【正文】 答主要有插入式和翼墻式兩種型式。⑷綜合式排水：由棱體排水、貼坡排水、壩內(nèi)排水等兩種或兩種以上的排水措施組合而成。 答⑴棱體排水 (濾水壩址 )：設(shè)置在壩趾的堆石棱體。 答土石壩填筑料的一般要求：⑴具有與使用目的相適應(yīng)的工程性質(zhì)：防滲料具有足夠的防滲性能，壩殼料具有較高的強(qiáng)度，反濾、過(guò)渡料等具有良好排水性能⑵土石料的工程性質(zhì)在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定：不風(fēng)化，不浸蝕等⑶具有良好的壓實(shí)性能：防滲體可降到最優(yōu)含水量，無(wú)影響壓實(shí)的超徑材料，壓實(shí)后承載力高，施工機(jī)械可 正常運(yùn)行。 答滲透變形的危害主要表現(xiàn)為：導(dǎo)致壩體沉降、壩坡塌陷或形成集中的滲流通道等，危及大壩安全。 答滲透變形主要有四類：①管涌：壩體和壩基的土體顆粒被滲流帶走的現(xiàn)象。防滲體系由面板、址板、灌漿帷幕、周邊縫、接縫止水等構(gòu)成。 主要措施：①垂直防滲設(shè)施；②上游水平防滲鋪蓋；③下游排水設(shè)施。又分褥墊排水、網(wǎng)狀排水、豎直排水體和水平排水層。 答排水的作用：①控制和引導(dǎo)滲流；②降低浸潤(rùn)線；③加速孔隙水壓力消散；④保護(hù)下游壩坡免遭凍脹破壞。 常用計(jì)算方法：增量有限元法。多發(fā)生在粘性土與反濾層的交界面上。 答主要有以下特性：①均為無(wú)壓流，有浸潤(rùn)線存在；②大多為穩(wěn)定滲流，偶有非穩(wěn)定滲流；③土質(zhì)壩體滲透通常遵循達(dá)西定律；礫石、卵石有一定偏差；④均質(zhì)土壩滲透系數(shù)各向同性，非均質(zhì)壩需考慮各向異性；⑤寬 谷河段土石壩滲流場(chǎng)接近二維，峽谷河段則為三維滲流場(chǎng)； 答中的 H為水頭， kx 為 x 方向的滲透系數(shù)， ky 為 y方向的滲透系數(shù)。由于其壩體材料為散粒體，如果剖面尺寸不當(dāng)或壩體、壩基材料的抗剪強(qiáng)度不足，在一些不利荷載組合下有可能發(fā)生壩體或壩體連同部分壩基一起局部滑動(dòng)的現(xiàn)象，造成失穩(wěn)。土石壩的養(yǎng)護(hù) 1 保持壩面完整 2 保持排水系統(tǒng)暢通 3 合理控制水庫(kù)水位 4 加強(qiáng)安全管理 5觀測(cè)儀器設(shè)備的養(yǎng)護(hù)。設(shè)置反濾層要遵循的原則： 1 被保護(hù)土壤的顆粒不得穿過(guò)反濾層 2 各層顆粒不得發(fā)生移動(dòng) 3 相鄰兩層間，較小的一層顆粒不得穿過(guò)較粗一層的孔隙 4 反濾層不能被堵塞，且應(yīng)該具有足夠的透水性，以保證排水暢通 5 應(yīng)保證耐久、穩(wěn)定，其工作性能和效果應(yīng)不隨時(shí)間的推移和環(huán)境的改變而遭受破壞。土石壩依靠重力維持穩(wěn)定，由于是散粒體堆筑，壩坡穩(wěn)定須采用肥大的剖面，壩體不可能產(chǎn)生水平滑動(dòng)，失穩(wěn)主要是壩坡滑動(dòng)或壩頗，壩基一起滑動(dòng)。由流線、等勢(shì)線和侵潤(rùn)線構(gòu)成。下游壩殼的水下部分以及上游壩殼的水位變動(dòng)區(qū)要求具有良好的排水性能。 答①周邊縫使梁的剛度和作用減弱，拱的作用加強(qiáng)；②周邊縫減小壩體傳至墊座的彎矩，可減 小上游壩面的拉應(yīng)力；③墊座加大了與基巖的接觸面，改善地基的受力狀態(tài)；④墊座可減少不規(guī)則和軟弱面對(duì)壩體的影響；⑤壩體開(kāi)裂不影響基礎(chǔ)，基礎(chǔ)開(kāi)裂不影響壩體；⑥墊座對(duì)壩體起地震緩沖作用?；┑朗剑阂缌髅嬗梢缌鲏雾敽团c壩體輪廓以外的泄槽 (滑雪道 )連接而成，槽尾設(shè)鼻坎挑流，滑雪道地板可在廠房頂、可專設(shè)支承；適用于泄洪量大、較薄的拱壩。拱梁分載法中六個(gè)變位不易調(diào)整，略去影響微小的和合并非獨(dú)立的，一般只需調(diào)整三個(gè)主要變位來(lái)進(jìn)行荷載分配，即徑向變位、切向變位、扭轉(zhuǎn)變位。壩體尺寸包括的內(nèi)容：①拱圈的平面形式；②各層拱圈軸線的半徑和圓心角；③拱冠梁上下游壩面的形式；④拱冠梁各高程的厚度。③上游面鉛直，僅水平面曲線，稱單曲拱。 理想地質(zhì)：①基巖比較均勻、堅(jiān)固完整 、強(qiáng)度足夠；②基巖能抵抗水的侵蝕、耐風(fēng)化；③岸坡穩(wěn)定、沒(méi)有大斷裂。 15 拱壩泄流特點(diǎn)①流過(guò)壩后向心集中，水舌入水處單位面積能量大，造成河床集中沖刷②拱壩河谷一般較窄，當(dāng)泄流量集中在河床中部時(shí)，兩側(cè)形成強(qiáng)力回流，淘刷岸坡，消能防沖設(shè)計(jì)比須嚴(yán)格。 10 拱壩布置要求①基巖輪廓線連續(xù)光滑②壩體輪廓線連續(xù)光滑步驟①根據(jù)壩址地形地質(zhì)圖和地質(zhì)查勘資料，定出開(kāi)挖深度，畫(huà)出可利用基巖面等高線地形圖②在地形圖上，擬定頂拱軸線位置③初擬拱冠梁剖面尺寸④切取若干鉛直剖面，檢查輪廓線是否光滑連續(xù)⑤進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算和壩肩巖體抗滑穩(wěn)定校核⑥將壩體沿拱軸線展開(kāi)，繪成拱壩上游下游展視圖，顯示基巖面的超伏變化對(duì)突變處應(yīng)采取消平或填塞措施⑦計(jì)算壩體工程量，作為 不同方案比較的依據(jù)。與重力壩相比特點(diǎn) 1) 拱壩是一種推力結(jié)構(gòu)，拱圈截面上主要承受軸向壓應(yīng)力，彎矩較小，有利于充分發(fā)揮壩體混凝土或漿砌石材料抗壓強(qiáng)度，重 力壩以受彎曲為主的靜定結(jié)構(gòu) 2) 與重力壩利用自重維持穩(wěn)定不同，拱壩將外荷載的大部分通過(guò)拱作用傳至兩岸巖體，依靠?jī)砂秹渭鐜r體維持穩(wěn)定 3) 自重和揚(yáng)壓力降為次要荷載，溫度荷載和地基變形將對(duì)應(yīng)力產(chǎn)生較大影響。 答支墩壩：由一系列支墩和擋水面板組成的重力壩。漿砌石重力壩的缺點(diǎn)：①人工砌筑的質(zhì)量易不均；②石料的修整和砌筑難以機(jī)械化，需大量人力；③砌體防滲性能差，需專設(shè)防滲設(shè)施 ；④工期長(zhǎng)。⑵縱縫，含鉛直 縱縫、斜縫和錯(cuò)縫。 緩傾角橫流走向斷層：選址應(yīng)避免。主要內(nèi)容：①壩基的開(kāi)挖和清理；②壩基的固結(jié)灌漿；③帷幕灌漿；④壩基排水；⑤斷層、軟弱夾層、溶洞等不良地質(zhì)的處理。 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。 底流消能的原理：①通過(guò)水躍將急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚鞫?；②主要靠水躍產(chǎn)生的表面旋滾與底流間的強(qiáng)烈紊動(dòng)、剪切和摻混消能。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。 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?？卓谛问筋愋停孩匍_(kāi)敞溢流式；②大孔口溢流式。壩頂高程取設(shè)計(jì)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。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。 答重力壩失穩(wěn)破壞的機(jī)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(dòng)失穩(wěn)。 ：優(yōu)點(diǎn)：溢流面水流摻氣可以減免空蝕，射流在空中擴(kuò)散摻氣和射流在水墊中摻氣，可以消能，有利于消能防沖。為了滿足壩體各部位的不同要求，節(jié)省水泥用量及工程費(fèi)用，把安全與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一起來(lái)，將壩體混凝土按不同工作條件進(jìn)行分區(qū)，選 用不同的強(qiáng)度等級(jí)和性能指標(biāo)。檢查排水廊道是為了檢查、觀測(cè)和壩體排水方便。不設(shè)閘門(mén)時(shí)，可自動(dòng)泄洪，管理方便，適用于洪水流量小，淹沒(méi)損失不大的中小型水庫(kù) 2 孔口溢流式泄水方式有固定胸墻和活動(dòng)胸墻之分，胸墻可以擋水，減少閘門(mén)高度，降低堰頂高程，孔口溢流式可以根據(jù)洪水預(yù)報(bào)提前放水，騰出較大的防洪庫(kù)容，提高水庫(kù)調(diào)洪能力 。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(dòng) ,③局部損害等現(xiàn)象時(shí)，表明結(jié)構(gòu)已超過(guò)正常使用極限狀態(tài)，不能正常使用。 簡(jiǎn)述水工建筑物作用效應(yīng)的分析方法。 水工建筑物：用來(lái)控制和調(diào)配江河湖海等水流而修建的建筑物。 對(duì)象：分等對(duì)象是水利水電樞紐工程，分級(jí)的對(duì)象是水工建筑物。 一章 1．我國(guó)水資源分布的特點(diǎn)①我國(guó)水資源總量豐富，但人均稀少：總量世界排行第六，人均占有量是世界人均占有量的 1/4。一般由閘室、上游連接段和下游連接段三部分組成。由于在地震的短暫時(shí)間內(nèi)空隙水來(lái)不及排出，上升的空隙水壓力來(lái)不 及消散，使土的有效壓力減小，抗剪強(qiáng)度降低。拱效應(yīng)使心墻中的鉛直應(yīng)力減小，甚至 由壓變拉，從而使心墻產(chǎn)生水平裂縫。 3 封拱溫度：拱壩系分塊澆筑，經(jīng)充分冷卻，當(dāng)壩體溫度降至相對(duì)穩(wěn)定值時(shí)，進(jìn)行封拱灌漿，形成整體，在封拱時(shí)的壩體溫度稱作封拱溫度。轉(zhuǎn)彎，再經(jīng)泄槽或隧洞流入下游。 3 浮托力：由下游水深淹沒(méi)壩體計(jì)算截面而產(chǎn)生的向上的壓力。 4 彈性抗力：當(dāng)襯砌承受荷載向圍巖方向變形時(shí)將受到圍巖的抵抗，這個(gè)抵抗力為彈性抗力。 11 泄水建筑物用以宣泄設(shè)計(jì)確定的庫(kù)容所不能容納的洪水或?yàn)槿朔?、檢修而放空水庫(kù)，以保證壩和其他建筑物的安全的水工建筑物，如溢流壩、壩身泄水孔、溢洪道、泄水隧洞。 4 溫度荷載：拱壩為超靜定結(jié)構(gòu)，在上下游水溫、氣溫周期性變化的影響，壩溫度將隨之變化，并引起壩體的伸縮變形，在壩體內(nèi)將產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力。 3 流網(wǎng)在穩(wěn)定滲流的層流中，水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡構(gòu)成流線，各流線上測(cè)壓管水頭相同點(diǎn)的連線為等水位線或者等勢(shì)線，流線與等勢(shì)線組成的網(wǎng)狀圖形 4 反濾層由耐久的、能抗風(fēng)化的砂石料、非粘性土等組成的，一般為 2－ 3 層不同粒徑材料排列，且垂直于滲流方向的可以保證濾土排水的設(shè)施。最終達(dá)到土了土粒間有效應(yīng)力趨近于零，出現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為液化。 7 整體式閘底板當(dāng)閘墩與底板砌筑或澆筑成整體時(shí)，即整體式底板，底扳是閘室的基礎(chǔ)，起著傳遞荷載、防沖、防滲的作用 8 平壓管：為減小隧洞進(jìn)口檢修閘門(mén)的啟門(mén)力，應(yīng)在檢修閘門(mén)和工作閘門(mén)之間設(shè)置平壓管與水庫(kù)連通，開(kāi)啟檢修閘門(mén)前首先在兩道閘門(mén)中間充水，使檢修閘門(mén)在靜水中啟吊。水能資源總量位居世界第一。 依據(jù)：分等的依據(jù)是按工程規(guī)模、效益及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性進(jìn)行分等，分級(jí)的依據(jù)是按水工建筑物所屬的工程等別、及其在樞紐中的最重性進(jìn)行分級(jí)。 答： 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(duì)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 答：主要是按對(duì)水的作用分類。分析方法主要有：⑴物理模型試驗(yàn)法，含水力學(xué)模型試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)。 正確理解結(jié)構(gòu)功能函數(shù) Z=RS 的意義， Z0 安全嗎？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)。 9 泄水孔閘門(mén)布置①有壓 xsk 工作閘門(mén)布置在出口處，孔內(nèi)始終保持滿水有壓狀態(tài)，檢修閘門(mén)布置在有壓泄水孔的進(jìn)口處②無(wú)壓 xsk 工作閘門(mén)布置在深孔的進(jìn)口，泄水道內(nèi)始終保持無(wú)壓明流，檢修閘門(mén)布置在進(jìn)口壓力短管部分。 13 重力壩對(duì)地基的 要求①具有足夠的抗壓抗剪強(qiáng)度，以承受壩體的壓力②具有良好的整體性均勻性，滿足壩基的抗滑穩(wěn)定要求和減少不均勻沉降③具有足夠的抗?jié)B性和耐久性，滿足滲透穩(wěn)定要求和防止?jié)B水作用下的巖體變質(zhì)惡化。分為 6 個(gè)區(qū)：Ⅰ區(qū) — 上、下游水位以上壩體表層混凝土，其特點(diǎn)是受大氣影響；Ⅱ區(qū) — 上、下游水位變化區(qū)壩體表層混凝土，受水的作用也受大氣影響；Ⅲ區(qū) — 上、下游最低水位以下壩體表層混凝土Ⅳ區(qū) — 壩體基礎(chǔ)混凝土Ⅴ區(qū) — 壩體內(nèi)部混凝土Ⅵ區(qū) — 抗沖刷部位的混凝土 ？各適用于何種條件、有何特點(diǎn)？ （ 1）底流式消能 特點(diǎn)是：流態(tài)好、消能效果好、對(duì)地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)以及水流霧化很小。缺點(diǎn)：摻氣后，水體膨脹，增加水深從而加大工程投資；形成霧化 區(qū)等的不利之處。 答（見(jiàn)教材） 答深層抗滑穩(wěn)定計(jì)算方法類型分為： ⑴分區(qū)計(jì)算法，含①剩余推力法；②被動(dòng)抗力法；③等安全系數(shù)法⑵整體計(jì)算法。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。 答重力壩極限狀態(tài)設(shè)計(jì)包含①承載能力極限狀態(tài)；②正常使用極限狀態(tài)。開(kāi)敞溢流式的特點(diǎn)：①壩體不設(shè)胸墻，出流常為堰流；②孔口埋深淺，閘門(mén)水壓力較小，孔口尺寸可以較大，泄流量較大，超泄能力強(qiáng)；③可排泄冰凌和其 他漂浮物；④閘門(mén)于壩頂，易檢修；⑤應(yīng)用較廣泛。溢流壩設(shè)置邊墻的作用是起閘墩和分隔作用。 答①增大建筑物的瞬時(shí)荷載；②脈動(dòng)周期性引起的振動(dòng)可能對(duì)輕質(zhì)建筑造成振動(dòng)；③增加空蝕破壞的可能性。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。 答主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：鼻坎形式、鼻坎高程、反弧半徑、反弧挑角、挑距、沖刷坑深度 答溢流壩僅占河床一部分，出口水流于主流兩側(cè)形成回流，如兩側(cè)回流強(qiáng)度、大小不一致時(shí)，易將 主流壓向一側(cè)，形成折沖水流。 答固結(jié)灌漿的目的：增強(qiáng)基巖的整體性和強(qiáng)度，降低地基的透水性。陡傾角橫流走向斷層：選址應(yīng)避免，無(wú)法避免則加大砼塞。設(shè)縱縫的目的：適應(yīng)砼的澆筑能力；減少施工期的溫度應(yīng)力。防滲設(shè)施主要有：①砼防滲面板或防滲墻；②水泥砂漿勾縫的漿砌石防滲層；③鋼絲網(wǎng)水泥噴漿護(hù)面 答漿砌石重力壩的材料主要有石料和膠結(jié)材料，其中石料有塊石、粗料石、細(xì)料石等，膠結(jié)材料有水泥砂漿和小石子砂漿 (細(xì)骨料砼 )等。 支墩 壩的結(jié)構(gòu)形式：①大頭壩：支墩上游端兩側(cè)擴(kuò)大 ,形成懸臂大頭 ,大頭間緊貼擋水。 3 拱壩類型曲率分：?jiǎn)吻皦?；雙曲拱壩水平拱圈分：圓弧拱壩；多心拱壩；變曲率拱壩（橢圓拱壩，物線拱壩） 左右對(duì)稱的 V形河谷最宜發(fā)揮拱的作用 V形河谷靠近頂部雖然跨度較大但水壓強(qiáng)度小，因而厚度可較薄，在靠近底部水壓強(qiáng)度最大，但拱跨短，因而厚度仍可較薄，這樣整個(gè)壩體都可做得較薄，拱內(nèi)力主要是軸力，彎矩較小，因 此利用砼的抗壓能力大的特性將巨大的水平水壓力通過(guò)較薄的水平拱圈傳給兩岸山體。 11 拱壩壩肩穩(wěn)定分析常用方法剛體極限平衡法基本假定：①將滑移體視為剛體，不考慮各部分間的相對(duì)位移②只考慮滑移體上力的平衡，不考慮力矩的平衡③忽略拱壩的內(nèi)力重分布的作用，認(rèn)為作用在巖體上的力系為定值④達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，滑裂面上剪力方向?qū)⑴c滑移的方向平行，指向相反，數(shù)值達(dá)到極限值。 16 拱壩消能形式①跌流消能②挑流消能③底流消能 18 拱壩壩體分縫壩體不設(shè)永久性 橫縫，為便于施工期間混凝土散熱和降低收縮應(yīng)力，防止混凝土產(chǎn)生裂縫，需分段澆筑，各段之間應(yīng)設(shè)收縮縫，收縮縫有橫縫、縱縫。 答 V形河谷：最易發(fā)揮拱作用，底部水壓力大，但拱跨短，拱較薄。其特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便，上游面鉛直有利于布置泄、排水設(shè)施的控制設(shè)備。 答①凸點(diǎn)位置：最凸向上游點(diǎn)距壩頂?shù)母叨?；②凸度：凸點(diǎn)與壩軸線間的水平 距離與壩高的比