2025年高职水利水电工程（水利工程设计）试题及答案

2025年高职水利水电工程（水利工程设计）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题的备选答案中，只有一个最符合题意）1.水利工程设计中，确定水库兴利库容的关键依据是（）A.多年平均径流量B.设计保证率C.灌溉面积D.工业用水量2.以下哪种地形条件对大坝选址较为有利（）A.峡谷地段B.平原开阔地带C.河流弯道处D.河口三角洲3.水利工程设计中，计算水闸过闸流量的主要方法是（）A.经验公式法B.能量方程法C.堰流公式法D.动量方程法4.渠道设计中，渠道的糙率主要取决于（）A.渠道的材料B.渠道的坡降C.水流速度D.流量大小5.水库设计洪水位是根据（）确定的。A.设计暴雨B.设计洪水过程线C.下游防洪要求D.水库调洪演算6.水利工程设计中，对于溢洪道的布置，以下说法正确的是（）A.应布置在坝体中部B.尽量布置在地质条件好的部位C.与大坝距离越远越好D.不需要考虑水流衔接7.确定水电站装机容量的主要依据是（）A.河流落差B.多年平均发电量C.保证出力D.设计水头8.灌溉渠道设计中，渠道的最小流速应满足（）A.不冲条件B.不淤条件C.流量要求D.水位要求9.水利工程设计中，以下哪种材料常用于大坝防渗（）A.混凝土B.钢材C.黏土D.砂石料10.水库死水位的确定主要考虑（）A.灌溉用水B.发电尾水要求C.水库泥沙淤积D.下游生态用水二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题的备选答案中，有两个或两个以上符合题意，错选或多选均不得分；少选，但选择正确的每个选项得1分）1.水利工程设计中，选择坝型需要考虑的因素有（）A.地形地质条件B.建筑材料来源C.施工技术水平D.工程投资E.运行管理要求2.渠道防渗的主要措施有（）A.土料防渗B.水泥土防渗C.砌石防渗D.混凝土防渗E.塑料薄膜防渗3.水利工程设计中，水电站厂房的布置形式有（）A.坝后式B.河床式C.引水式D.坝内式E.地下式4.确定水库特征水位时，需要考虑的因素有（）A.兴利要求B.防洪要求C.库区淹没损失D.工程投资E.生态环境影响5.水利工程设计中，溢洪道的组成部分包括（）A.进水渠B.控制段C.泄槽D.消能防冲设施E.出水渠三、填空题（总共10题，每题2分）1.水利工程设计应遵循的基本原则有安全性、经济性、______和环境友好性。2.水库的特征水位包括死水位、兴利水位、防洪限制水位、______和校核洪水位。3.水闸按其承担的任务可分为节制闸、进水闸、排水闸、______和挡潮闸等。4.渠道的横断面形式有梯形、______、矩形和复式断面等。5.大坝的稳定分析方法主要有刚体极限平衡法和______。6.水电站的水能计算包括水能蕴藏量计算、______计算和水能利用效率计算。7.灌溉制度是指作物播种前及全生育期内的______和灌水时间等。8.水利工程设计中，常用的渗流计算方法有流网法、______和数值解法。9.水库淤积会导致水库库容减小、______降低等问题。10.水利工程对环境的影响包括有利影响和______。四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述水利工程设计中确定水库正常蓄水位的主要依据和方法。2.说明水闸设计中如何进行闸室稳定分析。3.阐述渠道设计中如何确定渠道的纵坡。材料：某山区河流拟修建一座小型水库，坝址处河谷狭窄，两岸地形陡峭，岩石坚硬。水库主要用于灌溉和供水，设计灌溉面积为5万亩，城镇供水规模为5万立方米/天。五、设计计算题（总共1题，20分）根据上述材料，进行该小型水库的初步设计，包括确定水库的主要特征水位、库容，设计灌溉渠道的断面尺寸和纵坡，以及计算水闸的过闸流量（已知水闸设计水头为3m，闸孔净宽为5m，闸前行近流速为2m/s）。答案：一、1.B2.A3.C4.A5.D6.B7.C8.B9.C10.C二、1.ABCDE2.ABCDE3.ABCDE4.ABCDE5.ABCDE三、1.实用性2.设计洪水位3.分洪闸4.弧形5.有限单元法6.保证出力7.灌水定额8.阻力系数法9.防洪能力10.不利影响四、1.正常蓄水位是水库在正常运行情况下，为满足兴利要求应蓄到的最高水位。主要依据包括：设计保证率要求的供水期调节流量；灌溉面积及相应的灌溉用水需求；城镇供水规模等。确定方法通常有：根据设计保证率对应的兴利调节流量，通过长系列调节计算，求出满足各用水部门需求的正常蓄水位；参考类似工程的经验数据，并结合本工程的具体条件进行分析论证确定。2.闸室稳定分析主要包括以下内容：首先确定作用在闸室上的荷载，如上下游水位差产生的水平水压力、闸室自重、上部结构传来的垂直力等。然后采用刚体极限平衡法计算闸室的抗滑稳定安全系数，通过计算闸室在各种荷载组合下的抗滑力和滑动力之比来判断闸室是否满足抗滑稳定要求。同时，计算闸室的抗倾稳定安全系数，分析闸室抵抗倾覆的能力，通过计算对闸室基底的抗倾覆力矩和倾覆力矩之比来确定。还需考虑闸室的地基承载力，确保闸室不会因地基承载力不足而发生破坏。3.渠道纵坡的确定需考虑以下因素：首先要满足渠道的输水能力要求，根据设计流量和渠道糙率等计算出满足水流条件的合理纵坡范围。要结合地形条件，尽量使渠道纵坡与地形相适应，减少土方开挖和填方量，降低工程造价。同时，考虑渠道的水位控制要求，保证渠道在不同运行工况下能满足灌溉、供水等的水位要求。还需考虑渠道的防冲和防淤要求，纵坡过大可能导致渠道冲刷，过小则易引起淤积，要通过水力计算找到合适的纵坡值，使渠道水流既具有足够的流速防止淤积，又不会对渠道造成过度冲刷。五、1.水库特征水位及库容：根据灌溉面积5万亩和城镇供水规模5万立方米/天，结合当地水资源情况和设计保证率，通过调节计算确定正常蓄水位。假设经计算正常蓄水位为100m。死水位考虑水库泥沙淤积等因素，确定为85m。设计洪水位通过洪水计算确定，假设为105m。校核洪水位根据大坝的防洪标准确定，假设为108m。兴利库容为正常蓄水位与死水位之间的库容，通过库容曲线计算得出，假设为500万立方米。总库容为校核洪水位对应的库容，假设为800万立方米。2.灌溉渠道断面尺寸和纵坡：根据设计流量，通过水力计算确定渠道断面形式为梯形。假设设计流量为1.5立方米/秒，渠道糙率取0.02，边坡系数为1.5，通过计算确定底宽为2m，水深为1m。渠道纵坡根据地形和输水要求确定，假设纵坡为1/5000。3.水闸过闸流量计算：已知水闸设计水头为3m，闸孔净宽为5m，闸前行近流速为2m/s。采用堰流公式计算过闸流量，堰流公式为Q=mB√(2gH0^3/2)，其中m为流