝土，受拉钢筋也采用Ⅲ级钢筋，2排布置，（c=25mm），以下哪个数值最接近需要配置的受拉钢筋面积？
（A）2000mm2（B）1800mm2
（C）1950mm2（D）1845mm2
答案：
（D）
主要解答过程：
《水工混凝土结构设计规范SL/T191-96》条文6.2.2公式5.2.2～1，5.2.2～4
专业案例，水工结构篇，第二章，第四节
（1）确定有关系数
ψ=1.0，γd=1.2，γ0=1.0（安全级别Ⅱ级），γG=1.05，γQ=1.20，fc=10N/mm2，fy=fy’=360N/mm2，c=25mm
（2）翼缘宽度计算
假定受拉筋直径20mm,2排钢筋间间距为50mm，则a=25+20/2+50/2=60mm
h0=500-60=440mm，a’=25+16/2=33mm，hf’=100mm
对于独立的T形梁，hf/h0=100/440=0.227>0.1,b+12hf’=200+12×100=1400mm
l0/3=6000/3=2000mm
取（400，1400，2000）的最小值，故bi’=400mm，
（3）T形截面类型判断
γdM=1.2×210=252kN·m
fcbi’hi’（h0-hi’/2）+fy’As’（h0-a’）
=10×400×100×（440-100/2）+360×402×（440-33）=2.149×108N·mm=214.9kN·m
γdM=252kN·m＞214.9kN·m，该梁属第二类T形截面
（4）配筋量计算
As3=fc（bi’-b）hi’/fy=10×（400-200）×100/360=555.6mm2
M3=fc（bi’-b）hi’（h0-hi’/2）=10×（400-200）×100×（440-100/2）=7.8×107N·m=78kN·m
As1=fy’As’/fy=360×402/360=402mm2
M1=fy’As’（h0-a’）=360×402×（440-33）=5.89×107N·mm=58.9kN·m
M2=γdM-M1-M3=252-58.9-78=115.1kN·m
ξ=
=0.297
αs=1-
As2=
As=As1+As2+As3=402+555.6+887.3=1844.9mm2
注：
（A）按一类截面计算配筋量时：
ξ=
=0.3524
αs=1-
As=
；
10.某中型泵站内有矩形混凝土柱，经计算，控制截面中作用的轴心压力设计值N=905kN，弯矩设计值M=375kN·m，柱在两个方向的计算长度l0=7.2m。
设计时混凝土采用C25，Ⅱ级钢筋，截面为矩形b×h=400mm×600mm，取a=a’=40mm。
不对称配筋时，所需的纵向钢筋面积As和As’最为接近以下哪一项？
（A）As=448mm2，As’=1079mm2
（B）As=2489mm2，As’=1079mm2
（C）As=1079mm2，As’=1079mm2
（D）As=2489mm2，As’=448mm2
答案：
（B）
主要解答过程：
《水工混凝土结构设计规范SL/T191-96》条文6.5.3，10.2.4公式6.5.3-1～3，6.5.3-3专业案例，水工结构篇，第二章，第四节
（1）求初始偏心距e0,e0=M/N=375/905=0.414m=414mm
（2）求偏心距增大系数η
l0/h=7200/600=12>8
需要考虑纵向弯曲的影响，由于l0/h=12<15，故取ζ2=1
ζ1=
=0.5×12.5×400×600/（1.2×905×1000）=1.381〉1,故取ζ1=1
η=1+
=1+（12×12×1×1）/（1400×414/560）=1.139
（3）判断大小偏心受压
ηe0=1.139×414=472>0.4h0-0.3×560=168mm，故按大偏心受压计算，属大偏心受压的第一种情况。
（4）求轴向作用力到As的距离e
e=ηe0+h/2-a=472-600/2-40=732mm
（5）求受压钢筋面积As’
取x=ξbho，ξb=0.544
=1079mm2>ρ’minbh0=0.2%×400×560=448mm2
（6）求受拉钢筋面积As
As=（fcbξbh0+fy’As’-γdN）/fy
=（12.5×400×0.544×560+310×1079-1.2×905×1000）/310
=2489mm2>ρminbh0=0.2%×400×560=448mm2
注：
（A）As为最小配筋；
（C）对称配筋；
（D）As’为最小配筋。
11～12.某中型水闸（3级水工建筑物）内有一矩形截面（b×h=200×500mm2）的C25混凝土简支梁，处于露天环境，跨度为l0=4.5m，使用期间承受均布线性荷载，其中永久荷载标准值为gk=17.5kN/m（含自重），可变荷载标准值qk=11.5kN/m，可变荷载标准值的长期组合系数取ρ＝0.5。
由承载力计算，截面已配纵向受拉钢筋为2ф14＋2ф16，As=710mm2，（c=35mm），接着对裂缝宽度和挠度进行了计算。
11.荷载效应长期组合的长期刚度最接近下面哪一个数？
（A）Bl=1.14×1013N·mm（B）Bl=1.02×1013N·mm
（C）Bl=2.05×1013N·mm（D）Bl=4.52×1013N·mm
答案：
（B）
主要解答过程：
《水工混凝土结构设计规范SL/T191-96》条文6.5.3，10.2.4
公式6.5.3-1～3，6.5.3-3专业案例，水工结构篇，第二章，第五节
Ec=2.55×104N/mm2，不计受压钢筋,As’=0，ρ’=0，θ＝2.0，h0=457mm
αE=Es/Ec=20×105/2.55×104=7.843
ρ=
短期刚度Bs=（0.025+0.28αEρ）Ecbh03
=（0.025+0.28×7.843×0.0777）×2.55×104×200×4573
=2.047×1013N·mm
短期组合时的长期刚度：
长期组合时的长期刚度：
Bll＝Bs/θ=2.047×1013/2＝1.023×1013N·mm
注:
（A）短期组合时的长期刚度
（C）短期刚度
12.梁的短期、长期挠度最接近下面哪一选项？
（A）fs=13.6mm，fl=10.9mm（B）fs=7.6mm，fl=12.1mm
（C）fs=13.6mm，fl=12.1mm（D）fs=13.0mm，fl=11.6mm
答案：
（C）
主要解答过程：
短期挠度:
长期挠度:
注:
（A）长期挠度计算时错用了Bls:
（B）短挠度计算时错用了Bs:
（D）计算误差累计.
13.有一预应力混凝土屋架下弦杆，截面尺寸为b×h=250mm×160mm，轴向设计荷载值N=560kN。
采用C40混凝土，预应力钢筋为冷拉Ⅳ级，配置非预应力钢筋为冷拉Ⅱ级。
采用后张法时，张拉控制应力σcon选用下列哪一项最合适？
（A）700MPa（B）350MPa
（C）590MPa（D）300MPa
答案：
（C）
主要解答过程：
冷拉Ⅳ级钢筋fpyk=700N/mm2，fpy=580N/mm2，
冷拉Ⅱ级钢筋fy=380N/mm2，
后张法时张拉控制应力不宜超过允许值0.85fpyk=0.85×700=595N/mm2
后张法时张拉控制应力也不宜小于0.5fpyk=0.5×700=350N/mm2
通常350N/mm2≤σcom≤595N/mm2，并取较大值。
故σcom为595N/mm2最合适。
（A）σcom=fpyk=700N/mm2>（0.85+0.05）fpyk=0.90×700=630N/mm2，大于规范规定的最大张拉控制应力；
（B）σcom=0.5fpyk=0.5×700=350N/mm2，张拉控制应力过小，不能发挥冷拉Ⅳ级钢筋高强度的作用。
（D）σcom=380=fy，张拉控制应力过小，不能发挥冷拉Ⅳ级钢筋高强度的作用。
14.某粘性土堤防，填筑土的标准最大击实干密度为16.5kN/m3，堤防防护对象的防洪标准为50年，堤高12m，下列哪一个选项的干密度满足规范规定的压实度最低要求？
（A）15.5kN/m3（B）15.0kN/m3
（C）14.9kN/m3（D）15.4kN/m3
答案：
（D）
正确答案：
主要解答过程：
《堤防设计规范》第2.1.1条，防洪标准为50年，2级堤防；第6.2.5条，2级堤防压实度不小于0.92。
（A）0.94
（B）0.91
（C）0.90
（D）0.93
15.土堤土的抗剪强度试验方法，应根据堤防的工作状态、计算方法选用，在稳定渗流期，采用有效应力计算方法；水位降落期，用总应力法计算。
下列哪个选项是合理的试验方法？
（A）三轴仪固结排水剪；直剪仪固结快剪
（B）三轴仪快剪；直剪仪固结快剪
（C）三轴仪固结快剪；直剪仪快剪
（D）直剪仪慢剪；直剪仪快剪
答案：
（A）
主要解答过程：
《堤防设计规范》附录F，表F。
16.某均质土堤防高10m，顶宽10m，迎水坡1：
2.5，背水坡1：
2，堤身土渗透系数为5×10-5cm/s，堤基为5m厚中粗砂，渗透系数为5×10-2cm/s，下面为不透水层。
在下述条件下计算：
上游水位高程为4.0m，下游水位高程为-2.0m，堤底高程为-4.0m，经采取下游压坡工程措施后，堤下游出逸点距堤下游坝脚5.0m，中粗砂层的单宽渗流量最接近哪一个选项？
（A）2.5cm3/s（B）3.6cm3/s
（C）4.8cm3/s（D）3.2cm3/s
答案:
（B）
主要解答过程：
《堤防设计规范》附录E.3透水地基均质土堤渗流计算，公式E.3.1。
H1=8mH2=2mT=5mL=35mm1=2m2=2.5k0=5×10-2cm/s
Q=3.5cm3/s
17～18.现有北方地区设计流量50m3/s的灌溉渠道，梯形断面，砂壤土地基，渠道内边坡系数为2.0，渠底比降i=0.0002，渠床糙率n=0.02。
17.下列选项中哪一项最接近计算的水力最佳断面面积？
（A）45m2（B）40m2
（C）42m2（D）43m2
答案：
（D）
主要解答过程：
根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）附录H梯形渠道实用经济断面计算方法；将题中给定的Q、n、m、i值代入公式（H.0.1）计算：
h0=1.189{nQ/[2（1+m2）1/2-m]i1/2}3/8
=1.189*{0.02*50/[2*（1+22）1/2-2]*0.00021/2}3/8=4.18m
规范附录H公式H.0.2
b0=2*[2（1+m2）1/2-m]h0=2*[2*（1+22）1/2-2]*4.18=1.973m
规范附录H公式H.0.3
A0=b0h0+mh02=1.973*4.18+2*4.182=43.191m2
规范附录H公式H.0.4
X0=b0+2（1+m2）1/2h0=1.973+2*（1+22）1/2*4.18=20.667
规范附录H公式H.0.5
R0=A0/x0=43.191/20.667=2.09
规范附录H公式H.0.6
V0=Q/A0=50/43.191=1.158
查附录H表H.0.2，m=2.0β=0.472
18.下列选项中哪一项不是经济实用断面的底宽和水深？
（A）7.50m，3.18m（B）10.04m，2.86m
（C）8.20m，3.16m（D）8.85m，3.00m
答案：
（C）
主要解答过程：
（A）A=bh+mh2=7.5*3.18+2*3.182=44.08m2
（B）A=bh+mh2=10.04*2.86+2*2.862=45.07m2
（C）A=bh+mh2=8.2*3.16+2*3.162=45.88m2
（A-A0）/A0=（45.88-43.2）/43.2=0.062＞0.04
（D）A=bh+mh2=8.85*3.0+2*3.02=44.55m2
19～20.某水电工程拦河坝为混凝土重力坝，为1级水工建筑物，最大坝高90m，混凝土工程量85万m3，拦河坝设表孔溢洪道，不设底孔和中孔。
坝址位于“V”型河谷，底宽约50m，覆盖层较薄，坝体建基面为岩石，坝址处天然河道的水文资料：
全年10年一遇洪峰流量为800m3/s，20年一遇洪峰流量为1300m3/s，50年一遇洪峰流量为1800m3/s，100年一遇洪峰流量为2600m3/s。
19.拦河坝施工的施工导流方式，下列选项中哪一项是正确的？
（A）分期围堰导流（B）断流围堰隧洞导流
（C）断流围堰明渠导流（D）涵管导流
答案：
（B）
主要解答过程：
20.设上游围堰最大堰高22.0m，堰顶高程45m。
坝体临时度汛的泄水方式采用导流隧洞加坝体预留缺口联合泄流，缺口高程为45m，缺口宽40m。
根据库容曲线，库水位高程为45m时，库容为0.15亿m3，库水位高程为52m时，库容为0.18亿m3，假定缺口参与泄流后，导流隧洞的泄量为恒定值800m3/s，且不计水库的调蓄作用，为保证缺口两侧坝体在汛期继续干地施工，则缺口两侧坝体高程至少应达到多少？
（注：
缺口泄流满足宽顶堰自由出流条件，流量系数m取0.34，侧收缩系数ε取0.94。
缺口两侧只计0.5m安全加高，不计波浪高，计算结果保留两位小数）。
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