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《水利水电工程建筑物》问答题试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、

简述水利水电工程建筑物的分类及其主要作用。

二、

试述土石坝与混凝土坝在材料选择、结构形式、受力特点及施工方法等方面的主要区别。

三、

水闸作为一种重要的水工建筑物，其主要组成部分有哪些？各部分的主要功能是什么？

四、

简述船闸的组成及其工作原理。与过坝设施（如升船机）相比，船闸有哪些优缺点？

五、

水工隧洞是水利水电工程中常见的建筑物，请简述其常见类型及其主要用途。在隧洞施工中，洞口段和不良地质段（如塌方、涌水、岩爆等）分别需要注意哪些关键问题？

六、

什么是渗流？简述渗流对土石坝和混凝土坝可能产生的主要危害。针对这些危害，通常采取哪些工程措施进行控制？

七、

简述影响土石坝稳定性的主要因素。在设计和运行中，如何确保土石坝的稳定性？

八、

混凝土坝承受的主要荷载有哪些？温度变化对混凝土坝的工作性能有何影响？通常采取哪些措施来减小温度应力？

九、

水工建筑物在运行期间需要进行哪些方面的监测？监测数据的主要作用是什么？

十、

结合当前环境保护要求，简述水利水电工程在设计和施工中应考虑的主要环保措施及其目的。

试卷答案

一、

水利水电工程建筑物按功能可分为：挡水建筑物（如各种坝、堤）、泄水建筑物（如溢洪道、泄水闸、水工隧洞）、输水建筑物（如引水涵洞、渠道）、取水建筑物（如进水口、取水闸）、水电站建筑物（如厂房、开关站）和过坝建筑物（如船闸、升船机）等。其主要作用是：拦截河川径流，调节水量，用于发电、防洪、灌溉、供水、航运等目的。

二、

区别主要体现在：1）材料选择：土石坝主要利用土、石等当地材料，混凝土坝主要利用水泥、砂石等。2）结构形式：土石坝多为坝体为土石料的拱坝、土坝、支墩坝等；混凝土坝多为重力坝、拱坝、支墩坝、薄壁坝等。3）受力特点：土石坝主要依靠材料自身重量和土压力、水压力等维持稳定；混凝土坝主要依靠混凝土的强度和弹性模量承受各种荷载。4）施工方法：土石坝通常采用明挖、填筑、碾压等方法；混凝土坝通常采用混凝土浇筑（包括重力坝的实体浇筑、薄壁坝的滑模施工等）。

三、

水闸主要组成部分包括：上游连接段（进水口）、闸室（闸门、闸墩、底板）、下游连接段（消能设施、出口）以及两岸连接建筑物（岸墙、翼墙、护坡等）。各部分功能：上游连接段控制水流进入闸室；闸室是水流的控制核心，通过闸门调节水位和流量；下游连接段消能和防冲，将水流能量耗散掉，保护下游河道；两岸连接建筑物连接闸室与两岸，稳定岸坡，引导水流。

四、

船闸由闸室、上、下游引航道以及闸门、闸门启闭设备等组成。工作原理：通过开启上、下游闸门，使闸室与上、下游水位连通，利用水位差使船舶升降。船舶先驶入上游引航道，关闭上游闸门，开启下游闸门，闸室水位与下游引航道水位齐平，船舶驶入闸室；然后关闭下游闸门，开启上游闸门，闸室水位与上游引航道水位齐平，船舶驶入上游引航道。优点：通行能力大，可通行各种类型船舶；缺点：构造复杂，土石方和混凝土量巨大，施工难度大，耗时长，通航受水位变化和闸门操作限制。

五、

常见类型有：引水隧洞（为水电站引水）、泄水隧洞（泄洪、放空水库）、尾水隧洞（引水电站尾水）、交叉隧洞（穿越其他建筑物）等。主要用途是：引水发电、宣泄洪水、降低水位、放空水库排沙、改善水流条件等。洞口段需要注意：保证洞口结构稳定，防止坍塌；设置进水口和出口控制建筑物（如拦污栅、闸门），防止杂物进入和调节流量；做好防渗和排水处理。不良地质段需要注意：加强地质勘察和预测；根据围岩条件选择合适的开挖方法；采取支护措施（如锚杆、喷射混凝土、衬砌等）保证洞壁稳定；预防和处理涌水、塌方、岩爆等不良现象；加强施工监控。

六、

渗流是水流在多孔介质（如土体、岩体）中的运动。对土石坝的危害：1）渗透破坏：水流对坝体或坝基土壤的冲刷，可能导致管涌、流土等；2）变形破坏：渗流引起的渗透力可能导致坝体和坝基的附加应力，增加变形，降低稳定性；3）水质恶化：库水与下游地下水交换可能引起水质变化。控制措施：1）坝体排水：设置排水坝体、心墙、反滤层等；2）坝基排水：设置排水沟、减压井等；3）截水设施：在坝基设置截水槽或截水墙；4）选择低透水性地基和坝体材料。

七、

影响土石坝稳定性的主要因素：1）土石料物理力学性质（重度、抗剪强度）；2）水压力（渗透压力、静水压力、动水压力）；3）土压力；4）自重；5）地震作用；6）施工质量；7）风浪力（对于高坝临水坡）。确保稳定性的措施：1）合理选择坝型和结构尺寸；2）进行严格的地基处理；3）精心设计防渗和排水系统；4）保证坝体填筑质量；5）进行稳定性计算复核，必要时采取加固措施；6）运行期间加强监测和巡视。

八、

混凝土坝主要荷载有：自重、水压力（静水压力、动水