【正文】 墩依靠自重維持穩(wěn)定。 (2)按擋水面板的結(jié)構(gòu)：可分為連拱壩、平板壩和大頭壩三種，如圖 331?？辜魪?qiáng)度低。 ) 滲流方面。 ) 沖刷方面 沉降方面 其他方面：如冰的凍脹、地震作用等。 (2)適應(yīng)不同的地形、地質(zhì)、氣候條件。 (4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，便于管理、維修和加高、擴(kuò)建。 (2)施工導(dǎo)流不如混凝土壩方便。 (4)壩體斷面大，體積大，工程量也較大。 土石壩的防滲體分類 勻質(zhì)土壩、心墻壩、斜墻壩、斜心墻壩、多種土質(zhì)壩。降低浸潤線，增加下游壩坡的穩(wěn)定性。 土壩的防滲措施： 包括壩體、壩基及壩身與壩基、岸坡及其它連接建筑物連接處的防滲。 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。多用在較高的壩和石料比較豐富的地區(qū)。 地基處理目的：減少地基的滲流量并保證地基和壩體的抗?jié)B穩(wěn)定。 土石壩與混凝土建筑物的連接 ①插入式定義：從砼壩與土石壩的連接部位開始，砼壩的斷面逐漸縮小，最后成為砼心墻插入土壩心墻內(nèi)。 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。翼墻式連接是把連接處的混凝土邊墩或邊墻向上、下游延伸做成圓弧形或八字形翼墻， 第五章 水閘 水閘按任務(wù)類型基本分類 (1)進(jìn)水閘 (2)節(jié)制閘） (3)沖沙閘（ 4)分洪閘 (5)排水閘 (6)擋潮閘 (7)排冰閘 (8)船閘（專門建筑物）。 (一 ) 上游連接段 功用：引導(dǎo)水流平順、均勻地進(jìn)入閘室，同時(shí)起防沖、防滲、擋土作用。等。 結(jié)構(gòu)：閘室可通常為砼或鋼筋砼結(jié)構(gòu)。 組成：底板、閘墩、邊墩、閘門、胸墻 、工作橋 、交通橋 、啟閉機(jī) (13) (三 )下游連接段 功用：引導(dǎo)水流均勻擴(kuò)散，消能、防沖及安全排出流經(jīng)閘基和兩岸的滲流。 第六章 岸邊溢洪道 溢洪道的適用條件： ①攔河壩為土石壩。 ③河谷狹窄，布置溢洪道和壩后電站有矛盾，而河岸 又有適于修建溢洪道的條件時(shí)。 ⑤利用施工導(dǎo)流洞改建。 正槽溢洪道由引水渠（使水流平順地進(jìn)入控制段，改善堰身及泄槽的流態(tài)。）、泄水槽（泄槽段布置在溢流堰后，與出口消能段相接，將下泄洪水由水庫上游水位高程降到下游水位高程。）、消能段及尾水渠組成（ 將經(jīng)過消能后的水流，比較平穩(wěn)地泄入原河道。其中控制段、泄槽、消能段為主體。適用：地質(zhì)條件良好，岸坡巖體完整、穩(wěn)定、堅(jiān)固，坡度適宜，易于開挖平洞和豎井的情況?？煞譃榉忾]式和框架式兩類。 岸塔式 (岸墻式 )。 斜坡式。 組合式進(jìn)水口 壩式進(jìn)水口：它位于混凝土壩或河床式電站廠房的上游壩體內(nèi)，成為統(tǒng)一整體。 三、進(jìn)水口附屬構(gòu)造 水工隧洞進(jìn)口段包括：進(jìn)水喇叭口、閘門室、通氣孔、平壓管、漸變段等幾部分。作用：開啟閘門 (檢修閘門 )前向引水道充水，平衡閘門前后水壓，以便在靜水中開啟閘門，從而減小閘門起門力。 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。 無壓隧洞的斷面形式 (1)圓拱直墻形 (城門洞形 )：適用于地質(zhì)條件較好，垂直山巖壓力較大而無側(cè)向山巖壓力，或側(cè)向山巖壓力很小的情況。 (3)圓形：適用于地質(zhì)（圍巖條件）較差，且地下水壓力較大，掘進(jìn)機(jī)施工情況。 其他導(dǎo)流及泄洪建筑物 。兩者可單獨(dú)使用，也可聯(lián)合使用，還可附加鋼筋網(wǎng)。 通航建筑物： 船閘（利用閘室中水位的升降將船舶浮運(yùn)過壩，通航能力大，安全可靠）升船機(jī)（利用水力或者機(jī)械力垂直或斜面方向升降承船箱） 壓力管道按照布置方式 分為：明管、地下埋管、壩體壓力管道。結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、靈活性好，易于制作，無岔管，但造價(jià)高。 聯(lián)合供水：一根主管，向多臺(tái)機(jī)組供水。 適用：水頭高、流量小、引水道長(zhǎng)的地下埋管和明管。優(yōu)缺點(diǎn)介于單元供水及聯(lián)合供水之間。 第九章 渠首 以灌溉渠首工程為例，可分為無壩渠首、有壩渠首、水庫渠首及提水渠首等四種類型，而通常所說的灌溉渠首工程 為無壩渠首和有壩渠首。類型 (范圍 )：可分為水斗式（高水斗電站）、斜擊式（ 20m—300m）和雙擊式 斜擊式水輪機(jī) 由噴嘴出來射流，是沿著與轉(zhuǎn)輪平面成某一角度 (約為 176。 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。水流過程：高壓水流→噴管→轉(zhuǎn)輪 (或拆流板 )→機(jī)殼、引水板 →尾水槽。 反擊式水輪（ 。） 轉(zhuǎn)輪完全浸泡在水中。 當(dāng) Hmax≤ 40m，蝸殼用鋼筋砼澆筑，簡(jiǎn)稱砼蝸殼，斷面為梯形。 蝸殼進(jìn)口斷面：蝸殼進(jìn)口垂直水流方向，且延長(zhǎng)線通過機(jī)組軸心的斷面。 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，故又稱水泵水輪 機(jī)。 水電站廠房組成部分 廠區(qū)樞紐：主廠房、副廠房、主變壓器場(chǎng)、開關(guān)站、廠區(qū)交通、引水道、尾水道。 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。 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的？ 水工建筑物主要按什么分類？并簡(jiǎn)述其分類 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。 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。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(jī)、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。 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。 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？并詳述極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念和類型？ 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)：工程等別、作用、重要性；共分五級(jí)。計(jì)算方法見教材。 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。 作用效應(yīng)組合：①基本組合，②施工、檢修組合，③特殊組合。 極限狀態(tài)是指當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足設(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)。 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)已超過正常使用極限狀態(tài)，不能正常使用。 Z0 表示結(jié)構(gòu)抗力小于作用效應(yīng)，已不安全。可靠指標(biāo)越大越可靠。 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)。 簡(jiǎn)述深層抗滑穩(wěn)定的計(jì)算方法類型。 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。 簡(jiǎn)述重力壩易出現(xiàn)地震震害的位置和抗震措施。 簡(jiǎn)述溢流重力壩的基本要求。 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。 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。 壩身泄水孔進(jìn)口通常用什么 曲線？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。 基本剖面：三角形。 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。 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 （見教材） 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。 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。 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。 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。 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。 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。 ② 表面裂縫 溫度控制的措施主要有： ① 降低砼的入倉溫度 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，滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求的工程量最小的三角形。 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。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。 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。 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(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。 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。 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(duì)稱泄流。 答 因?yàn)?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(jì)的關(guān)鍵因素； ③ 單寬流量是影響壩下沖刷的 主要因素。 兩種孔口形式過流量的計(jì)算公式見教材。 溢流壩設(shè)置邊墻的作用是起閘墩和分隔作用。 空蝕：當(dāng)空氣泡進(jìn)行高壓區(qū)受壓而潰滅 ,因潰滅時(shí)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(shí)，壩面遭到破壞，這種現(xiàn)象稱為空蝕。