土木工程师(水利水电)考试真题及答案

土木工程师(水利水电)考试真题及答案1.单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，将正确选项字母填入括号内）1.1重力坝基本剖面设计时，上游面铅直、下游面为1∶0.8的直线，其抗滑稳定安全系数Ks最接近下列哪一数值？（混凝土与基岩摩擦系数f＝0.75，凝聚力c＝0.5MPa，坝高100m，坝顶宽8m，上游水头95m，下游无水，混凝土容重24kN/m³，扬压力折减系数α＝0.25）（）A.1.05B.1.25C.1.45D.1.65答案：B1.2某均质土坝坝高30m，坝顶宽10m，上下游坡比均为1∶2.5，坝体土料饱和容重20kN/m³，有效摩擦角φ′＝28°，孔隙水压力系数B＝0.9。若采用瑞典圆弧法计算下游坡最小安全系数，其控制滑弧圆心位置一般位于（）A.坝顶下游侧1/3坝高处B.坝高中点铅直线附近C.坝趾上游侧1/4坝高处D.坝基中点答案：B1.3某引水隧洞采用圆形断面，洞径6m，混凝土衬砌厚0.4m，围岩单位弹性抗力系数k0＝6MPa/cm，内水压力0.8MPa。若按弹性力学厚壁圆筒公式计算衬砌外缘环向拉应力，其值最接近（）A.0.8MPaB.1.2MPaC.1.6MPaD.2.0MPa答案：C1.4根据SL319-2018《混凝土面板堆石坝设计规范》，面板顶部水平位移限值为（）A.H/500B.H/400C.H/300D.H/200答案：A1.5某泵站前池最低运行水位12.50m，进水池底槛高程10.00m，水泵叶轮中心线高程11.20m，水泵必需汽蚀余量NPSHr＝4.5m，吸水管路水头损失0.25m，则该泵装置汽蚀余量NPSHa为（）A.1.55mB.2.05mC.2.55mD.3.05m答案：B1.6在水利水电工程移民安置规划中，生产安置人口计算采用“有土安置”标准时，人均耕园地配置面积不得少于（）A.0.8亩B.1.0亩C.1.2亩D.1.5亩答案：B1.7某碾压混凝土坝采用“金包银”型式，RCD层间间隔时间超过初凝时间时应采取的处理措施为（）A.冲毛后直接铺筑B.铺2cm砂浆垫层C.冲毛+铺2cm砂浆+加设止水D.凿除重浇答案：C1.8某水库总库容8.5×10⁸m³，挡水建筑物为土石坝，其永久性水工建筑物级别应为（）A.1级B.2级C.3级D.4级答案：A1.9采用底流消能时，水跃共轭水深比公式中弗劳德数Fr₁增大，则共轭水深比h₂/h₁将（）A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：A1.10某灌区设计流量30m³/s，加大流量系数1.2，渠道梯形断面m＝1.5，糙率n＝0.015，底坡1/3000，用曼宁公式计算水深3.0m时的底宽最接近（）A.6.8mB.7.4mC.8.0mD.8.6m答案：B1.11水轮机比转速ns＝200m·kW时，其最优单位转速n₁₁约为（）A.65r/minB.70r/minC.75r/minD.80r/min答案：B1.12某围堰采用土工膜防渗，膜厚0.5mm，上下垫层砂砾石d₅₀＝2mm，当水头差5m时，按SL/T225-2020膜防渗公式计算膜下最大渗透坡降最接近（）A.5B.10C.15D.20答案：B1.13根据GB50487-2008，水利水电工程地震基本烈度≥Ⅷ度时，土石坝应进行（）A.静力分析B.拟静力分析C.动力分析D.液化判别答案：C1.14某水电站日调节池有效库容1×10⁶m³，电站装机100MW，日平均出力系数0.35，则其调节周期约为（）A.1hB.2hC.3hD.4h答案：B1.15碾压式土坝施工期孔隙水压力观测仪器宜选用（）A.钢弦式孔隙水压力计B.水管式沉降计C.电磁式渗压计D.光纤渗压计答案：A1.16某水闸闸室底板为整体式，计算地基反力采用反力直线分布假定，其适用条件为（）A.闸室刚度大、地基软弱B.闸室刚度小、地基坚硬C.闸室刚度大、地基坚硬D.闸室刚度小、地基软弱答案：C1.17根据SL252-2017，导流建筑物级别为4级时，其洪水重现期为（）A.5～10年B.10～20年C.20～30年D.30～50年答案：B1.18某抽水蓄能电站上库死库容2×10⁶m³，总库容12×10⁶m³，发电调节库容8×10⁶m³，则其库容系数约为（）A.0.10B.0.15C.0.20D.0.25答案：C1.19混凝土坝施工期温度应力计算时，基础温差控制主要针对（）A.表面裂缝B.贯穿裂缝C.深层裂缝D.施工冷缝答案：B1.20某河道生态流量计算采用Tennant法，一般鱼类产卵期多年平均流量的推荐百分比为（）A.10％B.20％C.30％D.40％答案：C2.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，选择全部正确得分，漏选、错选均不得分）2.1下列因素中，能够降低土石坝坝壳料液化势的有（）A.增大相对密度B.降低饱和度C.增大细粒含量D.增大围压E.施加反向剪切答案：A、B、D2.2关于水工混凝土碱—骨料反应，下列说法正确的有（）A.骨料中活性SiO₂含量＞3％时需专门试验B.可掺用粉煤灰抑制C.反应产物为碱—硅凝胶D.反应速率与湿度无关E.膨胀量与碱含量成正比答案：A、B、C、E2.3采用有限元法计算面板堆石坝应力变形时，为模拟“水力—力学”耦合，需输入的参数包括（）A.邓肯—张E-B模型参数B.面板与垫层接触面单元参数C.渗流场孔隙水压力D.混凝土徐变度E.堆石料渗透系数答案：A、B、C、E2.4下列属于水电站调压室水力振荡衰减措施的有（）A.设置阻抗孔B.增加调压室断面C.设置溢流堰D.连接管加装阀门E.采用差动式型式答案：A、B、E2.5关于水闸海漫设计，下列说法正确的有（）A.长度按跃后段长度确定B.末端应设防冲槽C.表面糙率宜小D.材料应柔性耐冲E.需核算扬压力答案：B、D、E2.6高拱坝抗震设计中，需考虑的地震作用组合包括（）A.自重+正常蓄水位+温升+地震B.自重+死水位+温降+地震C.自重+校核洪水位+温升+地震D.自重+施工期浇筑块+地震E.自重+检修水位+温降+地震答案：A、B、C、E2.7下列关于导流洞封堵体设计的说法，正确的有（）A.封堵体长度按水力梯度≤5MPa/m确定B.需进行抗滑稳定校核C.混凝土强度等级不低于C20D.需进行温度应力分析E.需进行接触灌浆答案：B、D、E2.8灌区自动化量水设施中，能够直接测得流量的有（）A.超声波时差法B.电磁流量计C.量水堰D.浮子式水位计+率定曲线E.雷达流速仪+断面答案：A、B、C、E2.9碾压混凝土坝层间结合质量检测可采用（）A.芯样抗压强度B.芯样抗剪断试验C.声波透射法D.探地雷达E.回弹法答案：A、B、C、D2.10水库泥沙调度方式中，有利于长期有效库容保持的有（）A.蓄清排浑B.异重流排沙C.空库迎洪D.泄洪冲沙E.蓄洪排沙答案：A、B、C、D3.填空题（每空1分，共20分）3.1某土石坝坝基覆盖层厚25m，采用混凝土防渗墙，墙厚0.8m，渗透系数1×10⁻⁷cm/s，若允许坡降J≤80，则墙下最小入土深度为________m。答案：3.23.2水轮机安装高程计算公式：Zs=________+σH-▽/900，其中σ为汽蚀系数，H为设计水头。答案：下游最低水位3.3面板堆石坝垫层料最大粒径一般不超过________mm，且小于0.075mm含量≤5％。答案：1003.4按SL744-2016，生态流量泄放设施应能单独运行，泄放流量误差不大于________％。答案：±53.5某重力坝采用单宽流量q＝60m³/(s·m)的表孔泄洪，下游水深ht＝8m，水跃消能时，跃前弗劳德数Fr₁＝________。答案：4.33.6混凝土坝施工期温控指标中，基础容许温差对16m长浇筑块、28d龄期、Ⅲ区基础，规定值为________℃。答案：16～183.7某抽水蓄能电站发电工况最大引用流量300m³/s，若采用圆形压力钢管，经济流速取5m/s，则管径约为________m。答案：8.73.8水闸闸室抗浮稳定安全系数应不小于________。答案：1.103.9碾压混凝土坝VC值现场检测采用________仪。答案：维勃（VB）3.10灌区渠道加大流量与正常流量的比值一般取________。答案：1.2～1.353.11某水库泥沙淤积计算采用“拦沙率”法，拦沙率与库容系数、________、泥沙颗粒级配有关。答案：入库含沙量3.12高拱坝抗震分析中，混凝土动态抗压强度提高系数一般取________。答案：1.33.13导流洞封堵体混凝土强度等级不应低于________。答案：C253.14水工钢结构防腐蚀设计中，电弧喷铝涂层厚度最小值为________μm。答案：2003.15土石坝坝体与混凝土连接处应设________缝，缝内设止水。答案：周边缝3.16水电站日调节池容积计算公式V＝________×Q×3600，其中Q为引用流量，t为调节小时数。答案：t3.17某泵站前池设拦污栅，栅条厚度10mm，栅条净距80mm，栅条形状系数β＝1.83，过栅流速0.8m/s，则水头损失约为________m。答案：0.063.18面板堆石坝面板混凝土抗渗等级应不低于________。答案：W83.19土坝护坡采用现浇混凝土板，板厚宜为________cm。答案：12～203.20水库诱发地震台网监测能力应能定位ML≥________地震。答案：1.04.简答题（共40分）4.1（封闭型，8分）简述重力坝抗滑稳定计算中“剪摩公式”与“抗剪断公式”的主要区别及适用条件。答案：剪摩公式仅考虑摩擦力，Ks＝f∑W/∑P，适用于坝体与基岩胶结较差、无凝聚力情况；抗剪断公式同时考虑摩擦力与凝聚力，Ks＝(f∑W+cA)/∑P，适用于坝体与基岩胶结良好、岩体完整且能提供凝聚力的情况。前者偏于安全，后者可提高材料利用率。4.2（开放型，8分）结合工程实例，说明高土石坝施工期孔隙水压力监测数据如何用于指导坝体填筑速率控制。答案：以糯扎渡心墙堆石坝为例，埋设钢弦式孔隙水压力计，当实测孔压系数B＞0.6时，暂停上游坝壳填筑，降低碾压层厚、减少碾压遍数，待孔压消散至B＜0.3后继续施工，通过动态调整填筑速率，避免孔隙水压力累积导致心墙水力劈裂。4.3（封闭型，6分）写出水击连锁方程，并说明其物理意义。答案：方程：ΔH＝-c/g·Δv；ΔH＝c/g·Δv（反射）。物理意义：压力波在管道中以波速c传播，流速变化Δv引起压力变化ΔH，波遇到边界发生反射，符号相反，用于计算水击压力传播与叠加。4.4（开放型，8分）说明抽水蓄能电站“S”特性对机组稳定运行的影响及改善措施。答案：“S”特性指水泵水轮机在部分开度、小流量区出现单位转速随单位流量增加而减小的现象，导致运行点漂移、功率摆动。改善措施：加长泄水锥、优化转轮叶片翼型、设尾水肘管补气、采用导叶不等距或预开导叶，提高运行稳定性。4.5（封闭型，6分）列出土石坝抗震计算中“拟静力法”水平向地震惯性力代表值计算公式，并说明各符号含义。答案：Qe＝αhξGe，其中αh为水平向设计地震加速度代表值（g）；ξ为地震惯性力分布系数，坝顶取1.0，坝基取0，线性分布；Ge为土条重力。4.6（开放型，4分）简述生态鱼道设计关键参数及确定方法。答案：关键参数包括过鱼流速、水深、坡度、休息池间距。过鱼流速按目标鱼类巡航流速1.0～1.2m/s确定，水深≥0.3m，坡度≤1∶5，休息池间距按鱼类体长20倍设置，通过鱼道模型试验验证通过率≥80％。5.应用题（共50分）5.1计算题（重力坝，12分）某重力坝最大坝高85m，坝顶高程250m，上游正常蓄水位245m，下游水位185m，坝体混凝土容重24kN/m³，基岩容重26kN/m³，抗剪断参数f＝1.0、c＝0.8MPa，扬压力折减系数α＝0.25。取单宽计算，上游面铅直，下游坡1∶0.75，坝底宽68m。试计算：（1）坝体自重W、水重Pw、扬压力U、水平水压力P；（2）抗滑稳定安全系数Ks（抗剪断公式）；（3）若要求Ks≥3.0，需将下游坡放缓至多少？答案：（1）W＝24×(85×8+0.5×85×0.75×85)＝24×(680+2703.75)＝81210kN/m；Pw＝10×(245-185)×8＝4800kN/m；U＝10×0.25×60×68＝10200kN/m；P＝0.5×10×60²＝18000kN/m。（2）Ks＝(1.0×(81210+4800-10200)+0.8×1000×68)/18000＝(75810+54400)/18000＝7.23。（3）设坡比1∶n，令Ks＝3.0，解得n＝1.02，取1∶1.05。5.2计算题（隧洞，10分）某圆形有压引水隧洞，内径5m，混凝土衬砌厚0.35m，C25混凝土Ec＝28GPa，μ＝0.167，围岩单位弹性抗力系数k0＝4MPa/cm，内水压力1.2MPa。按弹性力学厚壁圆筒公式计算衬砌内缘环向拉应力σθ，并判断是否满足C25混凝土轴心抗拉强度1.27MPa要求。答案：σθ＝(2pR₂²)/(R₂²-R₁²)＝(2×1.2×2.85²)/(2.85²-2.5²)＝3.9MPa＞1.27MPa，不满足，需配筋或加厚衬砌。5.3分析题（土石坝，14分）某心墙土石坝最大坝高110m，坝顶长600m，河谷宽高比3.5，坝基覆盖层厚40m，采用混凝土防渗墙+帷幕灌浆。坝体分区：上游堆石、下游堆石、心墙、反滤、过渡层。试分析：（1）坝体沉降主要来源及控制标准；（2）心墙水力劈裂发生机理及预防措施；（3）坝体与坝基防渗体系联合工作机理。答案：（1）沉降来源：坝体填土自重压缩、坝基覆盖层压缩、施工期