【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程： 水流→蝸殼→座環(huán) →導(dǎo)葉→轉(zhuǎn)輪→尾水管→下游。 反擊式水輪（ 。 、高達(dá) 200m。） 轉(zhuǎn)輪完全浸泡在水中。 蝸殼：使水流產(chǎn)生圓周運(yùn)動(dòng)，形成環(huán)流，根據(jù)作用水頭不同可選用混凝土和金屬蝸殼兩種。 當(dāng) Hmax≤ 40m，蝸殼用鋼筋砼澆筑，簡(jiǎn)稱(chēng)砼蝸殼，斷面為梯形。目前 Hmax可達(dá) 80m。 蝸殼進(jìn)口斷面：蝸殼進(jìn)口垂直水流方向，且延長(zhǎng)線(xiàn)通過(guò)機(jī)組軸心的斷面。 尾水管：引導(dǎo)水流進(jìn)入下游河道，并回收部分動(dòng)能和壓能。 可逆式水輪機(jī) 根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向的不同，可兼作水泵與水輪機(jī)使用，故又稱(chēng)水泵水輪 機(jī)。適用于抽水蓄能電站及潮汐電站。 水電站廠(chǎng)房組成部分 廠(chǎng)區(qū)樞紐：主廠(chǎng)房、副廠(chǎng)房、主變壓器場(chǎng)、開(kāi)關(guān)站、廠(chǎng)區(qū)交通、引水道、尾水道。 主廠(chǎng)房平面：主機(jī)房（房、間）、安裝房（裝機(jī)場(chǎng)）。 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。 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。 水工建筑物復(fù)習(xí)題 何為水利工程？何為水工建筑物？ 水利工程按承擔(dān)的任務(wù)和對(duì)水的作用是如何分類(lèi)的？ 水工建筑物主要按什么分類(lèi)？并簡(jiǎn)述其分類(lèi) 答： 水利工程：對(duì)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(lái)控制和調(diào)配江河湖海等水流而修建的建筑物。 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(lèi)。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(zhuān)門(mén)建筑物：電廠(chǎng)、船閘、升船機(jī)、魚(yú)道、筏道 ⑹整治建筑物：用來(lái)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)。 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。 簡(jiǎn)述水工建筑物作用效應(yīng)的分析方法。 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？ 建筑物設(shè)計(jì)安全儲(chǔ)備的表達(dá)形式有哪兩類(lèi)？并詳述極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念和類(lèi)型？ 正確理解結(jié)構(gòu)功能 函數(shù) Z=RS 的意義， Z0安全嗎？ 正確理解可靠指標(biāo)的含義，可靠指標(biāo)越大越可靠嗎？ 水工建筑物抗震設(shè)計(jì)含哪兩部分的內(nèi)容？ 答： 關(guān)鍵環(huán)節(jié)：規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作。 答： 依據(jù)：規(guī)模、效益、重要性；共分五等。 答： 依據(jù)：工程等別、作用、重要性；共分五級(jí)。 答： 主要荷在載有自重、水壓力（包含靜水壓力、動(dòng)水壓力、水重等）、波浪壓力、泥沙壓力、揚(yáng)壓力等。計(jì)算方法見(jiàn)教材。 答： 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)。 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(lèi)比法 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。 答： 設(shè)計(jì)安全儲(chǔ)備的表達(dá)形式有單一安全系數(shù)法和分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法兩類(lèi)。 極限狀態(tài)是指當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)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(jì)的類(lèi)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(qiáng)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(jī)動(dòng)體系 ,⑤結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生滲透失穩(wěn)等現(xiàn)象時(shí)，表明結(jié)構(gòu)已超過(guò)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(guān)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。 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。 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。 答： 主要包含：①抗震計(jì)算；②抗震工程措施。 第三章 重力壩的工作特點(diǎn)是什么？基本剖面是何形狀？一般采用什么材料？ 簡(jiǎn)述重力壩的優(yōu)缺點(diǎn)。 重力壩的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括哪幾個(gè)部分？ 簡(jiǎn)述重力壩失穩(wěn)破壞的機(jī)理？ 掌握單滑面的抗剪強(qiáng)度和抗剪斷公式。 簡(jiǎn)述深層抗滑穩(wěn)定的計(jì)算方法類(lèi)型。 岸坡壩段與河床壩段相比，抗滑穩(wěn)定有何特點(diǎn)？ 簡(jiǎn)述提高壩體抗滑穩(wěn)定的工程措施。 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(lèi)？ 簡(jiǎn)述溫度裂縫的類(lèi)型和溫度控制的措施。 重力壩最小剖面如何確定？常用剖面形態(tài)有哪幾類(lèi)？壩頂高程如何 確定？ 重力壩極限狀態(tài)設(shè)計(jì)分哪兩類(lèi)？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。 簡(jiǎn)述重力壩易出現(xiàn)地震震害的位置和抗震措施。 簡(jiǎn)述溢流重力壩的工作特點(diǎn)和類(lèi)型。 簡(jiǎn)述溢流重力壩的基本要求。 溢流重力壩孔口設(shè)計(jì)的影響因素有哪些？簡(jiǎn)述孔口形式類(lèi)型及其特點(diǎn)。 溢流重力壩通常設(shè)計(jì)成等同的奇數(shù)孔，為什么？ 為什么說(shuō)單寬流量是溢 流重力壩設(shè)計(jì)中很主要的控制性指標(biāo)？ 簡(jiǎn)述孔口尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素。掌握兩種孔口形式過(guò)流量的計(jì)算公式。 為何閘墩上游端需做成圓弧形或流線(xiàn)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(xiàn)？ 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。 護(hù)坦的主要作用是什么？穩(wěn)定驗(yàn)算主要驗(yàn)算其什么內(nèi)容？ 挑流消能工的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有哪些？ 折沖水流是如何形成的？ 簡(jiǎn)述壩身泄水孔的作用和特點(diǎn)及其分類(lèi)。 壩身泄水孔進(jìn)口通常用什么 曲線(xiàn)？為何需設(shè)平壓管和通氣孔？ 重力壩地基處理的作用是什么？它主要包括哪些內(nèi)容？ 壩基固結(jié)灌漿和帷幕灌漿的目的是什么？灌漿一般布置何處？ 壩基排水主要采用什么措施？其目的是什么？ 陡、緩傾角順流方向斷層通常采用什么措施處理？橫流方向斷層又如何？ 壩基軟弱夾層有何害處？一般采用什么方法處理？ 水工混凝土一般應(yīng)滿(mǎn)足哪些性能的要求？其材料組成有哪幾種？ 混凝土重力壩為何要分區(qū)？分縫的類(lèi)型和 目的是什么？ 重力壩為何需設(shè)廊道系統(tǒng)？ 何為碾壓混凝土重力壩？與常態(tài)混凝土相比它有何優(yōu)點(diǎn)？ 簡(jiǎn)述漿砌石重力壩的優(yōu)缺點(diǎn)，其防滲設(shè)施有哪些？ 漿砌石重力壩主要有哪些材料？ 何為寬縫重力壩？并簡(jiǎn)述其優(yōu)缺點(diǎn) ? 何為空腹重力壩？并簡(jiǎn)述其優(yōu)缺點(diǎn) ? 何為支墩壩？并簡(jiǎn)述其結(jié)構(gòu)形式 ? 簡(jiǎn)述大頭壩的頭部和支墩形式。 第三章 答 重力壩的工作特點(diǎn)：①主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力滿(mǎn) 足穩(wěn)定要求；②依靠壩體自重產(chǎn)生的壓應(yīng)力來(lái)抵消水壓力產(chǎn)生的拉應(yīng)力。 基本剖面：三角形。 材料：混凝土和漿砌石。 答 優(yōu)點(diǎn)：①安全可靠；②對(duì)地形、地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)；③樞紐泄洪問(wèn)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(diǎn)：①耗材多；②材料強(qiáng)度未充分發(fā)揮；③壩底揚(yáng)壓力大；④施工溫度控制嚴(yán)格。 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)。 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)。 答 （見(jiàn)教材） 答 深層抗滑穩(wěn)定計(jì)算方法類(lèi)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。 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(dòng)的雙重趨勢(shì)，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(kāi)挖輪廓線(xiàn) ③設(shè)置齒墻：齒墻阻斷軟弱面，改變滑動(dòng)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(qiáng)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 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。 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。 答 除主要荷載以外，對(duì)壩體應(yīng)力的影響還有如下影響： ⑴地基變形模量對(duì)壩體應(yīng)力的影響 ⑵壩體混凝土分區(qū)對(duì)壩體應(yīng)力的影響 ⑶縱縫 對(duì)壩體應(yīng)力的影響 ⑷分期施工對(duì)壩體應(yīng)力的影響 ⑸溫度變化及施工過(guò)程對(duì)壩體應(yīng)力的影響 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(gè)階段。 水熱化溫升是指最高溫度與入倉(cāng)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(lèi)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(cāng)溫度 Tj ② 降低砼的水熱化溫升 Tr ③ 加強(qiáng)砼表面的養(yǎng)護(hù) 答 重 力壩最小剖面確定：根據(jù)自重、上游靜水壓力 (庫(kù)水位與壩頂平 ,通常是校核洪水位 )和揚(yáng)壓力三項(xiàng)主荷載作用下，滿(mǎn)足穩(wěn)定和強(qiáng)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(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(xiàn)距靜水面高度和安全加高三部分。 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)。其中承載能力極限狀態(tài)需驗(yàn)算壩基面或深層抗滑穩(wěn)定和壩趾抗壓強(qiáng)度，正常使用極限狀態(tài)需驗(yàn)算壩踵不出 現(xiàn)拉應(yīng)力。 答 見(jiàn)作業(yè) 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(kuò)展延伸； ③ 孔口及廊道附近易開(kāi)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(qiáng)接觸面的結(jié)合； ② 加強(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)：將規(guī)劃庫(kù)容不能容納的洪水經(jīng)由壩頂泄向下游，以滿(mǎn)足防洪和大壩安全要求。 類(lèi)型： ① 開(kāi)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(dòng) , 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(yùn)行； ⑤ 有靈活控制下泄水流的設(shè)備。 答 影響因素主要有 ① 洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； ② 下游防洪要求； ③ 庫(kù)水位壅高限制； ④ 洪水預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度； ⑤ 泄水方式； ⑥ 地形、地質(zhì)條件。 孔口形式類(lèi)型：