持续学习水利水电工程考试试题及答案

持续学习水利水电工程考试试题及答案一、单项选择题1.水利枢纽按其承担的任务可分为防洪枢纽、灌溉枢纽、水力发电枢纽等，其中以发电为主，兼顾防洪、灌溉等任务的枢纽属于（）。A.单一任务枢纽B.综合利用枢纽C.专用枢纽D.混合枢纽答案：B2.土坝坝体在渗透水流作用下，坝体或坝基中的细颗粒被渗流带走的现象称为（）。A.管涌B.流土C.接触冲刷D.接触流土答案：A3.混凝土重力坝坝体分缝中，为适应混凝土浇筑能力、散热和减小温度应力而设置的缝是（）。A.横缝B.纵缝C.水平施工缝D.沉陷缝答案：B4.水工隧洞的工作闸门通常设置在（）。A.进口段B.出口段C.洞身段D.渐变段答案：B5.水利工程施工导流中，采用分段围堰法导流时，束窄河床的泄水建筑物通常是（）。A.明渠B.隧洞C.涵管D.被围堰束窄的河床答案：D6.水库特征水位中，正常蓄水位与死水位之间的库容称为（）。A.总库容B.兴利库容C.防洪库容D.调洪库容答案：B7.土石坝坝顶高程应不低于设计洪水位或校核洪水位加相应的坝顶超高，其中校核洪水位对应的坝顶超高应采用（）。A.正常运用情况B.非常运用情况C.设计运用情况D.特殊运用情况答案：B8.水闸的闸室结构中，直接承受水压力并传递荷载到地基的主要构件是（）。A.底板B.闸墩C.胸墙D.工作桥答案：A9.水利工程中，衡量混凝土抗冻性的指标是（）。A.抗压强度等级B.抗渗等级C.抗冻等级（如F200）D.抗拉强度等级答案：C10.水文计算中，设计洪水的三要素是（）。A.洪峰流量、洪水总量、洪水过程线B.洪峰流量、洪水历时、洪水过程线C.洪水总量、洪水历时、洪水频率D.洪峰流量、洪水频率、洪水过程线答案：A二、简答题1.简述重力坝的工作原理及主要优缺点。答：重力坝主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力维持稳定，同时利用坝体重量在坝基面上产生的压应力来抵消水压力引起的拉应力。优点：结构简单、施工方便、对地形和地质条件适应性强、运行可靠；缺点：材料用量大、坝体应力较低（材料强度未充分利用）、温度控制要求高（大体积混凝土易产生温度裂缝）。2.土石坝坝体排水的主要作用是什么？常见的排水形式有哪些？答：主要作用：降低坝体浸润线，增加下游坝坡的稳定性；防止坝坡土料渗透变形；提高坝体抗剪强度，减少坝体沉降。常见形式：棱体排水（滤水坝址）、贴坡排水、褥垫排水、组合式排水（如棱体+褥垫）。3.水闸消能防冲设施的主要组成部分及各自作用是什么？答：组成及作用：①护坦（消力池）：通过水流扩散、碰撞消耗能量，形成水跃，降低流速；②海漫：进一步消除余能，调整流速分布，保护河床免受冲刷；③防冲槽（齿墙）：防止海漫末端河床被冲刷下切，增强整体稳定性；④翼墙（边墙）：引导水流平顺进入或流出闸室，防止两侧岸坡淘刷。4.水利工程施工中，混凝土温度控制的主要措施有哪些？答：①原材料控制：选用低热或中热水泥，掺加粉煤灰等活性掺合料，降低水泥用量；②骨料预冷：对砂石料进行风冷、水冷或加冰搅拌；③浇筑过程控制：分层分块浇筑，控制浇筑层厚和间歇时间，避免大体积混凝土内部热量积聚；④表面保温：覆盖保温材料（如草袋、保温被），减少内外温差；⑤通水冷却：在混凝土内部埋设冷却水管，通低温水带走热量；⑥选择低温季节或夜间浇筑，避开高温时段。5.简述水库调度的基本原则及主要类型。答：基本原则：综合利用（兼顾防洪、发电、灌溉、供水等）、安全第一（确保大坝安全）、兴利服从防洪、统一调度与分级管理结合。主要类型：①防洪调度：根据洪水预报和水库防洪限制水位，制定泄洪方案；②兴利调度：按发电、灌溉等需求，优化水库蓄泄过程；③综合调度：协调防洪与兴利矛盾，如汛末提前蓄水、枯水期错峰补水。三、计算题1.某水库设计洪水过程线采用同频率放大法推求，已知典型洪水过程线的洪峰流量为800m³/s，1日洪量为1200万m³，3日洪量为2500万m³；设计洪峰流量为1200m³/s，设计1日洪量为1800万m³，设计3日洪量为3500万m³。试计算各时段的放大系数，并说明同频率放大法的主要步骤。解：同频率放大法要求洪峰、1日洪量、3日洪量分别按各自设计频率放大，其中1日洪量对应时段为1天，3日洪量对应时段为3天，且1日洪量包含在3日洪量内。（1）洪峰放大系数KQ=设计洪峰/典型洪峰=1200/800=1.5（2）1日洪量放大系数K1=设计1日洪量/典型1日洪量=1800/1200=1.5（3）3日洪量中，扣除1日洪量后的放大系数K3=（设计3日洪量设计1日洪量）/（典型3日洪量典型1日洪量）=（35001800）/（25001200）=1700/1300≈1.3077同频率放大法主要步骤：①选择典型洪水过程线（峰高量大、分配不利）；②计算洪峰、各控制时段洪量的放大系数（洪峰与最长时段洪量用设计值与典型值的比值，短时段洪量与长时段洪量的差值部分用其比值）；③按放大系数分段放大典型洪水过程线，得到设计洪水过程线；④检查放大后的过程线是否连续，必要时修正。2.某混凝土重力坝坝基面宽度B=40m，坝体单位宽度自重G=8000kN，坝底面上游端扬压力强度p1=600kPa，下游端扬压力强度p2=100kPa，水平水压力P=5000kN（作用点距坝底高度h=15m）。试计算坝体抗滑稳定安全系数（不计凝聚力，摩擦系数f=0.7）。解：（1）计算扬压力合力U：扬压力分布为三角形，合力U=（p1+p2）×B/2=（600+100）×40/2=700×20=14000kN（2）计算抗滑力F抗=f×（GU）=0.7×（800014000）？（此处发现错误，自重G应为坝体重量，扬压力方向向上，故有效垂直力应为GU，但需确认单位宽度自重是否包含扬压力。实际中，自重G是坝体自身重量，扬压力U是向上的力，因此垂直正压力为GU。）修正：假设G=8000kN是坝体单位宽度自重（向下），U=14000kN是向上的扬压力，则有效垂直力N=GU=800014000=6000kN（负号表示向上，不符合实际，说明题目中扬压力计算可能有误，通常扬压力p1为上游水深对应的压强，p2为下游水深对应的压强，假设上游水深H1=60m（p1=γH1=10×60=600kPa），下游水深H2=10m（p2=γH2=10×10=100kPa），则扬压力合力U=（p1+p2）×B/2=（600+100）×40/2=14000kN（向上）。坝体自重G=8000kN（向下），则垂直方向合力N=GU=800014000=6000kN（向上），说明坝体可能被抬起，这显然不合理，可能题目中G应为80000kN（单位宽度自重通常较大）。假设G=80000kN，则N=8000014000=66000kN（向下）。水平水压力P=5000kN（向右），抗滑力F抗=f×N=0.7×66000=46200kN抗滑稳定安全系数K=F抗/P=46200/5000=9.24（实际中重力坝抗滑稳定安全系数设计值通常为1.05~1.3（基本组合）或1.0（特殊组合），此处因假设G=80000kN，结果合理）。（注：原题中G可能单位错误，实际计算需根据工程实际调整参数。）四、案例分析题某山区拟建一座混凝土拱坝，坝址区地形为“V”型峡谷，河床宽约30m，两岸坡度60°~70°，基岩为完整的花岗岩，单轴饱和抗压强度120MPa，透水性弱。设计正常蓄水位200m，死水位180m，校核洪水位202m，坝顶高程203m，最大坝高120m。问题1：该工程选择拱坝的主要依据是什么？拱坝对地形、地质的基本要求有哪些？答：选择拱坝的主要依据：①地形为“V”型峡谷（宽高比小），有利于拱的作用发挥，可将大部分水压力通过拱结构传递至两岸岩体；②基岩为完整花岗岩（强度高、透水性弱），能承受拱端推力；③坝高较大（120m），拱坝相对于重力坝可节省混凝土用量（约为重力坝的1/3~1/2）。拱坝对地形的基本要求：河谷狭窄（宽高比B/H≤3~4），两岸对称，岸坡平顺无突变，以保证拱端推力均匀传递；对地质的基本要求：基岩完整、坚硬（抗压强度≥30MPa），无大的断层、破碎带，抗渗性好（渗透系数小），两岸拱座岩体应能承受拱端推力（无滑移可能）。问题2：该拱坝设计中需重点考虑的工程措施有哪些？答：①拱坝体型优化：根据河谷形状选择双曲拱坝（适应“V”型峡谷），调整拱圈中心角、半径等参数，使应力分布均匀；②坝基处理：对局部破碎带进行固结灌浆，对可能的渗漏通道进行帷