09水利专业《水工建筑物》复习资料
考试题型
一.单项选择题(每题1分,20-30分)二.填空题(每空1分,10分)
三.判定改错题(每题2分,10分)四.简答题(每题6分,36分)五.计算题(14分)第一章绪论
1.水利工程分类方法及其分类(关键)
(1)按工程负担任务分类:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程
(2)按工程对水作用分类:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程
2.水利枢纽概念
由不一样类型水工建筑物组成综合体。
3.水工建筑物类别有哪些?
(1)挡水建筑物:坝、闸和堤防等 |
(5)专门建筑物:电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道
(6)整改建筑物:用来整改河道、改善河道水流条件,如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。*注意:有时分类不十分严格,闸可取水也可挡水;渠道可取水也可输水;溢流坝可挡水也可泄水……
4.水利工程特点(了解)
(1)工作条件复杂,考虑原因多;(2)受自然条件制约,施工难度大;(3)效益大,对环境影响也大;(4)失事后后果严重;(5)工程量大,投资巨大,工期长
第二章水工建筑物设计综述
1.水电工程和水工建筑物怎样分等分级?依据是什么?(关键)
(1)水利工程(水利枢纽)分等 | |
分等依据:工程规模、效益、关键性 等级:五等
(2)水工建筑物分级
永久性关键建筑物:大坝、厂房、泄洪闸…
水工建筑物 永久性次要建筑物:挡墙、导墙、护岸…
临时建筑物:施工围堰、导流建筑物…
分级依据:工程等别、作用、关键性 等级:五级
2.永久性建筑物、临时性建筑物(关键)
永久性建筑物是指工程运行期间使用建筑物。
临时性建筑物是指工程施工期间使用建筑物。
3.表示水工建筑物安全贮备方法(关键) S?R 或 ?K K S |
(1)单一安全系数法(2)分项系数极限状态设计法
4.极限状态类型(关键)
(1)承载能力极限状态
足而破坏;③结构失稳;④结构转变为机动体系;⑤结构体产生渗透失稳等现象; |
③对结构外形、耐久性和防渗结构抗渗能力有不良影响局部损坏等5.结构功效函数含义(关键)
当Z=0时,结构处于极限状态
6.安全系数法、分项系数极限状态设计法含义
(1)单一安全系数法(水工规范)
表示式:
安全系数K考虑原因:结构安全等级;工作情况和作用效应组合;结构和地基受力特点和计 算方法:模拟正确度;材料抗力、作用试验、勘测方法和取值规则。
不足之处:是定性标准,没有定量意义;不一样建筑物不可比较;同一结构不一样破坏情况
之间不可比较。
(2)分项系数极限状态设计法
理论基础:基于概率原理结构可靠度分析理论
失效概率:不能完成预定功效概率,pf=P[g(.)<0]
可靠度:能完成预定功效概率,ps=1-pf
将每种原因影响在不一样工程结构上统一考虑,分项系数:考虑不一样原因变异性起源系数,
取划一分项系数。
①结构关键性系数:
②作用分项系数:
③材料性能分项系数:
④设计情况(工作情况)系数:
⑤结构系数γd :反应极限状态方程和结构实有性能贴近程度,作用效应和抗力计算不定性 |
2.重力坝工作原理和优缺点(关键)
工作原理:关键依靠坝体自重产生抗滑力满足稳定要求,同时依靠坝体自重产生压应力来抵消水压力产生拉应力。
重力坝优点:
(3)便于施工导流(1)对地形、地质条件适应性强。(2)枢纽泄洪问题轻易处理。
(4)安全可靠(5)施工方便(6)结构作用明确(7)可采取块石筑坝
重力坝缺点: |
|
(2)中低型重力坝应力较低,混凝土材料强度不能充足发挥。
(3)坝体和地基接触面大,扬压力大,对稳定不利。
(4)坝体体积大,温度应力严重,需采取温控方法。
3.作用和荷载概念(关键)
作用:指外界环境对水工建筑物影响。
荷载:在结构分析时,假如开始即可用一个明确外力来代表外界环境影响,此作用(外力)称为荷载。
作用分类:①永久作用:如自重,土压力②可变作用:如水荷载、温度作用
③偶然作用:如地震作用、校核洪水
重力坝荷载组成:①自重:包含固定设备②水压力:包含动水和静水压力③扬压力 ④浪压力⑤泥沙压力⑥冰压力⑦土压力⑧地震作用⑨温度作用⑩风作用4.多种荷载计算方法(关键)(结合教材参考)
(一)自重:依据大坝体积和材料容重计算,坝内较大孔洞体积应扣除,坝上永久固P x? 1 ?H P z ??V |
泥沙压力
(七)冰压力和冰冻作用:静冰压力、动冰压力、冰冻作用 |
温度作用效应:结构因为温度作用而产生应力、位移、变形等。
(十)地震作用:地震惯性力
5.荷载组合
㈠荷载性质分类
基础荷载:⑴自重(坝体及固定设备)⑵正常蓄水位或设计洪水位时静水压力
⑶正常蓄水位或设计洪水位时扬压力⑷泥沙压力⑸正常蓄水位或设计洪水位时浪压力⑹冰压力⑺土压力⑻设计洪水位时动水压力⑼其它出现机会较多荷载
特殊荷载:(1)校核洪水位时静水压力(2)校核洪水位时扬压力(3)校核洪水位时浪压 力 (4)校核洪水位时动水压力(5)地震荷载(6)其它出现机会极少荷载Ks?? f???W?U??c?A ?P |
㈡荷载组合(表3-3)
基础组合:正常或设计情况同时出现基础荷载组合
特殊组合:校核或很情况同时出现基础荷载再加上一个或多个特殊荷载组合6.重力坝抗滑稳定分析方法(关键)
(2)计算公式及其适用性 | |
| (2)抗剪断公式 |
两种公式适用性:(1)坝基内不存在软弱面时,采取抗剪断公式
(2)对中型工程中中、低坝,可按抗剪强度公式计算7.提升重力坝抗滑稳定性工程方法(关键)
①利用水重:将上游面做成倾斜以利用水重。②利用有利开挖轮廓线③设置齿墙
④抽水方法:抽去坝底渗透水,降低浮托力。⑤加固地基(帷幕灌浆,固结灌浆,断层处理)⑥ | |
8.材料力学法中边缘应力计算 | |
最大最小应力均出现在坝面,首先应校核边缘应力
⑴竖向正应力(水平截面上正应力) ⑵剪应力(上游、下游)⑶水平正应力(竖向截面上正应力)(上游、下游) ⑷主应力(上游、下游)9.坝体强度校核
⑴坝基面铅直应力sy
利用期:1)地震工况外,坝踵不许出现拉应力,坝趾小于许可压应力
2)地震工况,应符合《水工建筑物抗震设计规范》
施工期:坝趾许可有小于0.1MPa拉应力
⑵坝体应力
10.什么叫水化热温升? | |
2)纵向贯穿性裂缝:损坏坝整体性 | |
3)水平向贯穿性裂缝:降低坝抗剪强度
(2)表面裂缝
12.重力坝剖面设计基础理论(结合教材参考)
剖面设计标准:①满足稳定和强度要求 ②工程量小 ③利用方便 ④便于施工
(一)基础剖面:指坝体在自重、上游静水压力(库水位和坝顶平)和扬压力三项主荷载作用下,满足稳定和强度要求工程量最小三角形。
优缺点:基础剖面即使经济、但不实用:尖顶不便于施工、运行管理、交通;未考虑超高;不便于部署闸门、拦污栅。
(二)实用剖面
坝顶宽度取坝高8%-10%,且b > 2m,b 满足交通、运行管理、设备安全等要求。水化热温升:T?T ?T (T :最高温度,T :入仓温度) | |
13.重力坝极限状态设计方法(看教材) | |
14.溢流重力坝孔口尺寸设计方法
溢流重力坝泄洪要求
①足够孔口尺寸,良好孔形,较高流量系数。
②水流平顺,不产生负压和振动,避免发生空蚀。
③确保下游河床不产生危及大坝安全局部冲刷。
④下泄水流不产生折冲水流等,不影响其它建筑正常运行。
⑤有灵活控制下泄水流设备。
孔口设计步骤:(1)选定泄水方法(2)确定泄水部署方案
(3)初步确定孔口尺寸(4)按要求洪水设计标准进行调洪演算
(5)求出各方案防洪库容、设计和校核洪水位和下泄流量
(6)估算淹没损失和枢纽造价(7)综合比较,选出最好方案
15.空化、空蚀、掺气概念(关键)
(1)空化:当高速水流在某点压强低于饱和蒸汽压强时,水体中固有小气核快速膨胀而成
(2)空蚀:当空气泡进入高压区受压而溃灭,因溃灭时间短暂,产生很高局部冲击力,当坝 |
吸空气而掺气。
2)强迫掺气:因结构物扰动、振动而掺气。
16.溢流重力坝消能工型式、原理及其适用性(关键)
消能原理:经过水跃等局部水力现象,将水流动能转换为热能。
消能工形式:底流消能,挑流消能,面流消能,消力戽消能
(1)底流消能原理:经过水跃将急流转变为缓流而消能,关键靠水跃产生表面旋滚和底流间强烈紊动、剪切和掺混消能。
底流消能应用:多用于中、小型工程,高坝应用较少
(2)挑流消能:利用泄流建筑物出口处设置挑流鼻坎,将急流挑向空中,再落入离建筑物
较远下游河道,这种消能方法就叫挑流消能。 |
挑流消能适适用于基岩比较坚固中高水头各类泄水建筑物,应用广泛。
(3)面流消能原理:利用鼻坎将急流挑至水面,在主流下面形成旋滚而消能。
适用条件:尾水深且变幅小,有排冰、漂木等要求
(4)消力戽消能原理:消力戽挑流鼻坎潜没在水下,形成不自由水舌,水流在戽内产生漩??按水流条件分??有压泄水孔 ? ?无压泄水孔 滚,经鼻坎将高速主流挑至表面。?? ?中孔 17.坝身泄水孔型式 ? ? ?? 按布置层数分 ? ? ?多层泄水孔 单层泄水孔 |
关键型式:有压泄水孔,无压泄水孔,双层泄水孔
平压管部署在检修闸门和工作闸门之间,用以在检修闸门提起前冲水平压,减小启门力。 |
帷幕灌浆目标:降低坝底渗透压力,预防坝基产生管涌,降低坝基渗流量。
20.断层破碎带、软弱夹层对重力坝影响
断层影响:(1)易产生不均匀沉降,引发坝体应力不均而开裂
(2)连通坝体、增大渗流压力,甚至产生管涌危及大坝安全软弱夹层影响:
软弱夹层较薄,遇水易泥化、软化,使坝基抗剪强度降低,影响坝体抗滑稳定性。
21.为何要对重力坝进行材料分区(关键)
分区目标:坝体各部位工作条件不一样,对砼多种性能要求各不一样,为了节省和合理利用水泥,常将坝体砼分区,各区可采取不一样标号砼。
22.重力坝坝体分缝原因、类型(关键)(一)横缝 | |
横缝作用:将坝体分成若干工作坝段,可降低温度应力、适应地基不均匀变形和满足施 | |
工要求。
横缝分类:永久性横缝,临时性横缝
(二)纵缝
布设纵缝目标:适应砼浇筑能力,降低施工期温度应力
纵缝分类:铅直纵缝,斜缝,错缝
(三)水平施工缝
水平施工缝目标:适应砼浇筑能力,降低施工期温度应力
23.了解碾压混凝土、碾压混凝土重力坝特点
碾压混凝土坝优点
①工程程序简单,施工速度快;②胶凝材料用量少;③水热化温升大大降低,简化了温控程序;④不设纵缝,节省了模板和接缝灌浆费用;
⑤可使用大型通用机械设备,提升砼运输和浇筑工效;⑥降低工程造价。
24.了解浆砌石、宽缝、空腹重力坝、支墩坝概念
宽缝重力坝:为了充足利用砼抗压强度,将实体重力坝横缝下部扩宽成为空腔重力坝,称为 |
第四章拱坝
1.拱坝工作特点(关键)
(1)稳定特点:稳定性关键依靠两岸拱端反力作用,所以对地基要求很高;
(2)结构特点:拱是一个推力结构,承受轴向压力,有利于发挥砼及浆砌石材料抗压强度;高次超静定结构,拱梁所承受荷载可相互调整,所以可承受超载;
(3)荷载特点:不设永久性伸缩缝;抗震性能好;几何形状复杂,施工难度大。
2.地形、地质条件对拱坝影响(关键)
(1)对地形要求
理想地形:两岸对称,岸坡平顺无突变;逐步收缩峡谷段;坝体两侧含有足够岩体支撑
宽高比L/H 和厚高比T/H 影响:L/H <1.5,适宜修薄拱坝,T/H <0.2 ;L/H=1.5-3.0,适宜 |
断面形状影响
V形河谷:最易发挥拱作用;U形河谷:拱作用降低,拱较厚;梯形河谷:介于二者之间。(2)对地质要求:要求最高,坝肩必需能承受拱端传来推力,且能保持稳定。
理想地质条件:基岩比较均匀、坚固完整、强度足够;;基岩能抵御水侵蚀、耐风化,透水性小;岸坡稳定、整体性好,没有大断裂、软弱夹层,压缩变形小。
上述条件不能满足时,需进行固结灌浆以增加地基整体性和牢靠程度。
3.拱坝类型
按材料和施工方法分类:常规混凝土拱坝,碾压混凝土拱坝,砌石拱坝按坝高分类:高坝(>70m),中坝(30~70m),低坝(<30m)
按拱圈线形分类:单心圆、双心圆、三心圆、抛物线等
按坝面曲率分类:单曲拱坝,双曲拱坝
按结构结构分类:周围缝拱坝、空腹拱坝
4.确定双曲拱坝拱冠梁几何尺寸参数
凸度β2:=DA/H ; |
(2)柔度系数法
柔度系数: (水平向柔韧程度)
(3)应力水平系数
D=A2/V (单位平均厚度对应上游面承载面积)
D 通常控制在3500 以内 C? ?S m VH T m 6.拱坝自重荷载怎样分配,和重力坝有什么不一样?(关键) |
拱坝自重:封拱前浇筑全部由悬臂梁负担。
7.温度作用对拱坝应力和稳定有什么影响?(关键)
(1)坝体温度改变: 均匀温度改变tm:温差均值,对拱圈轴向力及力矩、悬臂梁力矩影响很大。
等效线性温差td:上下游坝面温度差值,对拱圈力矩影响大,其它影响小。
非线性温度改变tn:只产生局部应力,可忽略不计。
(2)温升温降影响差异
温降:温度低于封拱温度。对坝肩稳定有利,对应力不利
温升:温度高于封拱温度。对坝肩稳定不利,对应力有利
8.拱坝应力分析方法有哪些?(关键)
纯拱法,拱梁分载法,有限元法,壳体理论计算方法,结构模型试验9.拱梁分载法、拱冠梁法、纯拱法原理,有什么不一样?
纯拱法:假定拱坝由很多互不影响水平拱圈组成,不考虑梁作用,荷载全部由拱圈负担拱梁分载法:将拱坝视为由若干水平拱圈和竖直悬臂梁组成空间结构,荷载由梁系和拱系分担,荷载分配由变位一致来确定。
拱冠梁法:拱梁分载法简化方法,即仅对拱冠梁和若干水平拱圈进行应力计算,对其它截面悬臂梁不计算,对于对称、狭窄拱坝可作初步应力计算。
坝肩岩体滑动原因:1)岩体内存在软弱结构面;2)荷载作用(拱端推力、渗流压力) |
11.稳定分析方法(关键)
刚体极限平衡法、有限元法、地质力学模型试验
12.拱坝坝身泄水方法有哪些?各自特点?(关键)
(1)自由跌流式
特点:1)适适用于较薄双曲或小型拱坝,基岩良好、单宽流量小; 2)因为落水距坝较近,需设防护方法。
(2)鼻坎挑流式
特点:溢流堰顶曲线末端设反弧挑流鼻坎,以使落水点距坝较远。
(3)滑雪道式
特点:1)挑坎处落差大,挑距远;2)底板下可部署发电厂房; 3)溢流面参数要求高以避免空蚀; | |
特点:1)工作闸门多用弧形闸门,且部署在出口;2)出口收缩以确保泄水孔有压流; 3)孔身多用矩形,进口常做成曲线形。
13.拱坝消能方法、防冲设施有哪些?(关键)
拱坝消能形式:跌流消能、挑流消能、底流消能
防冲方法:护坦、护坡、二道坝
14.拱坝分缝和接缝处理(关键)
分缝目标:散热,预防收缩开裂,分段浇筑,平均气温左右时封拱。
接缝灌浆:1)目标是确保拱坝整体性;灌浆缝仍是拱坝微弱部位,尽可能降低伸缩缝数量;2)灌浆工艺同重力坝;上游面设止水。
永久横缝特例:坝肩上弱下强时,上部可做成永久缝,推力由下部负担。
15.垫座、周围缝、重力墩作用(关键)
(1)垫座和周围缝作用:
1)周围缝使梁刚度和作用减弱,拱作用加强;
3)垫座加大了和基岩接触面,改善地基受力状态; |
(2)重力墩设置目标:
1)对于不规则河谷,用重力墩减小宽高比,避免岸坡大量开挖。
2)重力墩是拱坝坝端人工支座;
3)用重力墩连接拱坝和其它坝段或溢洪道。
16.了解诱导缝作用
作用:碾压混凝土拱坝结构缝,预防坝体其它部位开裂。
第五章土石坝
1.土石坝特点
(1)能够就地、就近取材,节省大量材料和运输费;
(2)能适应多种地形、地质及气候条件; |
(5)高边坡、地下工程及高速水流消能防冲等配套设施发展处理了土石坝难题;
(6)坝顶不能过流,必需另开溢洪道;(7)施工导流不如砼坝便利;(8)对防渗要求高;(9)剖面大,所以填筑量大;(10)施工轻易受季节影响。
2.土石坝设计基础要求
⑴含有足够断面维持坝稳定。⑵设置良好防渗和排水设施以控制渗流。
⑶ 选择和现场适应良好土石料种类、坝型结构及材料分区。(4)坝基足够稳定—抗震。
(5)泄洪建筑物含有足够泄洪能力。(6)采取合适结构方法,使大坝利用可靠和耐久。
3.土石坝分类(关键)
(1)按坝高分:1)低坝:坝高<30m;2)中坝:坝高=30~70m;3)高坝:坝高>70m(2)按施工方法分:碾压式土石坝,冲填式土石坝,水中填土坝,定向爆破堆石坝(3)按土料配置和防渗体材料分
1)均质坝:采取一个土料
2)土质防渗体分区坝:心墙坝,斜心墙坝,斜墙坝
人工材料心墙坝:以沥青砼、砼等为心墙坝 |
二、坝顶宽度;关键依据运行、施工、结构、交通等综合要求确定
三、坝坡:取决于坝高、筑坝材料性质、利用情况、地基条件、施工方法及坝型等原因。
5.土石坝渗流分析方法有哪些?(关键):水力学法、流网法和试验法
6.土石坝渗透变形类型及防护方法(关键)
渗流变形型式:①管涌:发生在无粘性土
②流土:粘性土或非均匀粘性土,常见于渗流在坝下游逸出。③接触冲刷④接触流土⑤化学管涌:土体中盐类被渗流水溶解而带走现象。
增加渗透稳定工程方法
①提升土抗渗性:土料设计考虑
②降低渗透坡降,从而减小流速和渗透压力。设置垂直、水平防渗体,调整防渗结构型式及 |
④对可能产生流土地段加盖重,盖重和被保护土层之间要设防滤层,滤土排水,预防管涌和流土。
⑤设过渡区,实现防渗体和坝壳体可靠连接,预防刚度突变和渗流变形。
7.稳定分析方法及其不一样之处
瑞典圆弧法(简单条分法),简化毕肖普法,折线滑动面和复式滑动面稳定计算
8.土石坝材料分区(关键)
筑坝材料通常要求:(1)含有和使用目标相适应工程性质
(2)土石料工程性质在长时期内保持稳定(3)有良好压实性能
9.土石坝防渗土料(关键)
防渗体对土料要求:防渗性,要很好塑性,抗剪强度,压缩性,抗渗稳定性,含水率,颗粒级配,膨胀量和收缩值,有机质和水溶盐含量
(1)中国外土石坝防渗体材料:
中国:粘土、壤土等细粒土。国外:粘性土,砾石土和风化砾石土
(3)其它防渗体土料:红粘土,黄土 |
坝壳料基础要求:保持坝体稳定,故需要较高强度,c、Φ较大;坝体水位下筑料需良好排水性能;有良好级配,级配连续;土质:级配良好无粘性土(砂、砾石、卵石、碎石等),料场开采石料、开挖石渣。
反滤、过渡及排水材料关键要求:含有良好抗水性、抗冻性、抗风化性;含有要求级配;含有要求透水性;土质:尽可能采取天然砂砾筛分,也可用人工砂和碎石。
11.土石料填筑标准(关键)
(1)粘性土填筑标准:粘性土料以压实度和最优含水率作为设计控制标准。
(2)砂砾石和砂填筑标准:以相对密度为设计控制指标堆
(3)堆石料:压实功效、孔隙率依据工程经验确定。
12.各个分区对材料性能要求有什么不一样 13.土石坝坝体排水型式,各自特点?(关键) | |
(1)棱体排水(滤水坝趾)
优点:可降低浸润线,预防坝坡冻胀,保护坝脚不受淘刷,增加坝体稳定缺点:石料用量大,费用高,和坝体施工有干扰,检修困难。
(2)贴坡排水(表面排水)
优点:结构简单,用料少,施工方便,易于检修 缺点:不能降低浸润线,易冰冻而失效。
(3)坝内排水:①褥垫排水层(优点:下游无水时可降低浸润线,加速软基固结。
缺点:不均匀沉陷适应性差,易断裂,难以检修。)②网状排水带③竖式排水体④水平排水层:针对粘土等弱透水材料建成均质坝等
(4)综合式排水:不一样形式排水组合
14.反滤层结构
①Ⅰ型反滤:
在被保护土下方,渗流自上而下,需承受自重和渗透压力
②Ⅱ型反滤:
15.土石坝裂缝类型和成因(关键) |
因岸坡陡峻或岸坡突变而致。横缝常贯穿防渗体,危害很大。
⑶内缝:出现在坝体内部。
因坝基和坝体不均匀沉降而致。易形成集中渗流通道,危害很大。
16.不一样类型地基处理关键问题是什么?(关键)
(1)岩基处理关键是防渗
(2)砂砾石地基处理关键问题:渗流控制
(3)细砂等软土坝基:易液化土坝基处理
17.堆石坝材料分区及关键功效(关键)
面板堆石坝组成:(1)堆石体(垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区)
(2)防渗系统(钢筋砼面板及其和河床、河岸相连接趾板组成) |
堆石区要求:低压缩性、高抗剪强度、很好透水性和耐久性
主堆石区:宜用硬岩石料或砂砾料,用软岩填筑需论证
防渗体系:面板、趾板、灌浆帷幕、周围缝、接缝止水等
趾板:钢筋砼板,为面板底座,确保面板和河床、岸坡不透水连接,地基需帷幕灌浆。面板:钢筋砼板,为防渗主体,设缝浇筑,缝设止水(受挤压为压性缝、受拉伸为张性缝),周围缝需设三道止水。
第六章水闸
1.水闸分类方法及类型、了解多种水闸作用(关键)
按负担任务分:节制、进水、分洪、排水、挡潮、冲沙闸
按结构形式分:开敞式、胸墙式、涵洞式等
按操作闸门动力分:机械操作、水力操作闸门水闸
水闸功效:拦洪、挡潮、抬高水位;泄洪、排涝、冲沙、调整流量2.软土地基上水闸工作特点有哪些?(关键)
(2)因土基抗冲能力低,仍可能引发水闸下游冲刷。出流形成波浪水跃、折冲水流,将深 |
堰型选择,底板高程确实定,计算闸孔总净宽,确定闸室单孔宽度和总宽度
4.地下轮廓线概念(关键)
地下轮廓线:上游铺盖、板桩、底板等防渗设施和地基接触线,也是渗流第一根流线。
5.闸基渗流计算方法有哪些?(关键)
流网法,改善阻力系数法,直线法
6.水闸防渗排水设施有哪些(关键)
防渗设施:铺盖,板桩,齿墙
排水设施:铺设在护坦、浆砌石海漫及闸底板下面起导渗作用砂砾石层7.过闸水流特点,水闸消能方法
过闸水流特点:闸下易形成波状水跃;闸下易出现折冲水流。消能设施:底流消能——消力池;辅助消能工——消力钝等;尾坎8.海漫作用 | |
(1)防冲:预防水流出消力池后剩下能量对下游冲刷;
(2)顺流:调整水流均匀扩散,使流速分布逐步调整到天然状态
9.闸室稳定分析内容,闸基沉降计算方法。(关键)
内容:(一)荷载及组合
关键荷载:自重/水重/水推力/扬压力/浪压力/泥沙压力/土压力/地震力
荷载组合:(1)基础组合:正常蓄水位、设计洪水位、完建等工况
(2)特殊组合:校核洪水位、地震、施工、检修等工况
(二)闸室稳定性及安全指标
(1)闸室基底压力验算(2)闸室抗滑稳定验算(3)闸基整体稳定验算(塑性平衡理论)方法:分层总和法,每层计算厚度2m
第七章岸边溢洪道
1.岸边溢洪道分类和各自特点(关键)
按泄洪标准和利用情况分类:
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布设特点:溢流堰轴线和泄槽轴线正交,过堰流向和泄槽走向一致。
组成:引水渠,控制段,泄槽,消能段,尾水渠
3.侧槽溢洪道布设特点、组成(关键)
布设特点:
(1)水流特点:侧槽内形成横向旋滚;侧槽内流量沿程增加,旋滚沿程强度不停改变;侧槽内水流紊动和撞击强烈,水面极不稳定。
(2)部署特点:侧向进水、纵向泄流
(3)应用特点:当坝址处山头较高,岸坡陡峻时,可选择侧槽溢洪道;侧槽多建在完整坚实岩基上,不宜修建在土基上;侧槽溢洪道多用实用堰,泄水道可为泄槽,可为无压隧洞。
组成:溢流堰、侧槽、泄水道、出口消能段等4.溢洪道型式怎样选择 | |
考虑原因:水库水文、地形地质、水流条件、枢纽部署、施工管理、投资造价等
(1)有马鞍形山口,山口和蓄水位靠近,下游有山谷等宜设正槽溢洪道
(2)两岸陡峭,一岸部署开挖方量较大时可部署在两岸,也可考虑侧槽溢洪道、隧洞泄洪侧槽溢洪道、井式溢洪道。
(3)溢流进口和土坝坝体应有一定距离,避免横流冲刷坝坡。必需紧接则需设置导墙隔开(4)主坝和溢流坝相距远时,虽施工干扰小,但不易集中管理;如相距较近,随易集中管理,但施工干扰大……
第八章水工隧洞
1.水工隧洞类型及其功用
(1)隧洞类型
1)按功效分:泄洪、引水输水、浇灌供水、放空排沙、施工导流等隧洞。
2)按流态分:有压隧洞、无压隧洞。
3)按衬砌方法分:不衬砌隧洞,喷锚、混凝土衬砌或钢筋混凝土衬砌等。
(2)隧洞功效:泄洪,引水发电、输水,排沙,放空水库,施工导流 |
承受水头较高,流速大,易引发空化、空蚀。水流脉动会引发闸门等振动。出口单宽流量大,能量集中,会造成下游冲刷。
:洞室开挖后,引发应力重分布,造成围岩变形甚至坍毁,为此常部署临2)结构特点
时支护和永久性衬砌。承受较大内水压力隧洞,要求围岩含有足够厚度和必需衬砌。
3)施工特点:断面小,洞线长,工序多,干扰大,施工条件差,工期较长。
(2)水工隧洞组成
进口段:控制水流,含拦污栅、喇叭口、闸门室、渐变段
洞身段:输送水流
出口段:连接消能设施,无压隧洞仅设门框,有压隧洞含渐变段和工作闸门室
3.闸门位置及工作特点(关键) |
(2)检修闸门:检修工作闸门或隧洞,动水关闭、静水开启
①通常在进口②有时需于出口设检修门以挡下游水
4.水工隧洞进水口型式,各适适用于什么情况?(关键)
(1)竖井式,适用条件:地质条件好,岩体比较完整
(2)塔式进水口,适用条件:岸坡岩石较差,岸坡低缓,覆盖层较厚情况。
(3)岸塔式,适用条件:岸坡较陡、岩石比较坚固稳定情况
(4)斜坡式,适用条件:岩坡完整,地形适宜,斜坡护砌上可直接安装轨道情况。
(5)组合式
5.隧洞洞身断面型式及适用性
(1)无压隧洞断面形式
1)城门洞形(圆拱直墙),优点:适宜承受铅直围岩压力,便于开挖和衬砌,应用较广。 适用:垂直山岩压力较大,而无侧向山岩压力或侧向山岩压力很小情况。
2)马蹄形:适适用于岩石比较软弱破碎,垂直山岩压力和侧向山岩压力均较大情况
(2)有压隧洞断面型式 |
(1)洞身衬砌类型:平整衬砌(护面、抹平衬砌),单层衬砌,组合式衬砌
衬砌功用:阻止围岩变形发展,确保围岩稳定;承受围岩压力、内水压力及其它荷载;预防渗漏;保护岩石免受水流、空气、温度、干湿改变等冲蚀破坏;减小隧洞表面糙率等(2)灌浆类型及其作用
回填灌浆,目标:为了充填衬砌和围岩之间空隙,使之紧密结合,共同工作,改善传力条件和降低渗漏。
固结灌浆,目标:加固围岩,提升围岩整体性,减小围岩压力,确保岩石弹性抗力,减小渗漏。
7.隧洞消能方法
挑流消能,底流消能,洞内突扩消能,洞内旋流消能第九章、第十章 | |
按工作性质分类:工作闸门,事故闸门,检修闸门
按门叶材料分类:钢闸门,钢筋混凝土闸门,钢丝网水泥闸门,木闸门,铸铁闸门按结构形式和动作特征分类:①叠梁门②平面闸门③转动式门④浮箱闸门⑤弧形闸门⑥扇形闸门⑧圆筒闸门⑦圆辊闸门⑨人字闸门
按门顶出露珠面分类:露顶式闸门,潜孔闸门,阀门
按闸门启闭方法分类:垂直升降式、转动式、横拉式、滚动式、升卧式
按闸门门叶控制方法分类:机械操作,水力自动
2.大约了解平面闸门、弧形闸门不一样之处。
了解两种闸门优缺点,组成,部署形式等
3.通航建筑物类型(关键)
(1)船闸:利用水力将船舶浮运过坝,经过能力大,应用最广。
(2)升船机:利用机械力将船舶升送过坝,耗水量少,一次提升高度大。
4.渠首、渠系建筑物类型、河道整改建筑物类型(关键)
渠系建筑物引水渠道全部建筑物统称,包含渠道、渡槽、倒虹吸管、涵洞、跌水等。 |
(1)船闸组成:闸室,闸首,引航道,输水系统
(2)升船机组成:
承船厢、垂直支架或斜坡道、闸首、机械传动装置、事故装置、电气控制系统(3)升船机类型
按承船箱载运船舶方法分:湿运、干运
按承船箱运行路线分:垂直升船机(提升式,平衡重式,浮筒式),斜面升船机6.船闸分类
按船闸级数分:单级船闸,多级船闸
按船闸线数分:单线船闸,多线船闸
按闸室型式分:广厢船闸,含有中间闸室船闸,井式船闸 |
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