水利水電工程考試題目解析與解答試題及答案

水利水電工程考試題目解析與解答試題及答案一、單項選擇題（每題1分，共20分）1.以下哪種導流方式適用于河床狹窄、地質(zhì)條件允許的情況（）A.分段圍堰法導流B.全段圍堰法導流中的隧洞導流C.全段圍堰法導流中的明渠導流D.涵管導流答案：B解析：隧洞導流適用于河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅實的山區(qū)河流。分段圍堰法導流適用于河床較寬、流量較大的情況；明渠導流適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺地、埡口或古河道的地形；涵管導流一般適用于導流流量較小的河流或只用來擔負枯水期的導流。2.土壩壩體由于不均勻沉降而產(chǎn)生（）A.縱縫B.橫縫C.水平縫D.豎向裂縫答案：B解析：土壩壩體由于地基不均勻沉降或壩體不同部位的不均勻變形，容易產(chǎn)生橫縫。縱縫一般是在混凝土壩施工中為適應混凝土澆筑能力和減小溫度應力等設(shè)置的；水平縫主要與施工分層有關(guān)；豎向裂縫情況相對較少且不是因不均勻沉降典型產(chǎn)生的。3.水工隧洞洞身的襯砌不具有以下哪種作用（）A.承受圍巖壓力B.防止?jié)B漏C.減小表面糙率D.提高圍巖的彈性模量答案：D解析：水工隧洞洞身襯砌的作用包括承受圍巖壓力、防止?jié)B漏、減小表面糙率等。襯砌并不能提高圍巖的彈性模量，圍巖的彈性模量是其自身的物理性質(zhì)。4.水閘地下輪廓線的長度主要取決于（）A.閘室的寬度B.地基的防滲性能C.上下游水位差D.閘室的高度答案：C解析：水閘地下輪廓線的長度主要取決于上下游水位差。上下游水位差越大，滲流的水頭損失要求越大，就需要更長的地下輪廓線來延長滲徑，降低滲透坡降，保證水閘的滲透穩(wěn)定。閘室寬度、地基防滲性能和閘室高度對地下輪廓線長度有一定影響，但不是主要決定因素。5.混凝土重力壩的基本剖面是（）A.三角形B.梯形C.矩形D.拋物線形答案：A解析：混凝土重力壩的基本剖面是三角形。這是因為在滿足穩(wěn)定和強度要求的前提下，三角形剖面能使壩體材料用量最少，且能較好地適應壩體的受力特點，壩體自重是主要的抗滑力，三角形剖面能充分利用自重來維持穩(wěn)定。6.對于有壓隧洞，為了保證水流始終處于有壓狀態(tài)，在隧洞的頂部應留有（）的壓力余幅。A.0.51.0mB.1.01.5mC.1.52.0mD.2.02.5m答案：A解析：對于有壓隧洞，為了保證水流始終處于有壓狀態(tài)，在隧洞的頂部應留有0.51.0m的壓力余幅。這是為了防止因水位波動等因素導致隧洞出現(xiàn)無壓流情況，保證有壓隧洞的正常運行。7.土料壓實效果與土料的（）密切相關(guān)。A.顆粒級配B.含水量C.干密度D.孔隙率答案：B解析：土料壓實效果與土料的含水量密切相關(guān)。在一定的壓實功能下，存在一個最優(yōu)含水量，此時土料可以達到最大干密度，壓實效果最好。顆粒級配影響土料的性質(zhì)，但不是直接決定壓實效果的關(guān)鍵因素；干密度是壓實的結(jié)果；孔隙率也是反映壓實程度的指標，而不是決定壓實效果的主要因素。8.水利水電工程的等別是根據(jù)（）劃分的。A.工程規(guī)模B.工程效益C.工程重要性D.以上三者綜合答案：D解析：水利水電工程的等別是根據(jù)工程規(guī)模、工程效益和工程重要性三者綜合劃分的。不同的等別對應著不同的設(shè)計標準和安全要求，以確保工程的安全性和經(jīng)濟性。9.以下哪種消能方式適用于高水頭、大流量的情況（）A.底流消能B.挑流消能C.面流消能D.消力戽消能答案：B解析：挑流消能適用于高水頭、大流量的情況。它是利用鼻坎將高速水流挑射到下游空中，然后落入遠離建筑物的下游河道，通過水流在空中擴散、摻氣和與下游水的碰撞來消耗能量。底流消能適用于中低水頭、大流量的情況；面流消能適用于中低水頭、下游水深較大且變化較小的情況；消力戽消能適用于尾水較深、變幅較小的情況。10.混凝土壩施工中，混凝土的溫度控制不包括以下哪種措施（）A.降低混凝土的澆筑溫度B.采用低熱水泥C.加強混凝土的養(yǎng)護D.增加混凝土的水泥用量答案：D解析：混凝土壩施工中，混凝土的溫度控制措施包括降低混凝土的澆筑溫度（如采用低溫水拌和、加冰等）、采用低熱水泥、加強混凝土的養(yǎng)護等。增加混凝土的水泥用量會使水泥水化熱增加，導致混凝土溫度升高，不利于溫度控制。11.土石壩壩坡穩(wěn)定分析的目的是（）A.確定壩體的斷面尺寸B.檢查壩體在各種工況下的穩(wěn)定性C.計算壩體的滲流量D.確定壩基的承載力答案：B解析：土石壩壩坡穩(wěn)定分析的目的是檢查壩體在各種工況下（如施工期、穩(wěn)定滲流期、水庫水位降落期等）的穩(wěn)定性，以確保壩體不會發(fā)生滑坡等失穩(wěn)現(xiàn)象。確定壩體的斷面尺寸需要綜合考慮多種因素，壩坡穩(wěn)定分析只是其中一個方面；計算壩體的滲流量是滲流分析的內(nèi)容；確定壩基的承載力是地基處理和設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容。12.水閘閘室的穩(wěn)定分析主要是為了保證閘室在（）作用下的穩(wěn)定性。A.水平荷載B.垂直荷載C.水平和垂直荷載D.地震荷載答案：C解析：水閘閘室的穩(wěn)定分析主要是為了保證閘室在水平和垂直荷載作用下的穩(wěn)定性。水平荷載包括水壓力、波浪力等，垂直荷載包括閘室自重、水重等。地震荷載在地震區(qū)需要考慮，但不是穩(wěn)定分析的常規(guī)主要荷載，穩(wěn)定分析主要針對正常運行時的水平和垂直荷載組合。13.水利水電工程中常用的水泥品種是（）A.硅酸鹽水泥B.普通硅酸鹽水泥C.礦渣硅酸鹽水泥D.以上三種都常用答案：D解析：在水利水電工程中，硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥都常用。硅酸鹽水泥早期強度高，但水化熱大；普通硅酸鹽水泥性能較為適中；礦渣硅酸鹽水泥水化熱低，耐腐蝕性好，根據(jù)不同的工程部位和要求可以選擇不同的水泥品種。14.對于溢洪道的泄流能力，主要取決于（）A.堰頂高程B.堰型C.上下游水位差D.以上三者綜合答案：D解析：溢洪道的泄流能力主要取決于堰頂高程、堰型和上下游水位差。堰頂高程決定了溢洪道開始泄流的水位；堰型不同，其流量系數(shù)不同，對泄流能力有影響；上下游水位差越大，泄流能力越大。所以是三者綜合影響泄流能力。15.土壩的護坡形式不包括（）A.干砌石護坡B.漿砌石護坡C.混凝土護坡D.玻璃纖維護坡答案：D解析：土壩的護坡形式常見的有干砌石護坡、漿砌石護坡、混凝土護坡等。玻璃纖維護坡一般不用于土壩護坡，它的強度和耐久性等方面不太適合土壩護坡的要求。16.水利水電工程施工中，施工導流的基本方式可分為（）A.明渠導流和隧洞導流B.全段圍堰法導流和分段圍堰法導流C.涵管導流和渡槽導流D.底孔導流和缺口導流答案：B解析：水利水電工程施工中，施工導流的基本方式可分為全段圍堰法導流和分段圍堰法導流。明渠導流和隧洞導流是全段圍堰法導流中的具體方式；涵管導流是一種較小流量的導流方式；底孔導流和缺口導流是在混凝土壩施工中用于后期導流的方式。17.混凝土壩的分縫分塊中，豎縫分塊的優(yōu)點不包括（）A.可適應混凝土的澆筑能力B.可減小溫度應力C.施工簡單D.能適應壩體變形答案：C解析：豎縫分塊可適應混凝土的澆筑能力，通過分塊可以合理安排混凝土澆筑順序和速度；可減小溫度應力，避免過大的溫度應力導致壩體裂縫；能適應壩體變形。但豎縫分塊施工相對復雜，需要進行接縫灌漿等處理，所以施工簡單不是其優(yōu)點。18.水閘的閘墩主要作用是（）A.分隔閘孔B.支撐閘門C.承受水壓力D.以上三者都是答案：D解析：水閘的閘墩主要作用包括分隔閘孔，形成不同的過流通道；支撐閘門，保證閘門的正常開啟和關(guān)閉；承受水壓力，并將水壓力傳遞到閘基。所以以上三者都是閘墩的作用。19.土石壩的排水設(shè)施不包括（）A.棱體排水B.貼坡排水C.褥墊排水D.管道排水答案：D解析：土石壩的排水設(shè)施常見的有棱體排水、貼坡排水、褥墊排水等。管道排水一般不是土石壩常用的排水設(shè)施，土石壩排水主要是通過在壩體或壩基設(shè)置具有透水性的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)排水。20.水利水電工程中，水庫的特征水位不包括（）A.正常蓄水位B.死水位C.防洪高水位D.設(shè)計洪水位答案：D解析：水庫的特征水位包括正常蓄水位、死水位、防洪高水位等。設(shè)計洪水位是在設(shè)計洪水情況下水庫達到的水位，但它不屬于水庫特征水位的常規(guī)分類。二、多項選擇題（每題2分，共20分，少選得1分，選錯不得分）1.以下屬于水利水電工程樞紐建筑物的有（）A.擋水建筑物B.泄水建筑物C.輸水建筑物D.取水建筑物E.整治建筑物答案：ABCDE解析：水利水電工程樞紐建筑物包括擋水建筑物（如壩、堤等）、泄水建筑物（如溢洪道、泄水閘等）、輸水建筑物（如隧洞、渠道等）、取水建筑物（如進水口等）和整治建筑物（如丁壩、順壩等）。這些建筑物共同發(fā)揮作用，實現(xiàn)水利水電工程的各項功能。2.土料的壓實參數(shù)包括（）A.鋪土厚度B.碾壓遍數(shù)C.含水量D.壓實機械的重量E.壓實機械的類型答案：ABCE解析：土料的壓實參數(shù)包括鋪土厚度、碾壓遍數(shù)、含水量和壓實機械的類型。鋪土厚度影響壓實效果和壓實效率；碾壓遍數(shù)決定壓實的程度；含水量對壓實效果至關(guān)重要；不同類型的壓實機械適用于不同的土料和工程要求。壓實機械的重量不是一個獨立的壓實參數(shù)，它與壓實機械的類型有關(guān)。3.水工混凝土的耐久性包括（）A.抗?jié)B性B.抗凍性C.抗侵蝕性D.抗碳化性E.抗磨性答案：ABCDE解析：水工混凝土的耐久性包括抗?jié)B性（防止壓力水滲透）、抗凍性（抵抗凍融破壞）、抗侵蝕性（抵抗環(huán)境水的化學侵蝕）、抗碳化性（防止混凝土碳化導致鋼筋銹蝕）和抗磨性（抵抗水流中泥沙等的磨損）等方面。這些性能對于水工混凝土在長期使用過程中的安全性和可靠性至關(guān)重要。4.水閘的消能防沖設(shè)施包括（）A.消力池B.海漫C.防沖槽D.護坦E.翼墻答案：ABCD解析：水閘的消能防沖設(shè)施包括消力池（通過形成水躍消耗能量）、海漫（進一步消除剩余能量，調(diào)整流速分布）、防沖槽（防止下游河床被沖刷）和護坦（保護閘室底板免受水流沖刷）。翼墻主要起引導水流、連接閘室和兩岸的作用，不屬于消能防沖設(shè)施。5.混凝土壩施工中，溫度控制的措施有（）A.減少水泥用量B.采用低熱水泥C.降低混凝土的澆筑溫度D.預埋冷卻水管E.表面保護答案：ABCDE解析：混凝土壩施工中，溫度控制的措施包括減少水泥用量，以降低水泥水化熱；采用低熱水泥，本身水化熱較低；降低混凝土的澆筑溫度，如用低溫水拌和、加冰等；預埋冷卻水管，通過循環(huán)水帶走熱量；表面保護，防止混凝土表面溫度驟降產(chǎn)生裂縫。6.土石壩壩體的滲流分析目的包括（）A.確定滲流的流量B.確定浸潤線的位置C.確定滲透坡降D.檢查壩坡的穩(wěn)定性E.檢查壩基的穩(wěn)定性答案：ABC解析：土石壩壩體的滲流分析目的包括確定滲流的流量，了解壩體的滲漏情況；確定浸潤線的位置，它對壩體的穩(wěn)定和下游壩坡的濕度等有重要影響；確定滲透坡降，判斷是否會發(fā)生滲透破壞。檢查壩坡和壩基的穩(wěn)定性是穩(wěn)定分析的內(nèi)容，不是滲流分析的直接目的。7.水利水電工程施工導流的輔助導流方式有（）A.底孔導流B.缺口導流C.梳齒孔導流D.涵管導流E.隧洞導流答案：ABC解析：水利水電工程施工導流的輔助導流方式有底孔導流（在混凝土壩體預留底孔進行導流）、缺口導流（在壩體預留缺口導流）、梳齒孔導流（在壩體設(shè)置梳齒狀孔導流）。涵管導流和隧洞導流屬于基本的導流方式。8.水工隧洞的進口形式有（）A.豎井式進口B.塔式進口C.岸塔式進口D.斜坡式進口E.虹吸式進口答案：ABCD解析：水工隧洞的進口形式有豎井式進口（在岸邊開鑿豎井作為進口）、塔式進口（在水庫中修建獨立的塔作為進口）、岸塔式進口（結(jié)合岸邊和塔式的特點）、斜坡式進口（進口段呈斜坡狀）。虹吸式進口一般不作為水工隧洞常規(guī)的進口形式。9.水閘的地基處理方法有（）A.換土墊層法B.樁基礎(chǔ)C.灌漿法D.排水固結(jié)法E.振沖法答案：ABCDE解析：水閘的地基處理方法有換土墊層法（將軟弱土層換填為強度較高的土）、樁基礎(chǔ)（提高地基承載力）、灌漿法（加固地基）、排水固結(jié)法（加速軟土地基的固結(jié)）、振沖法（對砂土地基進行加密等）。這些方法根據(jù)不同的地基條件和工程要求選擇使用。10.混凝土重力壩的應力分析方法有（）A.材料力學法B.有限元法C.模型試驗法D.彈性力學法E.經(jīng)驗估算法答案：ABCD解析：混凝土重力壩的應力分析方法有材料力學法（簡單實用，應用廣泛）、有限元法（能更精確地分析復雜結(jié)構(gòu)的應力）、模型試驗法（通過模型試驗實測應力）、彈性力學法（理論分析方法）。經(jīng)驗估算法一般不能作為準確的應力分析方法。三、判斷題（每題1分，共10分）1.土壩的壩頂高程應高于校核洪水位。（）答案：正確解析：土壩的壩頂高程應高于校核洪水位，以保證在遇到校核洪水時，壩體不會漫頂，確保大壩的安全。2.水工隧洞的洞身襯砌只需要考慮強度要求，不需要考慮防滲要求。（）答案：錯誤解析：水工隧洞的洞身襯砌不僅要考慮強度要求，以承受圍巖壓力等荷載，還要考慮防滲要求，防止水流滲漏到圍巖中，影響圍巖的穩(wěn)定性和工程的正常運行。3.水閘的地下輪廓線越長越好。（）答案：錯誤解析：水閘的地下輪廓線長度應根據(jù)上下游水位差等因素合理確定，并非越長越好。過長的地下輪廓線會增加工程投資和施工難度，只要能滿足降低滲透坡降、保證滲透穩(wěn)定的要求即可。4.混凝土壩施工中，混凝土的養(yǎng)護時間越長越好。（）答案：錯誤解析：混凝土壩施工中，混凝土需要進行合理的養(yǎng)護，但養(yǎng)護時間并非越長越好。養(yǎng)護時間過長會增加施工周期和成本，一般應根據(jù)混凝土的類型、環(huán)境條件等因素確定合理的養(yǎng)護時間。5.土石壩壩坡穩(wěn)定分析中，只需要考慮正常蓄水位工況。（）答案：錯誤解析：土石壩壩坡穩(wěn)定分析需要考慮多種工況，如施工期、穩(wěn)定滲流期、水庫水位降落期、校核洪水位等工況，以確保壩坡在各種情況下都能保持穩(wěn)定。6.水利水電工程的等別越高，其建筑物的級別也越高。（）答案：正確解析：水利水電工程的等別是根據(jù)工程規(guī)模、效益和重要性等綜合確定的，等別越高，工程的重要性和影響越大，其建筑物的級別也相應越高，設(shè)計標準和安全要求也更嚴格。7.挑流消能適用于所有水頭和流量的情況。（）答案：錯誤解析：挑流消能適用于高水頭、大流量的情況，但對于低水頭、小流量的情況，挑流消能可能不經(jīng)濟或效果不佳，需要根據(jù)具體情況選擇合適的消能方式。8.土料的壓實效果只與壓實機械的類型有關(guān)。（）答案：錯誤解析：土料的壓實效果與多種因素有關(guān)，如土料的含水量、鋪土厚度、碾壓遍數(shù)以及壓實機械的類型等，不是只與壓實機械的類型有關(guān)。9.水工混凝土的抗?jié)B性和抗凍性是相互獨立的性能。（）答案：錯誤解析：水工混凝土的抗?jié)B性和抗凍性不是相互獨立的性能。抗?jié)B性好可以減少水分進入混凝土內(nèi)部，從而提高混凝土的抗凍性；而抗凍性差的混凝土在凍融循環(huán)過程中，可能會導致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，進而影響抗?jié)B性。10.水閘閘室的穩(wěn)定分析只需要考慮水平荷載。（）答案：錯誤解析：水閘閘室的穩(wěn)定分析需要考慮水平荷載（如水壓力、波浪力等）和垂直荷載（如閘室自重、水重等）的共同作用，以保證閘室在各種荷載組合下的穩(wěn)定性。四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述混凝土重力壩的工作原理和特點。答案：工作原理：混凝土重力壩主要依靠自身的重量來維持穩(wěn)定，抵抗上游水壓力、波浪力等各種荷載。壩體的自重是主要的抗滑力，通過將壩體的重心控制在合適的范圍內(nèi)，使壩體在各種荷載作用下不發(fā)生滑動、傾覆等失穩(wěn)現(xiàn)象。同時，壩體材料本身具有一定的強度，能夠承受內(nèi)部的應力。特點：優(yōu)點：安全可靠：結(jié)構(gòu)簡單，對地形、地質(zhì)條件的適應性強，抵抗洪水等自然災害的能力較強。耐久性好：混凝土材料耐久性高，使用壽命長，維護工作量相對較小。泄洪方便：可以在壩體上設(shè)置溢流壩段，直接泄洪，無需另外設(shè)置泄水建筑物。施工方便：可采用機械化施工，便于混凝土的澆筑和振搗。缺點：水泥用量大：混凝土重力壩體積大，需要大量的水泥，成本較高，且水泥水化熱大，需要采取溫度控制措施。對地基要求高：壩體自重較大，對地基的承載能力和穩(wěn)定性要求較高。揚壓力較大：壩體上下游水位差產(chǎn)生的揚壓力會對壩體的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，需要設(shè)置排水和防滲設(shè)施來降低揚壓力。2.土石壩壩坡失穩(wěn)的主要原因有哪些？如何進行壩坡穩(wěn)定分析？答案：主要原因：壩體或地基土的抗剪強度不夠：如土料的性質(zhì)不佳、壓實度不足、地基存在軟弱土層等，導致壩體或地基在受力時容易發(fā)生剪切破壞。滲透壓力的影響：在滲流作用下，壩體內(nèi)會產(chǎn)生滲透壓力，當滲透坡降過大時，可能會引起壩體或壩基的滲透破壞，降低壩坡的穩(wěn)定性。壩體承受的荷載過大：如水庫水位驟降、遭遇特大洪水、地震等情況，會使壩體承受的荷載突然增大，超過壩坡的抗滑能力。施工質(zhì)量問題：如填筑質(zhì)量不均勻、分層厚度過大、碾壓不密實等，會導致壩體內(nèi)部存在薄弱部位，容易引發(fā)失穩(wěn)。壩坡穩(wěn)定分析方法：瑞典圓弧法：假定滑動面為圓弧面，將滑動土體分成若干土條，通過計算各土條的滑動力矩和抗滑力矩，根據(jù)極限平衡條件確定壩坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。畢肖普法：也是基于圓弧滑動面的分析方法，考慮了土條間的作用力，計算結(jié)果比瑞典圓弧法更精確。有限元法：可以考慮土體的非線性本構(gòu)關(guān)系、復雜的邊界條件和加載過程，能更準確地模擬壩坡的應力和變形情況，判斷壩坡的穩(wěn)定性。3.簡述水利水電工程施工導流的基本方式及其適用條件。答案：基本方式及適用條件如下：全段圍堰法導流：隧洞導流：適用于河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅實的山區(qū)河流。這種地形條件下，開鑿隧洞相對可行，且隧洞可以承受較大的水頭和流量。明渠導流：適用于岸坡平緩或有一岸具有較寬的臺地、埡口或古河道的地形。利用天然地形開挖明渠，施工相對方便，造價較低。涵管導流：一般適用于導流流量較小的河流或只用來擔負枯水期的導流。涵管的過水能力有限，常用于小型水利水電工程。分段圍堰法導流：適用于河床較寬、流量較大的情況。先在河床一側(cè)或兩側(cè)修筑圍堰，將河床分成若干段，分期、分段地進行施工。在前期可以利用束窄的河床導流，后期可以通過壩體預留的底孔、缺口等進行導流。五、計算題（每題10分，共20分）1.某混凝土重力壩，壩高50m，上游水位48m，下游水位5m，壩體材料容重為24kN/m3，壩底寬度為35m，試計算壩體在基本組合工況下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)（不計揚壓力，抗剪強度指標\(f=0.7\)，\(c=0\)）。答案：（1）首先計算作用在壩體上的水平水壓力\(P\)：根據(jù)靜水壓力公式\(P=\frac{1}{2}\gammaH^{2}\)，其中\(zhòng)(\gamma=10kN/m^{3}\)（水的容重），\(H\)為上下游水位差，\(H=485=43m\)。則\(P=\frac{1}{2}\times10\times43^{2}=9245kN\)。（2）計算壩體的自重\(G\