水利水電工程建筑物期末答案

/簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述水工建筑物的特點(diǎn)。答：水利工程的水利水電工程建筑物和一般的工業(yè)和民用建筑物相比，除了工程量大、投資多、工期長(zhǎng)之外，還具有以下幾方面的特點(diǎn)：⑴工作條件的困難性；⑵設(shè)計(jì)選型的獨(dú)特性；⑶施工建立的艱難性；⑷工程效益的顯著性；⑸環(huán)境影響的多面性；⑹失事后的嚴(yán)峻性。何為水利樞紐?何為水工建筑物?答：為了達(dá)到防洪、澆灌、發(fā)電、供水等目的，須要修建各種不同類型的建筑物，用來(lái)限制和支配水流，這些建筑物統(tǒng)稱為水工建筑物。集中建立的幾種水工建筑物協(xié)作運(yùn)用，形成一個(gè)有機(jī)的綜合體，稱為水利樞紐。水工建筑物按其作用分為哪幾種類型?答：⑴擋水建筑物；⑵泄水建筑物；⑶輸水建筑物；⑷?。ㄒ┧ㄖ?；⑸整治建筑物；⑹特地建筑物。水利水電工程建設(shè)程序一般分為幾個(gè)階段？答：水利工程建設(shè)程序一般分為：項(xiàng)目建議書、可行性探討報(bào)告、初步設(shè)計(jì)、施工準(zhǔn)備（包括招標(biāo)設(shè)計(jì)）、建設(shè)實(shí)施、生產(chǎn)準(zhǔn)備、竣工驗(yàn)收、后評(píng)價(jià)等階段。5．為什么要對(duì)水利樞紐及水工建筑物進(jìn)行分等分級(jí)？如何進(jìn)行分等分級(jí)？答：水利工程建設(shè)應(yīng)高度重視工程平安問題，但是由于工程規(guī)模不同，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的影響程度也不同，過分地強(qiáng)調(diào)工程平安，勢(shì)必加大工程投資，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此必需妥當(dāng)解決工程平安和經(jīng)濟(jì)之間的沖突。為使工程的平安牢靠性和其造價(jià)的經(jīng)濟(jì)合理性恰當(dāng)?shù)亟y(tǒng)一起來(lái)，水利樞紐及其組成的建筑物要進(jìn)行分等分級(jí)。即首先按水利樞紐工程的規(guī)模、效益及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用進(jìn)行分等，然后再對(duì)各組成建筑物按其所屬樞紐的等別、建筑物在樞紐中所起的作用和重要性進(jìn)行分級(jí)。水利水電樞紐工程按其規(guī)模、效益和在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性分為五等；樞紐中的水工建筑物按其所屬樞紐工程的等別及其在工程中的作用和重要性分為五等。1.提高重力壩抗滑穩(wěn)定的工程措施有那些？⑴利用水重；⑵將壩基面開挖成傾向上游的余面，借以增加抗滑力，提高穩(wěn)定性；⑶設(shè)置齒墻；⑷抽水措施；⑸加固地基；⑹橫縫灌漿；⑺預(yù)應(yīng)力錨固措施。2．重力壩應(yīng)力分析中材料力學(xué)法的基本假設(shè)有那些？⑴壩體混凝土為均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的彈性材料；⑵視壩段為固接于地基上的懸臂梁，不考慮地基變形對(duì)壩體應(yīng)力的影響，并認(rèn)為各壩段獨(dú)立工作，橫縫不傳力；⑶假定壩體水平截面上的正應(yīng)力σy按直線分布，不考慮廊道等對(duì)壩體應(yīng)力的影響。3．簡(jiǎn)述重力壩剖面設(shè)計(jì)包括的主要工作內(nèi)容。⑴擬定剖面尺寸；⑵穩(wěn)定分析；⑶應(yīng)力分析；⑷確定設(shè)計(jì)剖面；⑸構(gòu)造設(shè)計(jì)；⑹地基處理。4．重力壩地基處理時(shí)，進(jìn)行帷幕灌漿和固結(jié)灌漿的作用是什么?固結(jié)灌漿的目的是提高基巖的整體性和強(qiáng)度；降低地基的透水性。帷幕灌漿的目的是降低壩底滲透壓力；防止壩基內(nèi)產(chǎn)朝氣械或化學(xué)管涌；削減壩基和繞壩滲透流量。1.拱壩的工作原理和重力壩有何不同？拱壩是固接于基巖的空間殼體結(jié)構(gòu)，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈豎直的或向上游凸出的曲線形，壩體結(jié)構(gòu)既有拱作用又有梁作用，其所承受的水平荷載大部分通過拱的作用傳給兩岸巖體，小部分通過梁的作用傳至壩底基巖，壩體的穩(wěn)定主要依靠?jī)砂豆岸藥r體來(lái)支承，并不是靠壩體自重來(lái)維持，是一種經(jīng)濟(jì)和平安性均很優(yōu)越的壩型。和其他壩型比較，具有如下一些特點(diǎn)：⑴利用拱結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，充分利用材料強(qiáng)度。⑵利用兩岸巖體維持穩(wěn)定。⑶超載實(shí)力強(qiáng)，平安度高。⑷抗震性能好。⑸荷載特點(diǎn)。⑹壩身泄流布置困難。2.溫度荷載對(duì)拱壩的應(yīng)力和穩(wěn)定有何影響？拱壩是高次超靜定結(jié)構(gòu)，溫度變更對(duì)壩體變形和應(yīng)力都有較大影響。溫度荷載的大小和封拱溫度有關(guān)，封拱溫度的凹凸對(duì)溫度荷載的影響很大。封拱前拱壩的溫度應(yīng)力問題屬于單獨(dú)澆注塊的溫度問題，和重力壩相同；封拱后，拱壩形成整體，當(dāng)壩體溫度高于封拱的溫度時(shí)，即溫度上升，拱圈伸長(zhǎng)并向上游位移，由此產(chǎn)生的彎矩、剪力的方向和庫(kù)水位產(chǎn)生的相反，但軸力方向相同。當(dāng)壩體溫度低于封拱溫度時(shí)，即溫度降低，拱圈收縮并向下游位移，由此產(chǎn)生的彎矩、剪力的方向和庫(kù)水位產(chǎn)生的相同，但軸力方向相反。因此一般狀況下，溫降對(duì)壩體應(yīng)力不利，溫升對(duì)壩肩穩(wěn)定不利。3.拱壩應(yīng)力分析中拱梁分載法的基本原理是什么？拱梁分載法是當(dāng)前用于拱壩應(yīng)力分析的基本方法，它把拱壩看成由一系列水平拱圈和鉛直梁所組成，荷載由拱和梁共同擔(dān)當(dāng)，各擔(dān)當(dāng)多少荷載由拱梁交點(diǎn)處變位一樣條件確定。荷載支配后，梁按靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)力，拱按純拱法計(jì)算應(yīng)力。確定拱梁荷載支配的方法可以用試載法，也可以用計(jì)算機(jī)求解聯(lián)立方程組代替試算。4.河谷形態(tài)對(duì)拱壩體型設(shè)計(jì)的影響如何？河谷的斷面形態(tài)是影響拱壩體型及其經(jīng)濟(jì)性的重要因素，不同河谷即使具有同一寬高比，斷面形態(tài)也可能相差很大。對(duì)兩岸對(duì)稱的V形河谷，靠近底部靜水壓強(qiáng)雖大，但拱跨較短，所以底拱厚度仍可較??；對(duì)U形河谷，由于拱圈跨度自上而下幾乎不變，為反抗隨深度而增加的水壓力，需增加壩體厚度，故壩體需做得厚些。梯形河谷介于V形和U形兩者之間。1.什么叫土石壩的滲透變形？防止?jié)B透變形的工程措施有哪些？在滲透水流的物理或化學(xué)作用下，導(dǎo)致土石壩壩身及地基中的土體顆粒流失，土壤發(fā)生局部破壞，稱為滲透變形。防止?jié)B透變形常用的工程措施有：⑴實(shí)行水平或垂直防滲措施，以便盡可能地延長(zhǎng)滲徑，達(dá)到降低滲透坡降的目的。⑵實(shí)行排水減壓措施，以降低壩體浸潤(rùn)線和下游滲流出口處的滲透壓力。⑶對(duì)可能發(fā)生管涌的部位，需設(shè)置反濾層，攔截可能被滲流帶走的細(xì)顆粒；對(duì)下游可能產(chǎn)生流土的部位，可以設(shè)置蓋重以增加土體抗拒滲透變形的實(shí)力。2.為何土石壩穩(wěn)定分析只進(jìn)行局部穩(wěn)定驗(yàn)算，而不進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算？土石壩失穩(wěn)的緣由有哪些？土石壩的上下游壩坡較緩，剖面尺寸較在，一般不會(huì)產(chǎn)生整體水平滑動(dòng)。由于土石壩的材料是散粒體，其抗剪強(qiáng)度較低，當(dāng)壩體或壩基材料的抗剪強(qiáng)度不足時(shí)，有可能發(fā)生壩體或壩體連同壩基的塌滑失穩(wěn)；另外，當(dāng)壩基內(nèi)有軟弱夾層時(shí)，也可能發(fā)生塑性流淌，影響壩體的穩(wěn)定。3．土石壩常見的滑動(dòng)破壞型式有哪些？各發(fā)生和什么狀況？土石壩滑坡的形式和壩體結(jié)構(gòu)、筑壩材料、地基性質(zhì)以及壩體工作條件等密切相關(guān)，常見的滑動(dòng)破壞面形態(tài)有：⑴曲線滑動(dòng)面。當(dāng)滑動(dòng)面通過黏性土部位時(shí)，其形態(tài)通常為一頂部陡而底部漸緩的曲面，在穩(wěn)定分析中多以圓弧代替。⑵折線滑動(dòng)。多發(fā)生在非黏性土的壩坡中，如薄心墻壩、斜墻壩；當(dāng)壩坡部分浸水，則常近于折線的滑動(dòng)面，折點(diǎn)一般在水面旁邊。⑶復(fù)合式滑動(dòng)面。厚心墻壩或由黏土及非黏性土構(gòu)成的多種土質(zhì)壩形成復(fù)合滑動(dòng)面。當(dāng)壩基內(nèi)有軟弱夾層時(shí)，因其抗剪強(qiáng)度低，滑動(dòng)面不再往下深切，而是沿該夾層開成曲、直面組合的復(fù)合滑動(dòng)面。4．簡(jiǎn)述砂礫石地基處理的目的及防滲措施。對(duì)砂卵石地基的處理主要是解決防滲問題，通過實(shí)行“上堵”、“下排”相結(jié)合的措施，達(dá)到限制地基滲流的目的。土石壩滲流限制的基本方式有垂直防滲（明挖回填截水槽、混凝土防滲墻、灌漿帷幕、高壓噴射灌漿）、水平防滲（防滲鋪蓋）和排水減壓等。1.溢流壩孔口設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有哪些?溢流壩孔口尺寸設(shè)計(jì)的擬定包括泄前緣總寬度、堰頂高程以及孔口數(shù)目和尺寸。設(shè)計(jì)時(shí)一般先選定泄水方式，再依據(jù)泄流量和允許單寬流量，以及閘門形式及運(yùn)用要求等因素，通過水庫(kù)的調(diào)洪計(jì)算、水力計(jì)算，求出各泄水布置方案的防洪庫(kù)容及水位，設(shè)計(jì)和校核洪水位相應(yīng)的下泄流量等，進(jìn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選出最優(yōu)方案。2．溢流壩常用的消能方式有哪些?適用條件如何?⑴挑流式消能：一般適用于基巖比較堅(jiān)實(shí)的高壩或中壩，低壩需經(jīng)論證才能運(yùn)用。⑵底流式消能：適用于中、低壩或基巖較軟弱的河道，高壩接受底流消能需經(jīng)論證。⑶面流式消能：適用于水頭較小的中、低壩，要求下游水位穩(wěn)定，尾水較深，河道順直，河床和河岸在確定范圍內(nèi)有較高抗沖實(shí)力，可排漂和排冰。⑷消力戽消能：適用于尾水較深（通常大于躍后水深），變幅較小，無(wú)航運(yùn)要求且下游河床和兩岸有確定抗沖實(shí)力的狀況。⑸聯(lián)合消能：適用于泄流量大，河床相對(duì)狹窄，下游地質(zhì)條件差的高、中壩或單一消能形式經(jīng)濟(jì)合理性差的狀況。3.拱壩壩身泄水的方式有哪些？其適用條件如何？⑴有壓泄水孔：工作閘門布置在出口，門后為大氣，可以部分開啟；出口高程較低，作用水頭較大，斷面尺寸較小。缺點(diǎn)是閘門關(guān)閉時(shí)，孔內(nèi)承受較大的內(nèi)水壓力，對(duì)壩體應(yīng)力和防滲都不利，常需鋼板襯砌。因此常在進(jìn)口處設(shè)置事故檢修閘門，平常兼用來(lái)?yè)跛＂茻o(wú)壓泄水孔：工作閘門布置在進(jìn)口，為了形成無(wú)壓水流，需在閘門后將斷面頂部上升。閘門可以部分開啟，閘門關(guān)閉后孔道內(nèi)無(wú)水。明流段可不用鋼板襯砌，施工簡(jiǎn)便，干擾少，有利于加快施工進(jìn)度，和有壓泄水孔相比，對(duì)壩體減弱較大。4．簡(jiǎn)述水閘底板的型式和作用。依據(jù)閘墩和底板的連接方式，閘底板可分為整體式和分別式兩種。整體式底板具有將結(jié)構(gòu)自重和水壓等荷載傳給地基及防沖、防滲等作用，故底板較厚。分別式底板閘室上部結(jié)構(gòu)重量和水壓力干脆由閘墩傳給地基，底板僅有防沖、防滲和穩(wěn)定的要求，其厚度可依據(jù)自身穩(wěn)定的要求確定。5.不同地基上的水閘，地下輪廓線的布置有什么不同?為什么?⑴黏性土閘基地下輪廓線的布置：黏性土具有凝合力，不易產(chǎn)生管涌，但磨擦系數(shù)較小，布置地下輪廓線時(shí)，主要考慮如何降低閘底滲透壓力，以增加閘室穩(wěn)定性。⑵砂性土閘基地下輪廓線的布置：當(dāng)?shù)鼗鶠樯靶酝習(xí)r，因其和底板間的磨擦系數(shù)較大，而抗拒滲透變形的實(shí)力較差，滲透系數(shù)也較大，因此，在布置地下輪廓時(shí)應(yīng)以防止?jié)B透變形和減小滲漏為主。⑶特殊地基的地下輪廓線的布置：當(dāng)弱透水地基內(nèi)有承壓水或透水層時(shí)，為了消減承壓水對(duì)閘室穩(wěn)定的不利影響，可在消力池底面設(shè)置深化該承壓水或透水層的排水減壓井。6．溢流重力壩和溢流拱壩的泄流特點(diǎn)有何不同？溢流重力壩的好用剖面不但滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求，而且符合水流條件，通過壩體下泄的水流特殊平順。溢流拱壩在平面呈弧形，通過堰頂下泄的水流有向心集中的特點(diǎn)，水舌落水處單寬流量增大，加劇下游消能防沖的困難。7．壩身泄水孔的作用是什么？⑴預(yù)泄庫(kù)水，增大水庫(kù)的調(diào)蓄實(shí)力；⑵放空水庫(kù)以便檢修；⑶排放泥沙，削減水庫(kù)淤積；⑷隨時(shí)向下游放水，滿足航運(yùn)或澆灌等要求；⑸施工導(dǎo)流。8．岸邊溢洪道的形式有哪幾種？各有哪些特點(diǎn)？⑴正槽溢洪道：這種溢洪道的過堰水流和泄槽軸線方向一樣。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，施工便利，工作牢靠，泄水實(shí)力大，在工程中應(yīng)用廣泛。⑵側(cè)槽溢洪道：這種溢洪道的泄槽軸線和溢流堰軸線接近平行，即水流過堰后，在很短距離內(nèi)約轉(zhuǎn)彎90°，再經(jīng)泄槽泄入下游。側(cè)槽溢洪道多設(shè)置在較陡的岸坡上，沿著等高線設(shè)置溢流堰和泄槽。此種布置形式可以加大堰頂長(zhǎng)度，減小溢流水深和單寬流量，而不須要大量開挖山坡。但對(duì)岸坡的穩(wěn)定要求較高，特殊是位于壩頭的仙槽，干脆關(guān)系到大壩平安，對(duì)地基要求也更嚴(yán)格。側(cè)槽內(nèi)的水流比較紊亂，要求側(cè)壁有較堅(jiān)實(shí)的襯砌。⑶豎井式溢洪道：這種溢洪道在平面上進(jìn)水口為一環(huán)形的溢流堰，水流過堰后，經(jīng)豎井和出水隧洞流入下游。豎井式溢洪道適用于岸坡陡，地質(zhì)條件良好的狀況。如能利用一段導(dǎo)流隧洞，接受此種形式比較有利。它的缺點(diǎn)是水流條件困難，超泄實(shí)力小，泄小流量時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)和空蝕。⑷虹吸溢洪道：利用虹吸作用，使溢洪道在較小的堰頂水頭下可以得到較大的單寬流量。水流出虹吸管后，經(jīng)泄槽流入下游。它的優(yōu)點(diǎn)是不用閘門，就能自動(dòng)地調(diào)整上游水位，缺點(diǎn)是構(gòu)造困難，泄水?dāng)嗝娌荒苓^大，水頭較大時(shí)，超泄實(shí)力不大，工作牢靠性差。虹吸溢洪道多用于水位變更不大而需隨時(shí)調(diào)整的水庫(kù)，以及水電站的壓力前池和澆灌渠道等處。9．簡(jiǎn)述土基上水閘的工作特點(diǎn)。⑴軟土地基的壓縮性大，承載實(shí)力低，在閘室自重和外荷載作用下，地基易產(chǎn)生較大的沉降或沉降差，造成閘室傾斜，閘底板斷裂，甚至發(fā)生塑性破壞，引起水庫(kù)失事。⑵水閘泄流時(shí)，水流具有較大的能量，而土壤的抗沖實(shí)力較低，可能引起水閘下游的沖刷。⑶在上下游水頭差作用下，將在閘基及兩岸連接部分產(chǎn)生滲流，滲流對(duì)閘室及兩岸連接建筑物的穩(wěn)定不利，而且還可能產(chǎn)生有害的滲透變形。10．簡(jiǎn)述兩岸連接建筑物的作用。⑴擋兩側(cè)填土，保證岸土的穩(wěn)定及免遭過閘水流的沖刷。⑵當(dāng)水閘過水時(shí)，引導(dǎo)水流平順入閘，并使出閘水流勻整擴(kuò)散。⑶限制閘身兩側(cè)的滲流，防止土壤產(chǎn)生滲透變形。⑷在軟弱地基上設(shè)岸墻以削減兩岸地基沉降對(duì)閘室結(jié)構(gòu)的不利影響。1.有壓隧洞和無(wú)壓隧洞的斷面尺寸確定有何不同？如何確定？有壓隧洞的斷面尺寸是依據(jù)水力計(jì)算確定，其水力計(jì)算的主要任務(wù)是核算泄流實(shí)力及沿程壓坡線。無(wú)壓隧洞斷面尺寸的確定，首先應(yīng)滿足運(yùn)用的要求，主要是泄流實(shí)力和洞內(nèi)水面線的要求，當(dāng)洞內(nèi)水流流速大于15-20m/s時(shí)，還應(yīng)探討由于高速水流引起的摻氣、沖擊波及空蝕等問題。2.水工隧洞襯砌的作用是什么？⑴承受荷載。⑵加固圍巖，共同承受內(nèi)、外水壓圖片其他荷載，使圍巖保持穩(wěn)定，不至于塌落。⑶減小表面糙率。⑷愛惜圍巖。⑸防止?jié)B漏。3.山巖壓力和彈性抗力有何不同？隧洞開挖后因圍巖變形或塌落而作用在支護(hù)上的壓力稱為山巖壓力。在荷載的作用下，襯砌向外變形時(shí)受到圍巖的抗拒，這種圍巖抗拒襯砌變形的作用力，稱為圍巖的彈性抗力。山巖壓力是作用在襯砌上的主動(dòng)力，而彈性抗力則是被動(dòng)力，并且是有條件的。4.簡(jiǎn)述取水口布置時(shí)的彎道環(huán)流原理。取水口應(yīng)選在穩(wěn)固的彎道凹岸頂點(diǎn)以下確定距離，以引取表層較清的水流，防止或削減推移質(zhì)泥沙進(jìn)入渠道，取水口距離彎道起點(diǎn)約為河寬的4—5倍。1.簡(jiǎn)述水力發(fā)電的基本原理。水能是河川徑流所具有的資源，是能源的重要組成部分。在自然河流上，修建水工建筑物，集中水頭，通過確定的流量將“載能水”輸送到水輪機(jī)中，使水能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，由輸電線路送往用戶。這種利用水能資源發(fā)電的方式稱為水力發(fā)電。2.何為水電站的理論出力？何為實(shí)際出力？水電站的發(fā)電量如何計(jì)算？單位時(shí)間內(nèi)水體向水電站所供應(yīng)的能量稱為水電站的理論出力；考慮引水道的水頭損失和水輪發(fā)電機(jī)組的效率后，實(shí)際所供應(yīng)的能量稱為水電站的實(shí)際出力。發(fā)電量由該時(shí)段內(nèi)電站平均出和該時(shí)段的小時(shí)數(shù)相乘得出。3.水電站壓力前池布置應(yīng)考慮那些因素？壓力前池的布置和引水道線路、壓力管道、電站廠房及本身泄水建筑物等布置有密切聯(lián)系，因此應(yīng)依據(jù)地形、地質(zhì)和運(yùn)行條件，結(jié)合整個(gè)引水系統(tǒng)及廠房布置進(jìn)行全面和綜合的考慮。⑴前池整體布置時(shí)，應(yīng)使水流平順，水頭損失最少，以提高水電站的出力和電能。布置能使渠道中心線和前池中心線平或接近平行。前室斷面慢慢擴(kuò)大，平面擴(kuò)散角β不宜大于10°。前池底部坡降的擴(kuò)散角也不大于10°。⑵前池應(yīng)盡可能靠近廠房，以縮短壓力管道的長(zhǎng)度。前池中水流應(yīng)勻整地向各條壓力管道供不，使水流平順，無(wú)漩渦發(fā)生。運(yùn)行上應(yīng)使清污、維護(hù)、管理便利，同時(shí)應(yīng)使泄水和廠房尾水不發(fā)生干擾。⑶前池應(yīng)建在自然地基的挖方中，不應(yīng)設(shè)置在填方或不穩(wěn)定地基上，以防由于山體滑坡和不勻整沉陷導(dǎo)致前池及廠房建筑物的破壞。4.何為壩式水電站？壩式水電站有那些特點(diǎn)？用壩集中水頭的水電站稱為壩式水電站。其特點(diǎn)為：⑴壩式水電站的水頭取決于壩高。壩越高，水電站的水頭越大。但壩高往往受地形、地質(zhì)、水庫(kù)沉沒、工程投資、技術(shù)水同等條件的限制，因此和其他開發(fā)方式相比，壩式水電站的水頭相對(duì)較小。⑵由于筑壩上游形成的水庫(kù)，可以用來(lái)調(diào)整流量，故壩式水電站的引用流量較大，電站的規(guī)模也大，水能利用較充分，此外壩式水電站水庫(kù)的綜合利用效益高，可同時(shí)滿足防洪、發(fā)電、供水等興利要求。⑶由于工程規(guī)模大，水庫(kù)造成的沉沒范圍大，遷移人口多，因此壩式水電站的投資大，工期長(zhǎng)。5.水電站調(diào)壓室的功用有那些？⑴反射水擊波，基本上避開了（或減?。毫艿纻鱽?lái)的水擊波進(jìn)入壓力引水道。⑵縮短了壓力管道的長(zhǎng)度，從而減小了壓力管道及廠房過水部分的水擊壓力。⑶改善機(jī)組在負(fù)荷變更的運(yùn)行條件。⑷由于從水庫(kù)到調(diào)壓室之間引水道的水壓較低，從而降低了其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)約了建設(shè)經(jīng)費(fèi)。6.依據(jù)調(diào)壓室在水電站中的功用，調(diào)壓室設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些基本要求？⑴調(diào)壓室盡量靠近廠房，以縮短壓力管道的長(zhǎng)度。⑵調(diào)壓室應(yīng)有自由水表面和足夠的底面積，以保證水擊波的充分反射。⑶調(diào)壓室的工作必需是穩(wěn)定的，在負(fù)荷變更時(shí)，引水道及調(diào)壓室水體的波動(dòng)應(yīng)當(dāng)快速衰減，達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。⑷正常運(yùn)行時(shí)，水流經(jīng)過調(diào)壓室底部造成的水頭損失要小。為此，調(diào)壓室底部和壓力管道連接處應(yīng)具有較小的斷面積。⑸結(jié)構(gòu)平安牢靠，施工簡(jiǎn)潔便利，造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理。名詞說明：1.側(cè)槽溢洪道：溢洪道泄槽和溢流堰軸線接近平行，即水流過堰后，在很短距離內(nèi)約轉(zhuǎn)彎90，再經(jīng)泄槽泄入下游。2.地下輪廓線：不透水的鋪蓋、板樁及底板和地基的接觸線，即是閘基滲流的第一根流線，稱為地下輪廓線，其長(zhǎng)度為閘基的防滲長(zhǎng)度。3.整體式閘底板：當(dāng)閘墩和底板澆筑成整體時(shí)，即為整體式底板。4.山巖壓力：隧洞開挖后因圍巖變形或塌落而作用在支護(hù)上的壓力稱為山巖壓力。5.彈性抗力：在荷載作用下，襯砌向外變形時(shí)受到圍巖的抗拒，這種圍巖抗拒襯砌變形的作用力，稱為圍巖的彈性抗力。6.錨噴支護(hù)：為施工平安而施加的臨時(shí)噴錨設(shè)施一般稱噴錨支護(hù)。7.渠系建筑物：為了平安合理地輸配水量以滿足農(nóng)田澆灌、水力發(fā)電、工業(yè)及生活用水的須要，在渠道（渠系）上修建的水工建筑物，統(tǒng)稱渠系建筑物。8.河道整治建筑物：治理河道的目標(biāo)，須要通過工程措施和工程建筑物來(lái)實(shí)現(xiàn)，凡是以河道整治為目的所修筑的建筑物，稱為河道整治建筑物。9.造床流量：是指其造床作用和多年流量過程的綜合性造床作用相當(dāng)?shù)哪骋涣髁俊?0.治導(dǎo)線：也叫整治線，治導(dǎo)線是河道經(jīng)過整治后，在設(shè)計(jì)流量下的平面輪廓，通常用兩條平行線表示。11.工程位置線：是指整治建筑物頭部的連線，這是依據(jù)治導(dǎo)線確定的一條復(fù)合圓弧線。12.防洪工程措施：是依據(jù)人們的要求，以工程手段去變更洪水的特征、洪水的時(shí)空分布，以防治和削減洪水所造成的災(zāi)難，又稱為改造自然的措施。13.防洪非工程措施：是通過法令、政策、經(jīng)濟(jì)手段和工程以外的其他技術(shù)手段，以削減洪災(zāi)損失的措施。1.作用于重力壩上的荷載有哪些？為什么要進(jìn)行荷載組合？答案：作用于重力壩上的主要荷載有：壩體自重、上下游壩面上的水壓力、浪壓力或冰壓力、泥沙壓力及壩體內(nèi)部的揚(yáng)壓力以及地震荷載等。在進(jìn)行重力壩的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)把各種荷載依據(jù)它們同時(shí)出現(xiàn)的機(jī)率，合理地組合成不同的設(shè)計(jì)狀況，依據(jù)組合出現(xiàn)的概率大小，用不同的平安系數(shù)進(jìn)行核算，以妥當(dāng)解決平安和經(jīng)濟(jì)的沖突。2．重力壩地基處理時(shí)帷幕灌漿和固結(jié)灌漿的作用是什么?答案：帷幕灌漿的作用是：降低壩底滲透壓力；防止壩基內(nèi)產(chǎn)朝氣械或化學(xué)管涌；削減壩基和繞壩滲透流量。固結(jié)灌漿的作用是：提高基巖的整體性和強(qiáng)度，降低地基的透水性?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明：在節(jié)理裂隙較發(fā)育的基巖內(nèi)進(jìn)行固結(jié)灌漿后，基巖的彈性模量可提高2倍甚至更多，在帷幕灌漿范圍內(nèi)先進(jìn)行固結(jié)灌漿可提高帷幕灌漿的壓力。3．拱壩的工作原理和重力壩有何不同？答案：(1)拱壩是一種推力結(jié)構(gòu)，在外荷載作用下，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，而重力壩以受彎曲為主，無(wú)法充分發(fā)揮材料的抗壓強(qiáng)度。(2)和重力壩利用自重維持穩(wěn)定的特點(diǎn)不同，拱壩將外荷載的大部分通過拱作用傳至兩岸巖體，主要依靠?jī)砂秹渭鐜r體維持穩(wěn)定，壩體自重對(duì)拱壩的穩(wěn)定性影響不大。(3)自重和揚(yáng)壓力降為次要荷載，而溫度荷載和地基變形將對(duì)拱壩應(yīng)力產(chǎn)生較大影響。4.拱壩壩身泄水的方式有哪些？其適用條件如何？答案：拱壩的壩身泄水方式主要有自由跌落式、鼻坎挑流式、滑雪道式、壩身泄水孔等。自由跌落式：適用于基巖良好，泄量不大，壩體較薄的雙曲拱壩或小型拱壩。鼻坎挑流式：適用于壩體較高，單寬流量較大的狀況?；┑朗剑哼m用于泄洪量大、壩體較薄的拱壩樞紐中。5.簡(jiǎn)述土石壩滲流分析的目的和內(nèi)容。答案：①確定壩體浸潤(rùn)線和下游逸出點(diǎn)位置，繪制壩體及地基內(nèi)的等勢(shì)線分布圖或流網(wǎng)圖，為壩體穩(wěn)定核算、應(yīng)力應(yīng)變分析和排水設(shè)備的選擇供應(yīng)依據(jù)；②計(jì)算壩體和壩基滲流量，以便估算水庫(kù)的滲漏損失和確定壩體排水設(shè)備的尺寸；③確定壩坡出逸段和下游地基表面的出逸比降，以及不同土層之間的滲透比降，以推斷該處的滲透穩(wěn)定性；④確定庫(kù)水位著陸時(shí)上游壩殼內(nèi)自由水面的位置，估算由此產(chǎn)生的孔隙壓力，供上游壩坡穩(wěn)定分析之用。依據(jù)這些分析成果，對(duì)初步擬定的壩體斷面進(jìn)行修改。6.防止土石壩滲透變形的工程措施有哪些？答案：：土石壩壩身及地基中的滲流，由于物理或化學(xué)的作用，導(dǎo)致土體顆粒流失，土壤發(fā)生局部破壞，稱為滲透變形。防止?jié)B透變形的工程措施有：（1）．實(shí)行水平或垂直防滲措施，以便盡可能地延長(zhǎng)滲徑，達(dá)到降低滲透坡降的目的；（2）．實(shí)行排水減壓措施，以降低壩體浸潤(rùn)線和下游滲流出口處的滲透壓力。對(duì)可能發(fā)生管涌的部位，需設(shè)置反濾層，攔截可能被滲流帶走的細(xì)顆粒；對(duì)下游可能產(chǎn)生流土的部位，可以設(shè)置蓋重以增加土體抗拒滲透變形的實(shí)力。7．為何土石壩穩(wěn)定分析只進(jìn)行局部穩(wěn)定驗(yàn)算，而不進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算？土石壩失穩(wěn)的緣由有哪些？答案：土石壩的壩坡較緩，在外荷載及自重作用下，不會(huì)產(chǎn)生整體水平滑動(dòng)。由于其壩體材料為散粒體，假如剖面尺寸不當(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)。土石壩失穩(wěn)的緣由：土石壩產(chǎn)生滑坡的緣由往往是由于壩體抗剪強(qiáng)度太小，壩坡偏陡，滑動(dòng)土體的滑動(dòng)力超過抗滑力，或由于壩基土的抗剪強(qiáng)度不足因而會(huì)連同壩體一起發(fā)生滑動(dòng)?；瑒?dòng)力大小主要和壩坡的陡緩有關(guān)，壩坡越陡，滑動(dòng)力越大。8.溢流壩常用的消能方式有哪些?適用條件如何?答案：目前常用的消能工型式有：底流式消能、挑流式消能、面流式消能及消力戽消能或聯(lián)合式消能(寬尾墩—挑流、寬尾墩—消力戽、寬尾墩—消力池等)。其中大多數(shù)巖基上的高壩泄水都接受挑流式消能，底流消能適用于中、低壩或基巖較軟弱的河道，面流式和消力戽適用于尾水較深(通常大于躍后水深)，變幅較小，無(wú)航運(yùn)要求且下游河床和兩岸有確定抗沖實(shí)力的狀況。聯(lián)合消能適用于泄洪量大、河床相對(duì)狹窄、下游地質(zhì)條件差的高、中壩，或單一消能型式經(jīng)濟(jì)合理性差的狀況。聯(lián)合消能應(yīng)經(jīng)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。9.不同地基上的水閘，地下輪廓線的布置有什么不同？為什么？答案：（1）粘性土閘基地下輪廓線的布置：主要考慮如何降低閘底滲透壓力，以增加閘室穩(wěn)定性。為此，防滲設(shè)施常接受水平鋪蓋，而不用板樁，以免破壞自然土的結(jié)構(gòu)，造成集中滲流。排水設(shè)施可前移到閘底板下，以降低底板上的滲透壓力并有利于粘土加速固結(jié)。（2）砂性土閘基地下輪廓線的布置：以防止?jié)B透變形和減小滲漏為主。對(duì)砂層很厚的地基，如為粗砂或砂礫，可接受鋪蓋和懸掛式板樁相結(jié)合，而將排水設(shè)施布置在護(hù)坦下面；如為細(xì)砂，可在鋪蓋上游端增設(shè)短板樁，以增加滲徑，減小滲透坡降。當(dāng)砂層較薄，且下面有不透水層時(shí)，最好接受齒墻或板樁切斷砂層，并在護(hù)坦下設(shè)排水。對(duì)于粉砂地基，為了防止液化，大多接受封閉式布置，將閘基四周用板樁封閉起來(lái)。（3）特殊地基的地下輪廓線布置：當(dāng)弱透水地基內(nèi)有承壓水或透水層時(shí)，為了消減承壓水對(duì)閘室穩(wěn)定的不利影響，可在消力池底面設(shè)置深化該承壓水或透水層的排水減壓井。10.隧洞襯砌的作用是什么？答案：襯砌的作用是：①承受荷載：襯砌承受山巖壓力、內(nèi)水壓力等各種荷載；②加固圍巖共同承受內(nèi)、外水壓力和其它荷載等，使圍巖保持穩(wěn)定，不至于塌落；③減小表面糙率：由襯砌形成的光滑、平整的表面，可以減小隧洞的糙率和水頭損失，改善水流條件；④愛惜圍巖：襯砌可以防止水流、空氣、溫度、濕度變更等對(duì)圍巖的沖刷、風(fēng)化和侵蝕等破壞作用；⑤防止?jié)B漏。11．有壓隧洞和無(wú)壓隧洞的斷面尺寸確定有何不同？如何確定？答案：無(wú)壓隧洞斷面尺寸的確定，首先應(yīng)滿足運(yùn)用的要求，主要應(yīng)滿足泄流實(shí)力和洞內(nèi)水面線，當(dāng)洞內(nèi)水流流速大于15~20m/s時(shí)，還應(yīng)探討由于高速水流引起的摻氣、沖擊波及空蝕等問題。隧洞按無(wú)壓明流工作狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，為了防止發(fā)生滿流工作狀況，水面以