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1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.某重力坝基本剖面为三角形，其下游坡率m=0.75，上游坡率n=0，若坝高H=60m，则坝底宽度B为（）A.30m  B.45m  C.60m  D.75m答案：B解析：B=(m+n)H=(0.75+0)×60=45m。2.在水文频率分析中，若采用PⅢ型曲线，其偏态系数Cs与变差系数Cv的经验关系一般取（）A.Cs=1.0Cv  B.Cs=2.0Cv  C.Cs=2.5Cv  D.Cs=3.0Cv答案：B3.对于土石坝黏性土料，最优含水率wop与塑限wp的统计关系最接近（）A.wop≈0.5wp  B.wop≈wp  C.wop≈1.1wp  D.wop≈1.3wp答案：C4.某泵站设计流量Q=8m³/s，装置效率η=75%，净扬程Hst=10m，则电动机配套功率最小为（）A.871kW  B.1041kW  C.1163kW  D.1305kW答案：B解析：P=ρgQHst/η=1000×9.81×8×10/0.75≈1041kW。5.水闸闸室抗滑稳定分析中，若摩擦系数f=0.45，作用在闸室上的总水平力∑H=2000kN，总垂直力∑V=5000kN，则抗滑稳定安全系数Kc为（）A.0.9  B.1.0  C.1.125  D.1.25答案：C解析：Kc=f∑V/∑H=0.45×5000/2000=1.125。6.高拱坝抗震分析中，规范规定其设计地震峰值加速度超越概率基准期为（）A.30年  B.50年  C.100年  D.200年答案：C7.在碾压混凝土坝中，VC值表示（）A.维勃稠度  B.坍落度  C.扩散度  D.泌水率答案：A8.某河道整治工程采用16m³/s生态流量，其保证率应不低于（）A.75%  B.80%  C.90%  D.95%答案：D9.水轮机比转速ns=200m·kW，其适用水头范围约为（）A.5–20m  B.20–60m  C.60–150m  D.150–300m答案：B10.根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL2522017），库容1.2×10⁹m³的水库工程等别为（）A.Ⅰ  B.Ⅱ  C.Ⅲ  D.Ⅳ答案：A11.面板堆石坝周边缝止水铜片厚度不宜小于（）A.0.8mm  B.1.0mm  C.1.2mm  D.1.5mm答案：C12.采用RCCC工法施工时，层间间隔时间原则上不超过（）A.6h  B.12h  C.24h  D.48h答案：C13.某围堰为3级建筑物，其洪水重现期标准为（）A.5–10年  B.10–20年  C.20–30年  D.30–50年答案：B14.水工混凝土中，掺入硅灰的主要目的是（）A.降低水化热  B.提高抗冲磨强度  C.提高坍落度  D.降低成本答案：B15.在堤防渗流分析中，若堤基存在双层结构，上层k1=1×10⁻⁵cm/s，下层k2=1×10⁻³cm/s，则临界接触冲刷比降Jc最接近（）A.0.1  B.0.3  C.0.5  D.0.7答案：C16.某水闸采用底流消能，跃后水深h″=4.2m，跃前水深h′=1.0m，则水跃消能率η约为（）A.25%  B.35%  C.45%  D.55%答案：D17.根据《开发建设项目水土保持技术规范》，弃渣场挡渣墙抗滑安全系数不小于（）A.1.1  B.1.2  C.1.3  D.1.5答案：C18.混凝土面板堆石坝垫层料渗透系数宜为（）A.1×10⁻²cm/s  B.1×10⁻³cm/s  C.1×10⁻⁴cm/s  D.1×10⁻⁵cm/s答案：B19.某灌区设计灌水模数q=0.45m³/(s·万亩)，灌溉面积A=12万亩，则渠道设计流量Q为（）A.3.6m³/s  B.4.2m³/s  C.5.4m³/s  D.6.8m³/s答案：C20.在抽水蓄能电站中，水泵水轮机“S”特性区主要出现在（）A.低扬程小流量  B.高扬程小流量  C.低扬程大流量  D.高扬程大流量答案：B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.下列因素中，影响土石坝坝壳料压实度大小的有（）A.含水率  B.碾压遍数  C.铺土厚度  D.颗粒级配  E.渗透系数答案：ABCD22.关于水工混凝土温控措施，下列说法正确的有（）A.采用低热水泥  B.预埋冷却水管  C.表面保温  D.加大水灰比  E.分块跳仓浇筑答案：ABCE23.拱坝应力分析中，下列荷载属于基本荷载组合的有（）A.自重  B.正常蓄水位水压力  C.温升  D.地震惯性力  E.泥沙压力答案：ABCE24.水闸闸室结构计算内容包括（）A.抗滑稳定  B.抗浮稳定  C.基底应力  D.闸墩强度  E.消能防冲答案：ABCD25.下列措施可提高泵站装置效率的有（）A.减小管路阻力  B.采用高效叶轮  C.降低扬程  D.采用变频调速  E.增大管径答案：ABDE26.面板堆石坝铜止水带现场焊接宜采用（）A.搭接焊  B.对接焊  C.氩弧焊  D.氧乙炔焊  E.电阻焊答案：BC27.水库泥沙调度方式包括（）A.蓄清排浑  B.异重流排沙  C.泄空冲刷  D.人工扰沙  E.降水冲刷答案：ABCD28.高喷灌浆技术参数包括（）A.喷射压力  B.提升速度  C.旋转速度  D.喷嘴直径  E.浆液水灰比答案：ABCDE29.堤防边坡抗滑稳定计算方法有（）A.瑞典圆弧法  B.简化Bishop法  C.Janbu法  D.Spencer法  E.有限元强度折减法答案：ABCDE30.抽水蓄能电站上库防渗形式可采用（）A.沥青混凝土面板  B.土工膜  C.黏土心墙  D.钢筋混凝土面板  E.喷混凝土答案：ABCD三、填空题（每空1分，共20分）31.碾压混凝土坝层面抗剪强度参数一般采用f′=____、c′=____。答案：0.7～0.8MPa，0.5～0.8MPa32.水工混凝土耐久性指标主要包括抗冻等级、抗渗等级、____、____。答案：抗冲磨等级，抗碳化等级33.某水文站最大洪峰系列服从PⅢ型分布，已知均值Q̄=1200m³/s，Cv=0.45，Cs=0.90，则百年一遇洪峰流量Q1%=____m³/s（查表得Kp=2.32）。答案：2784解析：Qp=Q̄·Kp=1200×2.32=2784m³/s。34.土石坝坝壳料压实度要求，1级坝不低于____%，2级坝不低于____%。答案：98，9635.拱坝平面布置形式有单心圆、____、____、抛物线等。答案：双心圆，三心圆36.水闸底板厚度按构造要求不宜小于____cm，且不小于____倍最大水头。答案：40，1/1537.泵站进水池最低运行水位与水泵叶轮中心线高差称____，其值应大于水泵____。答案：淹没深度，必需汽蚀余量NPSHr38.面板堆石坝垫层料最大粒径不超过____mm，过渡料最大粒径不超过____mm。答案：80，30039.水库泥沙淤积形态按纵向分布可分为三角洲、____、____三种基本类型。答案：锥体，带状40.根据《水利水电工程地质勘察规范》，坝基岩体质量分级采用____指标，共分____级。答案：BQ，五四、简答题（每题8分，共40分）41.简述重力坝抗滑稳定计算中“剪摩公式”与“抗剪断公式”的区别及适用条件。答案：剪摩公式仅考虑摩擦力，Kc=f∑V/∑H，适用于坝体与基岩接触面胶结较差、无凝聚力情况；抗剪断公式同时考虑摩擦力与凝聚力，Kc=(f′∑V+c′A)/∑H，适用于接触面胶结良好、岩体完整、具有较高凝聚力的情况。规范规定1级重力坝应采用抗剪断公式，并满足Kc≥3.0；对中低坝，若基岩较差，也可用剪摩公式，但Kc≥1.0～1.1。42.说明土石坝渗流分析中“等效宽度法”的基本原理及优缺点。答案：等效宽度法将三维渗流简化为二维平面问题，通过把坝体横断面按渗透系数加权换算成均质断面，保持渗流量相等，从而利用二维流网求解。优点：计算简便，便于手算；缺点：对复杂分层、各向异性明显或存在水平排水的情况误差较大，需结合三维有限元校核。43.写出水轮机比转速ns的定义式，并说明其物理意义及对选型设计的影响。答案：ns=n√P/H^(5/4)，其中n为转速(r/min)，P为出力(kW)，H为水头(m)。比转速反映水轮机转速、出力与水头的综合特性，越高表示单位水头下转速高、出力大，适用于低水头大流量；越低适用于高水头小流量。选型时根据H、Q、n限制，优先使ns落在高效区，避免“S”区及汽蚀恶化。44.简述抽水蓄能电站“黑启动”功能及其对电网的意义。答案：黑启动指在全电网崩溃、无外部电源情况下，利用上库蓄水带动水泵水轮机发电，自启动并向外输送电力，逐步恢复电网。其意义：提高电网安全韧性，缩短大面积停电恢复时间，充当系统“火种”，对特高压交直流混联电网尤为重要。45.说明面板堆石坝周边缝三止水结构组成及各自作用。答案：底部铜止水带为主止水，利用铜材延展性适应接缝变形；中部橡胶止水带为辅助止水，提供二次屏障；顶部嵌缝材料（聚氨酯或沥青玛蹄脂）为自愈型止水，可封堵微小裂缝。三止水形成梯度防渗体系，确保高水头下不渗漏。五、计算题（共50分）46.（10分）某均质土坝坝高H=35m，上游坡1:2.5，下游坡1:2.0，坝体渗透系数k=5×10⁻⁵cm/s，坝壳透水，下游设水平排水。试用Dupuit公式计算单宽渗流量q，并判断下游坡出逸点是否安全（允许比降Jallow=0.25）。答案：Dupuit公式：q=k(h₁²–h₂²)/(2L)取h₁=35m，h₂=0m，L=2.5×35+2.0×35=157.5m统一单位：k=5×10⁻⁵cm/s=5×10⁻⁷m/sq=5×10⁻⁷×(35²–0)/(2×157.5)=5×10⁻⁷×1225/315=1.94×10⁻⁶m²/s下游出逸比降：J=sinθ=1/√(1+2.0²)=0.447>0.25，不安全，需增设贴坡排水或加厚反滤。47.（15分）某重力坝剖面为三角形，坝高H=75m，上游垂直，下游坡1:0.75，坝体容重γc=24kN/m³，水容重γw=10kN/m³，扬压力折减系数α=0.25，试计算单位宽度坝体：(1)自重W；(2)总扬压力U；(3)抗滑稳定安全系数Kc（f′=0.85，c′=0，基面水平）。答案：(1)坝底宽B=0.75×75=56.25mW=0.5×B×H×γc=0.5×56.25×75×24=50625kN/m(2)扬压力呈三角形，α=0.25，U=0.5×γw×H×B×(1+α)/2=0.5×10×75×56.25×1.25/2=26367kN/m(3)水平水压力P=0.5γwH²=0.5×10×75²=28125kN/mKc=f′(W–U)/P=0.85×(50625–26367)/28125=0.85×24258/28125=0.73<1.0，不满足，需加大断面或设齿槽。48.（15分）某泵站钢管长L=360m，管径D=1.2m，壁厚δ=12mm，设计流量Q=2.5m³/s，静扬程Hst=18m，管路沿程阻力系数λ=0.025，局部水头损失系数∑ξ=3.5，水泵全特性曲线在Q=2.5m³/s时扬程H=28m。试求：(1)管路沿程损失hf；(2)局部损失hj；(3)总扬程Htotal；(4)水泵工作点是否合适？答案：v=Q/A=2.5/(0.25π×1.2²)=2.21m/shf=λ(L/D)(v²/2g)=0.025×(360/1.2)×(2.21²/19.62)=0.025×300×0.249=1.87mhj=∑ξ(v²/2g)=3.5×0.249=0.87mHtotal=Hst+hf+hj=18+1.87+0.87=20.74m水泵提供H=28m>20.74m，富余7.26m，可通过变频或阀门调节，使工作点落在高效区，基本合适。49.（10分）某水库死水位Z死=180m，正常蓄水位Z正=220m，库容曲线V=0.02Z²（V：亿m³，Z：m）。试求：(1)兴利库容V兴；(2)若供水保证出力N=25MW，水头按平均Havg=35m，系统要求调节系数α=0.85，求日供水流量Qd。答案：(1)V死=0.02×180²=0.648亿m³，V正=0.02×220²=0.968亿m³V兴=0.968–0.648=0.320亿m³=3.20×10⁸m³(2)日需电能E=N×24=25×24=600MWh=2.16×10⁹kJ有效水能E′=E/α=2.16×10⁹/0.85=2.54×10⁹kJ由E′=ρgVHavg得V=E′/(ρgHavg)=2.54×10⁹/(1000×9.81×35)=7.40×10³m³Qd=V/86400=7400/86400=0.086m³/s（单指发电用水，不含下游生态）。六、综合分析题（30分）50.某西南峡谷拟建双曲拱坝，最大坝高H=220m，顶厚Tt=8m，底厚Tb=45m，坝顶弧长L=380m，河谷宽高比L/H=1.73。坝址区地震基本烈度Ⅷ度，设计地震峰值加速度ah=0.2g，基岩为中厚层灰岩，饱和单轴抗压强度Rc=65MPa，岩体纵波速Vp=3500m/s。坝体混凝土强度等级C25，弹性模量Ec=2.8×10⁴MPa，容重γc=25kN/m³。试从地形、地质、结构、抗震、施工五方面论证建坝可行性，并指出关键技术问题及解决思路（字数≥600字）。答案：地形：峡谷呈V形，两岸坡角55°–65°，对称性较好，宽高比1.73处于拱坝适宜范围，具备拱座嵌固条件；但左岸存在一规模较小冲沟，需回填混凝土形成垫座。地质：灰岩层厚0.8–1.5m，产状N30°E/SE∠18°，倾向上游偏右岸，对拱坝稳定有利；坝肩无较大断层，仅发育三组节理，最大间距1.2m，RQD=78%，属Ⅲ类岩体；坝基变形模量Ef=8GPa，与混凝土Ec比值0.29，匹配良好，可减小拱端集中应力；岩体透水性q=3–5Lu，需进行帷幕灌浆，深度按0.7倍坝高控制