水利水電工程設(shè)計過程試題及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.水利水電工程中，以下哪種建筑物不屬于擋水建筑物（）A.大壩B.水閘C.溢洪道D.堤防答案：C。溢洪道主要用于宣泄水庫或河道中多余的洪水，屬于泄水建筑物，而大壩、水閘、堤防的主要作用是擋水，故答案選C。2.在水利水電工程設(shè)計中，確定水庫正常蓄水位時不需要考慮的因素是（）A.興利要求B.防洪要求C.地質(zhì)條件D.移民安置難度答案：C。確定水庫正常蓄水位時，興利要求（如灌溉、發(fā)電等用水需求）、防洪要求（涉及水庫的調(diào)洪能力）以及移民安置難度（水位升高可能導(dǎo)致更多的移民）都是需要考慮的重要因素。地質(zhì)條件主要影響建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計和穩(wěn)定性，并非確定正常蓄水位的直接考慮因素，所以答案是C。3.重力壩依靠（）來維持自身的穩(wěn)定。A.自身重量B.水的浮力C.壩體與地基之間的摩擦力D.壩體與地基之間的粘結(jié)力答案：A。重力壩是依靠自身重量來維持穩(wěn)定的，抵抗水壓力等荷載。水的浮力是不利于壩體穩(wěn)定的力；壩體與地基之間的摩擦力和粘結(jié)力對壩體穩(wěn)定有一定作用，但不是主要的維持穩(wěn)定的因素，故答案為A。4.拱壩的特點不包括（）A.對地形和地質(zhì)條件要求較高B.屬于高次超靜定結(jié)構(gòu)C.壩體應(yīng)力分布均勻D.抗震性能較差答案：D。拱壩對地形和地質(zhì)條件要求較高，一般要求河谷狹窄、兩岸地形對稱且地質(zhì)條件良好；它屬于高次超靜定結(jié)構(gòu)；壩體應(yīng)力分布相對均勻。而拱壩的整體性好，抗震性能是比較好的，所以答案選D。5.水閘的地下輪廓線是指（）A.閘室底板的輪廓線B.閘基不透水層的輪廓線C.水閘上游鋪蓋、板樁及閘底板等與地基的接觸線D.水閘下游消力池的輪廓線答案：C。水閘的地下輪廓線是水閘上游鋪蓋、板樁及閘底板等與地基的接觸線，它的設(shè)計對于減少滲透壓力、防止?jié)B透變形等有重要作用，故答案是C。6.土石壩壩體排水的目的不包括（）A.降低壩體浸潤線B.增加壩體的穩(wěn)定性C.防止壩坡凍脹破壞D.增加壩體的滲流量答案：D。土石壩壩體排水的主要目的是降低壩體浸潤線，增加壩體的穩(wěn)定性，防止壩坡凍脹破壞等。增加壩體滲流量不是壩體排水的目的，反而過大的滲流量可能會影響壩體安全，所以答案選D。7.在水利水電工程的水能計算中，以下哪種方法不屬于時歷法（）A.列表法B.圖解法C.等流量法D.計算機算法答案：C。時歷法包括列表法、圖解法和計算機算法等，等流量法不屬于時歷法，故答案為C。8.以下哪種消能方式適用于高水頭、大流量的泄水建筑物（）A.底流消能B.挑流消能C.面流消能D.消力戽消能答案：B。挑流消能適用于高水頭、大流量的泄水建筑物，它是利用泄水建筑物出口的挑流鼻坎，將下泄水流挑射到遠離建筑物的下游，在空氣中擴散、摻氣，然后落入下游河道消能。底流消能多用于中低水頭、大流量情況；面流消能適用于中低水頭、下游水位變化不大的情況；消力戽消能適用于下游尾水較深且變幅較小的情況，所以答案選B。9.水利水電工程的初步設(shè)計階段，設(shè)計洪水的標(biāo)準(zhǔn)一般采用（）A.壩前校核洪水位B.壩前設(shè)計洪水位C.壩址設(shè)計洪水D.壩址校核洪水答案：C。在水利水電工程的初步設(shè)計階段，設(shè)計洪水的標(biāo)準(zhǔn)一般采用壩址設(shè)計洪水，以確定工程的規(guī)模和建筑物的尺寸等，故答案是C。10.對于水利水電工程中的隧洞，以下哪種情況需要進行襯砌（）A.圍巖穩(wěn)定、堅硬且完整B.隧洞的過水流量較小C.隧洞處于有壓狀態(tài)D.隧洞的長度較短答案：C。當(dāng)隧洞處于有壓狀態(tài)時，為了防止內(nèi)水外滲、保證隧洞的安全運行，通常需要進行襯砌。圍巖穩(wěn)定、堅硬且完整時可能不需要襯砌；過水流量大小和隧洞長度與是否襯砌沒有直接關(guān)系，所以答案選C。11.以下哪種水電站的引用流量不受河川天然流量的限制（）A.壩式水電站B.引水式水電站C.混合式水電站D.抽水蓄能水電站答案：D。抽水蓄能水電站在電力系統(tǒng)低谷時，利用電網(wǎng)多余的電能將下水庫的水抽到上水庫儲存起來；在電力系統(tǒng)高峰時，將上水庫的水放下來發(fā)電，其引用流量不受河川天然流量的限制。壩式、引水式和混合式水電站的發(fā)電流量都依賴于河川天然流量，所以答案是D。12.在水利水電工程設(shè)計中，確定壩頂高程時不需要考慮的因素是（）A.設(shè)計洪水位B.校核洪水位C.波浪爬高D.壩體沉降量答案：D。確定壩頂高程時需要考慮設(shè)計洪水位、校核洪水位以及波浪爬高，以保證大壩在洪水和風(fēng)浪作用下的安全性。壩體沉降量主要影響壩體的后期運行和維護，不是確定壩頂高程的直接考慮因素，故答案選D。13.以下哪種防滲措施適用于土石壩的壩基防滲（）A.壩體上游面鋪設(shè)土工膜B.壩體下游設(shè)置排水棱體C.壩基設(shè)置混凝土防滲墻D.壩頂設(shè)置防浪墻答案：C。壩基設(shè)置混凝土防滲墻是土石壩壩基防滲的常用措施。壩體上游面鋪設(shè)土工膜主要用于壩體防滲；壩體下游設(shè)置排水棱體是為了排水和增加壩體穩(wěn)定性；壩頂設(shè)置防浪墻主要是防止波浪翻過壩頂，所以答案選C。14.水利水電工程的可行性研究階段，主要任務(wù)不包括（）A.論證工程建設(shè)的必要性B.確定工程的規(guī)模和基本布置C.進行工程的施工圖設(shè)計D.分析工程的經(jīng)濟合理性答案：C。可行性研究階段主要論證工程建設(shè)的必要性、確定工程的規(guī)模和基本布置、分析工程的經(jīng)濟合理性等。施工圖設(shè)計是在初步設(shè)計之后的階段進行的，不屬于可行性研究階段的任務(wù)，所以答案選C。15.對于水利水電工程中的水輪機，以下哪種類型適用于低水頭、大流量的情況（）A.混流式水輪機B.軸流式水輪機C.斜流式水輪機D.水斗式水輪機答案：B。軸流式水輪機適用于低水頭、大流量的情況?；炝魇剿啓C適用于中水頭；斜流式水輪機適用于中高水頭；水斗式水輪機適用于高水頭，所以答案是B。二、填空題（每題2分，共20分）1.水利水電工程的主要任務(wù)包括防洪、灌溉、發(fā)電、供水、航運和________等。答案：水產(chǎn)養(yǎng)殖。水利水電工程除了常見的防洪、灌溉、發(fā)電、供水、航運等任務(wù)外，還可以用于水產(chǎn)養(yǎng)殖等，為漁業(yè)發(fā)展提供有利條件。2.水庫的特征水位包括死水位、正常蓄水位、________、防洪高水位和設(shè)計洪水位等。答案：防洪限制水位。水庫的特征水位有多個，防洪限制水位是水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位，是重要的特征水位之一。3.重力壩的基本剖面是指在自重、靜水壓力和揚壓力三項主要荷載作用下，滿足________和強度要求的最小三角形剖面。答案：穩(wěn)定。重力壩基本剖面設(shè)計要滿足穩(wěn)定和強度要求，在這三項主要荷載作用下，通過計算確定滿足穩(wěn)定條件的最小三角形剖面。4.拱壩的應(yīng)力分析方法主要有拱梁分載法、________、殼體理論計算方法等。答案：純拱法。拱梁分載法、純拱法和殼體理論計算方法都是拱壩應(yīng)力分析的常用方法，純拱法是一種較為簡單的計算方法。5.水閘按其承擔(dān)的任務(wù)可分為節(jié)制閘、進水閘、________、排水閘和擋潮閘等。答案：泄水閘。水閘根據(jù)承擔(dān)任務(wù)不同進行分類，泄水閘主要用于宣泄洪水或多余水量，與其他類型的水閘共同發(fā)揮水利調(diào)節(jié)作用。6.土石壩的壩坡穩(wěn)定分析方法主要有瑞典圓弧法、________、簡化畢肖普法等。答案：改良圓弧法。瑞典圓弧法、改良圓弧法和簡化畢肖普法都是土石壩壩坡穩(wěn)定分析的常用方法，用于評估壩坡在各種荷載作用下的穩(wěn)定性。7.水電站的水能計算主要包括出力計算、________和保證出力計算等。答案：發(fā)電量計算。水電站的水能計算是確定其發(fā)電能力的重要工作，出力計算、發(fā)電量計算和保證出力計算是其中的主要內(nèi)容。8.水利水電工程的施工導(dǎo)流方式主要有分期圍堰導(dǎo)流和________兩種。答案：一次攔斷河床圍堰導(dǎo)流。分期圍堰導(dǎo)流和一次攔斷河床圍堰導(dǎo)流是水利水電工程施工導(dǎo)流的兩種基本方式，根據(jù)工程特點和施工條件選擇合適的導(dǎo)流方式。9.隧洞的洞身斷面形式主要有圓形、馬蹄形、________等。答案：城門洞形。隧洞洞身斷面形式多樣，圓形、馬蹄形、城門洞形是常見的幾種，不同的斷面形式適用于不同的工程要求和地質(zhì)條件。10.水利水電工程的環(huán)境影響評價主要包括生態(tài)環(huán)境影響評價、________影響評價和社會環(huán)境影響評價等。答案：水環(huán)境。水利水電工程的建設(shè)會對生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境和社會環(huán)境等產(chǎn)生影響，進行全面的環(huán)境影響評價有助于減少工程建設(shè)帶來的負面影響。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述水利水電工程設(shè)計的主要階段及其主要任務(wù)。答：水利水電工程設(shè)計主要包括以下階段：項目建議書階段：主要任務(wù)是初步分析項目建設(shè)的必要性和可能性，對建設(shè)項目的規(guī)模、地點、建設(shè)時間、投資匡算等進行初步研究和論證，為項目的決策提供初步依據(jù)?？尚行匝芯侩A段：深入論證工程建設(shè)的必要性，對工程的建設(shè)條件進行全面調(diào)查和分析，確定工程的規(guī)模、基本布置、開發(fā)方式等，進行工程的經(jīng)濟合理性分析和環(huán)境影響評價，提出項目的可行性方案。初步設(shè)計階段：根據(jù)批準(zhǔn)的可行性研究報告，進一步確定工程的設(shè)計方案，詳細計算工程的各項參數(shù)，進行建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計和地基處理設(shè)計，編制工程概算，為工程的施工提供技術(shù)依據(jù)。招標(biāo)設(shè)計階段：根據(jù)初步設(shè)計文件，編制招標(biāo)文件，明確招標(biāo)項目的技術(shù)要求、工程量清單、合同條款等，為工程招標(biāo)提供詳細的技術(shù)資料。施工圖設(shè)計階段：將初步設(shè)計和招標(biāo)設(shè)計進一步細化，繪制詳細的施工圖紙，明確各部分的尺寸、材料、施工工藝等，為工程施工提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)。2.簡述重力壩的優(yōu)缺點。答：重力壩的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，施工方便：重力壩的結(jié)構(gòu)形式相對簡單，施工技術(shù)成熟，便于組織大規(guī)模施工。安全可靠：依靠自身重量維持穩(wěn)定，對地形和地質(zhì)條件的適應(yīng)性較強，在各種荷載作用下具有較高的安全性。泄洪方便：可以在壩體上設(shè)置溢流孔或溢洪道，直接宣泄洪水，泄洪能力大。便于樞紐布置：可以與其他建筑物如電站、船閘等結(jié)合布置，形成綜合利用的水利樞紐。重力壩的缺點：工程量大：壩體體積大，需要大量的建筑材料，混凝土用量多，造價相對較高。揚壓力大：壩基承受較大的揚壓力，需要采取有效的防滲和排水措施，增加了工程的復(fù)雜性和成本。溫度應(yīng)力大：混凝土壩體在施工和運行過程中會受到溫度變化的影響，產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，需要采取溫控措施。對地基要求較高：雖然對地質(zhì)條件有一定的適應(yīng)性，但仍需要較好的地基承載能力，否則需要進行復(fù)雜的地基處理。3.簡述水閘的工作特點和設(shè)計要求。答：水閘的工作特點：擋水和泄水：在需要擋水時，水閘關(guān)閉，阻擋水流；在需要泄水時，水閘開啟，宣泄洪水或調(diào)節(jié)水位。上下游水位差變化大：在不同的運行工況下，水閘上下游水位差可能會有較大的變化，這對水閘的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性提出了較高的要求。過閘水流流態(tài)復(fù)雜：水流通過水閘時，會發(fā)生收縮、擴散、漩渦等復(fù)雜的流態(tài)變化，可能會對水閘的消能防沖設(shè)施造成破壞。易受泥沙和漂浮物影響：水流中攜帶的泥沙和漂浮物可能會淤積在閘前或堵塞閘孔，影響水閘的正常運行。水閘的設(shè)計要求：滿足泄流能力要求：根據(jù)設(shè)計洪水流量和水位，合理確定水閘的孔口尺寸和數(shù)量，確保水閘在各種工況下都能安全泄洪。保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：水閘在擋水和泄水過程中，要承受各種荷載作用，如靜水壓力、揚壓力、波浪力等，設(shè)計時要保證水閘的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防止發(fā)生滑動、傾覆等破壞。做好防滲和排水：為了減少滲透壓力和防止?jié)B透變形，要設(shè)計合理的地下輪廓線和防滲、排水設(shè)施。解決消能防沖問題：采用合適的消能方式，如底流消能、挑流消能等，消除過閘水流的能量，防止水流對下游河床和岸坡的沖刷?？紤]泥沙和漂浮物的影響：設(shè)置攔污柵、沉沙池等設(shè)施，防止泥沙和漂浮物進入閘孔，影響水閘的正常運行。四、論述題（20分）論述水利水電工程設(shè)計中如何考慮生態(tài)環(huán)境保護。答：在水利水電工程設(shè)計中，充分考慮生態(tài)環(huán)境保護是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。以下從多個方面闡述如何在設(shè)計中融入生態(tài)環(huán)境保護理念：規(guī)劃階段的生態(tài)考量在水利水電工程的規(guī)劃階段，就需要進行全面的生態(tài)環(huán)境調(diào)查和評估。首先，對工程所在區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)進行詳細的調(diào)研，包括動植物種類、分布、生態(tài)習(xí)性以及生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能等。例如，了解是否存在珍稀瀕危物種及其棲息地，是否有重要的生態(tài)廊道等。根據(jù)這些調(diào)查結(jié)果，合理選擇工程的選址和布局，盡量避開生態(tài)敏感區(qū)域，如自然保護區(qū)、濕地、魚類產(chǎn)卵場等。如果無法完全避開，應(yīng)制定相應(yīng)的生態(tài)保護和補償措施。在確定工程的規(guī)模和開發(fā)方式時，要綜合考慮生態(tài)承載能力。例如，合理確定水庫的正常蓄水位和庫容，避免過度蓄水導(dǎo)致大量土地淹沒和生態(tài)系統(tǒng)破壞。采用生態(tài)友好型的開發(fā)方式，如采用低水頭、多級開發(fā)的方式，減少對河流生態(tài)系統(tǒng)的整體性破壞，保持河流的連通性和生態(tài)流量。建筑物設(shè)計中的生態(tài)保護在水利水電工程的建筑物設(shè)計中，要充分考慮對生態(tài)環(huán)境的影響。對于大壩等擋水建筑物，設(shè)計魚道、過魚設(shè)施等，為魚類等水生生物提供洄游通道，保障其正常的繁殖和生存。例如，采用仿自然魚道的設(shè)計，模擬天然河道的水流和地形條件，便于魚類通過。同時，在大壩的泄水設(shè)施設(shè)計中，要考慮合理的泄水方式和流量，以滿足下游生態(tài)用水的需求，維持河流的生態(tài)功能。對于水閘等建筑物，要優(yōu)化其調(diào)度運行方式，根據(jù)生態(tài)需求合理控制水位和流量。