说明：本次作业对应于文字教材第 1 章，应按相应教学进度完成。
一、判断题 1．所谓水利工程，是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的 而修建的工程。 （ √ ） 2．挡水建筑物的作用是拦截河流， 形成水库或雍高水位。 如：各种材料和类型的坝和水闸； 以及为防御洪水或阻挡海潮， 沿江河海岸修建的堤防、 海塘等。 （ √ ） 3．输水建筑物的作用是用以宣泄多余水量、 排放泥沙和冰凌或为人防、 检修而放空水库等， 以保证坝和其他建筑物的安全。
（ X
）
4. 为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，水利枢纽及其组成的建 筑
物要进行分等分级。
（ √
）
二、单项选择题
1．用以拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物称为 （AB ）。
（A）挡水建筑物（ B）泄水建筑物（ C）整治建筑物（ D）输水建筑物
2. 用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他 建
筑物安全的建筑物，称为 （B ）。
（A）挡水建筑物（ B）泄水建筑物（ C）整治建筑物（ D）输水建筑物 3．为满足灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物，称为
（D ）。
（A）泄水建筑物（ B）输水建筑物（ C）整治建筑物（ D）专门建筑物 4．用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、湖泊中的 波浪和水流对岸坡的冲刷的建筑物，称为
（C ）。
（A）挡水建筑物（ B）泄水建筑物（ C）整治建筑物（ D）输水建筑物 三、多项选择题
1. 水利工程的根本任务是 （BC ）。
（A）防洪（ B）兴水利（ C）除水害（ D）灌溉、发电
2．水利水电枢纽工程按其 （ ABCD）为五等。
A ）规模（ B）作用（ C）效益 （D）在国民经济中的重要性
3．水利枢纽中的水工建筑物按其所属枢纽工程中的（
（A）等别（ B）作用（ C）规模（ D）重要性
ABC ）分为五级。
4．组成水库枢纽的“三大件”包括 （ABC ）等三类建筑物。
（A）挡水建筑物（ B）泄水建筑物（ C）整治建筑物（ D）引水建筑物 四、填空题
1．所谓水利工程，是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到
目的而修建的工程。
除害兴利
2. 我国的水资源在 _时间和 __空间上分布很不均匀。
3．可行性研究应对项目进行方案比较， 在 _技术上是否可行和经济上是否合理进行科学的分
析和论证。
4．水利水电枢纽工程按其
规模
效益 和在国民经济中的重要性 ___分为 ___五 _____
等。 五、问答题
1．简述水工建筑物的特点。
答：水工建筑物特
点：
①工作条件的复杂性 ③施工建造的艰巨性
②设计选型的独特性
④工程效益的显著性
2．何为水利枢纽 ? 何为水工建筑物 ? 答：为了综合利用水资源，最大限度地满足各用水部门
的需要，实现除水害兴水利的目标， 必须对整个河流和河段进行全面综合开发，利用和治理规划。为了达到防洪、灌溉、发电、 供水等目的， 需要修建各种不同类型的水工建筑物， 用来控制和支配水流， 这种建筑物统称 为水工建筑物。
集中建造的几种水工建筑物配合使用，形成一个有机的综合体称为水利枢纽。 3．水工建筑物按其作用分为哪几种类型 ?
水工建筑物按在枢纽中的作用分类： 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。
4．水利水电工程建设程序一般分为几个阶段？ 答：水利水电工程建设程序一般分为项目建设
书、可行性研究报告、初步设计、施工准备、 （包括招标设计） 、建设实施、生产准备、竣工验收、后评价等阶段。
5. 为什么要对水利枢纽及水工建筑物进行分等分级？如何进行分等分级？ 答：为使工程的安
全可靠性与其造价的经济合理性恰当的统一起来， 水利枢纽及其组成的建 筑物要进行分等分
级， 首先按水利枢纽工程的规模， 效益及其在国民经济中的作用进行分等， 然后根据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。水利枢纽和水工建筑物的等级不同，对其规划、设计、施工、运行管理等的要求不同， 等级越高者要求也越高， 这种分等分级区别对待的方法也是国家经济政策和技术要求相统一 的重要体现。
水利水电工程建筑物形考作业 2 说明：本次作业对应于
文字教材第 2 章，应按相应教学进度完成。 作业 2-1 重力坝
一、判断题 1．重力坝的工作原理是在水压力及其它荷载的作用下，主要依靠坝体自身重量产生的抗滑 力来满足稳定的要求。
（√ ）
2．重力坝的坝体自重是维持大坝稳定的主要荷载，包括建筑物及其永久设备的重量。 （√ ） 3．坝基设有防渗帷幕和排水幕的实体重力坝，可以减少坝基面上的浮托力。
二、单项选择题
（√ ）
1．将重力坝相邻坝段间的横缝部分地拓宽而形成的坝，即为 （A ）。
（A）宽缝重力坝（ B）碾压式重力坝（ C）空腹重力坝（ D）实体重力坝 2．在重力坝的底部沿坝轴线方向设置大尺寸的空腔，即为
（ A）。
（A）宽缝重力坝（ B）碾压式重力坝（ C）空腹重力坝（ D）实体重力坝 3．用水泥含量比较低的超干硬性混凝土，经碾压而成的混凝土坝称为
（B ）。
（A）实体重力坝（ B）宽缝重力坝（ C）空腹重力坝（ D）碾压式重力坝 三、多项选择题
1．作用于重力坝上的主要荷载包括 （ AC）。
（A）坝体自重（ B）静水压力（ C）扬压力 （ D）温度荷载
2．由概率极限状态设计时，对重力坝应分别按 （AD ）
（A）承载能力（ B）坝址抗压（ C）坝踵抗拉（ D）正常使用 四、填空题
1．重力坝主要依靠 坝体自重 产生的抗滑力来满足 _稳定 要求。
2．重力坝按其结构型式分类，可分为 实体重力坝 宽缝重力坝 _和 __空腹重力坝 _。 3．重力坝抗滑稳定分析的目的是： 核算坝体沿 _坝基面 _或沿 _地基深层软弱结构面 _ 抗滑
稳
定的安全性能。
4．采用概率极限状态设计时，对重力坝应分别按
承载能力 _极限状态和 __正常使用 __极限
状态进行强度验算。 五、问答题
1．提高重力坝抗滑稳定的工程措施有哪些？
答：(1)将坝体的上游面做成倾向上游的斜面或折坡面，
利用坝面上的水重增加坝的抗滑力。
(3)当坝基内有倾向下游的软弱面时，
可在坝踵部位设置深入基岩的齿墙切断较浅的软弱面， 迫使可能滑动面沿齿墙底部或连同部 分基岩一起滑动。 (4)当下游水位较高，可考虑在坝基面设置排水系统，定时抽水以减少坝 底扬压力。 (5)设计和施工时，应保证混凝土与基岩结合良好，对于坝基岩石完整性比较差 时，则应采用固结灌浆加固地基。并做好帷幕灌浆和断层、破碎带及软弱夹层的处理等。
6)
对于岸坡坝段或坝基岩石有破碎带夹层时， 将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌 浆，以增强坝体的整体性和稳定性。 (7)在靠近坝体上游面，采用深孔锚固高强度钢索，并 施加预应力，既可增加坝体的抗滑稳定性能，又可消除坝踵处的拉应力。
2．重力坝应力分析中材料力学法的基本假设有哪些？
答： (1)坝体混凝土为均质、连续、各向同性的弹性材料。
2)视坝段为固接于地基上的悬臂梁，不考虑地基变形对坝体应力的影响，并认为各坝段
独立工作，橫缝不传力。
3)假定坝体水平截面上的正应力按直线分布，不考虑廊道等对坝体应力的影响。 3．简述重力坝剖面设计包括的主要工作内容。
答：( 1)拟定剖面尺寸； ( 2)稳定分析；(3)应力分析；(4)确定设计剖面； ( 5)构造设计；
6)地基处理。
4．重力坝地基处理时，进行帷幕灌浆和固结灌浆的作用是什么
答：进行帷幕灌浆的作用是：降低坝底的渗透压力；防止坝基内产生机械或化学管涌；
减少
坝基和绕坝渗透流量。 进行固结灌浆的作用： 提高基岩的整体性和强度； 降低地基的透水性。
作业 2-2 拱坝
、判断题
(2)将坝基面开挖成倾向上游的斜面， 借以增加抗滑力。
1．拱坝超载能力强、安全度高主要是由于坝体厚度较薄、材料均匀性好。
2．如果拱坝封拱时混凝土温度过高，则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。
( X)
（√ ） （√ ）
3．在拱坝的应力分析方法中，拱冠梁法在荷载分配时仅考虑了径向变位的调整。
二、单项选择题
1．与重力坝相比，拱坝的 （C ）荷载必须计入，并且上升为主要荷载。
（A）扬压力（ B）自重（ C）温度（ D）水压力
2． （A ）将拱坝视为有一系列各自独立、互不影响的水平拱圈所组成。
（A）纯拱法（ B）拱梁法（ C）有限单元法（ D）拱冠梁法
3．双曲拱坝是指坝体在 （C ）方向上呈拱形。
（A）水平（ B）铅直（ C）水平和铅直（ D）a与 b和c均不对 三、多项选择题
1．工程中常用的拱坝应力分析方法有 （ABC ）。
（A）拱梁法（ B）拱冠梁法（ C）有限元法（ D）材料力学法
2．与重力坝相比拱坝的 （ ABD）荷载，降为次要荷载。
（A）水压力（ B）自重（ C）温度荷载（ D）扬压力 四、填空题
1. 确定拱坝的坝体剖面时，其主要参数有： ___拱弧半径 _、 __ 中心角、拱弧圆心沿高程
的轨迹线及 __拱圈厚度 ____ 等。
2．拱坝的应力分析方法 有：圆筒法、 _纯拱法 ______ 、__拱梁分载法 _____ 、 __有限单
元法 _____ 、 _____ 结构模型试验法 __。
3．拱坝遇到温升对 __坝肩稳定 _不利；温降对 ___坝体应力 不利。
五、问答题
1．拱坝的工作原理与重力坝有何不同？ 答：（1）拱坝是一种推力结构，在外荷载作用下，拱
圈截面上主要承受轴向压应力，弯矩较 小，有利于充分发挥坝体混凝土或浆砌石材料抗压强度， 而重力坝以受弯曲为主， 无法充分 发挥材料的抗压强度。 （ 2）与重力坝利用自重维持稳定的特点不同，
拱坝将外荷载的大部分
通过拱作用传至两岸岩体， 主要依靠两岸坝肩岩体维持稳定， 坝体自重对拱坝的稳定性影响 不大。（ 3）自重和扬压力降为次要荷载， 而温度荷载和地基变形将对拱坝应力产生较大影响。
2．温度荷载对拱坝的应力和稳定有何影响？ 答：拱坝封拱后，坝体就成为整体，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。 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，由此产生的弯矩、 剪
力的方 向与库水位产生的相同， 但轴力方向相反。因此一般情况下， 温降对坝体应力不利，温升对 坝肩稳定不利
．当坝
3．拱坝应力分析中拱梁分载法的基本原理是什么？ 答：拱梁分载法是当前用于拱坝应力分析的
基本方法， 它把拱坝看成由一系列水平拱圈和铅 直梁所组成， 荷载由拱和梁共同承担， 各承担多少荷载由拱梁支点变位一致条件决定。 荷载 分配后，梁按静定结构计算应力，拱按纯拱法计算应力。
4. 河谷形状对拱坝体型设计的影响如何？ 答：河谷的宽高比值越小，说明河谷越窄深， 拱坝
水平拱圈跨度相对较短， 悬臂梁高度相对 较大， 即拱的刚度大，拱作用容易发挥， 可将载荷大部分通过拱作用传递给两岸， 坝体可设 计的薄些。 反之，高宽比值越大， 坝的断面相对较厚。 另外， 不同河谷即使具有同一宽高比， 断面形状也可能相差很大。 V 形河谷，底拱厚度可较薄， U 形河谷，坝体需做得厚些，梯形 河谷介于 V形和 U 形之间。
作业 2-3 土石坝、碾压混凝土重力坝、堆石坝
一、判断题
1. 心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部，有时稍偏向上游，以便同防浪墙相连接，通 常采
用透水性很小的粘性土筑成。
（√ ） （ X ）
2．反滤层中各层滤料的粒径顺渗流方向布置应由粗到细。
3．为了克服心墙坝可能产生的拱效应和斜墙坝对变形敏感等问题，有时将心墙设在坝体中 央向
上游倾斜，成为斜心墙。 二、单项选择题
（ X ）
1．土石坝中 （ C）的排水体伸入坝体内部，能有效的降低浸润线，常用于下游水位较低或无水
情况。
（A ）棱体排水（ B）贴坡排水（ C）褥垫排水（ D）组合式排水
2. 工程中常用于均质土坝的坝坡稳定分析方法是 （ B）。
（A ）有限元法（ B）圆弧滑动法（ C）直线滑动法（ D）复式滑动法 三、多项选择题
1．按土料在坝体中的配置和防渗体所用的材料土石坝可分为： (BCD )
（A）均质坝（ B）心墙坝（ C）水坠坝（ D）斜墙坝 2．在土石坝中常见渗透变形的形式有
（ABC） （A）管涌（ B）流土（ C）接触冲刷（ D）塑性流动
3. 根据土石坝施工方法的不同，可将土石坝划分为以下几种： （ABC ） （A）碾压式（ B）
均质坝（ C）抛填式堆石坝（ D）定向爆破堆石坝 四、填空题
1．土石坝由： __坝身、 __防渗体 _、___排水设备 __ 、___护坡 _等四部分所组成。 2．土石坝中常见的坝体排水型式有棱体排水、 __贴坡排水、褥垫排水 _和 _组合式排水 _
等。 五、问答题
1．什么叫土石坝的渗透变形？防止渗透变形的工程措施有哪些？ 答：土石坝坝身及地基中的渗
流，由于物理或化学的作用，导致土体颗粒流失，土壤发生局 部破坏，称为渗透变形。防止渗透变形的工程措施有： （1）采取水平或垂直防渗措施，以便 尽可能地延长渗径，达到降低渗透坡降的目的；
（2）采取排水减压措施，以降低坝体浸润线
和下游渗流出口处的渗透压力。 对可能发生管涌的部位， 需设置反滤层， 拦截可能被渗流带 走的细颗粒；对下游可能产生流土的部位，可以设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力。
2．为何土石坝稳定分析只进行局部稳定验算，而不进行整体稳定验算？土石坝失稳的原因 有哪
些？ 土石坝失稳的原因主要是渗透变形。
3．土石坝常见的滑动破坏型式有哪些？各发生与什么情况？ 答：（1）破坏形式：脱落，塌
陷，崩塌，滑动，挤压，鼓胀，溶蚀。
（2）破坏原因：①对波浪的冲击破坏考虑不周②护坡结构不合理③护坡施工质量控制不严， 干砌石不密实， 空袭偏大， 甚至出现架空④护坡材料选择不当⑤在管理运用中， 因库水位骤 降，护坡背面将形成较大的渗透压力，导致护坡膨胀、破裂、掀起和滑动而破坏，维修不及 时，破坏由小而大⑥严寒地区的冰冻影响。
4．简述砂砾石地基处理的目的及防渗措施。 答：土石坝修建在砂卵石地基上时， 地基的承载
力通常是足够的， 而且地基因压缩产生的沉 降量一般也不大。总的说来，对砂卵石地基的处理主要是解决防渗问题，通过采取 “上堵”、 “下排”相结合的措施，达到控制地基渗流的目的。
土石坝渗流控制的基本方式有垂直防渗、 水平防渗和排水减压等。 前两者体现了 “上堵”
的基本原则，后者则体现了“下排”的基本原则。垂直防渗可采取粘性土截水槽、混凝土截 水墙、 混凝土防渗墙、水泥粘土灌浆帷幕、高压喷射灌浆等基本型式，
水平防渗常用防渗铺
盖
水利水电工程建筑物形考作业 3
说明：本次作业对应于文字教材第 3 章，应按相应教学进度完成。 一、判断题
1．泄槽轴线与溢流堰轴线接近平行的岸边溢洪道，称为侧槽溢洪道。 2．侧槽溢洪道的过堰水流方向与泄槽轴线方向一致。 3．溢洪道泄槽中的水流均为急流。
（√ ） （ X ） （ X ）
4．分离式闸底板具有将结构自重和水压力等荷载传给地基的作用，故底板较厚。 （√ ） 5．在水闸闸室的渗流分析时，假定渗流沿地基轮廓的坡降相同，即水头损失按直线变化的 方法
称为直线法。
（√ ）
（ X ）
6. 水闸闸室的稳定计算方法与重力坝相同均是取一米的单宽作为荷载计算单元。
7．在水闸中海漫的作用是进一步消减水流剩余能量，保护护坦安全，并调整流速分布，保 护河
床、防止冲刷。 二、单项选择题
（√ ）
1．过堰水流约转 90 度后，再经泄槽泄入下游的岸边溢洪道，称为 （C ）。
（A）竖井式溢洪道（ B）正槽式溢洪道（ C）侧槽式溢洪道（ D）虹吸式溢洪道
2. 枯水期下闸挡水，洪水期开闸泄水，这个水闸可能是 （A ）
（A）节制闸（ B）分洪闸（ C）进水闸（ D）挡潮闸
3. 在水闸的闸室中，用于分割闸孔和支撑闸门的部件是 （B ）。
（A）底板（ B）闸墩（ C）胸墙（ D）翼墙 4．不透水的铺盖、板桩及底板与地基的接触线，既第一根流线，称为
（A）地下轮廓线（ B）防渗长度（ C）护坦（ D）防渗设施 三、多项选择题
（ A）。
1. 溢流重力坝的消能型式有 （ABD ）。
（A）挑流消能（ B）面流消能（ C）底流消能（ D）自由跌流式消能 2．拱坝坝身泄水的方式有 （ABC ）。
A）自由跌流式（ B）鼻坎挑流式（ C）滑雪道式（ D）底流消能式 3. 正槽溢洪道的溢流堰可选用 （BD ）。
（A）薄壁堰（ B）宽顶堰（ C）实用堰（ D）驼峰堰 4．对水闸海漫的构造要求为 （CD ）。 （A）光滑性（ B）不透水性（ C）透水性（ D 四、填空题
1. 溢流坝既是 ___挡水_建筑物又是 ___泄水_建筑物，除应满足 ___稳定 _和_强度__要求
外， 还需要满足 ___泄流能力 _要求。
2. 非常泄洪设施经常采用 __漫流式非常泄洪道 _、_自溃式非常泄洪道和 _爆破引溃式泄洪道 _ 三种型式。
3. ____________________________ 水闸的三个主要组成部分是 ___闸室 _________ 、
______________________________________ 上游连接段 ___、 __下游连接段 ____________ 。
4. _______________________________ 闸室是水闸的主体，起着 __控制水流 和 连
接两岸 __________________________________ 的作用。
5. 水闸地基渗流计算的目的在于求解 _渗透压力、渗透坡降 _，并验证初拟的 _地下轮廓线 ___ 和排水布置是否满足要求。 6.
法。 五、问答题
常用的闸基渗流计算方法有流网法、直线法、
_改进的阻力系数法、有限元法和电拟试验
1．溢流坝孔口设计的主要内容有哪些 ? 答：主要内容有：泄水前缘总宽度、堰顶高程以及孔口
数目和尺寸。 2．溢流坝常用的消能方式有哪些 ?适用条件如何 ? 答：主要有挑流消能和底流消能。
挑流消能是利用鼻坎将下泄的高速水流向空中抛射， 使水流扩散， 并掺人大量空气， 然 后跌入下游河床水垫后， 形成强烈的旋滚，并冲刷河床形成冲坑， 随着冲坑逐渐加深， 水垫 愈来愈厚，大部分能量消耗在水滚的摩擦中， 冲坑逐渐趋于稳定。 挑流消能工比较简单经济， 但下游局部冲刷不可避免，一般适用于基岩比较坚固的高坝或中坝。
底流消能是在坝趾下游设消力池、 消力坎等， 促进水流在限定范围内产生水跃， 通过水 流内部的旋滚、 摩擦、掺气和撞击消耗能量。 底流消能适用于中、 低坝或基岩较软弱的河道。
3. 拱坝坝身泄水的方式有哪些？其适用条件如何？ 答：拱坝坝身泄水方式主要有：自由跌落
式、鼻坎挑流式、滑雪道式、坝身泄水孔式。 自由跌落式：适用于基岩良好，泄量不大，坝体较薄的双曲拱坝。
鼻坎挑流式：适用于坝体较高，单宽流量较大的情况。 滑雪道式：适用于泄洪量大，坝体较薄的
拱坝枢纽。 坝身泄水孔式：适用于坝体较薄的双曲薄拱坝。
4．简述水闸底版的型式和作用。 答：水闸底板一般有整体式和分离式两种。 整体式：闸孔两
侧闸墩之间不会出现过大的不均匀沉降，对闸门起闭不利。
分离式： 闸室上部结构的重量将由闸墩或同部分底板传给地基， 使底板表面平整， 并具有良 好的防冲性能。
5. 不同地基上的水闸，地下轮廓线的布置有什么不同 ?为什么 ?
答： (1)粘性土闸基地下轮廓线的布置：主要考虑如何降低闸底渗透压力，以增加闸室稳定 性。为此，防渗设施常采用水平铺盖， 而不用板桩， 以免破坏天然±的结构， 造成集中渗流。 排水设施可前移到闸底板下，以降低底板上的渗透压力并有利于粘土加速固结。
(2)砂性土
闸基地下轮廓线的布置： 以防止渗透变形和减小渗漏为主。 对砂层很厚的地基， 如为粗砂或 砂砾， 可采用铺盖与悬挂式板桩相结合， 而将排水设施布置在护坦下面；如为细砂，可在铺 盖上游端增设短板桩，以增加渗径，减小渗透坡降。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， 并在护坦下设排水。对于粉砂地基，为了防止液化，大多采 用封闭式布置，将闸基四周用板桩封闭起来。 (3) 特殊地基的地下轮廓线布置：当弱透水地 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
水利水电工程建筑物形考作业 4
说明：本次作业对应于文字教材第 4 章，应按相应教学进度完成。 一、判断题
1．泄水隧洞的线路选择是确定一条隧洞长度最小的路线。 ( X)
2．无压隧洞断面尺寸的确定，主要是满足泄流能力和洞内水面线的要求。 (√ ) 3．围岩的弹性抗力与衬砌上作用的荷载无关。 ( X) 4．无坝取水的进水口一般设置在河道的凸岸。 (X ) 5．一般来说，当落差较大时，陡坡比跌水经济。 (√ )
、单项选择题
1．水工隧洞的工作闸门要求在 （ D）。
（A）静水中启闭（ B）动水中关闭，静水中开启 （C）静水中关闭，动水中开启（ D）动水中启闭 2．（A ）是输送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等架空式输水建筑物。
（A）渡槽（ B）涵洞（ C）倒虹吸（ D）跌水
3．（C ）是输送渠道水流穿越河流、道路、山谷等而设置的压力管道。
（A）渡槽（ B）陡坡（ C）倒虹吸（ D）跌水 4．取水建筑物中的事故闸门要求在 （A ）。 （A ）动水中启闭（ B）静水中启、动水中闭 （C）静水中启闭（ D）动水中启、静水中闭 三、多项选择题（每小题 4 分，共 8 分） 1．水工隧洞一般由 （ ABD）部分组成。 （A）进口段（ B）洞身段（ C）闸室段（ D）出口段 2．水工隧洞进水口的形式有
（ ABC）。
（A）塔式（ B）竖井式（ C）岸塔式（ D）斜坡式 四、填空题
1．根据隧洞内的水流状态，可将其分为有压隧洞和 _无压隧洞 _。
2．水工隧洞一般由 _进口段、 _洞身段和 __出口段三部分组成。 3．作用在水工隧洞衬砌上的
基本荷载有 力。
_围岩压力 _、衬砌自重、 __静水压力、 _地下水压
4．渡槽按其支承结构的形式可分为 _梁式渡槽和 __拱式渡槽 _两大类。 5．渡槽一般由进口段、 _槽身 _、_出口段和 _支承结构 _等部分组成。
五、问答题
1．有压隧洞和无压隧洞的断面尺寸确定有何不同？如何确定？ 答：无压隧洞断面尺寸的确定，
首先应满足运用的要求， 主要应满足泄流能力和洞内水面线， 当洞内水流流速大于 15—
20m/s 时，还应研究由于高速水流引起的掺气、冲击波及空蚀等 问题。 隧洞按无压明流工作状
态设计时， 为了防止发生满流工作情况， 水面以上需留有足够 的空间余幅。
有压隧洞的断面尺寸也是根据水力计算确定， 其水力计算的主要任务是核算泄流能力及 沿程压坡线。 有压隧洞的压坡线， 应根据能量方程分段推求。 为了保证洞内水流始终处于有 压状态，洞顶应有 2m 以上的压力余幅。 对于高流速的有压泄水隧洞， 压力余幅应适当提高。
2. 水工隧洞衬砌的作用是什么？ 答：衬砌的功用是：①承受荷载：衬砌承受山岩压力、内水压
力等各种荷载；②加固围岩共 同承受内、外水压力和其它荷载等，使围岩保持稳定，不至于塌落；减小表面糙率：③由衬 砌形成的光滑、 平整的表面， 可以减小隧洞的糙率和水头损失， 改善水流条件； ④保护围岩： 衬砌可以防止水流、空气、温度、湿度变化等对围岩的冲刷、风化和侵蚀等破坏作用；⑤防 止渗漏。
3．山岩压力与弹性抗力有何不同？
答：山岩压力是作用在衬砌上的主动力， 而弹性抗力则是被动力， 并且是有条件的，围岩考
虑弹性抗力的重要条件是岩石本身的承载能力， 而充分发挥弹性抗力作用的主要条件是围岩 与衬砌的接触程度。 弹性抗力的作用表明围岩能与衬砌共同承受荷载， 从而使衬砌的内力得 以减小。
4．简述取水口布置时的弯道环流原理。
答：取水口布置时尽可能选择在稳固的弯道凹岸顶点以下一定的距离， 以引取表层较清的水 流，防止推移质泥沙进入渠道，取水口距离弯道起点约为河道宽度 4 ---- 5 倍。
水利水电工程建筑物形考作业 5
说明：本次作业对应于文字教材第 5-6 章，应按相应教学进度完成。 一、判断题
1．河床式厂房的特点是厂房本身挡水。 （√ ）
2．确定水轮机的安装高程时，下游尾水位取得愈低愈好。 （X ） 3．水电站厂房安装间的底板高程尽量与发电机层同高。
（X）
4．调速器与其辅助设备一起构成了水轮机的调节系统。 （√ ） 5．整治河道、控导主流是保证防洪安全的首要工作。 （√ ）
二、单项选择题
1．电站厂房位于拦河坝的下游，紧接坝后，在结构上与大坝用永久缝分开，发电用水由坝 内高
压管道引入厂房。这种水电站的开发方式称为（ A ）。
（A）坝后式（ B）引水式（ C）混合式（ D）河床式 2．在一个河段上，先通过建坝集中一部分落差后，再通过有压引水道集中坝后河段上另一 部分落差，形成了电站的总水头。这种水电站的开发方式称为（
（A）坝后式（ B）引水式（ C）混合式（ D）河床式
C）。
3．在水电站中，将水能转变为机械能，从而带动发电机发出电能的机械是（ A ）。
（A）水轮机（ B）调速器（ C）转轮（ D）蜗壳
三、多项选择题 1．按其集中水头的方式不同，可将水电站分为（ ABD ）三种基本类型。 （A ）坝式（ B）引水式（ C）河床式（ D）混合式
2. 坝式水电站的特点是 （BCD ）。
（A）水头高低决定坝高度（ B）坝高决定水头大小 （C）电站规模大（ D）水头不高
3．河床式水电站厂房的特点是 （ACD ）。
（A）水头高度决定厂房高度（ B）厂房高度决定水头大小 （C）厂房本身挡水（ D）适用低水头
4．根据水电站的 （ ABD）正确进行水轮机选择是水电站中主要设计任务之一。
（A ）水头（ B）负荷范围（ C）流量范围（ D）水电站的运行方式 四、填空题
1．水电站是利用水能资源发电的场所，是 ___水、 _机、 _电_的综合体。
2．水电站压力管道向多台机组供水方式有 _单元供水、 __联合供水 _、 _分组供水三种。 3 ．水电站发电机的类型有悬挂式发电机 _ 和 _ 伞式发电机。
4．所谓防洪非工程措施，是通过 __法令、 _政策、 _经济手段和工程以外的其他技术手段，
以减少洪灾损失的措施。
5．按照建筑物与水位的关系， 可将整治建筑物分为 _非淹没整治建筑物 和 淹没整治建筑物 6．护岸工程的形式一般可分为坡式护岸 、坝式护岸 、墙式护岸 、 复合形式护岸 _四种。
五、问答题
1. 简述水力发电的基本原理。 水能是河川径流所具有的资源，是能源的重要组成部分。在天然
河流上，修建水工建筑物， 集中水头，通过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中，使水能转换为旋转机械能，带动 发电机发电，由输电线路送往用户。这种利用水能资源发电的方式称为水力发电。
2．何为水电站的理论出力？何为实际出力？水电站的发电量如何计算？ 单位时间内水体向水电
站所供给的能量称为水电站的理论出力； 考虑引水道的水头损失和水 轮发电机组的效率后， 实际所供给的能量称为水电站的实际出力。 发电量由该时段内电站平 均出和该时段的小时数相乘得出。
3．水电站压力前池布置应考虑哪些因素？ 压力前池的布置与引水道线路、压力管道、电站厂房
及本身泄水建筑物等布置有密切联系， 因此应根据地形、地质和运行条件，结合整个引水系统及厂房布置进行全面和综合的考虑。 ⑴前池整体布置时， 应使水流平顺， 水头损失最少，以提高水电站的出力和电能。 布置能使 渠道中心线与前池中心线平或接近平行。 前室断面逐渐扩大， 平面扩散角 β不宜大于 10°。 前池底部坡降的扩散角也不大于 10°。⑵前池应尽可能靠近厂房， 以缩短压力管道的长度。 前池中水流应均匀地向各条压力管道供不，使水流平顺， 无漩涡发生。 运行上应使清污、维 护、管理方便， 同时应使泄水与厂房尾水不发生干扰。⑶前池应建在天然地基的挖方中，不 应设置在填方或不稳定地基上， 以防由于山体滑坡和不均匀沉陷导致前池及厂房建筑物的破 坏。
4．何为坝式水电站？坝式水电站有哪些特点？ 用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。 其特
点为： ⑴坝式水电站的水头取决于坝高。 坝越 高，水电站的水头越大。但坝高往往受地形、地
质、水库淹没、工程投资、技术水平等条件 的限制， 因此与其他开发方式相比， 坝式水电站的水头相对较小。 ⑵由于筑坝上游形成的水 库，可以用来调节流量， 故坝式水电站的引用流量较大， 电站的规模也大， 水能利用较充分， 此外坝式水电站水库的综合利用效益高， 可同时满足防洪、发电、 供水等兴利要求。⑶由于 工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多，因此坝式水电站的投资大，工期长。 5．水电站调压室的功用有哪些？
⑴反射水击波， 基本上避免了（或减小） 压力管道传来的水击波进入压力引水道。 ⑵缩短了 压力管道的长度， 从而减小了压力管道及厂房过水部分的水击压力。 ⑶改善机组在负荷变化 的运行条件。 ⑷由于从水库到调压室之间引水道的水压较低， 从而降低了其设计标准， 节省 了建设经费
6．根据调压室在水电站中的功用，调压室设计应满足哪些基本要求？
⑴调压室尽量靠近厂房， 以缩短压力管道的长度。 ⑵调压室应有自由水表面和足够的底面积， 以保证水击波的充分反射。 ⑶调压室的工作必须是稳定的， 在负荷变化时， 引水道及调压室 水体的波动应该迅速衰减， 达到新的稳定状态。 ⑷正常运行时， 水流经过调压室底部造成的 水头损失要小。 为此，调压室底部和压力管道连接处应具有较小的断面积。 ⑸结构安全可靠， 施工简单方便，造价经济合理。
水利水工建筑物综合练习题
一、判断题(正确画√，错误打×)
1、为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，水利枢纽及其组成的建 筑物
要进行分等分级。
(√)
2、重力坝的坝体自重是维持大坝稳定的主要荷载，包括建筑物及其永久设备的重量。 (√) 3、如果拱坝封拱时混凝土温度过高，则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。
( X
)
4、心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部，有时稍偏向上游，以便同防浪墙相连接，通 常采
用透水性很小的粘性土筑成。 (√)
5、水闸闸室的稳定计算方法与重力坝相同均是取一米的单宽作为荷载计算单元。
( x
)
6、无压隧洞断面尺寸的确定，主要是满足泄流能力和洞内水面线的要求。 7、确定水轮机的安装高程时，下游尾水位取得愈低愈好。
(√ )
( x
)
8、无坝取水的进水口一般设置在河道的凸岸。
( x
)
二、单项选择题
1、用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他 建筑
物安全的建筑物，称为 ( b)。
a. 泄水建筑物 b. 输水建筑物 c. 挡水建筑物 d. 整治建筑物 2、用水泥含量比较低的超干硬性混凝土，经碾压而成的混凝土坝。称为 a. 宽缝重力坝 b. 碾压式重力坝 c. 实体重力坝 d. 空腹重力坝 3、( a)将拱坝视为有一系列各自独立、互不影响的水平拱圈所组成。 a. 纯拱法 b. 拱梁法 c. 有限单元法 d. 拱冠梁法
4、在水闸的闸室中，用于分割闸孔和支撑闸门的部件是 (b )。 a. 胸墙 b. 翼墙 c. 底板 d. 闸墩 5、水工隧洞的工作闸门要求在 (d )。
a. 动水中关闭，静水中开启 b. 动水中启闭 c. 静水中关闭，动水中开启 d. 静水中启闭 6、在一个河段上，先通过建坝集中一部分落差后，再通过有压引水道集中坝后河段上另一 部分
落差，形成了电站的总水头。这种水电站的开发方式称为( c )。
d)。
a. 引水式 b. 河床式 c. 坝后式 d. 混合式
三、多项选择题
1、水利工程的根本任务是 (bc )。
a. 防洪 b. 除水害 c. 兴水利 d. 灌溉、发电 2、溢流重力坝的消能型式有 (abc )
a. 面流消能 b. 挑流消能 c. 自由跌流式消能 d. 底流消能
3、根据土石坝施工方法的不同，可将土石坝划分为以下几种： ( acd) a. 均质坝 b. 抛填式堆石坝 c. 定向爆破堆石坝 d. 碾压式 4、枯水期下闸挡水，洪水期开闸泄水，这个水闸可能是 ( ab) a. 进水闸 b. 节制闸 c. 分洪闸 d. 挡潮闸 5、坝式水电站的特点是 ( bc)。
a. 电站规模大 b. 水头不高 c. 水头高低决定坝高度 d. 坝高决定水头大小
四、问答题
1、作用于重力坝上的荷载有哪些？为什么要进行荷载组合？ 答：作用于重力坝上的主要荷载
有：坝体自重、上下游坝面上的水压力、液压力或冰压力、 泥抄压力及坝体内部的扬压力以及地震荷载等。
在进行重力坝的设计时， 应该把各种荷载根据它们同时出现的机率， 合理地组合成不同 的设计情况， 根据组合出现的概率大小， 用不同的安全系数进行核算， 以妥善解决安全和经 济的矛盾。
2、简述土石坝渗流分析的目的和内容。
答：①确定坝体浸润线和下游逸出点位置， 绘制坝体及地基内的等势线分布囤或流网图， 为 坝体稳定核算、 应力应变分析和排水设备的选择提供依据； ②计算坝体和坝基渗流量， 以便 估算水库的渗滑损失和确定坝体排水设备的尺寸， ③确定坝坡出逸段和下游地基表面的出逸 比降， 以及不同土层之间的渗透比降， 以判断该处的渗透稳定性； ④确定库水位降落时上游 坝壳内自由水面的位置， 估算由此产生的孔隙压力， 供上游坝坡稳定分析之用。 根据这些分 析成果，对初步拟定的坝体断面进行修改。
3、不同地基上的水闸，地下轮廓线的布置有什么不同 ?为什么？
答： (1)粘性土闸基地下轮廓线的布置：主要考虑如何降低闸底渗透压力，以增加闸室稳定 性。为此．防渗设施常采用水平铺盖， 而不用板桩， 以免破坏天然土的结构， 造成集中渗流。 排水设施可前移到闸底板下，以降低底板上的渗透压力并有利于粘土加速固结。
(2)砂性土
闸基地下轮廓线的布置； 以防止渗透变形和减小渗漏为主． 对砂层很厚的地基， 如为粗砂或 砂砾， 可采用铺盖与悬挂式板桩相结合， 而将排水设施布置在护坦下面；如为细砂，可在铺 盖上游端增设短板桩，以增加渗径，减小渗透坡降．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，并在护坦下设排水。 对于粉砂地基， 为了防止液化， 大多采用 封闭式布置，将闸基四周用板桩封闭起来。 (3)特殊地基的地下轮廓线布置：当弱透水地基 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。
4、隧洞衬砌的作用是什么？ 答：衬砌的作用是：①承受荷载：衬砌承受山岩压力、内水压力等
各种荷载；②加固围岩共 同承受内、外水压力和其它荷载等，使围岩保持稳定，不至于塌落；③减小表面糙率：由衬 砌形成的光滑、 平整的表面， 可以减小隧洞的糙率和水头损失， 改善水流条件； ④保护田岩： 衬砌可以防止水流、空气、温度、湿度变化等对围岩的冲刷、风化和侵蚀等破坏作用；⑤防 止渗漏。
5、简述水力发电的基本原理。 答：在天然河流上．修建水工建筑物，集中水头，通过一定的流
量将“载能水”输送到水轮 机中， 使水能转换为旋转机械能，带动发电机发电，由输电线路送往用户。
源发电方式称为水力发电。
这种利用水能资
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