尾矿库排洪隧洞运维考题及答案解析

尾矿库排洪隧洞运维考题及答案解析一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请选出正确选项。）1.尾矿库排洪隧洞在排洪系统中属于（）。A.初期坝B.截洪沟C.排水井—隧洞式排洪设施D.堆积坝2.无压排洪隧洞正常运行时，洞内水流应保持的主要流态是（）。A.明流B.满管有压流C.间歇性水跃D.静止水体3.检查排洪隧洞衬砌混凝土裂缝宽度时，最常用的仪器是（）。A.回弹仪B.裂缝测宽仪C.水准仪D.经纬仪4.高速水流通过排洪隧洞时，空蚀破坏最易发生的部位是（）。A.进口渐变段B.直线段边墙底部C.出口消力池底板D.边界突变处、衬砌表面不平整部位5.排洪隧洞围岩坍塌前较常见的征兆是（）。A.衬砌表面析出白色结晶体B.拱顶出现掉块、裂缝突然扩展或错台C.排水孔流量长期稳定D.混凝土表面颜色变深6.有压排洪隧洞运行中，内水外渗对衬砌和围岩的主要不利影响是（）。A.提高围岩强度B.减小衬砌外水压力C.增大外水压力，可能引起围岩渗透破坏D.降低洞内流速7.按照水工隧洞一般要求，无压隧洞洞内水面以上净空面积不宜小于全断面面积的（）。A.5%B.10%C.15%D.25%8.排洪隧洞进口设置拦污栅的主要作用是（）。A.调节下泄流量B.拦截漂浮物，防止堵塞C.沉淀泥沙D.消减水流能量9.采用回弹法检测排洪隧洞衬砌混凝土强度，属于（）。A.破损检测B.半破损检测C.非破损检测D.破坏性检测10.排洪隧洞衬砌表面出现大量白色析出物，最可能的原因是（）。A.混凝土碱骨料反应B.渗水溶解混凝土中氢氧化钙并碳化C.硫酸盐侵蚀D.冻融破坏11.排洪隧洞进口淹没形成有压流时，其泄流量与上下游水位差H的关系近似为（）。A.Q与H成正比B.Q与成正比C.Q与成正比D.Q与H无关12.排洪隧洞出口设置消力池的主要作用是（）。A.沉淀尾矿B.消减下泄水流能量C.抬高出口水位D.拦截漂浮物13.地质雷达法检测排洪隧洞衬砌，主要用于（）。A.测定混凝土抗压强度B.检测衬砌厚度、背后空洞及密实性C.测量裂缝宽度D.测量洞内流量14.下列各项中，不属于排洪隧洞日常巡查重点内容的是（）。A.衬砌裂缝发展情况B.洞内淤积情况C.库内尾矿颗粒级配变化D.排水孔是否堵塞15.排洪隧洞衬砌伸缩缝止水失效的常见表现是（）。A.缝两侧混凝土强度明显下降B.缝口渗水、射水或冒泥C.缝宽逐渐变小D.缝口表面起皮16.检修人员进入排洪隧洞前，首先应采取的安全措施是（）。A.测量洞内断面尺寸B.通风换气，检测有害气体和氧气浓度C.冲洗洞壁D.关闭出口闸门17.有压隧洞衬砌承受内水压力时，围岩弹性抗力对衬砌内力的影响是（）。A.使弯矩显著增大B.使轴力显著增大C.可减小衬砌内力D.对内力无影响18.排洪隧洞出口下游冲刷坑发展可能威胁出口安全，常用的防冲措施是（）。A.加高进口底板B.增设消力池、护坦、海漫等设施C.缩小洞径D.增大洞身糙率19.寒冷地区尾矿库排洪隧洞冬季洞内积水结冰，可能造成的主要危害是（）。A.混凝土强度明显提高B.衬砌冻胀开裂C.泄流能力增大D.钢筋锈蚀减轻20.按照尾矿库排洪设施运行管理要求，排洪隧洞应重点在（）进行全面检查。A.每周B.每月C.每年汛前、汛中、汛后D.每五年二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题列出的备选项中至少有两个是符合题目要求的，请选出全部正确选项，少选得1分，错选不得分。）1.尾矿库排洪隧洞常见病害类型包括（）。A.衬砌裂缝B.渗漏C.空蚀与冲蚀D.围岩坍塌E.钢筋锈蚀2.无压排洪隧洞水力计算中常用的参数或公式包括（）。A.曼宁公式B.谢才公式C.临界水深D.流量系数μE.断面湿周3.排洪隧洞混凝土衬砌质量检测可采用的方法有（）。A.回弹法B.超声法C.钻芯法D.地质雷达法E.雷达测速法4.尾矿库排洪隧洞汛前检查的主要内容有（）。A.进口拦污栅是否完好B.洞内有无淤积C.出口消能设施是否完好D.闸门启闭设备是否正常E.库水位是否正常5.影响排洪隧洞过流能力的因素有（）。A.断面形状与尺寸B.洞身糙率C.进出口水头差D.洞内淤积厚度E.衬砌表面颜色6.排洪隧洞衬砌裂缝的常见成因有（）。A.温度应力B.混凝土干缩C.围岩变形D.不均匀沉降E.碱骨料反应7.关于有压排洪隧洞，下列说法正确的有（）。A.运行时全断面水流充满B.流量与作用水头的平方根成正比C.衬砌需承受内水压力D.出口宜设消能设施E.任何工况下洞内均不会出现明流过渡8.排洪隧洞安全监测中应重点监测的项目有（）。A.衬砌应力应变B.围岩变形C.渗流量D.洞内水位E.洞外气温9.排洪隧洞出口常用的消能方式有（）。A.底流消能B.挑流消能C.面流消能D.消力戽消能E.沉淀消能10.排洪隧洞渗漏可能造成的危害有（）。A.增大衬砌外水压力B.引起衬砌钙化析出C.加速钢筋锈蚀D.引起围岩渗透破坏E.提高混凝土耐久性三、填空题（本大题共10小题，每空1分，共20分。请将正确答案填在横线上。）1.尾矿库排洪隧洞按水流流态可分为________隧洞和________隧洞两类。2.曼宁公式中，糙率用符号________表示，糙率值越大，隧洞过流能力越________。3.无压隧洞洞内水面以上净空面积不宜小于全断面面积的________，且净空高度不宜小于________m。4.排洪隧洞进口的________应定期清理，防止漂浮物堵塞进水口。5.混凝土裂缝按其宽度可分为微观裂缝和宏观裂缝，一般将宽度大于________mm的裂缝称为宏观裂缝。6.排洪隧洞出口消力池深度计算中，需要比较跃后水深与________水深，以确定池深。7.排洪隧洞混凝土强度检测中，属于非破损检测方法的是________法和超声回弹综合法等。8.排洪隧洞衬砌出现纵向裂缝且伴有错台，通常说明隧洞发生了________或________。9.有压流流量计算公式Q=μA10.排洪隧洞检修时，洞内照明应采用________电压灯具，并保证洞内通风良好。四、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分。）1.简述尾矿库排洪隧洞汛前检查的主要内容。2.简述排洪隧洞衬砌裂缝的常见类型及其形成原因。3.简述无压隧洞与有压隧洞在水力计算和运行维护方面的主要区别。4.简述排洪隧洞出口消能设施运行中易出现的问题及相应处理措施。5.简述排洪隧洞渗漏的常用检测方法及渗漏处理的常用措施。五、计算分析题（本大题共3小题，共30分。其中第1题10分，第2题10分，第3题10分。）1.某尾矿库无压排洪隧洞为城门洞型，底宽b=2.0m，直墙高1.8m，顶拱为半径1.0m的半圆拱，洞身纵坡i=0.012.某有压排洪隧洞，进口中心高程为100.0m，出口中心高程为95.0m，洞径D=3.0m，流量系数μ=0.853.某尾矿库排洪隧洞运行多年后检测发现：洞身中部衬砌出现多条环向裂缝，缝宽0.3∼1.2mm，局部渗水；出口消力池底板被冲蚀形成深约参考答案及解析一、单项选择题1.答案：C解析：尾矿库排洪系统通常由排水井、排水管或排洪隧洞、出口消能设施等组成。排洪隧洞属于排水井—隧洞式排洪设施的一部分，主要承担排泄库内洪水的作用。2.答案：A解析：无压排洪隧洞设计时按明流条件运行，洞内水流具有自由水面，不充满全断面，因此正常流态为明流。3.答案：B解析：裂缝测宽仪可直接测量裂缝宽度，精度较高，是隧洞衬砌裂缝检查的常用仪器。回弹仪用于测强，水准仪和经纬仪用于测量高程和角度。4.答案：D解析：空蚀是由于高速水流中局部压力降低形成空泡，空泡溃灭时产生冲击力造成的破坏。衬砌表面不平整、边界突变处易形成低压区，因此空蚀多发生在这些部位。5.答案：B解析：围岩坍塌前往往伴随拱顶掉块、裂缝突然扩展、错台、局部变形加剧等征兆。白色结晶体多与渗水钙质析出有关，排水孔流量稳定并非坍塌征兆。6.答案：C解析：有压隧洞内水外渗会使围岩中孔隙水压力增大，衬砌外水压力升高，可能引起围岩渗透破坏，对隧洞稳定不利。7.答案：C解析：无压隧洞为保证明流稳定，水面以上应留有足够净空。一般要求净空面积不宜小于全断面面积的15%，净空高度不宜小于0.4m。8.答案：B解析：拦污栅设置在进口，主要用于拦截漂浮物，防止其进入洞内堵塞断面或损坏衬砌。9.答案：C解析：回弹法通过回弹值推定混凝土强度，不破坏结构，属于非破损检测方法。10.答案：B解析：混凝土中氢氧化钙被渗水溶解后，随水分蒸发与空气中二氧化碳反应生成白色碳酸钙，常表现为白色析出物。11.答案：B解析：有压流流量公式为Q=μA，流量与作用水头的平方根成正比，即Q与12.答案：B解析：消力池通过水跃消减下泄水流能量，降低出口流速，防止下游冲刷。13.答案：B解析：地质雷达利用电磁波反射原理，可检测衬砌厚度、背后空洞、密实性及钢筋分布等，不能直接测强度或流量。14.答案：C解析：库内尾矿颗粒级配变化属于库区管理内容，不是排洪隧洞日常巡查重点。衬砌裂缝、洞内淤积、排水孔堵塞均直接影响隧洞运行安全。15.答案：B解析：伸缩缝止水失效后，缝口常出现渗水、射水或冒泥现象，严重时会导致衬砌背后土体流失。16.答案：B解析：隧洞内可能积聚有害气体或缺氧，进入前必须通风换气并检测有害气体和氧气浓度，确保安全。17.答案：C解析：围岩弹性抗力可分担衬砌承受的内水压力，约束衬砌变形，从而减小衬砌内力。18.答案：B解析：消力池、护坦、海漫等设施可消减能量、保护河床，防止冲刷坑进一步发展。19.答案：B解析：洞内积水结冰体积膨胀，可能造成衬砌冻胀开裂，威胁结构安全。20.答案：C解析：尾矿库排洪设施应在每年汛前、汛中、汛后进行全面检查，及时发现问题并处理。二、多项选择题1.答案：ABCDE解析：排洪隧洞常见病害包括衬砌裂缝、渗漏、空蚀与冲蚀、围岩坍塌、钢筋锈蚀等，运行中应全面检查。2.答案：ABCE解析：无压隧洞水力计算常用谢才公式、曼宁公式，涉及断面湿周、临界水深等参数。流量系数μ主要用于有压流计算。3.答案：ABCD解析：回弹法、超声法、钻芯法、地质雷达法均可用于衬砌混凝土质量检测。雷达测速法不用于混凝土质量检测。4.答案：ABCDE解析：汛前应全面检查进口拦污栅、洞内淤积、出口消能设施、闸门启闭设备及库水位等，确保排洪系统正常运行。5.答案：ABCD解析：断面形状与尺寸、糙率、进出口水头差、洞内淤积厚度均影响过流能力。衬砌表面颜色与过流能力无关。6.答案：ABCDE解析：温度应力、干缩、围岩变形、不均匀沉降、碱骨料反应均可能引起衬砌裂缝。7.答案：ABCD解析：有压隧洞运行时全断面充满水流，流量与作用水头平方根成正比，衬砌承受内水压力，出口宜设消能设施。但在低水位时可能出现明满流过渡，故E错误。8.答案：ABCD解析：衬砌应力应变、围岩变形、渗流量、洞内水位均为安全监测重点。洞外气温一般不作为隧洞安全监测项目。9.答案：ABCD解析：底流、挑流、面流、消力戽均为常用消能方式。沉淀消能不是标准消能方式。10.答案：ABCD解析：渗漏会增大外水压力、引起钙化析出、加速钢筋锈蚀、引起围岩渗透破坏，降低耐久性，而非提高。三、填空题1.答案：无压；有压解析：按水流流态，排洪隧洞分为无压隧洞和有压隧洞。2.答案：n；小解析：曼宁公式中n为糙率，糙率越大，阻力越大，过流能力越小。3.答案：15%；0.4解析：无压隧洞水面以上净空面积不宜小于全断面面积的15%，净空高度不宜小于0.4m。4.答案：拦污栅解析：进口拦污栅用于拦截漂浮物，应定期清理。5.答案：0.05解析：一般将宽度大于0.05mm的裂缝称为宏观裂缝，肉眼可见。6.答案：下游解析：消力池深度需根据跃后水深与下游水深的差值确定。7.答案：回弹解析：回弹法、超声回弹综合法属于非破损检测方法。8.答案：不均匀沉降；围岩变形解析：纵向裂缝并伴有错台，多由隧洞纵向不均匀沉降或围岩变形引起。9.答案：流量系数解析：有压流公式中μ为流量系数，反映进出口及沿程损失的影响。10.答案：安全解析：洞内潮湿狭窄，应采用安全电压照明，防止触电。四、简答题1.答案要点：汛前检查主要包括：①进口拦污栅是否完好、有无堵塞；②洞身衬砌有无裂缝、剥落、渗漏、空蚀、冲蚀等病害；③洞内有无淤积、杂物堵塞，排水孔是否畅通；④出口消能设施、护坦、海漫是否完好，有无冲刷破坏；⑤闸门、启闭设备是否运行正常，备用电源是否可靠；⑥库水位、排洪能力是否满足度汛要求；⑦安全监测设施是否完好，通讯、照明是否正常。2.答案要点：常见裂缝类型包括：①环向裂缝，多由温度收缩、干缩或不均匀沉降引起；②纵向裂缝，多由围岩压力、不均匀变形或施工质量差引起；③斜向裂缝，多由剪切应力或局部应力集中引起；④网状裂缝，多由混凝土干缩、碱骨料反应或表面劣化引起。形成原因主要有温度应力、干缩、围岩变形、不均匀沉降、荷载作用、施工缺陷及材料耐久性不足等。3.答案要点：水力计算方面：无压隧洞按明渠均匀流或非均匀流计算，采用谢才公式、曼宁公式，需核算净空和流态；有压隧洞按有压管流计算，采用Q=4.答案要点：常见问题：消力池底板冲蚀、空蚀破坏；护坦、海漫冲刷；消力池内淤积；排水孔堵塞；边墙裂缝、倾覆；水跃不稳定或跃出消力池。处理措施：对破坏部位进行修补，采用抗冲耐磨混凝土或环氧砂浆修复；复核消能设计，必要时加长或加深消力池；增设辅助消能工；清理淤积，疏通排水孔；加固边墙，改善下游防冲设施。5.答案要点：检测方法：外观检查；裂缝测宽仪测量裂缝宽度；渗水量观测；超声波法、地质雷达法检测衬砌内部缺陷；钻孔压水试验检测渗透性；内窥镜检查隐蔽部位。处理措施：对渗漏裂