水工建筑物课设

水工建筑物重力坝课程设计报告书

水工建筑物课程设计 ——重力坝 ：武亮 学号： 2011101812 班级： 11水利水电工程（本）04 指导老师：洁

目录 一、原始资料(数据) (2) 二、坝体剖面拟定 (3) 三、稳定分析 (5) 四、应力分析 (13) 五、溢流坝面设计 (15) 六、细部构造设计 (17) 七、地基处理设计 (19) 附录1：参考资料 (21) 附录2：坝体剖面图 (21)

一、原始资料(数据) 某枢纽以发电为主，兼顾防洪灌溉。水库建成后，还可以提高下游二个水电站的出力和发电量。该工程坝型为混凝土重力坝。 1、水库特征： 1.1、水库水位： ①正常蓄水位—349米 ②设计洪水位—349.9米 ③校核洪水位—350.4米 1.2、下泄流量及相应下游水位：①千年一遇洪水的下泄流量13770s m 3，相应下游水位271.90米；②五千年一遇洪水的下泄流量15110m 3，相应下游水位27 2.63米 1.3、库容：总库容为17.9亿立方米 考虑开挖后，坝基面高程269m 2、综合利用效益： 2.1、装机容量20万千瓦，年发电量7.4亿度。 2.2、防洪：可将千年一遇洪峰流量以18200s m 3削减至13770s m 3；可将五千年一遇洪峰流量从21200s m 3削减至15110m 3；可灌溉农田30万亩；此外还可改善航运条件，库区可从事养殖。 3、自然条件： 3.1、地形：坝址位于峡谷出口段，左岸地势较低，山坡较缓；右岸地势较高，山坡较陡。 3.2、地质：坝址出露岩层为志留系圣母山绿色含砾片岩。岩性坚硬完整，新鲜岩石饱和极限抗压强度在60-80Mpa 以上，坝上游坡角为绢云母绿泥石英片岩, 饱和极限抗压强度为30-40 Mpa 。 坝基坑剪断摩擦系数f 经野外试验及分析研究确定为1.0-1.1；坝基坑抗剪断凝聚力为0.6-0.8 Mpa 。 3.3、水文地质：坝址水文地质较简单。相对不透水层埋藏深度一般在35米以，

水工建筑物及其答案

一,填空题(每题1分,共26分) 1,碾压土石坝按坝体的防渗材料及其结构分为( ),( ),( )三类. 2,重力坝的基本剖面是( )土石坝的基本剖面是( ). 3,重力坝的泄洪和( )比较容易解决. 4,重力坝按照缝的作用分有( ),( ),( )三种缝. 5,水库枢纽组成的三大主件有( ),( ),( ). 6,波浪的三要素是( ),波浪高,波浪长. 7,土石坝是散粒体结构,坝体必须采取( )措施. 8,发电孔是有压泄水孔它的工作闸门设在( )口. 9,水闸必须具有适当的( ),以减小基底压力. 10,闸门按其工作性质分为( ),工作闸门,检修闸门三种闸门. 11,隧洞进口建筑物的形式有( ),( ),塔式,岸塔式四种形式. 12,水闸两端与堤,坝或河岸连接处需设置连接建筑物.它们包括上,下游翼墙,边墩或( )和( )等. 13,取水枢纽按其有无拦河闸(坝)可分为( )和( )两种类型. 14,水工隧洞有( ),( ),( )三部分组成. 得分 评分人 二,判断题(每题2分,共10分) 对的划+,错的划— 1,溢流面上的混凝土必须具有足够的耐久性.( ) 2,重力坝裂缝会影响坝的整体性和抗渗性.( )

3,平压管是埋于重力坝内部的充气管.( ) 4,土石坝的垂直防渗措施是铺盖. ( ) 5,水闸的辅助消能工有消力墩和消力齿.( ) 得分 评分人 三,选择题:(每题2分,共20分) 1. 重力坝横向贯穿性裂缝会导致( ) A.漏水和渗透侵蚀性破坏 B.坝的整体性下降 C.大坝的抗剪强度下降 D.局部应力集中 2. 在重力坝温度控制措施中,哪一项是不易控制的( ) A.稳定温度 B.水化热温升 C. 混凝土入仓温度 D.最高温度 3.设计的坝顶高程是针对( )情况而言的 (A) 坝刚建好时的(B) 坝体沉降稳定后以后(C) 坝施工中的(D) 坝体还未沉降时 4.我国土石坝设计规范要求中坝的最小顶宽为( )米. (A) 10～15(B) 5～10(C) 10～20(D) 15～20 5. 下面的哪一个材料不宜作为板桩的材料( ) A . 木材 B . 混凝土 C . 钢筋混凝土 D . 钢材 6. 下面的哪一选项不是连接建筑物( ) A . 边墩和岸墙 B . 翼墙 C . 底板 D . 齿墙 7.在较好的岩基上宜采用( )消能

水工建筑物 知识点汇总

水利水电工程建筑物授课教案 章节名称第四章水闸教学日期第二学期 授课教师姓名职称授课时数 22 本章的教学目的与要求 掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用；掌握水闸孔口设 计的影响因素分析和计算方法；掌握消能防冲设计中水闸下游不利水流流态及 相应的防止措施；掌握防渗排水设计中水闸地下轮廓线长度拟定、布置、渗流 计算方法和防渗排水措施；水闸的布置与构造；在闸室稳定应力分析中，重点 从荷载计算、稳定应力分析方法等方面比较与重力坝的异同。了解水闸布置与 构造、闸室结构计算内容及方法等方面的内容。 授课主要内容及学时分配 掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用（2学时）；掌握 水闸孔口设计的影响因素分析和计算方法（4学时）；掌握消能防冲设计中水 闸下游不利水流流态及相应的防止措施（4学时）；掌握防渗排水设计中水闸 地下轮廓线长度拟定、布置、渗流计算方法和防渗排水措施（6学时）；水闸 的布置与构造（2学时）；在闸室稳定应力分析中，重点从荷载计算、稳定应 力分析方法等方面比较与重力坝的异同（2学时）。了解水闸布置与构造、闸 室结构计算内容及方法等方面的内容（2学时）。 重点和难点 水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用，水闸孔口设计的水闸 孔口设计，如何不知谁炸的消能防冲设计，水闸的渗流计算，水闸的整体布 置。

思考题和作业 1．水闸按其承担的任务和结构形式分为哪些类型？水闸的工作特点如何？ 2．水闸的组成部分及各组成部分的作用是什么？ 3．水闸孔口设计的影响因素有哪些？如何确定？ 4．水闸下游不利水流流态及相应的防止措施是什么？ 5．何谓水闸地下轮廓线？其长度如何拟定？布置方式有哪些？ 6．试述用“改进阻力系数法”计算闸底板下渗压力和渗透坡降的方法步骤。 7．试述水闸荷载计算和稳定应力分析方法与重力坝有何异同？ 8．试述闸门、启闭机的分类与选型方法如何? 9．水闸两岸连接建筑物的型式有哪些? 如何选用？ 10．闸室结构计算的内容有哪些? 试述有限深的“弹性地基梁法”的计算步骤？

(完整版)水工建筑物2重力坝

第二章重力坝 学习要求 目的： 1.掌握混凝土重力坝的特点和类型，国内外发展概况和趋势。 2.掌握重力坝的荷载及其计算方法，荷载组合。 3.理解重力坝稳定的概念及影响因素，掌握重力坝的稳定分析方法、安全系数指标的选用 及评价，提高稳定性的工程措施。 4.掌握重力坝应力分析的目的和内容，应力分析方法，材料力学法及其应力控制标准，了 解影响坝体应力分布的主要因素，（地基变形和施工方法等）及影响范围和程度。 5.理解拟定重力坝剖面的基本原理，掌握非溢流重力坝的基本剖面及实用剖面的拟定和溢 流重力坝的剖面的拟定方法；溢流重力坝的下游消能方式的选择； 四种泄水消能方式的特点，运用条件。 6.了解重力坝对材料的要求，建筑材料的种类特性及使用条件；坝体断面混凝土标号的分 区。掌握重力坝的细部构造要求，坝缝、止水；坝身排水、廊道的布置及溢流重力坝坝顶的 构造等。 7.了解重力坝对地基的要求；掌握坝基处理的开挖、灌浆（固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌 浆）及排水设计要求；坝基软弱破碎带的处理。 重点： 1.混凝土重力坝的工作原理和特点，设计要求，分类。 2.重力坝的荷载及其计算方法。 3.重力坝的稳定分析方法。 4.重力坝应力分析的材料力学法及其应力控制标准。 5.非溢流重力坝的基本剖面及实用剖面的拟定；溢流重力坝的剖面的拟定。 6.重力坝的细部构造要求，重力坝对材料的要求，溢流重力坝坝顶的构造。 7.固结灌浆、帷幕灌浆、坝基排水。 难点： 1.混凝土重力坝的设计要求和类型。 2.扬压力的计算，重力坝的荷载组合。 3.重力坝稳定的概念及影响因素，安全系数指标的选用及评价。 4.坝体边缘应力的计算。 5.拟定重力坝剖面的基本原理，溢流重力坝的剖面的拟定。 6.重力坝的细部构造要求，溢流重力坝坝顶的构造。 7.固结灌浆、帷幕灌浆。 学习要点 章节学习内容： 1.混凝土坝的类型，国内外发展概况和趋势。 2.重力坝的工作原理和特点，以及其优缺点。 3.重力坝的荷载及其计算方法（包括自重、水压力、扬压力、浪压力、冰压力、土压力、 泥沙压力、地震荷载等），荷载组合的概念及确定。 4.重力坝的稳定分析。稳定的概念及影响因素，稳定分析方法、安全系数指标的选用及评

水工建筑物试题库(含答案)

、填空题（每空1分.共计24 分） 1、枢纽中的水工建筑物根据所属等别及其在工程中的总要性和作用分为五级。 2.重力坝的稳定分析目的是检验重力坝在各种可能荷载组合情况下的稳定安全度 3.重力坝的基本剖面一般指在主要荷载作用下.满足坝基面稳定强度控制条件的最小三角形剖面。 4?当拱坝厚高比（T B/H）小于时.为薄壁拱坝；当厚高比（T B/H）大于时.为____ 重力拱坝 5. 土石坝渗流分析内容包括确定浸润线位置确定渗流的主要参数（流速和坡降）、 确定渗透流量 6.水闸是由闸室上游连接段下游连接段组成。 7.按照闸墩与底板的连接方式.闸室底板可分为整体式底板和分离式底板。 &闸底板结构计算?对相对紧密度Dr^￡非粘性土地基或粘性土地基可采用 弹性地基梁法。 10.非粘性土料的压实程度一般用相对密度表示。() 答案：正确

9.正槽溢洪道由引水渠控制段泄槽、出口消能段和尾水渠组成。 、判断题（每小题1分.共10分） 1、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。（）答案：正确 2.溢流重力坝设计中动水压力对坝体稳定有利。（）答案：正确 3.如果拱坝封拱时混凝土温度过高.则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。（ 答案：错误 4、心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部.有时稍偏向上游.以便同防浪墙相连接.通常采用 透水性很小的粘性土筑成。（）答案：正确 5.水闸闸室的稳定计算方法与重力坝相同均是取一米的单宽作为荷载计算单元。 答案：错误 6.重力坝的上游坝坡n=0时.上游边缘剪应力的值一定为零。（）答案：正确 7.深式泄水孔的超泄能力比表孔的超泄能力大。答案：错误 &底部狭窄的V形河谷宜建单曲拱坝。（）答案：错误 9 .土石坝的上游坝坡通常比下游坝坡陡。（答案：错误 10.非粘性土料的压实程度一般用相对密度表示。() 答案：正确

水工建筑物形考及答案

水工建筑物形成性考核册 作业1 说明：本次作业覆盖绪论和重力坝部分容。 一、判断题（每小题2分，共16分） 1．所谓水利工程，是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的而修建的工程。( √) 2．挡水建筑物的作用是拦截河流，形成水库或雍高水位。如：各种材料和类型的坝和水闸；以及为防御洪水或阻挡海潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。(√) 3．输水建筑物的作用是用以宣泄多余水量、排放泥沙和冰凌或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他建筑物的安全。( X ) 4.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。( √) 5．重力坝的工作原理是在水压力及其它荷载的作用下，主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求。( √) 6. 重力坝的坝体自重是维持大坝稳定的主要荷载，包括建筑物及其永久设备的重量。( √) 7．坝基设有防渗帷幕和排水幕的实体重力坝，可以减少坝基面上的浮托力。( √) 8．重力坝的基本剖面呈三角形是因为考虑施工方便。( X ) 二、单项选择题（每小题2分，共18分） 1．用以拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物称为( A )。 a、挡水建筑物 b、泄水建筑物 c、整治建筑物 d、输水建筑物 2. 用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他建筑物安全的建筑物，称为( B )。 a、挡水建筑物 b、泄水建筑物 c、整治建筑物 d、输水建筑物 3．为满足灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物，称为(D )。

a、泄水建筑物 b、输水建筑物 c、整治建筑物 d、专门建筑物 4．用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷的建筑物，称为( C )。 a、挡水建筑物 b、泄水建筑物 c、整治建筑物 d、输水建筑物 5．地球上人类可以利用的淡水总量约为( D )亿km3。 a、15 b、 3.78 c、 2.5 d、0.38 6．我国水能资源极其丰富，河川水能资源的理论蕴藏量高达( A )亿kW。 a、 6.76 b、 3.78 c、 2.5 d、0.38 7．将重力坝相邻坝段间的横缝部分地拓宽而形成的坝，即为(A )。 a、宽缝重力坝 b、碾压式重力坝 c、空腹重力坝 d、实体重力坝 8．在重力坝的底部沿坝轴线方向设置大尺寸的空腔，即为( A )。 a、宽缝重力坝 b、碾压式重力坝 9．用水泥含量比较低的超干硬性混凝土，经碾压而成的混凝土坝称为( B )。 a、宽缝重力坝 b、碾压式重力坝 c、空腹重力坝 d、实体重力坝 三、多项选择题（每小题2分，共14分） 1.水利工程的根本任务是( BC )。 a、防洪 b、兴水利 c、除水害 d、灌溉、发电 2．水利水电枢纽工程按其( ABCD )为五等。 a、规模 b、作用 c、效益 d、在国民经济中的重要性 3．水利枢纽中的水工建筑物按其所属枢纽工程中的（ABC ）分为五级。 a、等别 b、作用 c、规模 d、重要性 4．组成水库枢纽的“三大件”包括( ABC )等三类建筑物。

-水工建筑物题库(含答案)

一、填空题（每空1分，共计24分） 1、枢纽中的水工建筑物根据所属等别及其在工程中的总要性和作用分为五级。2．重力坝的稳定分析目的是检验重力坝在各种可能荷载组合情况下的稳定安全度。3．重力坝的基本剖面一般指在主要荷载作用下，满足坝基面稳定和强度控制条件的最小三角形剖面。 4．当拱坝厚高比（T B/H）小于0.2时，为薄壁拱坝；当厚高比（T B/H）大于0.35时，为重力拱坝。 5．土石坝渗流分析内容包括确定浸润线位置、确定渗流的主要参数（流速和坡降）、确定渗透流量。 6．水闸是由闸室、上游连接段和下游连接段组成。7．按照闸墩与底板的连接方式，闸室底板可分为整体式底板和分离式底板。8．闸底板结构计算，对相对紧密度Dr>0.5的非粘性土地基或粘性土地基可采用弹性地基梁法。 9．正槽溢洪道由引水渠、控制段、泄槽、出口消能段和尾水渠组成。 二、判断题(每小题1分，共10分) 1、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。( ) 答案：正确 2．溢流重力坝设计中动水压力对坝体稳定有利。( ) 答案：正确 3．如果拱坝封拱时混凝土温度过高，则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。( ) 答案：错误 4、心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部，有时稍偏向上游，以便同防浪墙相连接，通常采用透水性很小的粘性土筑成。( ) 答案：正确 5. 水闸闸室的稳定计算方法与重力坝相同均是取一米的单宽作为荷载计算单元。( ) 答案：错误 6. 重力坝的上游坝坡n=0时，上游边缘剪应力的值一定为零。( ) 答案：正确 7．深式泄水孔的超泄能力比表孔的超泄能力大。( ) 答案：错误 8．底部狭窄的V形河谷宜建单曲拱坝。( ) 答案：错误 9．土石坝的上游坝坡通常比下游坝坡陡。( ) 答案：错误

水工建筑物重力坝设计计算书样本

一、非溢流坝设计 ( 一) 、初步拟定坝型的轮廓尺寸 (1)坝顶高程的确定 ①校核洪水位情况下: 波浪高度 2h l=0.0166V5/4D1/3=0.0166×185/4×41/3=0.98m 波浪长度 2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×0.980.8=10.23m 波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×0.982/10.23=0.30m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值 h c=0.3m 坝顶高出水库静水位的高度△h校=2h l+ h0+ h c=0.98+0.30+0.3=1.58m ②设计洪水位情况下: 波浪高度2h l=0.0166(1.5V)5/4D1/3=0.0166×(1.5×18)5/4×41/3=1.62m 波浪长度 2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×1.620.8=15.3m 波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×1.622/15.3=0.54m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值 h c=0.4m 坝顶高出水库静水位的高度△h设=2h l+ h0+ h c=1.62+0.54+0.4=2.56m ③两种情况下的坝顶高程分别如下: 校核洪水位时: 225.3+1.58=226.9m 设计洪水位时: 224.0+2.56=226.56m 坝顶高程选两种情况最大值226.9 m, 可按227.00m设计, 则坝高227.00-174.5=52.5m。

(2)坝顶宽度的确定 本工程按人行行道要求并设置有发电进水口, 布置闸门设备, 应适当加宽以满足闸门设备的布置, 运行和工作交通要求, 故取8米。 (3)坝坡的确定 考虑到利用部分水重增加稳定, 根据工程经验, 上游坡采用1: 0.2, 下游坡按坝底宽度约为坝高的0.7～0.9倍, 挡水坝段和厂房坝段均采用1: 0.7。 (4)上下游折坡点高程的确定 理论分析和工程实验证明, 混凝土重力坝上游面可做成折坡, 折坡点一般位于1/3~2/3坝高处, 以便利用上游坝面水重增加坝体的稳定。 根据坝高确定为52.5m, 则1/3H=1/3×52.5=17.5m, 折坡点高程=174.5+17.5=192m; 2/3H=2/3×52.5=35m, 折坡点高程=174.5+35=209.5m, 因此折坡点高程适合位于192m~209.5m之间, 则取折坡点高程为203.00m。挡水坝段和厂房坝段的下游折坡点在统一高程216.5m处。 (5)坝底宽度的确定 由几何关系可得坝底宽度为T=( 203-174.5) ×0.2+8+(216.5-174.5) ×0.7=43.1m (6)廊道的确定 坝内设有基础灌浆排水廊道, 距上游坝面6.1m, 廊道底距基岩面4m, 尺寸 2.5× 3.0m( 宽×高) 。 (7)非溢流坝段纵剖面示意图

水工建筑物——水闸习题及答案

第五章 复习思考题 1.什么叫水闸？按水闸作用分有几类？按闸室结构形式如何分类？ 2.土基上的水闸由哪几部分组成？各起什么作用？ 3.闸孔型式有哪几种？各自优缺点及适用条件是什么？ 4.为什么水闸通常采用底流水跃消能？怎样选择消力池的形式？ 5.水闸有哪些辅助消能工？它们各自的形式和作用是什么？ 6.什么叫波状水跃？产生波状水跃的原因是什么？怎样防止波状水跃带来的危害？ 7.海漫的作用是什么？对它有什么要求？如何选择材料和确定其尺寸？ 8.闸基渗流有哪些危害性？ 9.什么叫地下轮廓线和闸基防渗长度？如何确定闸基防渗长度？ 10.闸基渗流的计算目的是什么？有哪些计算方法？各自精度和适用条件如何？ 11.改进阻力系数法认为任一流段的水头损失为，此式怎样推导来的？ 12.闸室是水闸的主体，它由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？ 13.试根据不同分类方法说明闸底板有哪些类型？ 14.胸墙有哪些形式？如何选择？ 15.对水闸闸室必须进行哪些情况下的稳定验算？各计算情况应包括哪些荷载？ 16.抗滑稳定安全系数若不满足《规范》的要求，有哪些改善稳定的措施？ 17.整体式平底板应力计算有倒置梁和弹性地基梁法，试述其适用情况。 18.整体式底板不平衡剪力是怎样产生的？ 19.水闸连接建筑物的作用是什么？ 20.水闸两岸连接建筑物有哪些布置形式？各自特点是什么？ 21.上下游翼墙有哪些结构形式？ 综合测试 1.水闸是 （A）挡水建筑物； （B）泄水建筑物； （C）即能挡水，又能泄水的水工建筑物； （D）输水建筑物。

2.节制闸（拦河闸）： （A）一般在洪水期，抬高上游水位，枯水期，下泄流量； （B）一般在洪水期，下泄流量，枯水期，抬高上游水位； （C）在洪水期和枯水期，都需要抬高上游水位； （D）在洪水期和枯水期，都下泄流量。 3.排水闸的作用： （A）排除内涝积水，抵挡外河洪水； （B）抵挡内涝积水，排除外河洪水； （C）排除内涝积水和外河洪水； （D）抵挡内涝积水和外河洪水。 4.带胸墙水闸 （A）适于挡水位低于引水水位或排水水位的情况； （B）适于引水位高于挡水水位或排水水位的情况； （C）适于引水位高于引水水位或挡水水位的情况； （D）适于挡水位高于引水水位或排水水位的情况。 5.底板高程确定的原则有： （A）拦河闸、冲砂闸的底板高程可低于河底； （B）进水闸底板高程在满足引水的条件下，可低些，用以挡砂； （C）排水闸的底板高程尽可能低些，用以排污； （D）小型水闸，在满足过流要求的前提下，可低些。 6.底流消能工程作用使过闸水流 （A）在闸下游消力池内产生一定淹没度的水跃； （B）在闸下游消力池内产生淹没式水跃； （C）在闸下游消力池内产生远离式水跃； （D）在闸下游消力池内产生临界水跃。 7.地下轮廓线是 （A）水闸闸底板和下游消力池等不透水部分和地基的接触线，即为防渗边界线； （B）水闸和地基的接触线，即为防渗边界线； （C）水闸上游铺盖和闸底板等透水部分和地基的接触线，即为防渗边界线； （D）水闸上游铺盖和闸底板等不透水部分和地基的接触线，即为防渗边界线。 8.分离式底板受力特点是： （A）闸室的闸墩及上部结构重量由底板传至地基； （B）闸室的闸墩及上部结构重量由闸墩底板传至地基；小底板仅承受自身重量及板上水重； （C）闸室的闸墩及上部结构重量由闸墩传至地基；小底板仅承受自身重量； （D）闸室的闸墩的结构重量由闸墩底板传至地基；小底板仅承受板上水重。 9.整体式底板不平衡剪力产生是因为： （A）闸底板在垂直水流方向，底板上部结构有突变，底板下地基反力分布呈连续分布； （B）闸底板在顺水流方向，底板上部结构呈连续分布，底板下地基反力分布有突变； （C）闸底板上部结构有突变，底板下地基反力分布呈直线分布； （D）闸底板在顺水流方向，底板上部结构有突变，底板下地基反力分布呈连续分布。 10.上游翼墙的功能是： （A）挡土、消除水流能量，与铺盖共同承担防渗的作用；

水工建筑物重力坝设计计算书

一、非溢流坝设计 （一）、初步拟定坝型的轮廓尺寸 (1)坝顶高程的确定 ①校核洪水位情况下： 波浪高度2h l=0.0166V5/4D1/3=0.0166×185/4×41/3=0.98m 波浪长度2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×0.980.8=10.23m 波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×0.982/10.23=0.30m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.3m 坝顶高出水库静水位的高度△h =2h l+ h0+ h c=0.98+0.30+0.3=1.58m 校 ②设计洪水位情况下： 波浪高度2h l=0.0166(1.5V)5/4D1/3=0.0166×(1.5×18)5/4×41/3=1.62m 波浪长度2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×1.620.8=15.3m 波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×1.622/15.3=0.54m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.4m =2h l+ h0+ h c=1.62+0.54+0.4=2.56m 坝顶高出水库静水位的高度△h 设 ③两种情况下的坝顶高程分别如下： 校核洪水位时：225.3+1.58=226.9m 设计洪水位时：224.0+2.56=226.56m 坝顶高程选两种情况最大值226.9 m，可按227.00m设计，则坝高227.00-174.5=52.5m。 (2)坝顶宽度的确定 本工程按人行行道要求并设置有发电进水口，布置闸门设备，应适当加宽以满足闸门设备的布置，运行和工作交通要求，故取8米。 (3)坝坡的确定 考虑到利用部分水重增加稳定，根据工程经验，上游坡采用1：0.2，下游坡按坝底宽度约为坝高的0.7～0.9倍，挡水坝段和厂房坝段均采用1：0.7。 (4)上下游折坡点高程的确定 理论分析和工程实验证明，混凝土重力坝上游面可做成折坡，折坡点一般位于1/3~2/3坝高处，以便利用上游坝面水重增加坝体的稳定。 根据坝高确定为52.5m，则1/3H=1/3×52.5=17.5m，折坡点高程=174.5+17.5=192m；2/3H=2/3×52.5=35m，折坡点高程=174.5+35=209.5m，所以折坡点高程适合位于192m~209.5m之间，则取折坡点高程为203.00m。挡水坝段和厂房坝段的下游折坡点在统一高程216.5m处。 (5)坝底宽度的确定 由几何关系可得坝底宽度为T=（203-174.5）×0.2+8+(216.5-174.5)×0.7=43.1m

最新河海大学水利水工建筑物复试-重力坝

重力坝 一、重力坝的工作原理及特点 1、重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足： A 、稳定要求：主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足。 B 、强度要求：依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所产 生的拉应力来满足。 2、重力坝的类型： （1）按构造不同分为：实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝和预应力重力坝。 （2）按作用可以分：溢流重力坝，非溢流重力坝。 （3）按筑坝材料的不同分为：混凝土重力坝和浆砌石重力坝。 二，重力坝的荷载组合 基本组合1：正常蓄水位情况，作用包括：①②③④⑤ 基本组合2：防洪高水位情况，作用包括：①②③④⑤⑦ 基本组合3：冰冻情况，作用包括：①②③④⑥ 偶然组合1：校核洪水位情况，作用包括：①④⑧⑨⑩⑾ 偶然组合2：地震情况，作用包括：①②③④⑤⑿ 重力坝按极限状态设计时一般要考虑四种承载能力极限状态：①坝趾抗压强度极限状态②坝体与坝基面的抗滑稳定极限状态③坝体混凝土层面的抗滑稳定极限状态④基岩有薄弱层时坝体连同部分坝基的深层抗滑稳定极限状态。 三 重力坝的抗滑稳定分析 沿坝基面的抗滑稳定分析 重力坝失稳破坏的机理：首先坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区，随后在坝址处基岩和胶结面出现局部区域的剪切屈服，进而屈服范围逐渐增大并向上游延伸，最后形成滑动通道，导致大坝的整体失稳。 （一）抗剪强度公式： （1）当接触面呈水平时，其抗滑稳定安全系数 )(∑-=U W f K S S /∑P （2）当接触面倾向上游时，其抗滑稳定安全系数 ∑∑∑∑-+-= ββββsin cos )sin cos (W P P U W f K S （二）抗剪断公式： ∑∑'+-'= P A c U W f K S )(

水工建筑物作业答案

《水工建筑物》课程测验作业 及课程设计 一．平时作业 （一）绪论 1、我国的水资源丰富吗？开发程度如何？解决能源问题是否应优先开发水电？为什么？ 我国水资源总量丰富，但人均拥有量少，所以应选不丰富。 我国水资源开发利用程度接近25%，从全国而言，不完全一样，呈现“北高南低”，南方特别是西南，水资源丰富而利用量少，利用程度低，而北方尤其是西北干旱地区和华北地区利用程度高。 解决能源问题应优先开发水电，因为水能在可再生能源中是开发技术最成熟，开发经验最丰富，发电成本最经济。 2、什么是水利枢纽？什么是水工建筑物？与土木工程其他建筑物相比，水工建筑物有些什么特点？ 水利枢纽是修建在同一河段或地点，共同完成以防治水灾、开发利用水资源为目标的不同类型水工建筑物的综合体。 水工建筑物是控制和调节水流，防治水害，开发利用水资源的建筑物。 水工建筑物特点：工作条件的复杂性、设计选型的独特性、施工建造的艰巨性、失事后果的严重性。 3、水工建筑物有哪几类？各自功用是什么？ 挡水建筑物：用以拦截江河，形成水库或壅高水位。如拦河坝、

拦河闸。 泄水建筑物：用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他建筑物的安全。如溢流坝、溢洪道、隧洞。 输水建筑物：为灌溉、发电和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物。如：引水隧洞、渠道、渡槽、倒虹吸等。 取（进）水建筑物：是输水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的进口段、进水闸等。整治建筑物、专门建筑物。 整治建筑物（改善河道水流条件、调整河势、稳定河槽、维护航道和保护河岸）。 专门性水工建筑物（为水利工程种某些特定的单项任务而设置的建筑物）。 4、河川上建造水利枢纽后对环境影响如何？利弊如何？人们应如何对待？ 河流中筑坝建库后上下游水文状态将发生变化。上游水库水深加大，流速降低，河流带入水库的泥沙会淤积下来，逐渐减少水库库容，这实际上最终决定水库的寿命。较天然河流大大增加了的水库面积与容积可以养鱼，对渔业有利，但坝对原河鱼的回游成为障碍，任何过鱼设施也难以维持原状，某些鱼类品种因此消失了。水库调蓄的水量增加农作物灌溉的机会；但水温可能不如原来情况更适应作物生长。此外，库水化学成分的改变，营养物质浓集导致水的异味或缺氧等，也会对生物带来影响。 人们应该充分考虑生态等因素及影响，合理开发河流。

水工建筑物

第一部分：工程绪论 名词解释： 土木工程：是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动； 水利工程：对自然界的地表水和地下水进行控制、治理、调配、保护，开发利用，以达到除害兴利的目的而修建的工程。 水利枢纽：为实现一项或多项水利任务，在一个相对集中的场所修建若干不同类型的水工建筑物组合体，以控制调节水流。 水工建筑物：为控制调节水流防治水患和开发利用水资源而兴建的承受水作用的建筑物。降雨量：从天空降落到地面上的雨水，未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度，称为降雨量 洪水三要素：洪峰、洪量、峰现时间 水位：河流，湖泊，海洋及水库等水体的自由水面离固定基面的高程，以m计 流量：单位时间内通过某一过水断面的水量 含沙量：单位体积水中所含泥沙的重量。是研究河床演变的重要物理量。 流速：在某一特定方向上，水流在某点的运动速率。 设计水位：是指水利工程设计时所设计的水位，一般要考虑工程运行的抗洪能力及枯水季的可运行能力。 校核水位：是指历年高低水位统计计算得到的水位。 死水位：也叫枯水位，不能正常发挥甚至完全不能发挥功能的低水位。一般为泄洪洞或引水洞、发电洞三者中的底口的最低高程。 兴利水位：能够在设计期内正常发挥功能的高水位和低水位范围； 总库容：水库某一水位以下或两水位之间的蓄水容积表征水库规模的主要指标。通常均指坝前水位水平面以下的静库容。校核洪水位（关系水库安全的水位）以下的水库容积称总库容防洪库容：为了削减洪峰、防止下游洪水灾害而进行水库径流调节所需的库容。一般是指汛期坝前限制水位以上到设计洪水位之间的库容。 兴利库容：正常蓄水位至死水位之间的水库容积。 死库容：水库死水位以下的水库容积。除特殊情况外，死库容不参与径流调节，即不动用这部分库容内的水量。 问题简答： 1.水工建筑物的分类、特点。 答：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物、为灌溉、发电、过坝需要而兴建的专门建筑物。特点：①受自然条件制约多，地形、地质、水文、气象等对工程选址、建筑物选型、施工、枢纽布置和工程投资影响很大。②工作条件复杂，如挡水建筑物要承受相当大的水压力，由渗流产生的渗透压力对建筑物的强度和稳定不利；泄水建筑物泄水时，对河床和岸坡具有强烈的冲刷作用等。③施工难度大，在江河中兴建水利工程，需要妥善解决施工导流、截流和施工期度汛，此外，复杂地基的处理以及地下工程、水下工程等的施工技术都较复杂。④大型水利工程的挡水建筑物失事，将会给下游带来巨大损失和灾难。 2.水利工程的分类、 分类：按目的或服务对象可分为：防止洪水灾害的防洪工程；防止旱、涝、渍灾为农业生产服务的农田水利工程,或称灌溉和排水工程;将水能转化为电能的水力发电工程；改善和创建航运条件的航道和港口工程；为工业和生活用水服务，并处理和排除污水和雨水的城镇供水和排水工程；防止水土流失和水质污染，维护生态平衡的水土保持工程和环境水利工程；保

水工建筑物课程设计之前进水闸设计

水工建筑物课程设计之前 进水闸设计 Prepared on 24 November 2020

《水工建筑物》课程课程设计 前 进 闸 初 步 设 计 学号: 专业: 水利水电工程 姓名: 封苏衡 指导教师: 潘起来老 师 2011年 12 月 19日 目录 第一章设计资料和枢纽设计 (4) 1.设计资料 (4) 2.枢纽设计 (5)

第二章闸孔设计 (7) 1.闸室结构设计 (7) 2.确定闸门孔口尺寸 (7) 第三章消能防冲设计 (11) 1.消力池设计 (11) 2.海漫的设计 (13) 3. 防冲槽的设计 (14) 第四章地下轮廓设计 (15) 1.地下轮廓布置形式 (15) 2. 闸底板设计 (15) 3.铺盖设计 (16) 4. 侧向防渗 (16) 5. 排水止水设计 (17) 第五章渗流计算 (19) 1.设计洪水位情况 (19) 2. 校核洪水位情况 (23) 第六章闸室结构布置 (24) 1. 闸室的底板 (24) 2. 闸墩的尺寸 (24) 3. 胸墙结构布置 (24) 4. 闸门和闸墩的布置 (24) 5. 工作桥和交通桥及检修便桥 (25)

6. 闸室分缝布置 (26) 第七章闸室稳定计算 (27) 1.确定荷载组合 (27) 2. 闸室抗滑稳定计算和闸基应力验算 (27) 第八章上下游连接建筑物 (31) 1.上游连接建筑物 (31) 2.下游连接建筑物 (31) 参考文献 (31) 第一章设计资料和枢纽设计 1、设计资料 工程概况 前进闸建在前进镇以北的团结渠上是一个节制闸。本工程等别为Ⅲ等，水闸按3级建筑物设计。该闸有如下的作用： （1）防洪。当胜利河水位较高时，关闸挡水，以防止胜利河的高水入侵团结渠下游两岸的底田，保护下游的农田和村镇。 （2）灌溉。灌溉期引胜利河水北调，以灌溉团结渠两岸的农田。 （3）引水冲淤。在枯水季节。引水北上至下游红星港，以冲淤保港。 规划数据 （1）团结渠为人工渠，其断面尺寸如图1所示。渠底高程为，底宽50m，两岸边坡均为1：2 。（比例1：100） 图1 团结渠横断面图（单位：m）

水工建筑物——重力坝习题及答案

第二章 复习思考题 1.结合重力坝的工作条件，分析其优缺点 2.重力坝设计必须包括哪些主要内容？ 3.为什么扬压力对重力坝的应力及稳定均不利？ 4.画图表示岩基上混凝土实体重力坝设置了封闭的灌浆帷幕、排水孔幕的布置和抽排水设施时的扬压力图形。 5.为什么要进行荷载组合？什么是基本荷载和基本荷载组合，什么是特殊荷载和特殊荷载组合？ 6.重力坝抗滑稳定计算公式有哪几种？试比较各公式的基本理论、优缺点和适用条件。 7.提高重力坝抗滑稳定性有哪些措施？ 8.重力坝应力分析的目的是什么？ 9.重力坝应力分析的材料力学有哪几条基本假定？ 10.用材料力学法计算重力坝应力，其强度标准是什么？ 11.重力坝为什么要分缝？需要分哪些缝？ 12.纵缝有哪几种？各有什么优缺点？ 13.廊道有哪些作用？如何确定各种用途廊道的形式、尺寸和位置？布置廊道系统的原则是什么？ 14.坝身排水孔的作用是什么？距上游坝面的距离、孔距如何确定？ 15.重力坝对地基有哪些要求？为什么有这些要求？这些要求与天然地基的条件之间有哪些矛盾？ 16.试述重力坝固结灌浆的目的、设计内容、原则和方法。 17.试述重力坝防渗帷幕灌浆的目的、设计内容、原则和方法。 综合测试 1.扬压力即为： （A）渗透压力； （B）浮压力； （C）渗透压力和浮压力之和； （D）渗透压力减去浮压力。 2.基本荷载是： （A）出现机会较多的荷载； （B）出现机会较少的荷载； （C）出现机会较多的荷载和出现机会较少的荷载之和； （D）基本荷载和一种或几种特殊荷载。 3.摩擦公式认为： （A）坝体与坝基为胶结状态； （B）坝体与坝基为接触状态； （C）坝体与坝基为连接状态； （D）坝体与坝基为作用状态。 4.材料力学法假定 （A）水平截面上的垂直正应力呈曲线分布； （B）水平截面上的垂直正应力呈均匀分布； （C）水平截面上的垂直正应力呈不均匀分布；

水工建筑物考试重点

期末考前重点 重力坝 1. 水利工程：对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的而兴建的各项工程。水工建筑物的类别：①挡水建筑物：坝和水闸、堤防、海塘②泄水建筑物：溢流坝、坝身泄水孔、各式岸边溢洪道、泄水隧洞③输水建筑物：引水隧洞、渠道、渡槽④取水建筑物：引水隧洞的进口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站⑤整治建筑物：丁坝、顺坝、导流堰、护底和护岸⑥专门建筑物：专为发电用的压力前池、调压室、电站厂房；专为灌溉用的沉沙池、冲沙闸；专为过坝用的船闸、升船机、鱼道和过木道等。 2. 水工建筑物与水利枢纽：为了满足防洪要求，获得灌溉，发电，供水等方面的效益，需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制与分配水流，这些建筑物称为水工建筑物，而由不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。 3. 水利工程的特点：（1）工作条件复杂。（2）受自然条件制约，施工难度大（3）效益达，对环境影响也大（4）失事后果严重。 4. 解决水工问题的方法：理论分析，数值分析，实验研究法，原型观测与监测，工程经验。 5. 水利技术工作包含：勘测，规划，工程设计，工程施工，工程管理，科技开发。 6. 水利水电工程为什么要分等分级？水利工程工作失常，会直接影响经济效益，而工程失事，将给社会带来巨大的财产损失和人为的灾害。水利是国民经济的基础产业，工作失常会导致社会经济运转受到阻滞和破坏，甚至形成社会问题。因此，根据水利水电工程的规模，效益和在国民经济中的地位对其进行分等分级。 7. 建筑物安全储备的表达形式：单一安全系数法和分项系数极限状态设计法。 8. 水工建筑物失事情况统计。P19 9. 水工建筑物的可靠度分析：安全性，耐久性，适用性。在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的概率。 10. 重力坝：用混凝土或者石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的坝。 11. 重力坝工作原理：重力坝在水压力与其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定的要求；依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力产生的拉应力。 12. 作用与荷载：作用为外界环境对水工建筑物的影响。荷载为直接作用在结构体上的作用，在进行结构分析时，如果开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响，则此作用称为荷载。 13. 重力坝承受的荷载与作用：自重﹑静水压力﹑扬压力﹑冻水压力﹑波浪压力﹑泥沙压力﹑冰压力﹑土压力﹑温度作用﹑风作用﹑地震作用。具体的参考课本 14. 地震惯性力：发生地震时由地震加速度和建筑物质量引起的惯性力。 15. 地震动水压力：地震时，坝前坝后的水也随着震动，形成作用在坝面上的激荡力，称为动水压力。 16. 荷载组合：基本组合与特殊组合。基本组合：（1）坝体及其上固定设备的自重；（2） （3）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力（4）正常蓄水位或设计洪水位时的静水压力； 泥沙压力（5）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力（6）冰压力（7）土压力（8）相应于设计洪水位时的动水压力（9）其他出现几率较多的荷载。特殊组合：（1）校核洪水位时的静水压力（2）相应于校核洪水位时的扬压力（3）相应于校核洪水位时的浪压力（4）相应于校核洪水位时的动水压力（5）地震作用（6）其他出现几率很少的荷载。 17. 重力坝的抗滑稳定分析 18. 提高坝体抗滑稳定的工程措施：（1）利用水重（2）采用有利的开挖轮廓线（3）设置齿墙（4）抽水措施（5）加固地基（6）横缝灌浆（7）预加应力措施

第2章重力坝自测题及答案_水工建筑物(1)

第二章重力坝自测题 一、填空题 1.重力坝是 指。其坝轴线一般为直线，垂直于坝轴线方向设，将坝体分成若干个坝段，每一个坝段相当于固接于地基上的。 2.坝高是指之间的高度。 3.重力坝按坝高可分 为、、三类。按泄水条件可分 为、。按坝体结构形式可分 为、、 和。 4.重力坝承受的主要荷载是呈三角形分布的，控制坝体剖面尺寸的主要指标是、，重力坝的基本剖面是形。 5.挑流消能一般适于。挑射角度一般为20°~25°。若挑射角度加大，增大， 且加深。 6.非溢流坝的坝顶或防浪墙顶必须高出库水位，其高出库水位的高度为： △h=h l +hz+hc,其中h l 表示，hz表 示，hc表示。

7.表示地震对建筑物的影响程 度。越大，表示对建筑物的破坏越大，抗震设计要求越高。 8.按承载能力极限状态设计时，应考 虑和两种作用效应组合。 9.按正常使用极限状态设计时，应考 虑和两种作用效应组合。 10.溢流坝既是，又是。因此，坝体剖面设计时除满足稳定和强度要求外，还要满足的要求，同时要考虑下游的消能问题。 11.溢流坝的溢流面由顶部的、中间 的、底部的组成。 12.不设闸门时，溢流坝的坝顶高程等于水库 的水位。 13.单宽流量的大小是溢流坝设计中一个很重要的控制指标。如果单宽流量越大，对不利，但 对有利。 14.溢流坝段的横缝有两种布置方式。其中，横缝布置 在时，相邻坝段产生的不均匀沉陷不影响闸门启闭，但闸墩厚度。另一种形式，横缝布置在，闸墩比较薄，但受地基不均匀沉陷的影响大。 15.闸墩的断面形状应使，减小水头损失，墩头的形状常 用、、等。

16.重力坝的泄水孔按其作用分 为、、 、 、灌溉孔和放水孔。按水流的流态可分 为、 。 17.有压泄水孔的工作闸门布置 在 处，检修闸门布置 在 。无压泄水孔的工作闸门布置 在处，检修闸门布置 在。 18.重力坝的坝体防渗是采 用。 19.工作闸门常在中启闭，检修闸门 在中启闭，事故闸门常 在中快速关闭，在中开启。 20.通气孔的上端进口不允许设 在内，自由通气孔的上端进口应高于。 21.为提高泄水孔的内水压力，常将其出口断面面 积。

水工建筑物课后作业20104011-16

《水工建筑物》课程课后作业 §1绪论 1.1、兴建水利工程有哪些利弊？ 1.2、简述防洪工程的措施？ 1.3、试列举雅砻江、金沙江及大渡河流域上已建和在建的水电站有哪些？ §2水工建筑物设计综述 2.1、水利工程为什么要分等分级？要考虑哪些因素指标？ 2.2、不同级别水工建筑物在设计上的具体区别有哪些？ §3岩基上的重力坝 3.1、在网上查找一重力坝失稳实例，并分析说明原因？ 3.2、试从重力坝的设计角度，列举几种降低其造价的措施。 3.3、坝底扬压力由哪几部分组成？在上、下游水位不变的前提下，试列举几个降低扬压力的措施？ 3.4、重力坝相关设计题目一道。 某水库位于某地区主河道的上游，属高山峡谷地区。现根据当地的经济发展要求修建一水利枢纽，其功用以发电、灌溉、防洪为主。拟建的水库总库容1200万立方米；电站装机容量8000kw，灌溉农田83.6万亩。现经论证，本工程拟采用砼重力坝作为挡水建筑物。经有关部门初步计算，水库校核洪水位91.5m，建基面高程为30m，下游最高尾水位为34m，相应计算波高1.1m,壅高0.15m。坝顶需设1.2m高防浪墙。工程指定闸门采用移动式启闭机，轨距10m，坝顶无交通要求。要求完成以下作业内容: (1)依据已知资料确定该工程的工程等别及重力坝的级别。 (2)按步骤有理有据的初步拟定该重力坝的坝顶高程、坝顶宽及上、下游坝坡。 (3)要求在坐标纸上按比例及线条要求，根据以上数据绘出该重力坝的剖面图。 3.5、简述水工建筑物中防止空蚀发生的措施。 3.6、对于题目3.4，若堰顶高程取80m，试以挑流消能为例，设计出开敞溢流式重力 坝的剖面尺寸，并于坐标纸上绘出（严格按照比例）。 3.7、简述溢流重力坝过坝水流消能的原理、四种基本消能方式的消能原理？ 3.8、简述重力坝地基处理的基本流程。 3.9、试绘出重力坝横缝、纵缝、水平缝的示意图，标明尺寸范围，且要注意局部细 节处理？ 3.10、重力坝与两岸山体连接的接缝如何处理？ 3.11、画出重力坝砼的分区示意图，并简单说明各部分对砼耐久性能的要求。 3.12、碾压混凝土坝的防渗措施有哪些？ §4拱坝 4.1、在网上查找一拱坝失稳实例，并分析说明原因。 4.2、拱坝的中心角的取值对坝体的稳定和强度有何影响？ 4.3、拱坝的温度荷载及封拱温度如何定义？拱坝封拱时应满足什么条件？ 4.4、温升及温降的定义如何？其对坝体的稳定性及强度有何影响？ §5土石坝