【正文】 水工建筑物復(fù)習(xí)題答案？何為水工建筑物？水利工程：對自然界的地表水和地下水進(jìn)行控制和調(diào)配，以達(dá)到除害興利的目的而修建的工程。如攔河壩，電站，污水處理，港口碼頭，航道整治等工程。水工建筑物：用來控制和調(diào)配江河湖海等水流而修建的建筑物。 水利工程按承擔(dān)的任務(wù)和對水的作用是如何分類的？ 按工程承擔(dān)的任務(wù)分為：防洪工程、農(nóng)田水利工程、水力發(fā)電工程、供排水工程、港航工程、環(huán)境水利工程、綜合利用水利工程按工程對水的作用分為：蓄水工程、排水工程、取水工程、輸水工程、提水工程、水質(zhì)凈化及污水處理工程 水工建筑物主要按什么分類？并簡述其分類。主要是按對水的作用分類。主要分為：⑴擋水建筑物：壩、閘和堤防等⑵泄水建筑物：溢洪道、泄洪洞等⑶輸水建筑物：輸水洞、引水管、渠道、渡槽⑷取水建筑物：輸水建筑物的首部建筑物：進(jìn)水閘、泵站⑸專門建筑物：電廠、船閘、升船機、魚道、筏道⑹整治建筑物：用來整治河道、改善河道的水流條件，如丁壩、順壩、導(dǎo)流堤等。第二章 繪制水利工程建設(shè)系統(tǒng)，并指出其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 關(guān)鍵環(huán)節(jié)：規(guī)劃和設(shè)計工作。 水利樞紐分等的依據(jù)是什么？共分為幾等？依據(jù)：規(guī)模、效益、重要性；共分五等。 水工建筑物分級的依據(jù)是什么？共分為幾級？依據(jù)：工程等別、作用、重要性；共分五級。？并掌握自重、靜水壓力、揚壓力的計算方法 主要荷在載有自重、水壓力（包含靜水壓力、動水壓力、水重等）、波浪壓力、泥沙壓力、揚壓力等。計算方法見教材。 簡述水工建筑物作用效應(yīng)的分析方法。分析方法主要有：⑴物理模型試驗法，含水力學(xué)模型試驗和結(jié)構(gòu)模型試驗。⑵數(shù)學(xué)模型模擬法，含解析法、差分法和有限元法⑶經(jīng)驗類比法 水工建筑物工作狀況有哪三種？作用效應(yīng)有哪三種？效應(yīng)組合有哪三種?答：工作狀況：①持久狀況，②短暫狀況，③偶然狀況。作用效應(yīng)：①永久作用，②可變作用，③偶然作用。作用效應(yīng)組合：①基本組合，②施工、檢修組合，③特殊組合。 建筑物設(shè)計安全儲備的表達(dá)形式有哪兩類？并詳述極限狀態(tài)設(shè)計的概念和類型？答：設(shè)計安全儲備的表達(dá)形式有單一安全系數(shù)法和分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計法兩類。極限狀態(tài)是指當(dāng)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某種功能要求，那這一特定狀態(tài)就叫該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)設(shè)計的類型有：⑴承載能力極限狀態(tài)當(dāng)出現(xiàn)①剛體失去平衡,②材料強度不足而破壞,③結(jié)構(gòu)失穩(wěn),④結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系,⑤結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生滲透失穩(wěn)等現(xiàn)象時，表明結(jié)構(gòu)已超過承載能力極限狀態(tài)，已不安全。⑵正常使用極限狀態(tài)當(dāng)出現(xiàn)①影響結(jié)構(gòu)正常使用或外觀變形,②不良振動,③局部損害等現(xiàn)象時，表明結(jié)構(gòu)已超過正常使用極限狀態(tài)，不能正常使用。=RS的意義，Z0安全嗎？ 答：結(jié)構(gòu)功能函數(shù)Z=RS中的Z表示結(jié)構(gòu)功能，R表示結(jié)構(gòu)抗力，S表示作用效應(yīng)。Z0表示結(jié)構(gòu)抗力小于作用效應(yīng)，已不安全。 正確理解可靠指標(biāo)的含義，可靠指標(biāo)越大越可靠嗎答：可靠指標(biāo)為結(jié)構(gòu)功能函數(shù)的平均值與其均方差的比值，它可表征結(jié)構(gòu)的可靠度大小?？煽恐笜?biāo)越大越可靠。 水工建筑物抗震設(shè)計含哪兩部分的內(nèi)容\答：主要包含：①抗震計算；②抗震工程措施。第三章？基本剖面是何形狀？一般采用什么材料？答重力壩的工作特點：①主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力滿足穩(wěn)定要求；②依靠壩體自重產(chǎn)生的壓應(yīng)力來抵消水壓力產(chǎn)生的拉應(yīng)力?；酒拭妫喝切?。材料：混凝土和漿砌石。 簡述重力壩的優(yōu)缺點。答優(yōu)點：①安全可靠；②對地形、地質(zhì)條件的適應(yīng)性強；③樞紐泄洪問題容易解決；④便于施工導(dǎo)流；⑤施工方便；⑥結(jié)構(gòu)作用明確。缺點：①耗材多；②材料強度未充分發(fā)揮；③壩底揚壓力大；④施工溫度控制嚴(yán)格。 重力壩的設(shè)計內(nèi)容包括哪幾個部分？答主要包括①剖面設(shè)計②穩(wěn)定分析③應(yīng)力分析④構(gòu)造設(shè)計⑤地基處理⑥泄洪設(shè)計⑦監(jiān)測設(shè)計。？答重力壩失穩(wěn)破壞的機理：壩踵膠結(jié)面出現(xiàn)微裂松弛區(qū)→壩址膠結(jié)面出現(xiàn)局部剪切屈服→屈服范圍向上游延伸→形成整體滑動失穩(wěn)。答深層抗滑穩(wěn)定計算方法類型分為：⑴分區(qū)計算法，含①剩余推力法；②被動抗力法；③等安全系數(shù)法⑵整體計算法。，抗滑穩(wěn)定有何特點？答岸坡壩段壩基是傾向河心的斜面或折面，有向下游和河心滑動的雙重趨勢，穩(wěn)定性不如河床壩段。答提高壩體抗滑穩(wěn)定的工程措施主要有：①利用水重：將上游面做成傾斜以利用水重。②利用有利的開挖輪廓線③設(shè)置齒墻：齒墻阻斷軟弱面，改變滑動面位置，增加抗滑力④抽水措施：抽去壩底滲透水，減少浮托力。⑤加固地基：帷幕灌漿以減少壩基滲透能力，固結(jié)灌漿以增加壩基強度和整體性，斷層處理以減少壩基軟弱結(jié)構(gòu)面。⑥橫縫灌漿：將局部或全部橫縫灌漿，增加壩體的整體穩(wěn)定性。⑦預(yù)加應(yīng)力措施，掌握重力壩水平截面邊緣應(yīng)力的計算公式，邊緣主應(yīng)力面于何處？為何邊緣應(yīng)力是首先需計算的應(yīng)力？答重力壩應(yīng)力分析的方法主要有：⑴模型試驗法；⑵材料力學(xué)法；⑶彈性理論的解析法；⑷彈性理論的差分法；⑸彈性理論的有限元法。邊緣最小主應(yīng)力為壩面，最大主應(yīng)力為垂直于壩面的剖面。因最大最小應(yīng)力均出現(xiàn)在壩面，所以需首先校核邊緣應(yīng)力。，對壩體應(yīng)力的影響還有哪些因素？答除主要荷載以外，對壩體應(yīng)力的影響還有如下影響：⑴地基變形模量對壩體應(yīng)力的影響⑵壩體混凝土分區(qū)對壩體應(yīng)力的影響⑶縱縫對壩體應(yīng)力的影響⑷分期施工對壩體應(yīng)力的影響⑸溫度變化及施工過程對壩體應(yīng)力的影響？何為水熱化溫升和溫度回降值？答壩體溫度變化主要有溫度上升期、降溫期和穩(wěn)定期三個階段。水熱化溫升是指最高溫度與入倉溫度之差；溫度回降值是指最高溫度與年均氣溫之差。？答⑴地基約束引起的應(yīng)力⑵內(nèi)外溫差引起的應(yīng)力。答溫度裂縫的類型主要有：①貫穿性裂縫：含橫向貫穿性裂縫、縱向貫穿性裂縫、水平向貫穿性裂縫。②表面裂縫溫度控制的措施主要有：①降低砼的入倉溫度Tj②降低砼的水熱化溫升Tr③加強砼表面的養(yǎng)護(hù)？常用剖面形態(tài)有哪幾類？壩頂高程如何確定？答重力壩最小剖面確定：根據(jù)自重、上游靜水壓力(庫水位與壩頂平,通常是校核洪水位)和揚壓力三項主荷載作用下，滿足穩(wěn)定和強度要求的工程量最小的三角形。常用剖面形態(tài)：①上游面鉛直；②上游面上直下斜；③上游面斜向上游。壩頂高程取設(shè)計洪水位＋相應(yīng)壩頂超高與校核洪水位＋相應(yīng)壩頂超高中的最大者，其中安全超高包括波高、波浪中心線距靜水面高度和安全加高三部分。？其驗算的主要內(nèi)容是什么?答重力壩極限狀態(tài)設(shè)計包含①承載能力極限狀態(tài)；②正常使用極限狀態(tài)。其中承載能力極限狀態(tài)需驗算壩基面或深層抗滑穩(wěn)定和壩趾抗壓強度，正常使用極限狀態(tài)需驗算壩踵不出現(xiàn)拉應(yīng)力。答重力壩易出現(xiàn)地震震害的位置：①壩頂和斷面突變處易出現(xiàn)裂縫；②原有裂縫易擴展延伸；③孔口及廊道附近易開裂；④接縫止水易破壞。重力壩抗震措施：①作好地基處理，加強接觸面的結(jié)合；②加強施工質(zhì)量控制和養(yǎng)護(hù),防止出現(xiàn)早期裂縫；③重量、變形、剛度、幾何等突變部位設(shè)縫；④增加壩頂強度、剛度以及布筋；⑤孔口、廊道附近布筋；⑥壩后設(shè)置檢修橋。答工作特點：將規(guī)劃庫容不能容納的洪水經(jīng)由壩頂泄向下游，以滿足防洪和大壩安全要求。類型：①開敞溢流式；②大孔口溢流式。答①足夠的孔口尺寸,良好的孔形,較高的流量系數(shù)；②水流平順, 不產(chǎn)生負(fù)壓和振動, 避免發(fā)生空蝕；③保證下游河床不產(chǎn)生危及大壩安全的局部沖刷；④下泄水流不產(chǎn)生折沖水流等,不影響其他建筑正常運行；⑤有靈活控制下泄水流的設(shè)備。？簡述孔口形式類型及其特點。答影響因素主要有①洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；②下游防洪要求；③庫水位壅高限制；④洪水預(yù)報的準(zhǔn)確度；⑤泄水方式；⑥地形、地質(zhì)條件?？卓谛问筋愋停孩匍_敞溢流式；②大孔口溢流式開敞溢流式的特點：①壩體不設(shè)胸墻，出流常為堰流；②孔口埋深淺，閘門水壓力較小，孔口尺寸可以較大，泄流量較大，超泄能力強；③可排泄冰凌和其他漂浮物；④閘門于壩頂，易檢修；⑤應(yīng)用較廣泛。大孔口溢流式的特點：①壩體上部設(shè)胸墻，出流常為孔口出流，但當(dāng)水位低于胸墻時為堰流；②堰頂較低，需設(shè)工作閘門和檢修閘門；③超泄能力常比開敞溢流式小。，為什么？答采用相同閘孔詣在檢修閘門、啟閉設(shè)備等設(shè)施可共用，且泄流量相同可對稱泄流。采用奇數(shù)孔目的在于閘門對稱布置，可對稱泄流以減輕消能負(fù)擔(dān)，避免折沖水流等。？答因為①單寬流量是確定溢流壩的凈寬和堰頂高程的主要參數(shù)；②單寬流量是影響消能工設(shè)計的關(guān)鍵因素；③單寬流量是影響壩下沖刷的主要因素。掌握兩種孔口形式過流量的計算公式。答孔口尺寸設(shè)計應(yīng)考慮的主要因素：①泄洪要求：泄流單寬流量是關(guān)鍵因素；②閘門和起閉機械：閘門承載能力和起閉能力等；③樞紐布置：樞紐中其他建筑的布置是否寬松；④下游水流、地質(zhì)條件：下游水的深度、巖石硬度等；⑤下游消能工的性能：消能工消能效果等。兩種孔口形式過流量的計算公式見教材。？溢流壩設(shè)置邊墻的作用是什么？答閘墩上游端需做成圓弧形或流線型是為了進(jìn)口水流平順、減少水流側(cè)收縮。溢流壩設(shè)置邊墻的作用是起閘墩和分隔作用。，流速大于多少時就可能發(fā)生空蝕？什么是引起溢流面發(fā)生空蝕的主要原因？空化數(shù)大于初生空化數(shù)時會發(fā)生空蝕現(xiàn)象嗎？答空化：當(dāng)高速水流在某點的壓力低于飽和蒸汽壓強時，水體中固有的小氣核迅速膨脹而成小空泡，這種現(xiàn)象稱為空化。空蝕：當(dāng)空氣泡進(jìn)行高壓區(qū)受壓而潰滅,因潰滅時間短暫,產(chǎn)生很高的局部沖擊力，當(dāng)壩面沖擊力大于材料凝聚力時，壩面遭到破壞，這種現(xiàn)象稱為空蝕。流速大于15m/s時就可能發(fā)生空蝕。壩面不平整是引起溢流面發(fā)生空蝕的主要原因?？栈瘮?shù)大于初生空化數(shù)時不會發(fā)生空蝕現(xiàn)象。，但也存在什么不利之處？答摻氣雖然存在①減少空蝕；②射流摻氣消耗大量能量而有利于消能工等益處。但也存在①增加水深從而加大工程投資；②形成霧化區(qū)等的不利之處。 水流脈動對溢流壩有什么害處？答①增大建筑物的瞬時荷載；②脈動周期性引起的振動可能對輕質(zhì)建筑造成振動；③增加空蝕破壞的可能性。？上游第一段一般采用什么曲線？答溢流面體形由頂部曲線段、中間直線段、反弧段組成。上游第一段一般采用復(fù)合圓弧或橢圓曲線。?能量轉(zhuǎn)換的途徑有哪些?輔助消能工主要有哪幾種?答消能工的原理：通過水躍等局部水力現(xiàn)象，將水流動能轉(zhuǎn)換為熱能。能量轉(zhuǎn)換的途徑：①水流內(nèi)部的紊動、摻混、剪切和旋滾等；②水股的擴散及水股間的碰撞；③水流與固體間的劇烈摩擦和撞擊；④水流與氣體間的摩擦和摻混。輔助消能工主要有：趾墩、消力墩、尾檻等。 詳述泄水重力壩消能工的主要形式和原理？答泄水重力壩消能工的主要形式：①底流消能；②挑流消能；③面流消能；④消力戽消能。底流消能的原理：①通過水躍將急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚鞫埽虎谥饕克S產(chǎn)生的表面旋滾與底流間的強烈紊動、剪切和摻混消能。挑流消能的原理：利用泄流建筑物出口處設(shè)置的挑流鼻坎，將急流挑向空中，再落入離建筑物較遠(yuǎn)的下游河道。主要靠急流沿固體邊界摩擦而耗能，射流在空中與空氣摩擦、摻氣和擴散等耗能，射流落入尾水中淹沒紊動擴散耗能。面流消能的原理：利用鼻坎將急流挑至水面，在主流下面形成旋滾而消能。消力戽消能的原理：急流進(jìn)入潛在水下的戽內(nèi)發(fā)生旋滾，經(jīng)大量消能后由鼻坎挑向下游水面。、形成消力池的主要措施。答底流消能的特點：①通過水躍將急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚鞫埽虎谥饕克S產(chǎn)生的表面旋滾與底流間的強烈紊動、剪切和摻混消能；③流態(tài)穩(wěn)定，消能效果好；④對地質(zhì)和尾水條件要求低，適應(yīng)性強；⑤產(chǎn)生的霧化小；⑥方量大，投資高。底流消能與下游水流有①臨界水躍；②遠(yuǎn)驅(qū)水躍；③淹沒水躍等三種銜接形式。形成消力池的主要措施：①護(hù)坦尾修筑消力坎；②降低護(hù)坦高程；③降低護(hù)坦和修筑消力坎。？穩(wěn)定驗算主要驗算其什么內(nèi)容？答護(hù)坦的主要作用是防護(hù)河床免受高速水流的沖刷，穩(wěn)定校核內(nèi)容是滿足抗浮穩(wěn)定要求。？答主要設(shè)計內(nèi)容有：鼻