水工建筑物期末试题简答归纳 联系客服

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水利工程:对自然界的地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利的目的而修建的工程。如拦河坝,电站,污水处理,港口码头,航道整治等工程。

水工建筑物:用来控制和调配江河湖海等水流而修建的建筑物。 按工程承担的任务分为:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程

按工程对水的作用分为:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程

水工建筑物主要是按对水的作用分类。主要分为: ⑴挡水建筑物:坝、闸和堤防等 ⑵泄水建筑物:溢洪道、泄洪洞等

⑶输水建筑物:输水洞、引水管、渠道、渡槽

⑷取水建筑物:输水建筑物的首部建筑物:进水闸、泵站 ⑸专门建筑物:电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道

⑹整治建筑物:用来整治河道、改善河道的水流条件,如丁坝、顺坝、导流堤等。

水利枢纽分等的依据:规模、效益、重要性;共分五等。 水工建筑物分级的依据:工程等别、作用、重要性;共分五级。

水工建筑物承受的主要荷载有哪些?主要荷在载有自重、水压力(包含静水压力、动水压力、水重等)、波浪压力、泥沙压力、扬压力等。

重力坝的工作特点:①主要依靠坝体自重产生的抗滑力满足稳定要求;②依靠坝体自重产生的压应力来抵消水压力产生的拉应力。基本剖面:三角形。材料:混凝土和浆砌石。 简述重力坝的优缺点。

优点:①安全可靠;②对地形、地质条件的适应性强;③枢纽泄洪问题容易解决;④便于施工导流;⑤施工方便;⑥结构作用明确。

缺点:①耗材多;②材料强度未充分发挥;③坝底扬压力大;④施工温度控制严格。

重力坝的设计内容包括哪几个部分?主要包括①剖面设计②稳定分析③应力分析④构造设计⑤地基处理⑥泄洪设计⑦监测设计。

重力坝失稳破坏的机理:坝踵胶结面出现微裂松弛区→坝址胶结面出现局部剪切屈服→屈服范围向上游延伸→形成整体滑动失稳。 提高坝体抗滑稳定的工程措施主要有:

①利用水重:将上游面做成倾斜以利用水重。②利用有利的开挖轮廓线③设置齿墙:齿墙阻断软弱面,改变滑动面位置,增加抗滑力④抽水措施:抽去坝底渗透水,减少浮托力。⑤加固地基:帷幕灌浆以减少坝基渗透能力,固结灌浆以增加坝基强度和整体性,断层处理以减少坝基软弱结构面。⑥横缝灌浆:将局部或全部横缝灌浆,增加坝体的整体稳定性。⑦预加应力措施

重力坝应力分析的方法主要有:⑴模型试验法;⑵材料力学法;⑶弹性理论的解析法;⑷弹性理论的差分法;⑸弹性理论的有限元法。 边缘最小主应力为坝面,最大主应力为垂直于坝面的剖面。 因最大最小应力均出现在坝面,所以需首先校核边缘应力。

除主要荷载以外,对坝体应力的影响还有如下影响: ⑴地基变形模量对坝体应力的影响 ⑵坝体混凝土分区对坝体应力的影响 ⑶纵缝对坝体应力的影响 ⑷分期施工对坝体应力的影响

⑸温度变化及施工过程对坝体应力的影响

坝体温度变化主要有温度上升期、降温期和稳定期三个阶段。

重力坝最小剖面确定:根据自重、上游静水压力(库水位与坝顶平,通常是校核洪水位)和扬压力三项主荷载作用下,满足稳定和强度要求的工程量最小的三角形。 常用剖面形态:①上游面铅直;②上游面上直下斜;③上游面斜向上游。 坝顶高程取设计洪水位+相应坝顶超高与校核洪水位+相应坝顶超高中的最大者,其中安全超高包括波高、波浪中心线距静水面高度和安全加高三部分。 溢流重力坝的基本要求

①足够的孔口尺寸,良好的孔形,较高的流量系数; ②水流平顺, 不产生负压和振动, 避免发生空蚀; ③保证下游河床不产生危及大坝安全的局部冲刷; ④下泄水流不产生折冲水流等,不影响其他建筑正常运行; ⑤有灵活控制下泄水流的设备。

简述溢流重力坝的工作特点和类型。将规划库容不能容纳的洪水经由坝顶泄向下游,以满足防洪和大坝安全要求。 开敞溢流式 大孔口溢流式

影响因素主要有①洪水设计标准;②下游防洪要求;③库水位壅高限制;④洪水预报的准确度;⑤泄水方式;⑥地形、地质条件。孔口形式类型:①开敞溢流式;②大孔口溢流式

开敞溢流式的特点:①坝体不设胸墙,出流常为堰流;②孔口埋深浅,闸门水压力较小,孔口尺寸可以较大,泄流量较大,超泄能力强;③可排泄冰凌和其他漂浮物;④闸门于坝顶,易检修;⑤应用较广泛。

大孔口溢流式的特点:①坝体上部设胸墙,出流常为孔口出流,但当水位低于胸墙时为堰流;②堰顶较低,需设工作闸门和检修闸门;③超泄能力常比开敞溢流式小。

孔口尺寸设计应考虑的主要因素:①泄洪要求:泄流单宽流量是关键因素;②闸门和起闭机械:闸门承载能力和起闭能力等;③枢纽布置:枢纽中其他建筑的布置是否宽松;④下游水流、地质条件:下游水的深度、岩石硬度等;⑤下游消能工的性能:消能工消能效果等。

消能工的原理:通过水跃等局部水力现象,将水流动能转换为热能。 能量转换的途径:①水流内部的紊动、掺混、剪切和旋滚等;②水股的扩散及水股间的碰撞;③水流与固体间的剧烈摩擦和撞击;④水流与气体间的摩擦和掺混。

泄水重力坝消能工的主要形式:①底流消能;②挑流消能;③面流消能;④消力戽消能。

底流消能的原理:①通过水跃将急流转变为缓流而消能;②主要靠水跃产生的表面旋滚与底流间的强烈紊动、剪切和掺混消能。