2025年水利水电工程专业考试题及答案

2025年水利水电工程专业考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.关于达西定律的适用条件，正确的是（）。A.适用于所有渗流运动B.仅适用于层流渗流C.适用于紊流渗流D.适用于非均匀渗流2.某水闸设计过闸流量为1500m³/s，其工程等别应为（）。A.Ⅰ等B.Ⅱ等C.Ⅲ等D.Ⅳ等3.混凝土重力坝施工中，降低混凝土入仓温度的关键措施是（）。A.采用低热水泥B.预冷骨料C.分层浇筑D.表面覆盖保温材料4.土石坝坝体防渗体采用心墙形式时，心墙材料优先选用（）。A.堆石B.风化料C.粘性土D.砂砾石5.施工导流中，“分段围堰法”的主要适用条件是（）。A.河流流量小、河床狭窄B.河流流量大、河床宽阔C.河流流量小、河床宽阔D.河流流量大、河床狭窄6.水库正常蓄水位与死水位之间的库容称为（）。A.总库容B.调洪库容C.兴利库容D.防洪库容7.土石坝坝基渗透变形中，“流土”现象的主要特征是（）。A.土颗粒随水流悬浮流动B.细颗粒被带入粗颗粒孔隙C.土体表面隆起或塌陷D.渗流出口处土粒群同时浮动8.拱坝的“封拱温度”是指（）。A.混凝土浇筑时的入仓温度B.坝体运行期的平均温度C.拱坝接缝灌浆时的稳定温度D.坝体最高温与最低温的平均值9.混流式水轮机的主要特点是（）。A.适用于高水头、小流量B.转轮叶片固定，适用于中低水头C.转轮叶片可调节，适用于水头变化大D.水流径向进入、轴向流出，适用于中高水头10.堤防工程设计中，“设计洪水位”的确定依据是（）。A.工程等级对应的防洪标准B.历史最大洪水水位C.年最大洪峰流量的平均值D.上游水库的下泄流量二、填空题（每空1分，共20分）1.水库的特征水位包括正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、（）和（）。2.水工混凝土的主要组成材料为水泥、（）、水和（）。3.围堰按与水流方向的相对位置可分为（）和（）。4.渗流基本定律是（），其表达式为（）。5.重力坝的主要荷载包括自重、（）、（）和地震荷载。6.拱坝的分缝类型包括横缝、（）和（）。7.土石坝的排水设施主要有棱体排水、（）和（）。8.施工导流按导流时段可分为初期导流、（）和（）。9.水闸的组成部分包括闸室、（）和（）。10.水电站按开发方式可分为坝式、（）和（）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述拱坝的工作原理及适用的地形、地质条件。2.土石坝常见的渗透变形类型有哪些？针对“管涌”应采取哪些防治措施？3.施工导流的基本方法有哪几类？选择导流方案时需考虑哪些主要因素？4.水闸抗滑稳定不满足要求时，可采取哪些工程措施提高其稳定性？5.重力坝坝体温度应力是如何产生的？工程中常用的温度控制措施有哪些？四、计算题（每题10分，共20分）1.某水闸闸室底板宽度B=12m，闸室总重量（包括底板及上部结构）G=3200kN，上下游水位差ΔH=5m，作用于闸室的水平水压力P=1800kN，底板与地基的摩擦系数f=0.45。试计算闸室的抗滑稳定安全系数，并判断是否满足规范要求（规范允许安全系数K≥1.3）。2.某混凝土重力坝坝高H=50m，上游水位至坝顶，下游无水。坝底宽度b=35m，坝体混凝土容重γc=24kN/m³，上游坝面铅直（坡度1:0）。忽略扬压力及其他次要荷载，计算坝底中央处的垂直正应力σy（应力以压为正）。五、案例分析题（20分）某山区水库建于20世纪70年代，主坝为均质土坝，坝高35m，坝顶宽6m，上游坝坡1:2.5，下游坝坡1:2.0。近年来，水库出现以下问题：（1）坝体下游坡脚处存在多处渗漏水点，水质浑浊，局部土体隆起；（2）溢洪道为开敞式宽顶堰，底板混凝土剥落严重，左侧边墙倾斜变形；（3）原有的坝体沉降、渗流监测设施因老化失效。问题：1.分析坝体下游坡脚渗漏水浑浊、土体隆起的可能原因，并提出2种针对性的防渗处理措施。2.针对溢洪道底板剥落和边墙倾斜问题，提出具体的加固改造方案。3.设计一套适用于该水库的现代化监测系统，需列出主要监测项目及对应的监测仪器。答案一、单项选择题1.B2.B3.B4.C5.B6.C7.D8.C9.D10.A二、填空题1.防洪高水位；设计洪水位（或校核洪水位）2.骨料；外加剂（或掺合料）3.横向围堰；纵向围堰4.达西定律；v=kJ（或q=kJω）5.水压力；扬压力6.纵缝；诱导缝（或周边缝）7.贴坡排水；褥垫排水（或管式排水）8.中期导流；后期导流9.上游连接段；下游连接段10.引水式；混合式三、简答题1.拱坝工作原理：拱坝通过拱和梁的共同作用将水压力传递至两岸及坝基。拱的作用是将水平水压力转化为轴向压力，由两岸山体承担；梁的作用是将垂直荷载传递至坝基。适用条件：地形：河谷狭窄（宽高比≤3~4），两岸对称，岸坡陡峻（坡度>45°）；地质：基岩完整、坚硬（如花岗岩、玄武岩），抗渗性和抗剪强度高，无大断裂带。2.渗透变形类型：管涌、流土、接触冲刷、接触流土。管涌防治措施：①上游设置水平或垂直防渗体（如黏土铺盖、混凝土防渗墙），延长渗径；②下游设置反滤层（由砂、碎石、块石分层填筑），防止细颗粒被带出；③对已发生管涌的区域，采用级配砂石压盖，降低渗透坡降。3.导流基本方法：①全段围堰法（一次拦断河床，水流通过导流隧洞、明渠等下泄）；②分段围堰法（分期施工，水流通过束窄河床、底孔等下泄）。选择因素：河流流量及水位变幅、河床地形地质条件、主体建筑物结构形式、施工工期及经济性。4.提高水闸抗滑稳定性的措施：①增加闸室重量（如加重底板、增设混凝土齿墙）；②降低水平水压力（如调整上游翼墙形式，减小侧向绕流）；③提高摩擦系数（如对地基进行固结灌浆，增加接触面粗糙度）；④采用桩基或沉井基础，将荷载传递至深层稳定土层。5.温度应力产生原因：混凝土浇筑后，水泥水化放热导致内部温度升高，随后逐渐冷却，因内外温差及约束作用产生拉应力；此外，运行期水温、气温变化也会引起坝体温度周期性变化，产生温度应力。控制措施：①原材料：采用低热或中热水泥，掺粉煤灰等掺合料；②施工：预冷骨料、加冰拌和降低入仓温度；分层分块浇筑，控制层厚和间歇期；③养护：表面覆盖保温材料（如聚苯乙烯板），冬季蓄水保温，夏季洒水冷却。四、计算题1.抗滑稳定安全系数K=（G×f）/P代入数据：K=（3200×0.45）/1800=1440/1800=0.8结论：K=0.8<1.3，不满足规范要求。2.坝底垂直正应力σy=（ΣW）/b-（ΣM×6）/b²（注：因上游坝面铅直，ΣM=0时为中心受压）ΣW=γc×(H×b×1)/2=24×(50×35×1)/2=24×875=21000kN（单宽坝段）σy=21000/35=600kPa（压应力）五、案例分析题1.原因分析：①坝体填筑质量差（土料含砂量高、压实度不足），存在渗透通道；②坝基未做有效防渗处理（如天然弱透水层被破坏），导致坝基渗透坡降过大；③下游排水设施失效（如原棱体排水堵塞），无法有效导渗。防渗处理措施：①坝体垂直防渗：采用深层搅拌桩或混凝土防渗墙，墙厚0.3~0.5m，深入坝基不透水层1~2m；②坝基水平防渗：上游铺设黏土铺盖，厚度1.5~2m，与坝体防渗体连接，延长渗径。2.溢洪道加固方案：①底板处理：清除剥落混凝土，采用C30聚丙烯纤维混凝土重新浇筑，厚度20~30cm，内置φ12@200钢筋网；②边墙加固：对倾斜边墙采用混凝土扶壁柱支撑（间距3~4m，截面0.5m×1.0m），墙后回填级配碎石并分层夯实；③防冲加固：下游设置混凝土护坦（厚度0.8~1.0m），护坦末端设消力坎（高度1.5m，顶宽1.0m）。3.监测系统设计：①变形监测：坝体表面沉降（GPS监测点，每50m布置1个）、内部水平位移（测斜管，深度至坝基以下2m）；②渗流监测：坝体浸润线（测压管，沿坝轴线