水工复习资料.doc

1、产流、汇流的定义产流过程：降雨转化为净雨的过程。汇流过程：净雨转化为河川流量的过程。我国水资源的特点(1)总量较多，但相对缺乏。（水资源占世界首位，但人均仅有全球平均值的1/4） (2)时空分布不平衡。时间上：年内、年际分布不均。空间上：南丰北欠。2、各种水库库容的定义设计洪水位：水库遇设计洪水，在水库坝前达到的最高水位。设计调洪库容：又称拦洪库容，设计洪水位与防洪限制水位间的库容。正常蓄水位（设计兴利水位） ：正常运用情况下，为满足设计的兴利要求，在供水期开始时应蓄到的水位。即正常运用情况下，为满足兴利要求蓄到的最高水位。兴利库容(调节库容或有效库容)：正常蓄水位与死水位间的库容 。死水位：正常运用情况下允许水库消落到最低的水位。死库容：死水位以下的库容。防洪(汛前)限制水位：水库在汛期迎汛前允许蓄水的上限水位。重复库容：若防洪限制水位在正常蓄水位以下，则它们之间的库容兼作防洪和兴利之用，称为重复库容。防洪高水位：当水库下游有防洪要求时，下游防洪要求的设计洪水从防洪限制水位经水库调节后所达到的最高水位。即满足下游防洪标准时水库达到的最高水位。防洪库容：防洪高水位与防洪限制水位间的库容。 校核洪水位：水库遇校核洪水，在坝前达到的最高水位。校核调洪库容： 通常称调洪库容，为校核洪水位与防洪限制水位间的库容。总库容：校核洪水位以下的全部库容称总库容3、水利枢纽：对于开发河川水资源来说，常须在河流适当地段集中修建几种不同类型与功能的水工建筑物，以控制水流并便于协调运行和管理，这一多种水工建筑物组成的综合体就称为水利枢纽水工建筑物：为满足防洪需求，获得发电、灌溉、供水、航行等方面的综合效益，需要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物，用来控制和支配水流。这些建筑物通称为水工建筑物。4、我国的的几个世界之最：世界上最高的面板堆石坝：水布垭水利枢纽，高233m。世界上最高碾压混凝土坝：龙滩水利枢纽，高216.5m。世界上在建的最高双曲拱坝：锦屏一级水利枢纽工程，高305m。5、重力坝的工作原理; 稳定：利用自重在坝基面产生的摩擦力来抵抗水平水压力而满足稳定要求。强度：利用坝体自重在水平截面上引起的压应力来抵消由坝底水扬压力产生的拉应力以满足强度的要求工作特点:(1)优点对地形、地质条件适应性强。枢纽泄洪及导流问题容易解决结构简单，施工方便，便于机械化施工。受力明确，便于设计，维护及检修工作量少(2)缺点扬压力大，对稳定不利砼体积大，水泥水化热较高，易出现裂缝，温控要求较高.剖面尺寸大，水泥石料等用量多。坝体应力较低，材料强度不能充分发挥。6我国防洪的基本措施：1、上排（治本）下排（治标）2、两岸分滞3、加强水土保持4、建立洪水预报预警系统洪水保险制度7、重力坝的分类：（1）按坝体的高度;高坝：H70m；;中坝：30mH70m；低坝：H30m。（2）按坝体的结构形式：可分为实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝和预应力重力坝、装配式重力坝等8、扬压力：由于上下游水头差引起的渗透压力及下游水深引起的浮托力组成。9、提高重力坝抗滑稳定性的工程措施;1、利用水重：将坝上游面做成倾斜或折坡形，利用水重增加阻滑力，但倾斜坡度不宜过大，以防上游坝面出现拉应力。2、将坝基开挖成倾向上游的斜面或齿形3、设置齿墙或抗滑桩4、采用有效的防渗排水或抽水设施：减小扬压力5、加固地基：如进行固结灌浆、帷幕灌浆及断层、软弱夹层的处理等，以提高坝基的强度参数。6、横缝灌浆。将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌浆，以增强坝的整体性和稳定性。7、预加应力措施；利用预加应力提高抗滑稳定性。8、为改善岸坡坝段的稳定，可将岸坡开挖成若干高差不大且有足够宽度的平台。10、重力坝基本剖面是指坝体在自重、静水压力P(与坝顶齐平)和扬压力U三个主要荷载作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的三角形剖面。 11、 溢流重力坝的孔口形式：坝顶溢流式（开敞溢流式）和设有胸墙的大孔口溢流式12、溢流重力坝的消能原理、途径及类型原理（大题）原理：将急流变成缓流，把水流的动能转换成热能。能量转换的途径： 水流内部的紊动、掺混、剪切、及旋滚； 水股的扩散及水股之间的碰撞； 水流与固体边界的剧烈摩擦和撞击； 水流与周围气体的摩擦和掺混等。消能工的型式： 挑流消能、底流消能、面流消能、消力戽消能13、横缝; 垂直坝轴线的竖向缝，用于将坝分成若干个独立坝段。(永久缝) 纵缝：平行于坝轴线方向，为适应砼土的浇筑能力和减小施工期的温度应力而设置的临时缝 水平缝：是上下新老层混凝土浇筑块之间的施工接缝，为临时缝。14、地基排水孔的施工安排主排水孔幕：可设一排。 坝基面处距帷幕下游面2m。一般略向下游倾斜，与帷幕成1015交角，孔距2-3m。 孔深为帷幕深的0.4-0.6倍，高中坝不宜10m。孔径110mm。主排水孔施工？有主排水孔在砼坝体内的部分要预埋钢管，待防渗帷幕灌浆后才能向基岩钻孔。若赶工期，避免施工干扰，则可不预埋钢管，而后期在砼上钻孔，但造价较高。辅助排水孔幕：对于尾水位较高的坝，可在主排水孔幕下游坝基面上设置1-3排(中坝1-2排，高坝2-3排)副排水孔幕。孔距3-5m，孔深6-12m，孔径65mm。岩溶地区排水孔孔径150-250mm坝基排水系统：对于尾水位较高的坝，可在主排水孔幕下游坝基面上设置由纵向廊道与坝基面的横向廊道或宽缝(有时还有基面排水管)相连通，构成坝基排水系统，采取抽排设施。 尾水较深时可在坝趾增设一道帷幕。排水系统水流过程一般为：坝基水排水系统下游集水井横向自流或水泵抽排至下游。15、坝基的固结灌浆：对岩石的节理裂隙采用浅孔低压灌注水泥浆的处理方法称为固结灌浆。帷幕灌浆：在靠近上游坝基或下游(尾水位较高时)布设一排或几排深钻孔，利用高压灌浆充填基岩内的裂隙和孔隙等渗水通道，在基岩中形成一道相对密实的阻水帷幕。16、碾压混凝土在坝内的布置之“金包银”式布置“金”指常态混凝土，“银”指碾压混凝土17、只墩坝的类型;按挡水面板的结构：可分为连拱坝、平板坝和大头坝三种。 18、拱坝定义：固接于基岩的空间壳体结构，平面上为凸向上游的拱形，拱冠剖面（坝轴线中心剖面）呈竖直的或向上游凸出的曲线形。工作原理：坝体结构既有拱作用又有梁作用，其所承受的水平荷载：一部分通过拱的作用压向两岸；另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩。 优缺点：1、受力特点：稳定性主要依靠两岸拱端的反力作用，对地形、地质条件及坝基处理的要求较高。2、经济性：拱坝厚度薄，砼用量与同地质条件、同高度重力坝相比节省1/3-2/3。3、安全性：拱与梁的共同作用，属于高次超静定结构，超载能力强，安全度高。拱坝抗震性强。耐久性。正确设计、合理施工的前提下拱坝的耐久性可以得到保证。19、拱坝河谷剖面（V型、U型、梯形）哪种最好-V型(1)V形河谷：坝可以修的较薄、经济。因河谷上宽下窄，下部水压力较大，但拱跨度较小，承担的荷载较大，拱作用发挥较充分。(2)U形河谷：梁承担荷载较大，因此坝较厚。(3)梯形河谷：介于二者之间。20、拱坝划分：按拱厚划分：L/H1.5，薄拱坝，T/H 0.2；L/H=1.5-3.0，中厚拱坝，T/H =0.2-0.35 ；L/H=3.0-4.5，重力拱坝，T/H =0.35-0.6021、温度荷载：因拱座嵌固在基岩中，限制坝体随温度变化而自由收缩，在坝体内将产生温度应力22、温升：外界温度高于封拱温度。温升对坝肩稳定不利，对应力有利；温降：外界温度低于封拱温度。温降对坝肩稳定有利，对应力不利。23、封拱温度：拱坝坝身施工缝灌浆时的温度。一般为年平均气温或略低，可通过适当安排工期或对坝体进行降温处理实现。24、拱坝坝身泄水方式（填空）1、坝顶溢流（自由跌落式、鼻坎挑流式）2、坝面溢流3、滑雪道式泄流4、坝身孔口泄流25、防冲措施（填空）：建二道坝形成水垫、跌流的落水处建戽斗等。26、（简答）土石坝的优点：(1)可以就地取材，节省大量水泥、木材和钢材，减少运输量，降低造价，比其他坝型经济。(2)适应各种不同的地形、地质、气候条件。 （各种坝型对地基的要求由高到低分别为：拱坝、连拱坝、大头坝、重力坝、平板坝、土石坝。）(3)施工技术简单，工序少，便于组织机械化快速施工。(4)设计理论、试验技术及相关的工程技术的发展，加快了土石坝的建设步伐。(5)土石坝结构简单，工作可靠，便于管理、维修和加高、扩建。土石坝的缺点：(1)坝顶一般不能溢流，需在河岸上另设溢洪道或其它泄水建筑物。 (2)施工导流不如砼坝方便(3)粘性土料的填筑受气候条件影响较大。(4)坝体断面大，体积大，工程量也较大。土石坝的工作原理：27、（填空）土石坝滑坡型式;(1)曲线滑动(2)折线滑动(3)复合滑动渗透破坏类别与土质的关系：管涌多发生在不均匀非粘性土层中流土主要发生在表层为粘性土或其他细粒土（较均匀的非粘性土）土层的渗流出口处。28、土石坝坝身裂缝的位置、类型、处理方法？纵向裂缝：走向大体上与坝轴线平行，多数发生在坝顶和坝坡中部 横向裂缝：走向与坝轴线近乎垂直，多发生在两岸坝肩附近 内部裂缝：由坝基与坝体的不均匀沉降引起的是一种坝内裂缝处理方法：对表面裂缝，先用砂土填塞，再以低塑粘性土封填、夯实；对深部裂缝，可以进行灌浆处理，用低塑性粘性土或在其中加少量中、细砂等做灌浆材料自流或加压灌注，但要防止水力劈裂；对严重的裂缝，可在坝内做混凝土防渗墙28、坝体防渗体类型：按防渗体材料性质分：塑性材料(粘土、沥青)和刚性材料(混凝土)；按位置分：斜墙、心墙。 均质坝的整个坝身都是防渗体29、土石坝上下游护坡的类型：1、上游护坡：抛石（堆石）护坡砌石护坡砼和钢筋砼板护坡水泥土护坡 2、下游护坡：草皮护坡碎石或卵砾石护坡30、土石坝坝体排水类型：贴坡排水（表面排水）、棱体排水（滤水坝趾）、褥垫式排水、管式排水、竖式排水、水平排水、综合排水31、（简答）保护层1、位置：土质防渗体顶部和土质斜墙上游。垫层 1、作用;找平层；使护坡适应坝体的变形。反滤层1、位置;粘土心墙及斜墙周围须设置2、作用：粒径逐步过渡以改善坝体应力分布；反滤排水，防止发生渗透变形。32、（简答） 砂砾石地基1、主要问题：地基透水性大 2、处理方法：上防(上游防渗)下排(下游排水减压)。细砂地基1、主要问题：液化 2、处理措施：1、砂层较薄且范围不大：明挖换基。2、砂层较厚：可优先考虑人工加密措施。还可结合盖重、设置砂石桩、加强排水等防护措施。【如1）设置砂石桩密封：用上下游截水墙或板柱封闭细砂地基，造价较高。2）设砂井：加强坝基排水3）振冲强夯】33、土石坝与混凝土建筑物的连接方式：侧墙式(重力墩或翼墙)、插入式或经论证的其他形式。34、（填空）水闸按担负的任务来分：进水闸、节制闸、冲沙闸(排沙闸)、分洪闸、排水闸（排涝闸、泄水闸、退水闸）、挡潮闸、排冰闸、排污闸、船闸35、（简答）水闸由上游连接段、闸室段、下游连接段三大部分组成 。闸室段是水闸的主体部分，起挡水和调节水流作用。上游连接段起引导水流平顺、均匀地进入闸室，同时起防冲、防渗、挡土作用。下游连接段引导水流均匀扩散，消能、防冲及安全排出流经闸基和两岸的渗流。36、（简答）地下轮廓线：自铺盖前端开始，到排水前端为止，不透水的铺盖、板桩及底板等与地基的接触线，称地下轮廓线。即闸室渗流的第一根流线，其长度即为水闸的防渗长度。37、铺盖与地板的连接方式：1、粘土和粘壤土铺盖与底板连接：铺盖加厚，底板前端做成倾斜面，连接处铺设油毛毡等止水材料，一端用螺栓固定在斜面上，另一端埋入粘土。2、砼或钢筋砼铺盖与底板连接：与底板接触处应加厚至0.8-1.0m，并用23cm沉降缝分开，缝中设止水。3、土工膜防渗铺盖与底板连接施工时应排除膜下积水、积气，上部铺设水泥沙浆、砌石或预制砼块防护层及上垫层，下部设下垫层。4、沥青砼铺盖与底板多用搭接，且应加厚。为增加粘聚力，可在砼底板接触面先涂一层稀释的沥青乳胶，再涂一层纯沥青。38、（填空）水闸两岸链接建筑物的剖面形式及布置形式：重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式、连拱空箱式39、泄水槽的收缩段和扩散段的位置及作用：收缩段位于泄槽末端有利于防冲消能；扩散段位于溢流堰不远处 作用？泄水槽泄水有陡变缓的链接方式是：变坡处用反弧段链接，反弧半径R不小于36倍的水深，由缓变陡的，选用抛物线链接。40、非常溢洪道的启用条件：在溢洪道的底板上加设自溃堤，仅在发生特大洪水，正常溢洪道宣泄不及致使水库水位将要漫顶时才启用。一般情况下，当水库水位达到设计洪水位后即应启用41、（填空）隧洞进水口的类型和使用条件：（1）开敞式进水口有正槽式与侧槽式，对泄流量小的也可采用竖井式（2）深水是进水口：竖井式- 适用于地质条件良好；塔式- 适用于当地材料坝体或进水口处山岩地质条件较差，岸坡有比较平缓，不宜开凿竖井的情况；岸塔式- 适用于地质条件较好，岸坡较陡；斜坡式- 适用于中小型工程或仅安装检修闸门的进水口，要求岩坡较为完整；组合式进水口42、有压隧洞和无压隧洞的基本类型43、组合衬砌的定义：根据开挖断面周边不同部位衬砌的受力特点和运用要求，可采用不同的衬砌材料组合而成 固结灌浆和回填灌浆的工期安排：固结灌浆应在回填灌浆714天后进行44、喷锚支护的类型：喷混凝土支护、锚杆支护、喷混凝土锚杆联合支护、喷锚家钢筋网支护锚杆的作用：掉悬作用、组合（销钉）作用、固结（承拱）作用混凝土的作用：混凝土在喷射压力下部分砂浆渗入围岩的节理、裂隙，可以重新胶结松动岩块，能起到加固围岩、堵塞渗水通道、填补缺陷的作用45、通航建筑物的类型及工作原理：通航建筑物主要包括船闸和升船机两大类 船闸工作原理：当船队从下游驶向上游时，其过闸程序为：（1）关闭上、下游闸门及上游输水阀门；（2）开启下游输水闸门，将闸室内的水位泄放到与下游水位相齐平；（3）开启下游闸门，船舶从下游引航道驶向闸室内；（4）关闭下游闸门及下游输水闸门；（5）打开上游输水闸门向闸室充水，直到闸室水位和上游水位相齐平；（6）最后将上游闸门打开，船舶即可驶出闸室，驶入上游引航道升船机的工作原理：船舶通过升船机的主要工作程序为：当船舶由大坝的下游驶向上游时：（1）先将承船厢停靠在厢内水位同下游水位齐平的位置上；（2）操纵承船厢与闸首之间的拉紧、封密装置，并充灌缝隙水；（3）打开下闸首的工作闸门和承船厢的下游厢门，并使船舶驶入承船厢内；（4）关闭下闸首的工作闸门和承船厢的下游厢门；（5