南水北调中线干线工程输水调度知识考试试卷及答案

南水北调中线干线工程输水调度知识考试试卷及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。）1.南水北调中线干线工程总干渠全长约1432公里，起点位于丹江口水库的（），终点位于北京市的团城湖。A.陶岔渠首B.穿黄工程进口C.汉江中下游D.王家营2.中线工程主要向（）供水，是缓解我国北方水资源严重短缺局面的重大战略性基础设施。A.京津冀地区B.黄淮海平原C.京津华北地区D.西北地区3.中线干线工程输水调度运行的基本原则是“（）、节水优先、两手发力”。A.安全第一B.水量为主C.经济优先D.效率为上4.中线干线工程的输水方式为（），全线自流。A.无压输水B.有压输水C.混合输水D.提水输水5.陶岔渠首枢纽是中线输水总干渠的“水龙头”，其设计流量为（）。A.300B.350C.400D.5006.中线工程总干渠采用（）布置，通过节制闸调节水位，实现控制渠段内水位变幅最小。A.串联梯级B.并联梯级C.单级长距离D.随机调节7.在输水调度中，当某渠段遭遇突发水污染事件时，首先应采取的调度措施是（）。A.增大上游流量冲刷B.关闭相关节制闸并开启退水闸C.降低全线水位运行D.停止上游所有泵站8.穿黄工程是中线干线工程的关键性控制工程，其主体隧洞采用（）方法施工。A.盾构B.TBMC.钻爆D.明挖9.中线工程的调度控制模式主要采用（），即根据下游需水流量控制渠首及各级节制闸的过流流量。A.上游控制B.下游控制C.恒定流控制D.非恒定流随意控制10.冰期输水调度是中线工程北方段的重点，为防止冰塞、冰坝，调度上通常采用（）。A.大流量高水位运行B.小流量低水位运行C.恒定高流速运行D.随意波动运行11.总干渠渠道边坡的稳定是运行安全的关键，监测中若发现（）数据急剧变化，应立即停水检查。A.水温B.渠内水位C.渠坡位移D.空气湿度12.中线工程北京段采用（）输水方式以适应地形变化。A.全明渠B.全管道（PCCP管）C.暗渠与管道结合D.隧洞13.节制闸在调度中的主要作用是（），维持上级渠道水位。A.拦蓄洪水B.调节流量和壅高水位C.排放泥沙D.通航14.退水闸的主要功能是在工程事故、（）或检修时，将渠水安全排泄至河道。A.汛期B.旱季C.冰期D.调水期15.中线干线工程的自动化调度系统核心是（），用于模拟水力过渡过程，辅助决策。A.GIS系统B.水力调度模型C.视频监控系统D.财务管理系统16.根据调度规程，一般情况下，总干渠水位变化速率不宜超过（），以免对渠坡造成破坏。A.0.1B.0.5C.1.0D.2.017.漳河倒虹吸是中线工程穿越漳河的大型建筑物，其管身通常采用（）结构。A.钢筋混凝土箱型B.钢管C.预应力钢筒混凝土管（PCCP）D.玻璃钢管18.在正常输水工况下，节制闸的操作应遵循（）原则，避免产生有害水击波。A.瞬间全开全关B.均匀缓启缓闭C.先关后开D.随意操作19.中线干线工程的水量计量主要采用（）进行实时监测。A.超声波流量计B.电磁流量计C.孔板流量计D.文丘里流量计20.应急响应中，关于“水毁”的定义，通常指水利工程遭受（）导致的破坏。A.人为破坏B.洪水、暴雨等自然灾害C.设备老化D.运行失误二、多项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。多选、少选、错选均不得分。）1.南水北调中线干线工程输水调度的主要任务包括（）。A.确保工程运行安全B.满足受水区用水需求C.优化水资源配置D.兼顾生态补水E.进行水力发电2.中线工程输水控制建筑物主要包括（）。A.节制闸B.退水闸C.分水口D.排水井E.溢洪道3.下列属于明渠非恒定流基本特征的是（）。A.水力要素随时间变化B.水力要素随距离变化C.具有波的特性D.流线恒定平行E.必定是急流4.闸门操作过程中，为了防止渠道产生过大振荡，应注意（）。A.避免大幅度频繁开关B.关注水位变化速率C.闸门开度不宜过小（避免淹没出流不稳定）D.可以随意快速关闭以截断水流E.保持上下游流量平衡5.中线干线工程遭遇的典型气象风险包括（）。A.暴雨洪水B.极端低温冰冻C.强对流天气（大风、雷击）D.干旱E.地震（虽非气象，但常列为自然灾害风险）6.关于渠道衬砌结构，以下说法正确的有（）。A.防止渠道渗漏B.减小糙率，提高输水能力C.防止渠坡土壤冻胀破坏D.增加渠道美观度，为主要功能E.防止渠道冲刷7.冰期输水调度的主要措施包括（）。A.控制水位平稳B.形成冰盖输水C.防止冰花堆积D.增大流速破坏冰盖E.利用拦冰索导流8.中线工程自动化系统主要包括（）子系统。A.数据采集与监控（SCADA）B.水量调度C.视频监视D.水质监测E.办公自动化（OA）9.应急调度预案通常包含的等级有（）。A.I级（特别重大）B.II级（重大）C.III级（较大）D.IV级（一般）E.V级（微小）10.影响渠道水力特性的参数主要有（）。A.渠道底坡B.渠道断面尺寸C.糙率D.水深E.渠道周边植被颜色11.当渠道发生漫堤风险时，可采取的应急工程措施有（）。A.加高子堤B.开启退水闸退水C.降低上游输水流量D.疏导下游积水E.封堵漏雨部位（非主要措施）12.调度指令下达的流程应遵循的原则包括（）。A.逐级下达B.明确具体（时间、开度、流量）C.复诵确认D.无记录直接口头传达E.越级指挥以提高效率13.中线工程穿越大型河流的主要建筑物形式有（）。A.渡槽B.倒虹吸C.隧洞D.涵洞E.虹吸管14.造成节制闸自动故障的可能原因有（）。A.传感器失灵B.PLC控制模块故障C.供电中断D.液压系统泄漏E.闸门被异物卡阻15.水质监测预警中，常见的重点监测指标包括（）。A.pH值B.溶解氧（DO）C.高锰酸盐指数D.氨氮E.总磷三、判断题（本大题共20小题，每小题0.5分，共10分。请判断下列各题的叙述是否正确，正确的在括号内打“√”，错误的打“×”。）1.南水北调中线工程全线设有提水泵站，利用电能将水输送至北京。（）2.闸前常水位控制是指在正常运行时，保持节制闸前的水位基本恒定。（）3.非恒定流的圣维南方程组包含连续方程和动量方程。（）4.在输水过程中，节制闸可以随意开启至最大开度以增加输水效率。（）5.中线工程的渠道水深在设计条件下一般不超过6米。（）6.冰盖形成后，渠道的湿周增加，糙率增大，输水能力通常会提高。（）7.退水闸的开启不需要考虑下游河道的承受能力。（）8.调度人员需24小时值班，实时监控水情、工情。（）9.分水口的流量分配完全由当地用户自行决定，无需调度中心批准。（）10.当监测到渠堤出现管涌迹象时，应立即上报并采取反滤围井等抢护措施。（）11.中线干线工程的渠道大部分采用土渠，未进行衬砌。（）12.水力过渡过程计算是为了预测闸门调节引起的水位波动范围。（）13.汛期调度时，总干渠水位应控制在设计洪水位以下，并留有超高。（）14.PCCP管是预应力钢筒混凝土管的缩写，具有承受高内压的能力。（）15.调度系统中的“冷备份”指备用设备平时开机运行，随时可以接管。（）16.只有当发生特大洪水时，才需要启动防汛应急预案。（）17.中线工程向天津市输水的分水口位于西黑山枢纽。（）18.渠道水流佛汝德数Fr19.通信系统是输水调度的神经系统，必须保证畅通无阻。（）20.应急演练结束后，无需对演练效果进行评估总结。（）四、填空题（本大题共15空，每空1分，共15分。请将正确答案填在题中的横线上。）1.明渠非恒定流的波传播速度c的计算公式为c=v±，其中v表示断面平均流速，g表示重力加速度，A2.中线干线工程的总调度中心设在________市，负责全线的统一调度指挥。3.在闸门流量计算中，常用的公式为Q=σμbe4.输水工程的水力响应时间是指从渠首流量变化引起________水位发生显著变化所需的时间。5.为防止冰害，冰期输水调度通常要求保持________流态，避免流速过大导致冰花潜入冰盖下。6.中线工程穿越黄河的隧洞共布置________条输水隧洞。7.渠道边坡抗滑稳定安全系数随着水位的骤降而________。（填“增大”或“减小”）8.调度规程规定，正常输水期，节制闸闸前水位控制偏差一般不超过________cm。9.水质安全红线指标中，地表水III类水的氨氮标准限值为________mg/L。10.应急情况下，利用________闸将渠道内的水排入天然河道，是降低水位、防止漫溢的重要手段。11.中线工程陶岔渠首的水库引水设计水位为________米。（取整数值）12.视频监控系统在输水调度中主要用于监视________、设备运行状态及安保情况。13.水力调度模型基于________方程组进行数值求解。14.北京段PCCP管道的内径一般为________米。（填写常见的标准值，如4.0）15.输水损失主要包括________损失和蒸发损失。五、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分。）1.简述南水北调中线干线工程输水调度中“闸前常水位”控制模式的原理及其优点。2.简述冰期输水调度的主要难点及相应的调度应对措施。3.什么是明渠非恒定流？它在输水调度中的主要表现特征是什么？4.简述节制闸的操作原则及注意事项。5.当总干渠某一段发生水质突发污染事件时，调度部门应采取哪些应急处置措施？六、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分。）1.某矩形断面节制闸，闸孔宽度b=5m，闸前水深H=4m，闸门开度e=1m。已知行近流速≈0，流量系数2.某梯形输水渠道，底宽b=10m，边坡系数m=1.5，糙率n=0.015，底坡i七、综合分析题（本大题共2小题，每小题12.5分，共25分。）1.某年夏季，中线工程总干渠某控制渠段（长度约50km）遭遇特大暴雨袭击，降雨量超过200mm，渠道周边支流发生洪水，部分渠段出现外水倒灌风险，且渠内水位因上游来水持续增加而接近警戒水位。作为调度值班员，请分析应采取的调度与应急措施，并说明理由。2.结合水力学知识，分析在输水过程中，如果渠首（陶岔）突然大幅度增大流量（阶跃响应），而下游节制闸未及时做出响应，会对渠道水力要素产生怎样的影响？（包括水位、流速、波的传播等），并可能带来什么工程风险？以下为答案及解析部分一、单项选择题答案1.A2.C3.A4.A5.B6.A7.B8.A9.B10.B11.C12.C13.B14.A15.B16.A17.A18.B19.A20.B二、多项选择题答案1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCE5.ABCDE（注：地震虽为地质灾害，但工程调度常综合考虑自然灾害，此处按广义风险可选，最严格为ABC）6.ABCE7.ABCE8.ABCD9.ABCD10.ABCD11.ABC12.ABC13.ABC14.ABCDE15.ABCDE三、判断题答案1.×（中线全线自流，无提水泵站）2.√3.√4.×（需按调度指令平稳操作）5.√6.×（糙率增大，湿周增加，同水深下流速减小，输水能力降低）7.×（必须考虑下游河道防洪安全）8.√9.×（需严格按计划执行）10.√11.×（全渠采用混凝土衬砌）12.√13.√14.√15.×（冷备份指设备不通电，热备份为通电运行）16.×（达到预案条件即启动，不仅是特大洪水）17.√18.×（Fr19.√20.×（必须评估总结）四、填空题答案1.水面宽度2.北京3.流量系数4.下游末端或特定断面5.封冻或冰盖下6.27.减小8.±59.1.010.退水11.157（或157米附近，丹江口设计引水位）12.水工建筑物13.圣维南14.4.015.渗漏五、简答题答案1.简述“闸前常水位”控制模式的原理及其优点。原理：该模式通过调节节制闸的开度，使得闸前水位保持在设定的目标水位附近。当下游需水量增加时，闸门开大；当上游来水多余时，闸门关小或维持，壅高水位。其实质是一种下游反馈控制逻辑（控制对象是闸前水位）。优点：1.稳定性好：能够保持上游渠段水位相对稳定，避免水位大幅度波动对渠坡造成不利影响。2.供水可靠：上游水位恒定保证了分水口取水的水头稳定，利于分水流量控制。3.便于管理：每个控制渠段（两闸之间）相对独立，只需关注本段水位和流量平衡。2.简述冰期输水调度的主要难点及相应的调度应对措施。难点：流冰易造成冰塞、冰坝，壅高水位危及堤防；冰盖形成过程难以控制；输水能力受冰盖影响下降；低温对水工建筑物及闸门机电设备的影响。应对措施：1.控制水位流速：实施小流量、低水位运行，平稳调度，减少水位骤变。2.控制流冰：利用拦冰索、排冰闸等设施引导冰花堆积或排除，防止冰坝。3.形成冰盖：在适宜时机（如气温稳定低温时）促进形成平稳冰盖，实施冰盖下输水，减少冰花产生。4.加大监测：加强冰情、水情监测，及时调整调度策略。3.什么是明渠非恒定流？它在输水调度中的主要表现特征是什么？定义：明渠非恒定流是指水流运动要素（如流速、流量、水位等）随时间不断变化的流动。表现特征：1.波动性：水面呈现波状起伏，有波的传播（如涨水波、落水波）。2.时变性：渠道内任意断面的水深和流速都随时间变化。3.连续性：流量变化沿程传递，上游闸门调节会经过一段时间才影响下游。4.复杂性：存在蓄水效应，流量过程线在传播过程中会发生坦化和变形。4.简述节制闸的操作原则及注意事项。原则：均匀、对称、缓启缓闭；避免非恒定流剧烈震荡；优先保证工程安全。注意事项：1.严格执行调度指令，核对闸门开度与流量关系。2.操作前检查机电设备是否正常，确认上下游是否有人员或船只。3.严禁单孔开启度过大造成折冲水流。4.密切关注水位变化速率，如超限应立即停止或回调。5.做好操作记录与交接班。5.当总干渠某一段发生水质突发污染事件时，调度部门应采取哪些应急处置措施？判明情况：立即核实污染物种类、浓度及扩散范围。控制污染团：关闭污染段上游节制闸，拦截污水；开启下游退水闸，将受污染水体排出渠道。停止供水：关闭受影响区域分水口，防止污染水体进入自来水管网。调整调度：上游减量或暂停输水，利用清水冲洗或等待处置。通报协调：及时通报环保部门及受水区单位，协同处置。六、计算题答案1.解：根据闸孔出流公式：Q已知：σ=1.0,μ=0.62,b=5m代入数据：QQQQ答：通过该闸的流量约为27.47/2.解：采用曼宁公式试算：Q其中：过水断面面积A湿周χ水力半径RiQ整理得：5050A现假设h进行试算：假设h=AχRA=假设h=AχRA=假设h=AχRA=假设h=AχRA计算结果107.0与目标值106.08非常接近。答：正常水深约为3.70m。七、综合分析题答案1.分析：面对特大暴雨、外水倒灌风险及高水位运行工况，调度部门应采取“减量、降压、排泄”的综合策略。调度措施：1.