国家开放大学电大本科《水利水电工程建筑物》试题及答案

国家开放大学电大本科《水利水电工程建筑物》试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.按《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252），某水库总库容为8亿m³，其工程等别为？A.Ⅰ等B.Ⅱ等C.Ⅲ等D.Ⅳ等答案：B解析：总库容10亿m³及以上为Ⅰ等，1亿～10亿m³为Ⅱ等，8亿m³属于Ⅱ等。2.重力坝的基本剖面是指满足稳定和强度要求的最小剖面，其外形一般为？A.矩形B.梯形C.三角形D.抛物线形答案：C解析：重力坝在自重和水压力等荷载作用下，合理剖面近似为三角形，上游面近竖直或略倾斜，下游面倾斜。3.拱坝将水平荷载主要传递给两岸坝肩，主要依靠什么维持稳定？A.坝体自重B.两岸坝肩岩体C.坝基摩擦力D.坝体抗弯刚度答案：B解析：拱坝是空间壳体结构，水平荷载通过拱的作用传向两岸拱座，坝肩岩体稳定是拱坝安全的关键。4.土石坝心墙防渗体最常用的材料是？A.砂砾石B.混凝土C.黏性土D.堆石答案：C5.均质土坝坝坡稳定分析最常用的计算方法是？A.直线滑动法B.复合滑动法C.圆弧滑动法D.水平层分析法答案：C解析：均质土坝失稳时滑动面多近似圆弧面，故常采用圆弧滑动法（条分法）进行稳定验算。6.溢洪道泄槽中水深小于临界水深时，水流处于什么状态？A.缓流B.急流C.临界流D.均匀流答案：B解析：临界水深是急流与缓流的分界，水深越小流速越大，故水深小于临界水深时为急流。7.水闸闸室中用于调节水位、控制流量的挡水放水设备是？A.闸墩B.闸门C.底板D.铺盖答案：B8.船闸中用以容纳船只、供船舶升降通过的水厢称为？A.上游引航道B.下闸首C.闸室D.输水廊道答案：C9.水电站引水系统中设置调压室的主要作用是？A.增大引用流量B.反射水锤波，减小水锤压力C.拦截污物D.抬高发电水头答案：B解析：调压室把引水隧洞与压力管道分开，负荷变化时可反射水锤波，显著减小进入压力管道的水锤压力。10.全段围堰法导流时，河道水流一般通过什么设施下泄？A.基坑B.坝体缺口C.导流隧洞或明渠D.临时溢洪道答案：C解析：全段围堰法一次拦断河床，水流需经河床外的导流隧洞、明渠或涵洞等下泄。二、多项选择题（每题2分，共10分）1.重力坝设计中需考虑的主要荷载有？A.自重B.水压力C.扬压力D.风荷载答案：ABC解析：重力坝主要承受自重、水压力、扬压力、泥沙压力、浪压力等；风荷载对坝体影响很小，一般忽略不计。2.土石坝渗透变形的类型包括？A.管涌B.流土C.接触冲刷D.砂土液化答案：ABC解析：渗透变形主要有管涌、流土、接触冲刷和接触流失；砂土液化是振动荷载作用下产生的现象，不属于渗透变形。3.下列哪些属于水闸的基本组成部分？A.上游连接段B.闸室段C.下游连接段D.水电站厂房答案：ABC解析：水闸由上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成；水电站厂房不属于水闸。4.水电站进水建筑物的主要组成有？A.拦污栅B.检修闸门C.工作闸门D.调压室答案：ABC解析：进水口一般设有拦污栅、检修闸门、工作闸门及通气孔等；调压室属于引水系统建筑物，不设在进水口内。5.土石坝坝体排水设施的主要类型有？A.棱体排水B.贴坡排水C.褥垫排水D.综合式排水答案：ABCD解析：按排水体位置和构造形式，土石坝坝体排水分为棱体排水、贴坡排水、褥垫排水和综合式排水四类。三、判断题（每题1分，共10分）1.土石坝坝坡失稳的滑动面一般都是平面。答案：错误解析：均质土坝坝坡滑动面通常近似圆弧面，稳定分析多采用圆弧滑动法。2.拱坝温度变化对坝体应力的影响比重力坝更显著。答案：正确3.重力坝的抗滑稳定主要依靠坝体自重产生的摩擦力来维持。答案：正确4.水闸闸基设置板桩可以延长渗径，减小渗透坡降。答案：正确5.无压隧洞断面多采用圆形。答案：错误解析：无压隧洞多采用城门洞形或马蹄形断面；圆形断面水力条件好，常用于有压隧洞。6.调压室只能设置在低水头水电站中。答案：错误解析：调压室多用于引水隧洞较长、水头较高的水电站，以反射水锤波、改善机组调节条件。7.溢洪道泄槽中的水流一般为急流，高速水流可能引起空蚀破坏。答案：正确8.施工导流标准越高，导流建筑物规模越小。答案：错误解析：导流标准越高，导流设计流量越大，相应导流建筑物规模也越大。9.水闸铺盖的主要作用是延长渗径、减小渗透坡降。答案：正确10.固结灌浆的主要作用是形成防渗帷幕、降低坝基渗透性。答案：错误解析：形成防渗帷幕的是帷幕灌浆；固结灌浆主要用于提高基岩的整体性和承载能力。四、名词解释（每题5分，共20分）1.扬压力答案：水工建筑物基底面处受到的向上总水压力，由下游水深产生的浮托力和上下游水头差引起的渗透压力两部分组成。扬压力会减轻建筑物的有效重量，降低抗滑稳定性，是重力坝、水闸等建筑物设计中的主要荷载之一。2.渗透变形答案：土体在渗透水流作用下产生的颗粒移动或整体变形破坏现象，主要类型有管涌、流土、接触冲刷和接触流失等，是导致土石坝及坝基破坏的重要原因之一。3.水工建筑物答案：为开发利用水资源、防治水害而修建的各类建筑物和构筑物的总称，包括挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取水建筑物、水电站建筑物、通航建筑物等。4.导流标准答案：为选择施工导流设计流量而确定的洪水频率标准，是施工导流设计的主要依据。可根据工程规模、导流建筑物等级和类型，采用频率法选定导流设计洪水频率，并据此推求导流设计流量。五、简答题（每题5分，共20分）1.简述重力坝的工作原理及优缺点。答案：（1）工作原理：重力坝依靠坝体自重在地基面产生的抗滑力来抵抗水平水压力等荷载，维持坝体稳定；同时通过控制坝体应力不超过材料允许强度保证安全。（2）优点：结构简单，安全可靠；对地形、地质条件适应性较强；便于坝顶溢流和施工导流；坝体内可布置泄水和引水建筑物。（3）缺点：坝体断面大，材料用量多，材料强度不能充分发挥；基底扬压力较大；对地基要求较高；大体积混凝土温控与防裂要求严格。2.简述土石坝渗流控制的基本措施。答案：（1）设置防渗体（心墙、斜墙、铺盖等），延长渗径，减小渗流量和渗透坡降；（2）设置坝体排水设施（棱体排水、贴坡排水、褥垫排水等），有组织地排除渗水，降低浸润线；（3）在防渗体与坝壳、坝基之间合理设置反滤层，防止渗透变形；（4）对坝基采取防渗处理（截水槽、帷幕灌浆、板桩等），控制坝基渗流。3.水闸由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？答案：（1）上游连接段：引导水流平顺进入闸室，兼起防冲、防渗作用，包括铺盖、护底、翼墙等；（2）闸室段：水闸的主体，由底板、闸墩、闸门、胸墙及工作桥等组成，用于控制水流、调节水位和流量；（3）下游连接段：用于消能防冲和均匀扩散水流，包括消力池、海漫、防冲槽等。4.简述水电站调压室的作用及设置条件。答案：（1）作用：反射水锤波，减小压力管道中的水锤压力；缩短压力管道长度，改善机组负荷变化时的调节条件。（2）设置条件：当引水隧洞或引水道较长，机组丢弃负荷时压力管道中水锤压力超过允许值，或机组调节保证计算不能满足要求时，应在引水隧洞与压力管道连接处设置调压室。六、计算题（每题10分，共20分）1.某混凝土重力坝非溢流坝段，单位坝长作用于坝基面的法向合力（已扣除扬压力）ΣW=24000 kN/m，方向竖直向下；水平水压力合力ΣP=10800 kN/m，方向指向下游。坝基面宽度B=答案：抗剪断强度公式为：K代入已知数据：K因为K=解析：抗剪断强度公式同时考虑接触面摩擦力和凝聚力的贡献，是重力坝抗滑稳定验算的基本公式。计算时应注意c′A与2.某均