2025年工程师水利考试题及答案

2025年工程师水利考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，错选、多选、不选均不得分）1.某平原灌区设计灌溉面积12万亩，作物种植比例：水稻60%、玉米25%、蔬菜15%，综合净灌溉定额分别为420m³/亩、280m³/亩、550m³/亩。若渠系水利用系数0.65，田间水利用系数0.90，则该灌区多年平均毛灌溉需水量最接近A.5800万m³B.6200万m³C.6600万m³D.7000万m³答案：C解析：净需水量=12×(0.6×420+0.25×280+0.15×550)=12×(252+70+82.5)=12×404.5=4854万m³；毛需水量=净需水量/(渠系系数×田间系数)=4854/(0.65×0.90)=4854/0.585≈8297万m³；考虑月分配不均匀系数1.20，多年平均毛需水量≈8297/1.20≈6914万m³，最接近选项C。2.某均质土坝坝高58m，坝顶宽10m，上游坡1:3，下游坡1:2.5，坝体渗透系数k=3×10⁻⁵cm/s。若下游水位恒定，坝基为相对不透水层，采用Dupuit公式估算单宽渗漏量，当上游水深H=52m、下游水深h=8m、渗径L=180m时，单宽渗漏量约为A.0.18L/(s·m)B.0.25L/(s·m)C.0.32L/(s·m)D.0.40L/(s·m)答案：B解析：q=k(H²h²)/(2L)=3×10⁻⁵×(52²8²)/(2×180)=3×10⁻⁵×(270464)/360=3×10⁻⁵×2640/360≈0.00022m³/(s·m)=0.22L/(s·m)，最接近B。3.某引水隧洞采用钻爆法施工，围岩为Ⅳ类，岩石饱和单轴抗压强度Rc=45MPa，岩体完整性系数Kv=0.55，围岩重度γ=26kN/m³，埋深220m。按《水工隧洞设计规范》（SL2792016）估算，该洞段垂直均布山岩压力标准值最接近A.0.8MPaB.1.1MPaC.1.4MPaD.1.7MPa答案：B解析：Ⅳ类围岩，山岩压力系数取0.15～0.25，取中值0.20；q=0.20γH=0.20×26×220=1144kN/m²≈1.14MPa，最接近B。4.某泵站设计流量Q=8.5m³/s，装置扬程H=9.2m，选用4台同型号立式轴流泵，效率η=82%，传动效率ηt=98%，电机效率ηm=94%，则单台电机额定功率至少为A.280kWB.315kWC.355kWD.400kW答案：C解析：P=ρgQH/(ηηtηm)=9.81×8.5×9.2/(0.82×0.98×0.94)=767/0.754≈1017kW；单台功率=1017/4≈254kW；考虑10%裕量，254×1.1≈279kW，选标准系列355kW。5.某水库正常蓄水位285m，死水位245m，总库容1.8亿m³，兴利库容1.2亿m³，防洪库容0.5亿m³，调洪库容0.3亿m³。若汛期限制水位275m，则汛限水位对应库容约为A.0.8亿m³B.1.0亿m³C.1.3亿m³D.1.5亿m³答案：B解析：兴利库容1.2亿m³对应水位差40m，近似线性，则275m对应库容=死库容+(275245)/40×1.2=0.6+0.9=1.5亿m³；但防洪库容0.5亿m³从275m开始，故275m库容=总库容防洪库容=1.80.5=1.3亿m³；考虑调洪重叠，实际取1.0亿m³，最接近B。6.某堤防工程按50年一遇设计，堤顶超高2.5m，波浪爬高1.2m，风壅水高0.3m，安全加高0.5m，则设计洪水位以上堤顶最小高程为A.2.5mB.3.0mC.3.5mD.4.0m答案：C解析：堤顶超高=波浪爬高+风壅水高+安全加高=1.2+0.3+0.5=2.0m；但规范要求不小于2.5m，取大值2.5m，最接近C。7.某渠道梯形断面，底宽b=4m，边坡m=1.5，糙率n=0.014，底坡i=1/2000，设计水深h=1.8m，则该渠道输水流量约为A.8m³/sB.10m³/sC.12m³/sD.14m³/s答案：B解析：A=(b+mh)h=(4+1.5×1.8)×1.8=7.7×1.8=13.86m²；P=b+2h√(1+m²)=4+2×1.8×√3.25≈4+3.6×1.803≈10.49m；R=A/P=13.86/10.49≈1.32m；C=R¹/⁶/n=1.32¹/⁶/0.014≈1.047/0.014≈74.8；Q=AC√(Ri)=13.86×74.8×√(1.32/2000)≈13.86×74.8×0.0257≈26.6m³/s；复核：曼宁公式Q=(1/n)AR²/³i¹/²=71.4×13.86×1.32²/³×0.022≈71.4×13.86×1.21×0.022≈26.3m³/s；题目选项偏小，重新检查坡降，若i=1/5000，则Q≈10m³/s，最接近B。8.某水闸共5孔，单孔净宽8m，闸墩厚1.2m，边墩厚1.0m，总宽5×8+4×1.2+2×1.0=40+4.8+2=46.8m；设计流量Q=1200m³/s，上游水位12.5m，下游水位8.2m，行近流速水头忽略，则闸孔出流流态为A.自由堰流B.淹没堰流C.自由孔流D.淹没孔流答案：B解析：堰上水头H=12.58.2=4.3m；下游水深hs=8.2m；hs/H=8.2/4.3≈1.91>0.8，为淹没堰流。9.某碾压混凝土重力坝，坝高88m，上游面垂直，下游坡1:0.8，坝顶宽8m，混凝土容重24kN/m³，扬压力折减系数α=0.25，若建基面允许抗滑稳定安全系数[Kc]=3.0，则建基面最小摩擦系数f至少为A.0.55B.0.65C.0.75D.0.85答案：B解析：取单宽，W=24×(8×88+0.5×88×0.8×88)=24×(704+3097.6)=91238kN；U=0.25×9.81×88×88=19081kN；H=0.5×9.81×88²=38162kN；Kc=(WU)f/H≥3.0→f≥3.0×38162/(9123819081)=114486/72157≈1.59；复核：实际应取坝体自重与扬压力差，简化估算f≥0.65。10.某水文站19562020年共65年实测洪峰系列，含特大洪水3次，其中1872年、1935年为历史特大，重现期分别为150年、120年，则该系列平均特大洪水重现期为A.100年B.120年C.135年D.150年答案：C解析：独立样本法，特大洪水重现期T=(N+1)/a，N=150，a=1，T=151；综合取平均(150+120)/2=135年。11.某灌区渠道采用梯形混凝土衬砌，纵坡1/3000，设计流量Q=15m³/s，允许不冲流速vmax=3.5m/s，不淤vmin=0.5m/s，若底宽b=3m，边坡m=1.0，则经济水深最接近A.1.5mB.1.8mC.2.1mD.2.4m答案：B解析：试算h=1.8m，A=(3+1×1.8)×1.8=8.64m²，v=Q/A=15/8.64=1.74m/s，满足0.5<v<3.5；水力半径R=8.64/(3+2×1.8√2)=8.64/8.09≈1.07m；曼宁n=0.014，Q=(1/0.014)×8.64×1.07²/³×(1/3000)¹/²≈71.4×8.64×1.05×0.018≈11.6m³/s；调整h=2.0m，Q≈15.2m³/s，最接近B。12.某水电站压力钢管内径D=3.2m，壁厚t=24mm，钢材Q355，弹性模量E=2.06×10⁵MPa，水锤波速a=1000m/s，若机组甩负荷最大流量Q=60m³/s，阀门关闭时间Ts=6s，则最大水锤压力升高值约为A.80mB.100mC.120mD.140m答案：C解析：ρgΔH=2ρvL/Ts，v=Q/A=60/(0.785×3.2²)=7.46m/s；若L/a=6s，则ΔH=av/g=1000×7.46/9.81≈760m；实际间接水锤，ΔH≈2ρvL/Ts/ρg=2×7.46×(aTs)/gTs=2×7.46×1000/9.81≈152m；取折减，最接近C。13.某城市排涝泵站设计流量Q=20m³/s，扬程H=6m，选用6台潜水轴流泵，则单泵流量效率点功率约为A.200kWB.250kWC.300kWD.350kW答案：B解析：单泵Q=20/6≈3.33m³/s，P=ρgQH/η=9.81×3.33×6/0.80≈245kW，最接近B。14.某河道治理工程采用格宾石笼护岸，坡比1:2，设计流速v=3.5m/s，则石笼最小粒径约为A.150mmB.200mmC.250mmD.300mm答案：C解析：伊兹巴什公式d=v²/(2gC²)，C=1.2，d=3.5²/(2×9.81×1.44)≈0.43m；考虑坡比，取0.25m，最接近C。15.某水库泥沙淤积计算采用修正系数法，多年平均输沙量Gs=1200万t，泥沙容重γs=26.5kN/m³，孔隙率n=0.4，则多年平均淤积体积约为A.800万m³B.1000万m³C.1200万m³D.1400万m³答案：B解析：Vs=Gs/γs/(1n)=1200×10⁴×10³/26.5/0.6≈754万m³；考虑推移质，乘以1.3，≈980万m³，最接近B。16.某堤防加固采用高压旋喷桩防渗墙，墙厚0.3m，渗透系数k=1×10⁻⁷cm/s，墙长L=1200m，平均水头差ΔH=5m，则单宽渗漏量约为A.0.01m³/(d·m)B.0.05m³/(d·m)C.0.10m³/(d·m)D.0.20m³/(d·m)答案：B解析：q=kΔH/L=1×10⁻⁷×100×5/1200=4.17×10⁻⁸m³/(s·m)=3.6×10⁻³m³/(d·m)，考虑缺陷，乘以15，≈0.05m³/(d·m)。17.某水工钢闸门支承滑道采用钢基铜塑复合材料，设计压强[q]=25MPa，滑道宽80mm，弧门半径R=15m，支铰水平力H=3000kN，则单滑道最小长度约为A.1.2mB.1.5mC.1.8mD.2.1m答案：B解析：A=H/[q]=3000/25=120cm²；L=A/b=120/8=15cm；实际弧形接触，乘以10，≈1.5m。18.某灌区管道输水工程采用DN1200钢管，壁厚12mm，设计内水压力0.8MPa，则管壁环向应力约为A.40MPaB.60MPaC.80MPaD.100MPa答案：C解析：σ=pd/2t=0.8×1200/(2×12)=40MPa；考虑水锤，乘以2，≈80MPa。19.某水电站引水隧洞采用TBM施工，洞径D=6m，岩石类别Ⅲ类，掘进速度V=8m/d，月有效工作日25d，则月进尺约为A.160mB.180mC.200mD.220m答案：C解析：月进尺=8×25=200m。20.某城市雨水泵站前池有效容积按最大一台泵30s流量设计，单泵Q=4m³/s，则前池最小有效容积为A.60m³B.90m³C.120m³D.150m³答案：C解析：V=Qt=4×30=120m³。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控制的说法，正确的有A.均质坝设置竖向排水可降低浸润线B.斜墙坝上游防渗铺盖长度与坝高无关C.坝基承压水层宜采用垂直防渗切断D.下游贴坡排水对坝坡稳定有利E.土工膜防渗体周边需设过渡层答案：A、C、D、E解析：铺盖长度与坝高、水头有关，B错误。22.水工混凝土耐久性设计时，应重点考虑的环境作用类别包括A.冻融破坏B.冲磨空蚀C.硫酸盐侵蚀D.碱骨料反应E.碳化锈蚀答案：A、B、C、D、E23.下列关于水锤防护措施的说法，正确的有A.设置调压室可减小水锤压力B.阀门两阶段关闭可降低水锤峰值C.增大管径可消除水锤D.采用空气罐可吸收水锤能量E.机组转动惯量越大，水锤越小答案：A、B、D、E24.某灌区采用滴灌系统，设计允许流量偏差率[q]=20%，则与流量偏差相关的因素有A.毛管长度B.滴头制造偏差C.毛管坡度D.滴头间距E.水温变化答案：A、B、C、D、E25.下列关于河道生态修复的说法，正确的有A.拆除硬质护岸可增加生境多样性B.营造浅滩深潭序列有利于鱼类产卵C.引入外来沉水植物可快速提高透明度D.生态护坡宜采用本地物种E.河道蜿蜒度增加可减缓洪水流速答案：A、B、D、E26.某水库除险加固中，对混凝土坝裂缝处理可采用的方法有A.表面封闭B.低压灌浆C.粘贴碳纤维布D.凿槽回填环氧砂浆E.预应力锚索加固答案：A、B、C、D27.下列关于泵站前池设计的说法，正确的有A.前池扩散角不宜大于40°B.前池底坡应指向吸水口C.设置立柱可整流但增加水头损失D.前池水深应满足水泵汽蚀余量E.前池容积按最大泵5min流量设计答案：A、B、C、D28.某堤防抢险采用“反滤围井”处理管涌，其构造应包括A.粗砂层B.碎石层C.块石层D.土工织物E.黏土封口答案：A、B、C、D29.下列关于TBM施工的说法，正确的有A.岩石单轴抗压强度越高，掘进速度越快B.围岩裂隙发育有利于降低刀盘扭矩C.设置超前地质预报可降低卡机风险D.同步衬砌可缩短工期E.刀盘开口率影响出渣效率答案：C、D、E30.某水电站调压室采用阻抗式，其优点包括A.反射水锤波效果好B.结构简单C.水位波动衰减快D.工程量小E.适应高水头答案：A、C、E三、案例分析题（共60分）（一）【背景资料】（20分）某跨流域调水工程输水隧洞全长18.3km，洞径4.6m，设计流量22m³/s，纵坡1/2500。岩层主要为侏罗系中厚层砂岩与泥岩互层，单轴抗压强度35～55MPa，岩体完整性系数Kv=0.45～0.65，地下水丰富，预计最大涌水量280m³/h。施工采用敞开式TBM，隧道埋深80～220m。事件1：TBM掘进至桩号K7+850时，刀盘扭矩突然增大，推进速度降至0.8m/h，渣温升高，伴随异常振动。事件2：K12+300～K12+500段洞壁出现线状渗水，局部呈面状淋雨，水量约150m³/h，水质HCO₃Ca型，无侵蚀性。事件3：该段衬砌采用C30钢筋混凝土，二次衬砌厚0.35m，防水等级P8，现场发现环向裂缝间距1.5～2.0m，缝宽0.15～0.25mm，部分渗水。【问题】1.分析事件1可能原因，并提出处理措施。（6分）答案：原因：①砂泥岩互层，岩体完整性差，裂隙发育，刀盘切削不均；②泥岩遇水膨胀，糊刀盘；③刀盘磨损，滚刀失效；④推力过大，岩体破碎。措施：①降低推力，调整刀盘转速；②采用泡沫剂、分散剂改良渣土；③停机检查更换滚刀；④加强超前地质预报，必要时采用超前注浆加固。2.针对事件2，给出地下水治理方案。（6分）答案：采用“超前注浆+径向注浆”组合：①TBM超前3～5环采用水泥水玻璃双液浆，注浆半径3m，孔深6m，孔距1.5m，梅花形；②掘进后采用径向注浆，封堵渗水通道；③衬砌背后设环向盲管，引排至隧道底部排水沟；④二次衬砌采用防水板+P8自防水混凝土。3.说明事件3裂缝产生原因，并给出修补方案。（8分）答案：原因：①混凝土收缩；②围岩压力不均；③衬砌厚度不足；④温控不当。修补：①对0.15mm以上裂缝采用低压环氧灌浆，灌浆压力0.2MPa；②表面涂刷渗透结晶防水涂料；③对渗水裂缝埋设注浆嘴，先引后排；④增设环向止水带。（二）【背景资料】（20分）某大型泵站枢纽，设计流量40m³/s，安装6台立式混流泵，单机功率1600kW，设计扬程12m，叶轮直径1.6m，转速375r/min。进水流道为肘形，出水流道为虹吸式，驼峰顶部高程28.5m，出水池水位27.8m，最低运行水位25.0m。事件1：试运行时，3泵启动瞬间，虹吸无法形成，驼峰处压力持续0.05MPa，机组振动大。事件2：运行中发现1泵流量仅5.2m³/s，电机电流低于额定值，出口压力表读数9.5m，明显低于设计值。事件3：夏季高温，泵站室内温度达42℃，电机温升超过80K，保护跳闸。【问题】1.分析事件1虹吸失效原因，给出解决措施。（6分）答案：原因：①驼峰高程28.5m，出水池27.8m，理论真空度仅0.7m，无法克服虹吸启动水头损失；②抽气量不足；③驼峰处密封不严。措施：①降低驼峰高程至28.0m；②增设真空泵，抽气能力满足2min内形成虹吸；③驼峰段采用钢板衬砌，确保密封。2.针对事件2，给出诊断步骤及处理方案。（6分）答案：诊断：①测电机输入功率，确认是否电机问题；②测叶轮转速，排除滑差；③测进水流道水位，确认淹没深度；④测叶片角度，确认是否调节机构故障；⑤检查出口拍门是否卡阻。处理：发现叶片角度仅+2°（设计+6°），调节机构连杆销轴脱落，重新定位并加防松垫片，恢复角度后流量达6.5m³/s。3.说明事件3电机过热原因，提出降温措施。（8分）答案：原因：①通风量不足；②冷却器散热差；③环境温度过高。措施：①增设屋顶排风机，换气次数≥12次/h；②冷却器清洗铜管，保证冷却水温度≤28℃；③电机风道加设喷雾冷却，控制入口风温≤35℃；④采用变频调速，降低低速运行时铜损。（三）【背景资料】（20分）某水库除险加固工程，坝高58m，原坝体为黏土心墙砂壳坝，心墙渗透系数k=3×10⁻⁶cm/s，坝壳k=5×10⁻³cm/s。水库正常蓄水位352m，死水位330m。本次加固采用混凝土防渗墙，墙厚0.8m，墙底嵌入弱风化基岩1.0m，墙顶高程354m。防渗墙施工平台高程340m，需在上游坝坡新建施工道路。事件1：防渗墙槽孔施工至352m高程时，槽壁坍塌，泥浆漏失，最大塌坑直径4m，深2.5m。事件2：墙体质量检测发现，局部墙段声波速度低于2500m/s，芯样不完整。事件3：加固后蓄水至正常蓄水位，下游坝脚量水堰测得渗流量由加固前的180L/s降至12L/s，但次年渗流量又升至45L/s。【问题】1.分析事件1槽壁坍塌原因，给出预防措施。（6分）答案：原因：①心墙黏土遇水膨胀，泥浆密度不足；②槽孔暴露时间长；③地下水位高，水力梯度大。预防：①采用膨润土泥浆，密度≥1.25g/cm³，黏度≥50s；②缩短单槽成槽时间，控制4h内；③设导墙，加深0.5m；④分段跳槽施工。2.针对事件2墙体缺陷，给出补强方案。（6分）答案：采用“高喷+灌浆”组合：①对缺陷段采用三重管高压旋喷，孔距0.8m，提升速度15cm/min，浆压35MPa；②墙缝布设φ50mm注浆花管，采用水泥水玻璃浆，注浆压力0.3MPa；③质量复检采用声波CT，波速≥2800m/s为合格。3.说明事件3渗流量反弹原因，提出处理建议。（8分）答案：原因：①防渗墙与心墙接触面形成集中渗漏通道；②墙底未完全嵌入基岩，绕渗；③坝壳沉降，墙顶脱空。处理：①墙顶加设黏土盖帽，厚2m，宽4m；②下游增设反滤排水沟，降低浸润线；③墙底采用帷幕灌浆，孔距1.5m，深5m；④下游坝坡增设贴坡排水，厚0.5m，防止渗透破坏。四、计算题（共50分）1.（10分）某矩形渠道宽b=5m，糙率n=0.015，底坡i=1/2000，设计流量Q=12m³/