【正文】 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。 簡(jiǎn)述反濾層的類型 ，其顆粒大小隨水流方向的變化如何？ 簡(jiǎn)述土石壩裂縫類型和成因。 通常選用的土石壩壩坡坡度是多少？ 土石壩滲流分析的主要內(nèi)容包括哪三項(xiàng)？分析的目的是什么？ 簡(jiǎn)述土石壩滲流的特性。 防沖措施：一般在下游需設(shè)護(hù)坦、護(hù)坡、二道壩等防沖措施。 答 壩身泄水方式有：自由跌流式、鼻坎挑流式、滑雪道式、壩身泄水孔四種。 答 應(yīng)力分析方法共有五種 ⑴ 純拱法； ⑵ 拱梁分載法； ⑶ 有限元法； ⑷ 殼體理論計(jì)算方法； ⑸ 結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)。 溫降對(duì)壩體應(yīng)力不利：溫降時(shí)，軸線收縮，壩體下移，產(chǎn)生的彎矩和剪力與水壓作用相同，與軸力相反。 答 拱壩主要有單曲拱和雙曲拱兩種形式。 簡(jiǎn)述拱壩設(shè)置重力墩的目的。 ③ 平板壩：由平面板簡(jiǎn)支在支墩上擋水。 答 寬縫重力壩的優(yōu)點(diǎn)： ① 滲透壓力顯著降低，作用面積也減小 ； ② 壩體砼方量較實(shí)體壩少 10～ 20％； ③ 增加了壩體的側(cè)向散熱，加快了散熱進(jìn)程；④ 便于觀測(cè)、檢查和維修。水平施工縫的目的：適應(yīng)砼的澆筑能力；減少施工期的溫度應(yīng)力 答 為了滿足灌漿、排水、觀測(cè)、檢查、交通等要求，需在壩體內(nèi)布置各種不同作用的廊道，且相互連通，形成廊道系統(tǒng)。 處理方法： ① 對(duì)于淺埋夾層采 用明挖換基，即挖去夾層回填砼的方法； ② 對(duì)于埋深較淺的深埋夾層可采用壩踵做砼深齒墻以切斷夾層的方法；③ 對(duì)于埋深較深的深埋夾層可采用于夾層做砼塞、壩趾后設(shè)深齒墻、壩趾下游巖體埋設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索等措施。 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。 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。 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 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。 溢流壩設(shè)置邊墻的作用是起閘墩和分隔作用。 孔口形式類型： ① 開敞溢流式； ② 大孔口溢流式 開敞溢流式的特點(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 閘門于壩頂，易檢修； ⑤ 應(yīng)用較廣泛。 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。 ⑦預(yù)加應(yīng)力措施 答 重力壩應(yīng)力分析的方法主要有：⑴模型試驗(yàn)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。 答 主要包括①剖面設(shè)計(jì)②穩(wěn)定分析③應(yīng)力分析④構(gòu)造設(shè)計(jì)⑤地基處理⑥泄洪設(shè)計(jì)⑦監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)。 為何閘墩上游端需做成圓弧形或流線型？溢流壩設(shè)置邊墻的作用是什么？ 簡(jiǎn)述空化和空蝕的概念，流速大于多少時(shí)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(shí)會(huì)發(fā)生空蝕現(xiàn)象嗎？ 摻氣雖然可減少空蝕，但也存在什么不利之處？ 水流脈動(dòng)對(duì)溢流壩有什么害處？ 溢流面體形包括哪三段？上游第一段 一般采用什么曲線？ 消能工的原理是什么 ?能量轉(zhuǎn)換的途徑有哪些 ?輔助消能工主要有哪幾種 ? 詳述泄水重力壩消能工的主要形式和原理？ 簡(jiǎn)述底流消能的特點(diǎn)及其與下游水流的銜接形式、形成消力池的主要措施。 簡(jiǎn)述重力壩應(yīng)力分析的方法，掌握重力壩水平截面邊緣應(yīng)力的計(jì)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(jì)算的應(yīng)力？ 除主要荷載以外，對(duì)壩體應(yīng)力的影響還有哪些因素？ 簡(jiǎn)述壩體溫度變化的階段？何為水熱化溫升和溫度回降值？ 施工期溫度引起的應(yīng)力主要有哪兩類？ 簡(jiǎn)述溫度裂縫的類型和溫度控制的措施。 Z0 表示結(jié)構(gòu)抗力小于作用效應(yīng)，已不安全。 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(yàn)類比法 答： 工作狀況：①持久狀況，②短暫狀況，③偶然狀況。 水利樞紐分等的依據(jù)是什么？共分為幾等？ 水工建筑物分級(jí)的依據(jù)是什么？共分為幾級(jí)？ 水工建筑物承受的主要荷載有哪些？并掌握自重、靜水壓力、揚(yáng)壓力的計(jì)算方法。 ZZ440 LH 430：表示軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)，型號(hào) 440，立軸，混凝土蝸殼，轉(zhuǎn)輪直徑 430cm。 當(dāng) Hmax≤ 40m，蝸殼用鋼筋砼澆筑，簡(jiǎn)稱砼蝸殼，斷面為梯形。 雙擊式水輪機(jī) 由噴嘴出來的射流首先從轉(zhuǎn)輪外緣沖擊葉片，接著水流又自內(nèi)緣再一次沖擊葉片。 適用：水頭高、流量小、引水道長(zhǎng)的地下埋管和明管。兩者可單獨(dú)使用，也可聯(lián)合使用，還可附加鋼筋網(wǎng)。 攔污柵：防止有害污物及漂浮物進(jìn)入進(jìn)水口，影響過水能力。 斜坡式。其中控制段、泄槽、消能段為主體。 ⑤利用施工導(dǎo)流洞改建。 結(jié)構(gòu)：閘室可通常為砼或鋼筋砼結(jié)構(gòu)。 ②側(cè)墻式土石壩與溢流壩、溢洪道，水閘或船閘連接時(shí)，一般采用側(cè)墻式連接型式。 土石壩基本設(shè)計(jì)步驟 土石壩排水體類型、特點(diǎn) 土石壩壩身排水方式，各自使用條件 1. 貼坡排水 (表層排水 ) 一般適用于中小型工程且下游無水的均質(zhì)壩和浸潤線較低的心墻、斜墻壩。 (4)壩體斷面大，體積大，工程量也較大。 ) 沖刷方面 沉降方面 其他方面：如冰的凍脹、地震作用等。擋水面板支承在支墩上，庫水壓力通過擋水面板和支墩傳給地基，支墩依靠自重維持穩(wěn)定。要求基巖良好，單寬流量較小，因水舌在壩壩腳附近，須設(shè)防護(hù)設(shè)施，堰頂可設(shè)或不設(shè)閘門。 拱壩封拱溫度及封拱時(shí)機(jī)的 選擇 一、拱壩運(yùn)行期溫度荷載＝運(yùn)行期壩體溫度－封拱溫度。壩體不設(shè)永久性伸縮縫，溫度變化對(duì)其穩(wěn)定性影響較大。反弧半徑可取 R=(6～ 10)h。 (2)通倉澆筑 水平施工縫 ：是上下新老層混凝土澆筑塊 之間的施工接縫，為臨時(shí)縫。 應(yīng)設(shè)止水 ：材料為金屬，橡膠、塑料、瀝青及鋼 筋等。采用冷卻水管；減少澆筑 層厚度；延長(zhǎng)澆筑塊之間的間歇時(shí)間；在混凝土中埋大塊石等。選用各區(qū)砼時(shí)，應(yīng)注意： （ 1）盡量減小整個(gè)樞紐中不同砼標(biāo)號(hào)的類別，便于施工。 (二 )壩體混凝土的分區(qū) Ⅰ區(qū) —為上、下游最高水位以上壩體外部表面混凝土。 強(qiáng)度等級(jí) 齡期涵義：如某混凝土齡期為 90 天？ 是試塊做好后保存 90 天后再進(jìn)行抗拉、壓試驗(yàn)確定其強(qiáng)度。 (3)按高程：中孔、底孔。但沖刷嚴(yán)重，尾水波動(dòng)大、霧化大。 正常蓄水位 +Δ h 設(shè) 校核洪水位 +Δ h 校 Δ h＝ 2hl+h0+hc 其中Δ h 由波浪爬高及安全超高等組成，為壩頂或壩頂上游防浪墻頂應(yīng)超出水 庫靜水位的高度。 缺點(diǎn) ①剖面尺寸大，水泥石料等用量多。按 壩頂是否泄水 ：分為溢流重力壩和非溢流重力壩段。 主要建筑物：失事后將造成下游災(zāi)害或嚴(yán)重影響工程效益。 發(fā)電廠房及附屬建筑物：廠房、變電站、開關(guān)站等。如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸管、輸水涵洞等。 (2)穩(wěn)定性及控制強(qiáng)度：如建筑物的抗滑穩(wěn)定、強(qiáng)度安全系數(shù)，砼材料的變形及裂縫的控制要求等。）、潮汐式開發(fā)、梯級(jí)開發(fā)、 潮汐電站是利用漲潮和退潮時(shí)所形成的水頭發(fā)電的電站，分為單庫單向（退潮時(shí)發(fā)電）、單庫雙向和雙庫連續(xù)（一高一低兩個(gè)水庫，單向發(fā)電）三種潮汐水電站。 (2)公元前 485 年－ 1293 年：縱貫我國南北的京杭大運(yùn)河，長(zhǎng) 1794km，為世界最長(zhǎng)。 缺點(diǎn) ：①所處地理位置給建設(shè)及輸電帶來困難；②工程量大，工期長(zhǎng)；③造成水庫淹沒，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境有不利影響。著重關(guān)注水土保持。 電大《水工建筑物》期末重點(diǎn)考試小抄 (最新打印版 ) 第一章 水利事業(yè)與水工建筑物 理論蘊(yùn)藏量： 億 kW；技術(shù)可開發(fā)量： 億 kW；經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量： 億 kW。建立洪水預(yù)報(bào)、預(yù)警系統(tǒng)和洪水保險(xiǎn)制度。 庫區(qū)：淹沒、滑坡坍岸、水庫淤積、生態(tài)變化、水溫變化、水質(zhì)變化、氣象變化、誘發(fā)地震、衛(wèi)生條件惡化。 (3)公元前 256－前 251 年：四川都江堰水利工程，利用魚嘴分洪、飛沙堰泄洪排沙、寶瓶口引水，是世界上現(xiàn)存最長(zhǎng)的無壩引水工程，至今仍在使用。 梯級(jí)開發(fā)如在一條河流下游建一個(gè)高壩大庫，庫區(qū)淹沒損失太大或經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平有限，故可修多個(gè)較低的壩形成一系列的較小的水庫。 (3)建筑材料的選用：如不同級(jí)別的水工建筑物中選用材料的品種、質(zhì)量、標(biāo)號(hào)及耐久性等。 (4)取水建筑物：系輸水建筑物的首部建筑，用來從水庫或河道去睡，滿足灌溉、發(fā)電，給水的用水要求。 (2)水運(yùn)建筑物：如船閘、升船機(jī)、過木道等。 次要建筑物：失事后不致造成下游災(zāi)害或?qū)こ绦б嬗绊懖淮蟛⒁子谛迯?fù)的建筑物。按 筑壩材料 ：分為砼和漿砌石重力壩。②壩體應(yīng)力較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮。 （四）壩坡設(shè)計(jì)： 下游坡比一般為 m=；上游坡比一般為 n=；且壩底寬約為壩高的 倍。 適用 ：基巖比較堅(jiān)固的中、高水頭壩。 有壓泄水孔 工作閘門布置在下游出口處，進(jìn)口處設(shè)置事故檢修閘門。 混凝土標(biāo)號(hào)：如 C10？ 標(biāo)準(zhǔn)立方體混凝土的極限抗壓強(qiáng)度為 10MPa。在寒冷地區(qū)多采用厚 2m3m 的抗凍混凝土，一般用 C15。 （ 2）相鄰區(qū)的強(qiáng)度等級(jí)相差不宜超過兩級(jí)；同一澆筑塊中砼的標(biāo)號(hào)也不得超過兩種。 。（ 2）臨時(shí)性橫縫：施工期起沉降及溫度縫的作用，后將其回填灌漿而使相鄰壩段形成整體 。在接近基巖面附近用 的薄層澆筑，以便通過表面散熱。其中 h 為校核洪水閘門全開時(shí)反弧處的水深，流速越大， R越大。 河谷的寬比與拱壩厚高比的關(guān)系 寬高比：河谷寬度 L 與壩高 H 的比值。二 、封拱溫度 ：即拱壩灌漿封拱時(shí)的溫度。 (2)鼻坎挑流式： 應(yīng)用比較廣泛。 支墩壩的類型 (1)按溢流方式：可分為非溢流和溢流兩種。 優(yōu)缺點(diǎn) 土石壩的優(yōu)點(diǎn) (1)可以就地取材，節(jié)省大量水泥、木材和鋼材，減少運(yùn)輸量，降低造價(jià)，比其他壩型經(jīng)濟(jì)。 管涌：在一定滲流作用下，土體中的細(xì)顆粒沿骨架顆粒所形成的孔隙管道移動(dòng)或被滲流帶走的現(xiàn)象稱為管涌，發(fā)生于 無粘性土中 （沙礫料）。 2. 堆石棱體排水 但需要的塊石較多，造價(jià)較高，且與壩體施上有干擾，檢修較困難。側(cè)墻式包括重力 墩式和翼墻式等。小型水閘有些部分可采用漿砌石。 正槽溢洪道 是以面向水庫上游的寬頂堰或?qū)嵱醚咦饕缌骺刂蒲叩膲瓮獗砜滓绾榈馈? 第六章 水工隧洞 進(jìn)水口建筑物 一、無壓進(jìn)水口 二、有壓進(jìn)水口 (深孔式進(jìn)水口建筑 ) 豎井式進(jìn)水口。適用：岸坡地形地質(zhì)條件適合的中小型工程或僅安裝檢修閘門的進(jìn)水口，要求 較為完 整的巖坡 。 水工 隧洞的 洞身段斷面型式 有壓隧洞的斷面型式 一般采用圓形，在圍巖較好，內(nèi)水壓力不大時(shí)，為了施工方便，也可采用無壓隧洞常用的斷面形式 (城門洞形、馬蹄形等 )。 噴錨支護(hù)的基本類型 1)錨桿支護(hù) (節(jié)理發(fā)育的圍巖常采用 )2)噴混凝土支護(hù) 3)噴混凝土 +錨桿支護(hù) 4)噴混凝土 +錨桿 +鋼筋網(wǎng)支護(hù) 地下埋管施工過程 ：開挖巖洞（清理石渣、支護(hù)）、安裝鋼管、回填混凝土、回填灌漿（之后 14 天后進(jìn)行）、固結(jié)灌漿（接縫灌漿于固結(jié)灌漿 14天后進(jìn)行）降低施工縫、降低鋼筋厚度。 分組供水：設(shè)多根主管，每根主管向數(shù)臺(tái)機(jī)組供水。 水斗式水輪機(jī) 組成：噴管、折流板、轉(zhuǎn)輪、機(jī)殼、尾水槽等。目前 Hmax可達(dá) 80m。 2CJ30—W— 120/(2 10)：表示一根軸上有兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的水斗式水輪機(jī)，轉(zhuǎn)輪型號(hào)為 30，臥軸，轉(zhuǎn)輪直徑為 120cm，每個(gè)轉(zhuǎn)輪上有兩個(gè)噴嘴，射流直徑為 10cm。 簡(jiǎn)述水工建筑物作用效應(yīng)的分析方法。 作用效應(yīng)：①永久作用，②可變作用，③偶然作用。 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。 重力壩最小剖面如何確定？常用剖面形態(tài)有哪幾類？壩頂高程如何 確定？ 重力壩極限狀態(tài)設(shè)計(jì)分哪兩類？其驗(yàn)算的主要內(nèi)容是什么？ 掌握重力壩在水壓力 ,水重 ,揚(yáng)壓力 ,自重荷載下的邊緣應(yīng)力和抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算。 護(hù)坦的主要作用是什么？穩(wěn)定驗(yàn)算主要驗(yàn)算其