水工建筑物复习题 (1).doc

PAGE PAGE 1 水工建筑物技能考试复习题 一、闸室稳定分析 基本资料： 一进水闸，3级水工建筑物，位于中等密实的砂壤土地基上。底板长12米，孔宽8米。取一中孔为一个计算单元，设计洪水位情况下荷载计算结果如图、表所示。砂壤土地基的允许承载力为[p]=90kN/m2，底板混凝土与地基土体之间的摩擦系数f=0.3。 荷载名称 大小（kN） 方向 距底板底面中心的距离（m） 力矩（kN.m） (逆时针为正) 闸室自重G 6500 ↓ 0.1 上游水压力P 1200 → 2.6 上游门前水重W 900 ↓ 2.0 扬压力U 1500 ↑ 2.0 问题： 1.计算竖直方向的合力∑G、水平方向的合力∑H。 2.计算底板的面积A和垂直水流方向的抵抗矩W。 3.计算所有力对底板底面中心O点的合力矩∑M。 4.分析闸室的抗滑稳定性。 5.分析地基的承载力。 6. 如果地基抗滑稳定和地基承载力不满足要求时，可以采取哪些措施？ 二、读图题 根据上面水闸的工程图回答以下问题： 1.该水闸的闸室结构型式及本结构型式的适用情况。 2.上下游的翼墙分别是什么形式？各自的特点和适用情况是什么？ 3.下游翼墙以及消力池上排水孔的作用是什么？如何布置？ 4.请在纵剖图上将水闸的地下轮廓线用碳素笔加粗。 5.铺盖与底板之间，消力池与海漫之间的缝如何处理？ 6.该水闸的底板是什么形式？有什么特点？ 三、分析绘图 基本资料： 一无坝引水闸，位于10m厚的粘土地基上，渗径系数为5。引水设计流量为80m3/s，上游正常引水位为120m，设计洪水位为125m，校核洪水位为126m,引水渠渠底高程118m。通过设计流量时对应的下游水位为119.80m。粘土铺盖厚1m；闸室底板顺水流长度为10m，齿墙深1m，宽1m；消力池池长12m，底板前部厚0.5m，后面逐渐减小到0.5m，消池深0.5m。底板下游齿墙与消力池布置如图。 问题： 1.水闸闸基防渗原则是什么？常用的防渗措施有哪些？ 2.计算水闸的允许防渗长度。 3.确定混凝土铺盖的长度。 4.计算实际的防渗长度？ 5.判断是否需要设置垂直防渗措施？如果需要，垂直防渗措施至少需要布置多深？ 6.进行闸基地下轮廓布置，并绘图说明。 四、闸孔计算 基本资料： 某干渠节制闸，设计流量为8m3/s，上游水位为▽114.00m，过闸水头损失为0.3m，闸底板为平底板宽顶堰，堰顶高程112.50m。干渠渠底高程均为112.50m，底宽为3m，两岸边坡l∶2。 问题： 1．根据资料分析确定水闸闸孔型式 2. 计算堰上、下游水深H、hs和上游流速vO 3. 确定流量系数m，查表确定淹没系数σ 4. 假设ε=0.9，计算闸孔净宽B0 5. 确定闸孔孔数n及单孔净宽b0 6. 闸孔泄流能力验算 五、重力坝荷载分析与计算 基本资料： 某混凝土重力坝，为5级水工建筑物，位于地震区，地震设计烈度为7度。上游坝坡垂直，下游坝坡坡为1：0.6。坝顶高程119.00，坝顶宽度5.0m，坝基高程为100.00m，典型剖面如下图，坝段长度为15m。设计洪水位114.00m，相应下游水位104.00m；正常蓄水为为112m，相应下游水位为102m。混凝土重度24kN/m3，水的重度10kN/m3。 问题： 分析中间坝段正常蓄水位情况下荷载组合情况 分析边段特殊组合2情况下的荷载组合情况 计算该坝段的自重大小和对坝底中心O点的力臂 计算设计洪水情况下上、下游的水压力大小和对坝底中心O点的力臂 计算作用于坝基面上设计洪水情况下的扬压力大小和对坝底中心O点的力臂 将以上的荷载填入下表 重力坝设计洪水情况下得荷载计算表 力的名称 垂直力（kN） 水平力（kN） 对坝底中心O点的力臂（m） 力矩（kN.m） ↓ ↑ → ← 顺时针 逆时针 自重 自重1 自重2 自重3 上游水压力 水平水压力 竖直水压力 下游水压力 水平水压力 竖直水压力 扬压力 渗透动水压力 浮托力 合计 六、土坝剖面绘制 基本资料： 某水库总库容为120万m3，灌溉面积为5000亩。水库设计洪水位为78.3m，波浪沿坝坡垂直爬高为0.7m；校核洪水位为79.0m，波浪沿坝坡垂直爬高为0.5m；正常蓄水为为77.2m，波浪沿坝坡垂直爬高为0.7m。坝基为岩石，坝基面高程为40.00m。大坝采用粘土心墙坝，大坝土体均采用机械碾压。 问题： 依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》，确定水库的等别和土坝级别。 确定坝顶高程（不考虑防浪墙） 确定上、下游坝坡 确定粘土心墙的断面尺寸 防渗心墙与坝壳如何连接？ 水库一般有哪“三大件”组成？ 按比例绘制土坝典型剖面图 一、综合分析（50分） 1.计算竖直方向的合力∑G、水平方向的合力∑H。(5分) ∑G=6900kN ∑H=1500kN