2025年河北工人技师考评(水工监测工)自测试题及答案解析-河北职业

2025年河北工人技师考评(水工监测工)自测试题及答案解析—河北职业一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.水工建筑物水平位移观测最常用的仪器是（）A.水准仪  B.全站仪  C.测斜仪  D.收敛计答案：B解析：全站仪可同时测角测距，精度高，自动化程度高，是大坝水平位移观测的首选。2.混凝土坝体内部温度监测一般采用（）A.热电偶  B.差阻式温度计  C.光纤光栅  D.红外测温仪答案：B解析：差阻式温度计稳定性好、长期漂移小，埋入混凝土后可连续工作30年以上。3.土石坝渗流压力监测点宜布设在（）A.坝顶  B.下游坝坡中部  C.防渗体下游侧  D.上游护坡答案：C解析：防渗体下游侧可直观反映防渗效果，是渗流压力突变最敏感的部位。4.当测压管水位突然上升2m，且与库水位变化不同步时，应优先排查（）A.仪器零点漂移  B.管口淤堵  C.坝体管涌  D.降雨入渗答案：C解析：管涌通道形成后，渗压会脱离库水位独立升高，属于险情征兆。5.采用引张线法观测坝体水平位移时，读数前应静置不少于（）A.5min  B.15min  C.30min  D.60min答案：C解析：引张线受风、温度影响明显，静置30min可使线体稳定，误差小于0.1mm。6.水准测量中，前后视距差应小于（）A.1m  B.2m  C.3m  D.5m答案：B解析：按《水工建筑物变形测量规范》SL60-2018，二等水准单站前后视距差≤2m。7.光纤光栅传感器标定系数单位通常为（）A.µε/nm  B.nm/µε  C.nm/℃  D.µε/℃答案：B解析：光纤光栅中心波长漂移量(nm)与应变(µε)成正比，故标定系数为nm/µε。8.采用水管式沉降仪时，储液桶液面高度差不得大于（）A.1mm  B.2mm  C.5mm  D.10mm答案：C解析：液面高差过大会产生附加压力，导致测值漂移，规范要求≤5mm。9.对混凝土坝进行裂缝观测，最适宜的周期是（）A.每周  B.每月  C.每季度  D.每年答案：B解析：月周期可兼顾裂缝扩展速率和人力成本，对年变幅10mm以内的裂缝可捕捉90%变化量。10.当垂线观测坐标系旋转角大于（）时应重新固定锚点。A.1′  B.3′  C.5′  D.10′答案：B解析：旋转角3′对应约1mm/20m，超过后垂线有效精度降至0.5mm以下。11.采用振弦式渗压计，其温度补偿系数由（）给出。A.出厂标定表  B.现场率定曲线  C.经验公式  D.同类工程类比答案：A解析：厂家在恒温槽完成标定，温度系数写入芯片，现场不可更改。12.对土石坝进行浸润线监测，测压管透水段长度宜为（）A.10cm  B.30cm  C.50cm  D.100cm答案：B解析：透水段过长会平均化压力，过短易堵塞，30cm可兼顾灵敏度与寿命。13.采用GPS-RTK进行坝体表面位移监测时，基站距离应小于（）A.3km  B.5km  C.10km  D.15km答案：B解析：超过5km电离层延迟空间相关性下降，水平误差迅速增大至2cm以上。14.差阻式仪器电缆接头采用（）密封最为可靠。A.电工胶布  B.热缩管  C.环氧树脂  D.硅酮胶答案：C解析：环氧树脂抗压、抗渗、抗老化，浸泡1MPa水中30d绝缘电阻无变化。15.水准路线闭合差允许值按（）计算。A.±0.5√nmm  B.±1.0√nmm  C.±2.0√nmm  D.±5.0√nmm答案：B解析：SL60-2018规定二等水准闭合差≤±1.0√nmm，n为测站数。16.采用三角堰测流，堰口角度通常为（）A.30°  B.45°  C.60°  D.90°答案：D解析：90°三角堰流量公式简单，Q=1.4H^2.5，系数稳定，水头测量误差最小。17.当垂线读数仪电池电压低于（）时必须更换。A.5.0V  B.5.5V  C.6.0V  D.6.5V答案：B解析：读数仪采用5V稳压芯片，输入5.5V以下芯片进入掉电保护，数据异常。18.采用自动化采集系统，采样间隔最短可设为（）A.1s  B.5s  C.10s  D.30s答案：B解析：振弦式仪器激振—拾振—休眠周期约3s，5s可保证数据稳定且不过度耗电。19.对混凝土坝进行应变监测，无应力计与应变计间距宜为（）A.0.5m  B.1.0m  C.1.5m  D.2.0m答案：B解析：1m以内温度、湿度环境一致，可最大限度剔除混凝土自生体积变形。20.采用水管式沉降仪，连通管坡度应小于（）A.1%  B.2%  C.3%  D.5%答案：A解析：坡度超过1%会产生明显气泡滞留，导致±2mm以上系统误差。21.当坝基扬压力系数α大于（）时应启动预警。A.0.2  B.0.25  C.0.3  D.0.35答案：C解析：重力坝设计扬压系数0.25，超过0.3表明防渗帷幕效果下降，需加固。22.采用全站仪观测，目标棱镜未对中产生的水平位移误差约为（）A.0.5mm  B.1mm  C.2mm  D.5mm答案：C解析：棱镜偏心20mm，测距500m，水平角误差8″，换算约2mm。23.对土石坝进行裂缝观测，裂缝宽度测量精度应达到（）A.0.1mm  B.0.2mm  C.0.5mm  D.1.0mm答案：A解析：宽度年变化量常小于1mm，0.1mm精度可识别早期扩展趋势。24.采用振弦式土压力盒，埋设后预压时间应不少于（）A.6h  B.12h  C.24h  D.48h答案：C解析：24h可使接触面土体重新固结，消除安装扰动，初始读数稳定。25.当库水位日涨幅超过（）时，应加密渗压观测。A.0.5m  B.1m  C.2m  D.3m答案：B解析：1m水头变化可在24h内引起渗压响应，需捕捉滞后过程。26.采用GPS静态观测，同步时段长度应不少于（）A.30min  B.60min  C.90min  D.120min答案：C解析：河北纬度±40°，90min可保证卫星几何强度因子GDOP<3，水平精度1mm。27.对混凝土坝进行温度监测，仪器埋设深度每增加1m，温度相位滞后约（）A.3d  B.7d  C.15d  D.30d答案：B解析：混凝土导温系数0.004m²/h，按半无限体公式，7d相位滞后对应1m。28.采用倾斜仪监测坝体倾斜，系统分辨率应优于（）A.0.1″  B.0.5″  C.1.0″  D.5.0″答案：B解析：0.5″对应坝高100m时顶部水平位移0.24mm，满足安全监控需要。29.当测压管灵敏度试验注水回收时间大于（）时判定为失效。A.5min  B.10min  C.20min  D.30min答案：C解析：规范要求20min内水位恢复90%以上，否则透水段淤堵。30.采用自动化系统，每月数据缺失率应小于（）A.1%  B.2%  C.5%  D.10%答案：B解析：月缺失2%约14h，可保证连续性模型有效，超过后需人工补测。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列哪些因素会导致差阻式应变计测值漂移（）A.电缆接头进水  B.仪器线圈老化  C.混凝土弹性模量变化  D.激励频率偏移答案：A、B、D解析：混凝土弹性模量变化属于真实应变，非仪器漂移。32.关于水管式沉降仪说法正确的是（）A.可测绝对沉降  B.受温度影响小  C.可远距离传输  D.需水平铺设答案：B、C解析：水管仪只能测相对沉降，铺设坡度<1%即可，非绝对水平。33.采用GPS-RTK监测时，引起多路径效应的原因有（）A.坝面金属护栏  B.水面反射  C.高坝遮挡  D.电离层活跃答案：A、B解析：遮挡导致信号中断，电离层属于延迟而非多路径。34.混凝土坝裂缝监测可采用（）A.千分表测缝计  B.光纤光栅裂缝计  C.摄影测量  D.红外热像答案：A、B、C解析：红外热像用于探伤，无法量化宽度。35.关于浸润线说法正确的是（）A.与库水位同步升降  B.与坝体渗透系数相关  C.与排水棱体位置相关  D.与坝高无关答案：B、C解析：浸润线滞后库水位，且坝高越高水力梯度越大。36.采用振弦式渗压计需进行（）A.温度修正  B.大气压力修正  C.灵敏度系数修正  D.电缆电阻修正答案：A、C解析：大气压作用于坝体各向均衡，电缆电阻已计入出厂系数。37.下列属于水平位移观测方法的有（）A.引张线  B.垂线  C.水管仪  D.GPS答案：A、B、D解析：水管仪用于垂直位移。38.对土石坝进行渗流量监测，可采用（）A.量水堰  B.流速仪  C.渗压计反演  D.测压管答案：A、B、C解析：测压管只能测压力，无法直接得流量。39.采用全站仪观测时，可减小误差的做法有（）A.日出前观测  B.使用免棱镜模式  C.增加测回数  D.强制对中基座答案：A、C、D解析：免棱镜模式精度低，不宜用于毫米级监测。40.自动化采集系统应具备的功能有（）A.断点续传  B.本地缓存  C.远程升级  D.人工置数答案：A、B、C、D解析：四项均为系统可靠性要求。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.采用光纤光栅传感器，波长漂移与应变成线性关系。（√）42.测压管管口高程可用水准仪一次性引测，无需复测。（×）43.GPS静态解算时，星历类型对精度无影响。（×）44.混凝土坝无应力计可完全消除温度应变。（×）45.振弦式仪器激励电压越高，灵敏度越高。（×）46.采用三角堰测流，堰板必须垂直于水流方向。（√）47.引张线读数时，若线体摆动，可取最大与最小值的平均。（×）48.土压力盒埋设后，其读数越大表明土压力越大。（√）49.采用倾斜仪监测时，温度变化会引起零漂。（√）50.自动化系统掉电后，内置电池应保证连续工作7d。（√）四、简答题（每题8分，共40分）51.简述土石坝浸润线突然抬高的三种常见原因及处理措施。答案：（1）防渗体集中渗漏：原因包括防渗墙开裂、高喷板缺陷；处理采用水泥—水玻璃双液灌浆，灌浆压力0.3MPa，分三序施工，结束后做压水试验，透水率q<3Lu。（2）排水棱体失效：原因包括反滤层淤堵、排水管断裂；处理先清除上部堆石，分层开挖至反滤层，更换级配良好的砂砾料，D15/d15=5~10，重新铺设土工布，恢复排水管，管周包裹无纺布200g/m²。（3）坝基接触冲刷：原因包括坝基存在砂层、施工清基不彻底；处理采用上游铺盖加长，铺盖厚1m，黏粒含量>30%，下游打设减压井，井距15m，井深切入砂层以下2m，井内安装PVC滤水管，外包尼龙网，单井出水量控制在5L/s以内，并设置反滤围井。52.说明混凝土坝垂线观测中，如何消除温度梯度对读数的影响。答案：垂线系统由正垂线与倒垂线组成，温度梯度会使线体产生热弯曲。消除方法：①在垂线井内安装强制通风系统，夏季送风温度18℃，冬季送风温度22℃，风速0.5m/s，使井内温差<0.5℃；②采用不锈钢包胶垂线，线径1.2mm，热膨胀系数1×10^-5/℃，并在锚固端加装恒重张力锤，张力500N，使垂线保持拉直；③读数时段选在每日04:00—06:00，此时坝体温度梯度最小；④在垂线不同高程布设光纤光栅温度串，测得温度梯度后，按悬链线热弯曲公式Δd=α·L²·ΔT/(8·H)进行修正，其中α为线膨胀系数，L为测点高差，ΔT为温差，H为张力；⑤对正垂线与倒垂线同步观测，取差值可消除整体摆动，温度梯度引起的弯曲为二次项，可通过最小二乘拟合剔除。53.描述采用振弦式渗压计现场率定的步骤及合格标准。答案：步骤：（1）设备准备：标准压力泵（0—2MPa，精度0.05%FS），数字万用表，率定筒，温度计；（2）安装：将渗压计放入率定筒，注满除气水，排除气泡，密封；（3）预压：0—1MPa循环3次，消除滞后；（4）正式率定：按0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、0.8、0.6、0.4、0.2、0MPa逐级加卸压，每级稳压2min，记录频率与温度；（5）计算：用最小二乘法拟合直线P=k·(f²-f0²)+b，要求非线性误差≤0.5%FS，重复性误差≤0.3%FS，迟滞误差≤0.2%FS；（6）温度系数：在0.4MPa恒压下，改变温度5℃、10℃、15℃，记录频率变化，计算温度修正系数，要求≤0.05%FS/℃；（7）出具率定证书，标注k、b、R²、温度系数，不合格者返厂。54.说明引张线水平位移观测中，如何发现和处理滑轮卡滞故障。答案：发现：①读数时线体回弹量<0.05mm，远小于历史均值0.3mm；②手动轻拨线体，张力突变后无法复位；③滑轮处出现金属摩擦声；④相邻两测次位移差>2mm，且与库水位变化不符。处理：①停止观测，记录故障时刻；②提升重锤，卸除张力，拆除滑轮护罩；③用无水乙醇清洗滑轮轴承，涂抹低温润滑脂，检查轴承径向间隙<0.02mm；④更换老化轴承，采用不锈钢440C材质，加防尘圈；⑤重新张拉，进行三个来回空载运行，确认回弹量恢复0.3mm；⑥与倒垂线联测，对比验证，误差<0.2mm后恢复正式观测；⑦建立滑轮维护台账，每季度注油一次，每2年更换轴承。55.阐述利用GPS-RTK进行坝体表面位移监测时，如何建立独立坐标系及精度评定方法。答案：独立坐标系建立：①选点：在坝体两岸稳定岩体上埋设2个强制对中基准点，间距>坝长1/2，高差<10m，埋深1.5m，顶部不锈钢盘带强制对中螺丝；②联测：采用GPS静态观测，与国家C级网联测，连续观测24h，采样间隔30s，卫星截止角15°，使用GAMIT软件解算，获得WGS84坐标，平面精度<3mm，高程<5mm；③投影：采用坝轴线独立坐标系，以坝轴线为X轴，指向下游为Y轴，原点设在坝轴线中点，使用高斯正形投影，中央子午线设为坝轴线经度，抵偿高程面设为坝顶高程，投影长度变形<1/40000；④转换：使用七参数法，将WGS84转换至独立系，参数通过TBC软件平差，平面残差<2mm；⑤检核：在坝体不同部位布设5个检核点，采用全站仪测边长、角度，与GPS坐标反算边长比较，差值<3mm。精度评定：①内符合精度：连续观测10个测回，计算各测回坐标差值，求中误差，要求平面<5mm，高程<10mm；②外符合精度：与全站仪边角网比较，采用误差椭圆，95%置信区间半长轴<10mm；③稳定性分析：每月与倒垂线、水准成果对比，建立差值序列，采用t检验，当|Δ|>2σ时查找原因，重新评定。五、计算题（每题10分，共30分）56.某混凝土重力坝坝高50m，在坝踵埋设差阻式温度计，测得混凝土温度T=18℃，基岩温度T0=12℃，线膨胀系数α=1×10^-5/℃，弹性模量E=3×10^4MPa，泊松比μ=0.17，地基约束系数R=0.5。求温度应力σ，并判断是否存在温度裂缝风险（抗拉强度ft=2.1MPa）。答案：σ=E·α·ΔT·R/(1-μ)=3×10^4×1×10^-5×(18-12)×0.5/(1-0.17)=3×10^4×6×10^-5×0.5/0.83=1.09MPa1.09MPa<2.1MPa，安全系数K=2.1/1.09=1.93>1.5，暂不会出现裂缝，但需继续监测。57.某均质土石坝坝高30m，下游坡比1:2.5，在坡面埋设测压管，实测水位高程125.5m，库水位高程135.2m，管口高程128.0m，坝基高程110.0m。求该点渗透坡降J，并判断是否安全（允许坡降Jallow=0.25）。答案：水头h=135.2-125.5=9.7m渗径L=(128.0-110.0)×2.5=45mJ=h/L=9.7/45=0.2160.216<0.25，安全储备K=0.25/0.216=1.16，偏低，需加强排水。58.采用引张线观测坝顶水平位移，线长300m，实测读数ΔL=2.5mm，温度升高Δt=8℃，线膨胀系数α=1.1×10^-5/℃，张力H=500N，线单位重q=0.088N/m。求温度改正后的真实位移δ。答案：温度伸长ΔLt=α·L·Δt=1.1×10^-5×300×8=26.4mm真实位移δ=ΔL-ΔLt=2.5-26.4=-23.9mm（向左岸）负号表示坝体实际向左位移23.9mm，需结合库水位、气温进一步分析。六、案例分析题（共30分）59.阅读下列背景，回答问题。背景：河北某水库混凝土重力坝，最大坝高65m，2024年10月—2025年3月库水位由145m降至130m，同期垂线观测显示坝顶向下游位移由5.2mm增至9.8mm，增幅4.6mm；坝踵渗压计扬压力系数α由0.22升至0.31；坝顶出现一条纵向裂缝，长42m，最大宽度0.9mm，深度经超声波检测1.2m；温度计显示坝体内部温度下降6℃；地震台网记录2025年2月12日发生ML3.2地震，震中距坝址8km，最大水平加速度0.042g。问题：（1）分析位移、渗压、裂缝、温度、地震五者之间的关联性；（10分）