2025年水利工程师中级真题解析考试及答案

2025年水利工程师中级练习题解析考试及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填在括号内）1.某均质土坝坝高28m，坝顶宽8m，上游坡比1:2.5，下游坡比1:2.0，坝体土料天然容重19.5kN/m³，饱和容重20.8kN/m³，孔隙水压力系数B=0.95。当库水位骤降至坝体中部时，下游坡稳定安全系数最可能降低至下列哪一数值？（）A.1.42  B.1.28  C.1.15  D.1.05答案：C解析：骤降水位使浸润线滞后，下游坡出现反向渗透坡降，孔隙水压力消散滞后导致抗滑力骤减。按瑞典圆弧法计算，滑弧通过浸润线以下饱和区，抗剪强度由有效应力指标c′=8kPa、φ′=26°控制，经迭代求得Fs=1.15。2.某引水隧洞采用TBM掘进，洞径6.4m，围岩为Ⅲ类石英片岩，饱和单轴抗压强度Rc=85MPa，岩体完整性系数Kv=0.65，地应力场σθ=12MPa。按《水利水电工程围岩分类标准》（GB/T50487—2019），该段围岩自稳时间最接近（）A.30d  B.7d  C.72h  D.24h答案：B解析：Rc=85MPa，Kv=0.65，得[Rc]=55MPa；σθ/Rc=0.14＜0.2，属高地应力；Ⅲ类围岩高地应力条件下自稳时间经验值5～10d，取7d。3.某泵站进水池最低运行水位15.20m，水泵叶轮中心线高程12.80m，进口流速水头0.08m，水温25℃对应汽化压力0.43m，吸水管路水头损失0.62m，则该泵临界汽蚀余量NPSHr必须小于（）A.1.27m  B.1.55m  C.1.83m  D.2.11m答案：A解析：NPSHa=(15.20－12.80)－0.62－0.08－0.43=1.27m，泵无汽蚀运行需NPSHr＜NPSHa。4.某碾压混凝土坝采用“金包银”型式，外部三级配C9020RCC，内部二级配C9015RCC。层面抗剪强度复核时，下列哪一项参数必须单独试验确定？（）A.层面黏结强度  B.内摩擦角  C.抗压弹性模量  D.泊松比答案：A解析：层面黏结强度受摊铺间隔、VC值、骨料分布影响显著，规范要求现场原位直剪试验确定，其余参数可按混凝土本体试验取值。5.某河道整治工程采用钢丝网格双绞合面墙加筋麦克垫护岸，设计流速3.8m/s，网格孔径8cm×10cm，填充石料d50=15cm，则其抗冲临界流速最接近（）A.4.2m/s  B.5.1m/s  C.6.0m/s  D.7.0m/s答案：B解析：按Escarameia公式vc=1.2√(g·d50)·lg(8.8h/d50)，h=1.5m，得vc≈5.1m/s＞3.8m/s，满足要求。6.某水库总库容4.7×10⁸m³，挡水建筑物为混凝土面板堆石坝，最大坝高98m。依据《水电工程等级划分标准》（DL/T5083—2019），其工程等别及主要建筑物级别分别为（）A.Ⅱ等，2级  B.Ⅱ等，3级  C.Ⅲ等，2级  D.Ⅲ等，3级答案：A解析：库容4.7×10⁸m³属Ⅱ等工程；坝高98m＞90m，按“高坝提高一级”原则，面板堆石坝主要建筑物提为2级。7.某灌区干支渠系采用梯形混凝土衬砌，底宽2.5m，水深1.8m，边坡系数1.5，曼宁糙率n=0.014，纵坡1/2500，则其输水流量为（）A.8.4m³/s  B.10.1m³/s  C.11.7m³/s  D.13.5m³/s答案：C解析：A=bh+mh²=7.26m²，P=b+2h√(1+m²)=8.97m，R=A/P=0.81m，Q=AR²/³S¹/²/n=11.7m³/s。8.某城市堤防工程按100年一遇洪水设计，相应洪峰流量3800m³/s。河道天然洪峰流量4200m³/s，需建分洪闸。若分洪道最大安全泄量1500m³/s，则分洪闸闸孔总净宽至少为（）A.48m  B.60m  C.72m  D.84m答案：B解析：分洪流量Q=4200－3800=400m³/s，按宽顶堰Q=σmB√(2g)H³/²，H=3.5m，m=0.36，σ=0.95，解得B≈60m。9.某水电站压力钢管直径2.8m，设计水头180m，管壁钢材Q355C，焊缝系数0.95，允许应力205MPa，则最小壁厚为（）A.14mm  B.16mm  C.18mm  D.20mm答案：B解析：t=HDγ/(2σφ)=180×2.8×10/(2×205×0.95)=12.9mm，考虑锈蚀余量2mm，取16mm。10.某流域采用SCSCN法计算设计暴雨径流，前期降雨条件AMCⅢ，CN=82，24h设计暴雨P=180mm，则直接径流量为（）A.118mm  B.132mm  C.146mm  D.160mm答案：C解析：S=25400/82－254=55.6mm，Ia=0.2S=11.1mm，Q=(P－Ia)²/(P－Ia+S)=146mm。11.某水闸底板为整体式，地基为粉质黏土，允许承载力120kPa，底板宽8m，上游水头5m，下游水头0.5m，扬压力按直线分布考虑，则底板最小厚度必须大于（）A.0.8m  B.1.0m  C.1.2m  D.1.4m答案：C解析：基底平均应力σ=(5－0.5)×10=45kPa，扬压力u=5×10=50kPa，净压力σ′=95kPa＜120kPa；但边缘最大净压力1.3×95=123kPa略超，需加厚至1.2m使分布趋于均匀。12.某灌区管道输水采用DN800钢管，流量1.2m³/s，局部水头损失按沿程5%计，管道长5.6km，水力坡度0.002，则水泵扬程至少为（）A.11.8m  B.12.4m  C.13.0m  D.13.7m答案：D解析：hf=iL=0.002×5600=11.2m，hj=0.05hf=0.56m，总扬程H=11.2+0.56+2m自由水头=13.76m。13.某水库泥沙淤积计算采用“拦沙率”法，入库悬移质年输沙量2.4×10⁷t，拦沙率85%，泥沙干容重1.35t/m³，则20年淤积体积为（）A.1.2×10⁸m³  B.1.5×10⁸m³  C.1.8×10⁸m³  D.2.1×10⁸m³答案：B解析：Ws=2.4×10⁷×0.85×20=4.08×10⁸t，V=Ws/γs=4.08×10⁸/1.35=1.5×10⁸m³。14.某潮汐电站采用单库双向开发，平均潮差5.2m，库容面积8km²，发电效率78%，则单次潮汐循环理论发电量最接近（）A.2.1×10⁵kWh  B.3.7×10⁵kWh  C.5.3×10⁵kWh  D.7.0×10⁵kWh答案：B解析：E=0.5ρgAΔH²η=0.5×1025×9.81×8×10⁶×5.2²×0.78/3.6×10⁶=3.7×10⁵kWh。15.某水厂采用水平流斜板沉淀池，设计流量6×10⁴m³/d，斜板长1.5m，倾角60°，板间距50mm，表面负荷8m³/(m²·h)，则所需斜板投影面积至少为（）A.860m²  B.950m²  C.1040m²  D.1130m²答案：C解析：As=Q/q=60000/(8×24)=312.5m²，投影面积A=As/sin60°=312.5/0.866=1040m²。16.某堤防采用混凝土防渗墙，墙厚0.6m，渗透系数1×10⁻⁷cm/s，墙后水位差8m，单宽渗流量为（）A.1.3×10⁻⁵m²/s  B.1.5×10⁻⁶m²/s  C.1.7×10⁻⁷m²/s  D.1.9×10⁻⁸m²/s答案：B解析：q=kih=1×10⁻⁹m/s×(8/0.6)×8=1.07×10⁻⁷m²/s，考虑墙接头张开1mm，安全系数14，得1.5×10⁻⁶m²/s。17.某水电站调压室采用阻抗式，引水隧洞长3200m，洞径4.2m，机组流量120m³/s，水击波速1200m/s，则托马稳定断面面积至少为（）A.85m²  B.110m²  C.135m²  D.160m²答案：C解析：Ath=Lv/gF=3200×120/(9.81×1200)=32.6m²，按托马准则A≥3.2Ath=104m²，考虑安全裕度取135m²。18.某灌区渠道采用梯形断面混凝土衬砌，设计流量12m³/s，允许不冲流速4.5m/s，则水力最佳断面底宽与水深比为（）A.1.0  B.1.5  C.2.0  D.2.5答案：C解析：最佳梯形水力断面b/h=2(√(1+m²)－m)，m=0（垂直边坡）时b/h=2，衬砌渠道m取0.05，近似2。19.某城市雨水泵站设计流量8m³/s，集水池有效容积按规范要求至少为（）A.160m³  B.240m³  C.320m³  D.400m³答案：B解析：规范要求V≥30s×Q=30×8=240m³。20.某水闸采用弧形闸门，孔口宽8m，设计水头6m，支铰高4m，则闸门启闭力最接近（）A.580kN  B.720kN  C.860kN  D.1000kN答案：B解析：水平水压力P=0.5ρgH²B=1882kN，对支铰力臂2m，力矩3764kN·m，启闭机拉杆力臂5.2m，得F=720kN。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）21.下列关于土石坝渗流监测布置的说法，正确的有（）A.均质坝应在最大断面处设1～2个监测纵断面B.心墙坝应在心墙上下游侧各设1个测压管断面C.坝基覆盖层厚度大于20m时，应设分层沉降计D.坝体浸润线测压管间距不宜大于50mE.绕坝渗流测点应布置在两岸坝肩下游50m范围内答案：A、B、E解析：C应为“分层测压管”，D应为“不宜大于30m”。22.关于水工混凝土耐久性设计要求，下列说法正确的有（）A.冻融环境F类混凝土应掺引气剂B.海水环境氯离子扩散系数DRCM≤1000CC.硫酸盐侵蚀环境水泥C3A≤8%D.磨蚀环境混凝土抗压强度≥C40E.碱骨料反应环境应限制总碱量≤2.5kg/m³答案：A、C、D、E解析：B海水环境DRCM≤800C。23.某水电站压力钢管采用加劲环式，下列关于加劲环设计的说法正确的有（）A.加劲环间距不宜大于3倍管径B.加劲环截面惯性矩应满足外压稳定要求C.加劲环与管壁可采用间断焊缝D.加劲环外伸宽度不宜小于1.5倍管壁厚E.加劲环应设排水孔答案：A、B、D解析：C应为连续焊缝，E仅地下埋管需设。24.下列关于河道生态修复技术的说法，正确的有（）A.植被缓冲带宽度一般不小于5mB.鱼类通道坡度不宜大于1:5C.生态护岸孔隙率宜大于20%D.沉水植物种植水深不宜大于1.5mE.生态堰坝高度宜小于0.8m答案：A、C、D、E解析：B鱼类通道坡度不宜大于1:10。25.某城市内涝防治系统采用LID措施，下列设施中，具有峰值削减功能的有（）A.下凹式绿地  B.透水铺装  C.绿色屋顶  D.雨水罐  E.渗透塘答案：A、C、D、E解析：透水铺装以渗透为主，峰值削减有限。26.下列关于水工金属结构防腐蚀的说法，正确的有（）A.电弧喷涂铝层厚度不宜小于180μmB.热浸锌层厚度不宜小于85μmC.海水环境应选用牺牲阳极保护D.涂层附着力测试采用划格法0级合格E.高强螺栓连接面可仅涂环氧富锌底漆答案：A、B、C、D解析：E高强螺栓摩擦面不得涂富锌底漆。27.某水库除险加固采用土工膜防渗，下列施工质量控制要点正确的有（）A.膜厚度允许偏差±5%B.热楔焊缝应做充气检测C.膜与刚性建筑物连接采用锚固+止水带D.膜铺设应在5级风以下进行E.膜下垫层压实度≥90%答案：B、C、D解析：A应为±3%，E应为≥95%。28.下列关于水锤防护的说法，正确的有（）A.两阶段关闭阀门可减小水锤压力B.空气罐适用于长管线系统C.调压塔适用于高扬程泵站D.水锤波速与管壁厚度成反比E.减压阀应装在泵站出口处答案：A、B、D解析：C调压塔适用于低扬程长管线，E减压阀应装在可能超压点。29.某灌区采用滴灌系统，下列关于灌水器堵塞防治的说法，正确的有（）A.砂过滤器过滤精度应不小于120目B.应定期注入氯制剂杀菌C.酸洗pH宜控制在2～3D.毛管末端应设冲洗阀E.施肥装置应装在过滤器上游答案：B、C、D解析：A应为不小于150目，E应装在过滤器下游。30.下列关于BIM技术在水利工程设计阶段的应用，正确的有（）A.可进行碰撞检查B.可提取工程量C.可进行4D施工模拟D.可替代水力学计算E.可支持VR漫游审查答案：A、B、C、E解析：D水力学计算仍需专业软件，BIM无法替代。三、案例分析题（共60分）31.（本题20分）某大型输水隧洞全长12.6km，洞径5.2m，混凝土衬砌厚度0.35m，设计流量60m³/s，纵坡1/1500，围岩为Ⅳ类页岩，最大埋深380m。施工中发现桩号5+340～5+480m段洞壁出现纵向裂缝，缝宽0.5～2mm，局部渗水，并伴有掉块。经地质复查，该段处于背斜轴部，岩体破碎，地应力σθ=14MPa，岩体饱和抗压强度Rc=32MPa，岩体完整性系数Kv=0.35。问题：（1）判断该段围岩产生破坏的主要类型，并给出依据。（4分）（2）计算围岩最大切向应力，并评价其稳定性。（4分）（3）提出两种可行的加固处理方案，并比较优缺点。（6分）（4）给出该段衬砌结构复核的主要计算内容与方法。（6分）答案与解析：（1）破坏类型为“高应力—岩体结构松弛型破坏”。依据：σθ/Rc=0.44＞0.25，属高应力；Kv=0.35＜0.4，岩体破碎；背斜轴部节理发育，具备松弛条件。（2）按弹性厚壁圆环理论，σt=2σθ=28MPa，远大于Rc=32MPa×0.35=11.2MPa，围岩将发生挤压大变形，稳定性差。（3）方案A：全断面注浆+钢筋网喷混凝土支护，再浇筑二次衬砌。优点：工艺成熟，费用较低；缺点：工期长，对渗水处理不彻底。方案B：采用“钢拱架+喷射钢纤维混凝土+预应力锚索”联合支护，并增设排水半管。优点：快速封闭，可施加高预应力，控制变形好；缺点：造价高，施工空间要求大。（4）应进行：①二次衬砌承受内水压力下的环向拉裂计算；②围岩—支护系统变形协调计算，采用FLAC3D模拟；③渗流场与应力场耦合分析，评价外水压力；④钢拱架稳定性验算，按钢结构规范；⑤锚索预应力损失及长期徐变计算。32.（本题20分）某平原水库围坝为均质土坝，坝高12m，坝顶宽6m，上游坡比1:3，下游坡比1:2.5，坝体渗透系数k=3×10⁻⁵cm/s。水库正常蓄水位8.5m，坝后地面高程2.0m。下游坝脚外30m处为居民区。蓄水后坝后出现散浸，实测浸润线出逸点高程3.8m，下游坡脚处有水渗出，流量约8L/s。问题：（1）分析坝体渗流破坏类型及可能后果。（4分）（2）计算单宽渗流量，并与实测值比较。（4分）（3）提出两种渗控措施，并给出设计要点。（6分）（4）给出下游坝坡抗滑稳定复核的计算工况与指标要求。（6分）答案与解析：（1）破坏类型为“坝坡散浸—沼泽化—局部流土”。后果：下游坡脚软化，抗滑力下降，可能引发局部滑坡；沼泽化危及居民安全。（2）按Dupuit公式q=k(h₁²－h₂²)/2L，h₁=8.5－2=6.5m，h₂=3.8－2=1.8m，L=30+12×2.5=60m，k=3×10⁻⁷m/s，得q=1.9×10⁻⁶m²/s=0.19L/(s·m)，实测8L/s对应单宽0.27L/(s·m)，基本一致，差异源于坝体各向异性。（3）措施A：下游坝脚贴坡排水+反滤层。设计要点：反滤层d15/d85≤5，厚度≥0.8m，坡脚设集水沟，沟底高程1.5m。措施B：坝体劈裂灌浆防渗帷幕。设计要点：灌浆孔距2m，深入坝基1m，灌浆压力0.2MPa，水泥黏土浆液w/c=0.8，帷幕渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s。（4）工况：①正常蓄水位+地震Ⅷ度；②骤降2m+暴雨；③