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最新国家开放大学电大本科《水利水电工程建筑物》问答题题库及答案（试卷号：1175）
问答题 1．与其他坝型比较，拱坝主要具有哪些特点？ 答：与其他坝型比较，拱坝主要具有以下特点：
(1)利用拱结构特点，充分利用材料强度。
(2)利用两岸岩体维持稳定。
(3)超载能力强，安全度高。
(4)抗震性能好。
(5)坝身泄流布置复杂。
(6)温度变化、地基变形等对坝体应力有显著影响，坝体自重和扬压力对拱坝应力的影响较小。
2．提高混凝土重力坝坝体抗滑稳定性的工程措施有哪些？ 答：当校核坝体的稳定安全系数不能满足要求时，除改变坝体的剖面尺寸外，还可以采取以下的工程措施提高坝体的稳定性。
(1)利用水重。将坝体的上游面做成倾向上游的斜面或折坡面，利用坝面上的水重增加坝的抗滑力，达到提高坝体稳定的目的。
(2)将坝基面开挖成倾向上游的斜面，借以增加抗滑力提高稳定性。当基岩为水平层状构造时，此措施对增强坝的抗滑稳定更为有效。
(3)设置齿墙。
(4)抽水措施。当下游水位较高，坝体承爱的浮托力较大时，可考虑在坝基面设置排水系统，定时抽水以减少坝底扬压力。
(5)加固地基。
(6)横缝灌浆。对于岸坡坝段或坝基岩石有破碎带夹层时，将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌浆，以增强坝体的整体性和稳定性。
(7)预应力锚固措施：
3．水电站调压室的功用有哪些？ 答：调压室的功用可归纳为以下几点：
(1)反射水击波。基本上避免了（或减小）压力管道传来的水击波进入压力引水道。
(2)缩短了压力管道的长度，从而减小了压力管道及厂房过水部分的水击压力。
(3)改善机组在负荷变化时的运行条件。
(4)由于从水库到调压室之间引水道的水压力较低，从而降低了其设计标准，节省了建设经费。
4．什么叫土石坝的渗透变形？防止渗透变形的工程措施有哪些？ 答：土石坝坝身及地基中的渗流，由于物理或化学的作用，导致土体颗粒流失，土壤发生局部破坏，称为渗透变形。
防止渗透变形的工程措施有：(1)采取水平或垂直防渗措施，以便尽可能地延长渗径，达到降低渗透坡降的目的；
(2)采取排水减压措施，以降低坝体浸润线和下游渗流出口处的渗透压力。对可能发生管涌的部位，需设置反滤层，拦截可能被渗流带走的细颗粒；
对下游可能产生流土的部位，可以设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力。
5.简述水闸底板的型式和作用。
答：工程中常用的底板型式有两种；
整体式底板和分离式底板。整体式底板具有将结构自重和水压等荷载传给地基及防冲、防渗等作用。分离式底板闸室上部结构的重量和水压力直接由闸墩传给地基，底板仅有防冲、防渗和稳定的要求，其厚度可根据自身稳定的要求确定。
6．水利工程的水利水电工程建筑物与一般的工业与民用建筑物相比有什么特点？ 答：水利工程的水利水电工程建筑物与一般的工业与民用建筑物相比，除了工程量大、投资多、工期长之外，还具有以下几方面的特点：工作条件的复杂性；
设计选型的独特性；
施工建造的艰巨性；
工程效益的显著性；
环境影响的多面性；
失事后果的严重性。
7.重力坝应力分析中材料力学法的基本假设有哪些？ 答：(1)坝体混凝土为均质、连续、各向同性的弹性材料。
(2)视坝段为固接予地基上的悬臂梁，不考虑地基变形对坝体应力的影响，并认为各坝段独立工作，横缝不传力。
(3)假定坝体水平截面上的正应力唧按直线分布，不考虑廊道等对坝体应力的影响。
8．山岩压力与弹性抗力有何不同？ 答：隧洞开挖后因围岩变形或塌落作用在支护上的压力称为山岩压力。在荷载的作用下，衬砌向外变形时受到围岩的抵抗，这种围岩抵抗衬砌变形的作用力，称为围岩的弹性抗力。
山岩压力是作用在衬砌上的主动力，而弹性抗力则是被动力，并且是有条件的。围岩考虑弹性抗力的重要条件是岩石本身的承载能力，而充分发挥弹性抗力作用的主要条件是围岩与衬砌的接触程度。
9.根据调压室在水电站中的功用，调压室设计应满足哪些基本要求？ 答：(1)调压室尽量靠近厂房，以缩短压力管道的长度。
(2)调压室应有自由水表面和足够的底面积，以保证水击波的充分反射。
(3)调压室的工作必须是稳定的。在负荷变化时，引水道及调压室水体的波动应该迅速衰减，达到新的稳定状态。
(4)正常运行时，水流经过调压室底部造成的水头损失要小。为此调压室底部和压力管道连接处应具有较小的断面积。
(5)结构安全可靠，施工简单方便，造价经济合理。
10.不同地基上的水闸，地下轮廓线的布置有什么不同？为什么？ 答：(1)粘性土闸基地下轮廓线的布置：主要考虑如何降低闸底渗透压力，以增加闸室稳定性。为此，防渗设施常采用水平铺盖，而不用板桩，以免破坏天然土的结构，造成集中渗流。排水设施可前移到闸底板下，以降低底板上的渗透压力并有利于粘土加速固结。
(2)砂性土闸基地下轮廓线的布置：以防止渗透变形和减小渗漏为主。对砂层很厚的地基，如为粗砂或砂砾，可采用铺盖与悬挂式板桩相结合，而将排水设施布置在护坦下面；
如为细砂，可在铺盖上游端增设短板桩，以增加渗径，减小渗透坡降。当砂层较薄，且下面有不透水层时，最好采用齿墙或板桩切断砂层，并在护坦下设排水。对于粉砂地基，为了防止液化，大多采用封闭式布置，将闸基四周用板桩封闭起来。
(3)特殊地基的地下轮廓线布置：当弱透水地基内有承压水或透水层时，为了消减承压水对闸室稳定的不利影响，可在消力池底面设置深入该承压水或透水层的排水减压井。
11.提高混凝土重力坝坝体抗滑稳定性的工程措施有哪些？ 答：当校核坝体的稳定安全系数不能满足要求时，除改变坝体的剖面尺寸外，还可以采取以下的工程措施提高坝体的稳定性。
(1)利用水重。将坝体的上游面做成倾向上游的斜面或折坡面，利用坝面上的水重增加坝的抗滑力，达到提高坝体稳定的目的。
(2)将坝基面开挖成倾向上游的斜面，借以增加抗滑力提高稳定性。当基岩为水平层状构造时，此措施对增强坝的抗滑稳定更为有效。
(3)设置齿墙。
(4)抽水措施。当下游水位较高，坝体承受的浮托力较大时，可考虑在坝基面设置排水系统，定时抽水以减少坝底扬压力。(5)加固地基。
(6)横缝灌浆。对于岸坡坝段或坝基岩石有破碎带夹层时，将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌浆，以增强坝体的整体性和稳定性。
(7)预应力锚固措施。
12.拱坝的工作原理与重力坝有何不同？ 答：(1)拱坝是一种推力结构，在外荷载作用下，拱圈截面上主要承受轴向压力，弯矩较小，有利于充分发挥坝体混凝土或浆砌石材料的抗压强度，而重力坝以受弯曲为主，无法充分发挥材料的抗压强度。
(2)与重力坝利用自重维持稳定的特点不同，拱坝将外荷载的大部分通过拱作用传至两岸岩体，主要依靠两岸坝肩岩体维持稳定，坝体自重对拱坝的稳定性影响不大。
(3)自重和扬压力降为次要荷载，而温度荷载和地基变形将对拱坝应力产生较大影响。
13.水工建筑物按其作用分为哪几种类型？ 答：水利水电建筑物的种类繁多，形式各异，按其在枢纽中所起的作用可分为以下几种类型：(1)挡水建筑物(2)泄水建筑物(3)输水建筑物(4)取（引）水建筑物(5)整治建筑物(6)专门建筑物。
14.根据调压室在水电站中的功用，调压室设计应满足哪些基本要求？ 答：(1)调压室尽量靠近厂房，以缩短压力管道的长度。
(2)调压室应有自由水表面和足够的底面积，以保证水击波的充分反射。
(3)调压室的工作必须是稳定的。在负荷变化时，引水道及调压室水体的波动应该迅速衰减，达到新的稳定状态。
(4)正常运行时，水流经过调压室底部造成的水头损失要小。为此调压室底部和压力管道连接处应具有较小的断面积。
(5)结构安全可靠，施工简单方便，造价经济合理。
15．简述土石坝渗流分析的目的。
答：(1)确定坝体浸润线和下游逸出点位置，绘制坝体及地基内的等势线分布图或流网图，为坝体稳定核算、应力应变分析和排水设备的选择提供依据；
(2)计算坝体和坝基渗流量，以便估算水库的渗漏损失和确定坝体排水设备的尺寸；
(3)确定坝坡出逸段和下游地基表面的出逸比降，以及不同土层之间的渗透比降，以判断该处的渗透稳定性；
(4)确定库水位降落时上游坝壳内自由水面的位置，估算由此产生的孔隙压力，供上游坝坡稳定分析之用。根据这些分析成果，对初步拟定的坝体断面进行修改。
16．为什么要对水利枢纽及水工建筑物进行分等分级？如何进行分等分级？ 答：为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，水利枢纽及其组成的建筑物要进行分等分级。即首先按水利枢纽工程的规模、效益及其在国民经济中的作用进行分等，然后再对各组成建筑物按其所属枢纽的等别、建筑物在枢纽中所起的作用和重要性进行分级。水利枢纽及水工建筑物的等级不同，对其规划、设计、施工、运行管理等的要求也不同，等级越高者要求也就越高。这种分等分级区别对待的方法，也是国家经济政策和技术要求相统一的重要体现。
17．作用于重力坝上的荷载有哪些？为什么要进行荷载组合？ 答：作用于重力坝上的主要荷载有：坝体自重、上下游坝面上的水压力、浪压力或冰压力、土压力及坝体内部的扬压力以及地震荷载等。在进行重力坝的设计时，应该把各种荷载根据它们同时出现的机率，合理地组合成不同的设计情况，根据组合出现的概率大小，用不同的安全系数进行核算，以妥善解决安全和经济的矛盾。
18．温度荷载对拱坝的应力和稳定有何影响？ 答：封拱后，拱坝形成整体，当坝体温度高于封拱温度时，即温度升高，拱圈伸长并向上游位移，由此产生的弯矩、剪力的方向与库水位产生的相反，但轴力方向相同。当坝体温度低于封拱温度时，即温度降低，拱圈收缩并向下游位移，由此产生的弯矩、剪力的方向与库水位产生的相同，但轴力方向相反。因此一般情况下，温降对坝体应力不利，温升对坝肩稳定不利。
19.水工隧洞衬砌的作用是什么？ 答：衬砌的功用是：(1)承受荷载。衬砌承受山岩压力、内水压力等各种荷载；
(2)加固围岩。共同承受内、外水压力和其它荷载等，使围岩保持稳定，不至于塌落；
(3)减小表面糙率。由衬砌形成的光滑、平整的表面，可以减小隧洞的糙率和水头损失，改善水流条件；
(4)保护围岩。衬砌可以防止水流、空气、温度、湿度变化等对围岩的冲刷、风化和侵蚀等破坏作用；
(5)防止渗漏。
20．何为坝式水电站？坝式水电站有哪些特点？ 答：在河流峡谷处拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处形成集中落差，这种开发方式为坝式开发。用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。
其特点为：(1)坝式水电站的水头取决于坝高。坝越高，水电站的水头越大。但坝高往往受地形、地质、水库淹没、工程投资、技术水平等条件的限制，因此与其它开发方式相比，坝式水电站的水头相对较小。
(2)由于筑坝上游形成的水库，可以用来调节流量，故坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。
(3)由于工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多，因此坝式水电站的投资大，工期长。
21．为什么要对水利枢纽及水工建筑物进行分等分级？如何进行分等分级？ 答：为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，水利枢纽及其组成的建筑物要进行分等分级。首先按水利枢纽工程的规模、效益及其在国民经济中的作用进行分等，然后再对各组成建筑物按其所属枢纽的等别、建筑物在枢纽中所起的作用和重要性进行分级。
22．与其他坝型比较，拱坝主要具有哪些特点？ 答：与与其他坝型比较，拱坝主要具有以下特点：
(1)利用拱结构特点，充分利用材料强度。
(2)利用两岸岩体维持稳定。
(3)超载能力强，安全度高。
(4)抗震性能好。
(5)坝身泄流布置复杂。
(6)温度变化、地基变形等对坝体应力有显著影响，坝体自重和扬压力对拱坝应力的影响较小。
23．重力坝地基处理时帷幕灌浆和固结灌浆的作用是什么？ 答：帷幕灌浆的作用是：降低坝底渗透压力；
防止坝基内产生机械或化学管涌；
减少坝基和绕坝渗透流量。固结灌浆的作用是：提高基岩的整体性和强度，降低地基的透水性。现场试验表明：在节理裂隙较发育的基岩内进行固结灌浆后，基岩的弹性模量可提高2倍甚至更多，在帷幕灌浆范围内先进行固结灌浆可提高帷幕灌浆的压力。
24.根据调压室在水电站中的功用，调压室设计应满足哪些基本要求？ 答：(1)调压室尽量靠近厂房，以缩短压力管道的长度。
(2)调压室应有自由水表面和足够的底面积，以保证水击波的充分反射。
(3)调压室的工作必须是稳定的。在负荷变化时，引水道及调压室水体的波动应该迅速衰减，达到新的稳定状态。
(4)正常运行时，水流经过调压室底部造成的水头损失要小。为此调压室底部和压力管道连接处应具有较小的断面积。
(5)结构安全可靠，施工简单方便，造价经济合理。
25．山岩压力与弹性抗力有何不同？ 答：隧洞的开挖破坏了岩体本来的平衡状态，从而引起围岩的应力重分布，并随之产生相应的变形。隧洞开挖后因围岩变形或塌落作用在支护上的压力称为山岩压力。在荷载的作用下，衬砌向外变形时受到围岩的抵抗，这种围岩抵抗衬砌变形的作用力，称为围岩的弹性抗力。山岩压力是作用在衬砌上的主动力，而弹性抗力则是被动力，并且是有条件的。围岩考虑弹性抗力的重要条件是岩石本身的承载能力，而充分发挥弹性抗力作用的主要条件是围岩与衬砌的接触程度。