水工建筑物复习题.docx

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水工建筑物复习题

结论

我国水资源情况

水资源总量多，居世界第六位；但人均亩均占有量少，仅为世界平均值的1/4

我国水能资源蕴藏量为6.8亿KW，可开发利用的为3.78亿KW，居世界第一位，但我国水能水能资源开发利用率却只有约25%

降水和地表水分布不均

什么是水利枢纽、水利工程及水工建筑物

水利枢纽：

集中修建的几种水工建筑物配合使用，形成一个有机的综合体。

水利工程：

是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，从而达到兴利除害的目的而修建的工程。

水工建筑物：

是指为兴水利，除水害而修建的建筑物。

水工建筑物的类型（按功能或按使用期）

按功能分：

挡水建筑物（拦截或约束水流，并可承受一定水头作用）

泄水建筑物（排泄多余水量，以保证挡水建筑物和其他建筑物安全，或必要时降低库水位乃至放空水库）

输水建筑物（为满足用水需要，将水自水源或某处送至另一处）

取水建筑物（位于引水建筑物首部）

整治建筑物（改善河道水流条件、调整河势、稳定河槽、维护航道和保护河岸）

专门性水工建筑物（为水利工程种某些特定的单项任务而设置的建筑物）

按使用期限分：

永久性建筑物和临时性建筑物

水工建筑物的特点

1工作条件复杂

2施工条件复杂

3对自然环境及社会环境影响大

4一旦失事后果严重

水利枢纽与水工建筑物如何分等分级。

水利枢纽：

按工程的规模、效益和在国民经济中的作用分为五级。

【大

（1）型、大

（2）型、中）型、小

（1）型、小

（2）型】

永久性水工建筑物：

按所属枢纽的等别、枢纽中的作用、枢纽中的重要性分为五级。

临时性水工建筑物：

按保护对象的重要性、失事后果、使用年限、和临时性建筑物规模分。

重力坝

什么是重力坝，工作原理是什么

依靠坝体自重产生的抗滑力来维持稳定的坝为重力坝

工作原理:

重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求。

重力坝的特点

1泄洪和施工导流比较容易解决

2安全可靠、结构简单，施工技术比较容易掌握

3对地形、地质条件适应性强

4受扬压力影响较大

5坝体体积大，水泥用量多，温度控制要求严格

6坝体应力较低，材料强度不能充分发挥作用

重力坝的类型

按坝高分：

高坝70m中坝30m低坝

按筑坝材料分：

混凝土重力坝、浆砌石重力坝

按过水条件分：

溢流重力坝、非溢流重力坝

按坝体结构形式分：

实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝、预应力重力坝、装配式重力坝

按施工方法分：

浇筑式混凝土重力坝、碾压式混凝土重力坝

重力坝的作用有哪些

1永久作用（自重、土压力、淤沙压力、预应力）

2可变作用（静水压力、扬压力、动水压力、浪压力）

3偶然作用（地震、校核洪水位时的静水压力）

提高重力坝抗滑稳定性的措施

1设置倾斜的上游坝面，利用水重增加稳定

2采用有利的开挖轮廓线（坝基面倾向上游、基础面开挖成锯齿状，局部向上游倾斜）

3设置齿墙

4采取抽排措施

5加固地基

6采用预应力锚固措施

重力坝的基本剖面是什么，应满足哪些要求

基本剖面是三角形

应满足稳定及强度要求

重力坝坝顶高程如何确定

坝顶高程应在静水位之上加超高

1坝顶高程=设计洪水位+Δh设

2坝顶高程=校核洪水位+Δh校

两者求最大值

重力坝的消能型式

1挑流消能

2底流消能

3面流消能

4消力戽消能

重力坝对材料的要求有哪些

1强度

2耐久性（抗渗性、抗冻性、抗裂性、耐磨性、抗侵蚀性）

重力坝的缝有哪些种

1按作用分：

沉降缝、温度缝、工作缝

2按布置分：

永久性横缝、临时性横缝、纵缝、水平工作缝

重力坝的地基处理方法

1坝基的开挖与清理

2坝基的固结灌浆

3软土破碎带的处理（陡倾角：

打混凝土塞或混凝土拱；浅层软弱夹层：

挖除；埋藏较深：

深齿墙将其切断、打混凝土塞、下游侧墙内设钢）

拱坝

什么是拱坝

拱坝：

是固结于岩基的空间壳体结构，在平面上呈凸向上游的拱形，在竖向剖面呈直线或向上游凸出的曲线形。

拱坝的类型

按坝高分类

1低坝：

H<30m

2中坝=30~70m

3高坝>70m

按水平拱圈型式分类

1单圆心拱坝

2多心拱坝

3抛物线拱坝

4椭圆拱坝

5对数螺旋线拱坝

按拱厚高比分类

1薄拱坝：

T/H<0.2

2中厚拱坝：

T/H=0.2~0.35

3厚拱坝：

T/H>0.35

按拱坝垂直向曲率分类

1单曲拱坝：

在垂直向上无曲率或基本没有曲率的拱坝

2双曲拱坝：

在垂直向上有曲率的拱坝

按中心角和半径沿高程变化分类

1定圆心定半径拱坝

2等中心角变半径拱坝

3变圆心角变半径双曲拱坝

拱坝的消能型式有哪些

1挑流消能

2底流消能

3跌流消能

土石坝

什么是土石坝

由当地土料、石料或土石混合料填筑而成的挡水坝。

土石坝的特点

优点：

1可就地取材

2适应地形、地质条件能力强

3便于大型机械化施工

4结构简单，便于维修和扩建

缺点：

1坝顶不能溢流

2施工导流不如混凝土坝方便

3坝体填筑工程量大

4土料施工受气候条件的影响大

土石坝的类型

1按坝高分：

高坝70m中坝30m低坝

2按施工方法分：

碾压式土石坝、水中填土坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝

3按土料在坝体的配置分：

均质坝、分区坝、人工防渗材料坝

土石坝坝坡拟定的规律

1上游坡缓于下游坡

2坝坡的下部较上部缓

3在满足稳定要求的前提下，尽可能采用较陡的坝坡，以减小工作量。

护坡的类型及作用

护坡类型：

1堆石护坡

2砌石护坡

3混凝土或钢筋混凝土护坡

4混凝土膜袋护坡

5草皮护坡

护坡作用：

1防止波浪淘刷、冰层和漂浮物的损害

2防止雨水的冲刷、冻胀破坏及人畜破坏

坝体排水体的类型及特点

排水体作用：

降低坝体浸润线及孔隙压力；防止渗流逸出处发生渗透变形；防止下游波浪的冲刷及冻胀破坏。

类型及特点：

1棱体排水（可降低浸润线，防止渗透变形，保护下游坝脚不受尾水冲刷；但石料用量大、费用高、施工干扰大、检修较困难。

）

2贴坡排水（不能降低浸润线、结构简单，便于维修、工程量小、保护下游坝脚免受冲刷）

3褥垫排水（有效降低坝体浸润线、增加坝体施工难度、因不均匀沉陷产生破坏不易维修）

4组合式排水（兼顾以上形式的优点）

土石坝砂砾石地基处理的方法

1垂直防渗措施（黏土截水墙、混凝土防渗墙、帷幕灌浆、高压喷射灌浆）

2上游水平防渗铺盖

3下游排水减压措施（水平排水层、反虑排水沟、排水减压井、透水盖重）

水闸

什么是水闸、类型有哪些

概念：

水闸是利用闸门的启闭来调节水位、控制流量的低水头建筑物。

按其所承担的任务分：

1节制闸：

（拦河闸）抬高水位，控制流量

2进水闸：

（分水闸）引取水流

3分洪闸：

分泄洪水，消减洪峰

4排水闸：

排水、防止洪水倒灌

5挡潮闸：

防止海潮倒灌

6冲沙闸：

用于排除进水闸、节制闸前河道或渠系中沉积的泥沙，防止闸前淤积

按闸室结构形式分

1开敞式（有胸墙式水闸、无胸墙式水闸）

2封闭式：

按过闸流量大小分

大型水闸1000m3/s中型水闸100m3/s小型水闸

其他类型水闸

1水力自动翻版闸

2橡胶水闸

3灌注桩水闸

4装配式水闸

水闸的工作特点

1具有挡水建筑物的特点（渗流、滑动）

2具有泄水建筑物的特点（冲刷、泄水能力）

3具有土基建筑物的特点（承载能力低、压缩性大）

详细说明水闸的组成

1上游连接段（铺盖、上游翼墙、上游护底、上游防冲槽、上游护坡）5

2闸室段（底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥、交通桥）6

3下游连接段（消力池、消力坎、海漫、下游翼墙、下游防冲槽、下游护坡）6

水闸水流特点

1流速大、紊动强烈

2流态不稳

3易产生波状水跃

4易产生折冲水流

水闸常用的消能型式是什么

1底流消能：

平原地区，水头低，消能可靠，主要有消力池、海漫、防冲槽等部分组成

2挑流消能：

水头较高，闸下岩石坚硬

3面流消能：

下游水深较大，尾水位变幅小，河床抗冲能力强

消力池的型式有几种

1下挖式消力池：

闸下尾水深度小于跃后水深时

2突槛式消力池：

闸下尾水深度略小于跃后水深时

3综合式消力池：

闸下尾水深度远小于跃后水深时，且计算消力池深度较大时

防止波状水跃及折冲水流的措施

1防止波状水跃（消力池斜坡段前预留0.5~1.0m平台；平台末端设一道小槛）

2防止折冲水流（水闸之前的引河应有较长的直线段；下游翼墙扩散角不要太大）

海漫的作用、要求及型式

作用：

防冲、进一步消能、调整流速分布

要求：

1面有一定的粗糙度，以便进一步消除余能；

2具有一定的透水性，以使渗水自由排除降低扬压力。

3具有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷变形。

4具有一定的强度，以保证海漫本身不致被水流冲动。

型式：

干砌石海漫、浆砌石海漫、混凝土海漫、钢筋混凝土板海漫

防冲槽的作用及形式

作用：

保护海漫，防冲

防冲槽形式：

宽浅式的梯形断面

什么是地下轮廓线，布置原则是什么

地下轮廓线：

不透水的铺盖，板桩及底板与地基的接触线，是闸基渗流的第一道流线，其长度为闸基的防渗长度

布置原则：

高防低排。

即在高水位侧采用铺盖、板桩、齿墙等防渗设施，用以延长渗径减小渗透坡降和闸底板下的渗透压力；在低水位侧设置排水设施，如面层排水、排水孔或减压井与下游连通，使地基渗水尽快排出，。

水闸防渗措施是哪些种

1水平防渗设施（铺盖、

2垂直防渗（板桩、齿墙及混凝土防渗墙、水泥砂浆帷幕、高压喷射灌浆、垂直防渗土工膜）

闸室与两岸的连接布置型式

1边墩连接式:

地基较好，闸身高度不大情况

2岸强连接式：

地基软弱，闸身较高情况

3护坡刺墙式：

地基承载力过低情况

翼墙与岸边的连接布置形式

1圆弧形翼墙

2反翼墙

3扭曲面翼墙

4泄降式翼墙

连接建筑物的结构型式

1重力式

2悬臂式

3扶壁式

4空箱式

5连拱空箱式

河岸溢洪道

河岸溢洪道的类型

1开敞式溢洪道（正槽溢洪道、侧槽溢洪道）

2封闭式河岸溢洪道（竖井式溢洪道、虹吸式溢洪道）

3非常溢洪道（漫流式非常溢洪道、自溃式非常溢洪道【漫顶溢流式自溃式、引冲自溃式、爆破引溃式溢洪道】）

什么是正槽、侧槽溢洪道

1正槽溢洪道：

溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线正交，过堰水流与泄槽轴线方向一致。

2侧槽溢洪道：

溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线近似平行，过堰水流在侧槽内转弯约90°

溢洪道的组成及出口消能形式

组成：

进水渠、控制段、泄槽、消能防冲段、出水渠段

出口消能形式：

低流消能、挑流消能

非常溢洪道的类型及作用

1漫流式非常溢洪道

2自溃式非常溢洪道（漫顶溢流式自溃式、引冲自溃式）

3爆破引溃式溢洪道

作用：

用于宣泄超过设计标准的洪水

水工隧洞

隧洞的类型

按用途分

1泄水隧洞（导流隧洞、泄洪隧洞、排沙隧洞、放空隧洞）

2引水隧洞（发电引水隧洞、输水隧洞）

按水流状态分

1有压隧洞

2无压隧洞

水工隧洞的布置原则

1一洞多用（龙抬头）

2一睡多用

水工隧洞的进口建筑物形式

竖井式进口、塔式进口、岸塔式进口、斜坡式进口

隧洞断面形式

1有压隧洞用圆形断面

2无压隧洞可采用圆拱直墙形断面、马蹄形断面、圆形断面

洞身衬砌的作用及类型

功用：

承受荷载、加固围岩、减小表面糙率、保护围岩、防止渗漏

形式：

平整衬砌、混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌、预应力衬砌、锚喷衬砌

隧洞灌浆类型及作用

1回填灌浆：

将衬砌与围岩之间的空隙充填密实，充分利用围岩的弹性抗力。

2固结灌浆：

提高围岩的强度和整体性，易得到可靠的弹性抗力。

隧洞排水型式

1有压隧洞：

横纵向排水暗管

2无压隧洞：

排水孔

什么是山岩压力、弹性抗力

山岩压力：

隧洞开挖后因围岩变形或塌落而作用在支护上的压力。

弹性抗力：

在荷载的作用下，衬砌向外变形时受到围岩的抵抗，这种围岩抵抗衬砌变形的作用力，称为围岩的弹性抗力。

过坝建筑物

船闸的组成及类型

组成：

闸室、上下游闸首、上下游引航道

按级数分：

单级船闸、多级船闸

按船闸线数分：

单线船闸、多线船闸

升船机的类型及组成

1按承船厢工作条件分：

干式升船机、湿式升船机

2按线路分：

垂直升船机（提升式升船机、平衡式升船机、浮筒式升船机）、斜面升船机

组成：

承船厢、垂直支架或斜坡道、闸首、机械传动机构、事故装置、电气控制系统

鱼道的类型

1齿式鱼道

2槽式鱼道（简单槽式、丹尼尔式）

3隔板式鱼道（溢流堰式、淹没孔口式、竖缝式、组合式）

筏道的组成

上下游引筏道、进口段、槽身段、出口段

渠系建筑物

渠系建筑物的种类

干、支、斗、农、毛

渡槽的组成及类型

组成：

槽身、支承结构、基础、进出口建筑物

类型：

梁式渡槽（简支梁式、悬臂梁式、连续梁式）、拱式渡槽（板拱式、肋拱式、双曲拱式）

渡槽支承结构的型式

1重力墩（实体墩、空心墩、槽台）

2排架（双排架、单排架、A字形排架）

渡槽基础的型式

1浅基础<5m（刚性基础、柔性基础）

2深基础>5m（桩基、沉井）

什么是跌水、陡坡，它们的组成

跌水：

当曲线通过陡坎或坡度较陡的地段时、为防止渠道受冲，在陡坎或适宜地点将渠道底突然降低，利用消力池来消除水流的多余能量，这种建筑物称为跌水。

组成：

跌水口、进水口、跌水墙、侧墙、消力池和出口。

陡坡：

建在地形过陡的地段，用于连接上下游渠道的倾斜渠槽。

组成：

进口连接段、控制堰口、陡坡段、消力池和出口连接段。

桥面的组成

1行车道板

2桥面铺装

3人行道

4栏杆

5变形缝

6排水设施

7安全带

桥面铺装层的作用及材料

作用：

防磨损、扩散集中荷载、缓冲

材料：

混凝土、沥青混凝土、碎石

倒虹吸管的作用及特点

作用：

输送水流

特点：

两端与渠道相连，中间向下弯曲。

与渡槽相比，具有结构简单、造价较低、施工方便等优点，但水头损失较大、运行管理不便。

倒虹及吸管的类型及组成

组成：

进口段、管身段、出口段

类型：

竖井式、斜管式、曲线式、桥式