水利水電工程深層次試題及答案一、單項(xiàng)選擇題1.水利水電工程中，對于拱壩來說，下列哪種荷載是主要荷載（）。A.溫度荷載B.揚(yáng)壓力C.地震荷載D.浪壓力答案：A。拱壩是一種空間殼體結(jié)構(gòu)，溫度變化對拱壩的應(yīng)力影響較大，溫度荷載是拱壩的主要荷載之一。揚(yáng)壓力主要對重力壩等有較大影響；地震荷載在地震區(qū)是重要荷載，但不是拱壩的主要常規(guī)荷載；浪壓力相對溫度荷載而言，對拱壩的重要性較低。2.土石壩中，為了防止壩體浸潤線抬高而導(dǎo)致下游壩坡失穩(wěn)，通常會設(shè)置（）。A.反濾層B.排水設(shè)施C.防滲體D.護(hù)坡答案：B。排水設(shè)施的主要作用是降低壩體浸潤線，防止下游壩坡因浸潤線抬高而出現(xiàn)滲透變形和失穩(wěn)等問題。反濾層主要是防止土顆粒流失；防滲體是減少壩體和壩基的滲流量；護(hù)坡主要是保護(hù)壩坡免受風(fēng)浪、雨水等侵蝕。3.水閘中，用以擋水和控制過閘流量的主要部件是（）。A.閘室B.上游連接段C.下游連接段D.翼墻答案：A。閘室是水閘的主體部分，它可以通過閘門的開啟和關(guān)閉來擋水和控制過閘流量。上游連接段主要是引導(dǎo)水流平順進(jìn)入閘室；下游連接段是使水流均勻擴(kuò)散，消除水流能量；翼墻主要是引導(dǎo)水流和保護(hù)兩岸土體。4.在水利水電工程施工中，采用分段圍堰法導(dǎo)流時(shí)，對于河床寬、流量大、工期長的工程，通常采用（）。A.束窄河床導(dǎo)流B.明渠導(dǎo)流C.隧洞導(dǎo)流D.涵管導(dǎo)流答案：A。束窄河床導(dǎo)流適用于河床寬、流量大、工期長的工程，它是通過束窄河床的一部分來進(jìn)行導(dǎo)流。明渠導(dǎo)流適用于岸坡平緩或有寬廣灘地的平原河道；隧洞導(dǎo)流適用于河谷狹窄、兩岸地形陡峻、山巖堅(jiān)實(shí)的山區(qū)河流；涵管導(dǎo)流一般適用于流量較小的河流或只用來擔(dān)負(fù)枯水期的導(dǎo)流。5.混凝土壩施工中，為了提高混凝土的早期強(qiáng)度，可采用（）。A.低熱水泥B.緩凝劑C.早強(qiáng)劑D.引氣劑答案：C。早強(qiáng)劑可以加速水泥的水化反應(yīng)，提高混凝土的早期強(qiáng)度，使混凝土能更快地達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。低熱水泥主要是降低水泥水化熱，適用于大體積混凝土；緩凝劑是延長混凝土的凝結(jié)時(shí)間；引氣劑是在混凝土中引入大量微小氣泡，改善混凝土的抗凍性和工作性。二、多項(xiàng)選擇題1.水利水電工程的永久性水工建筑物的級別，應(yīng)根據(jù)（）等因素確定。A.工程等別B.失事后果C.作用D.使用年限E.重要性答案：AE。永久性水工建筑物的級別應(yīng)根據(jù)工程等別和建筑物的重要性確定。失事后果是確定工程等別的一個(gè)參考因素；作用和使用年限不是確定建筑物級別的直接依據(jù)。2.土石壩的壩體排水形式有（）。A.棱體排水B.貼坡排水C.褥墊排水D.管式排水E.綜合式排水答案：ABCDE。棱體排水、貼坡排水、褥墊排水、管式排水和綜合式排水都是土石壩常見的壩體排水形式，它們各有特點(diǎn)和適用范圍，可以根據(jù)工程的具體情況選擇合適的排水方式。3.水閘的消能防沖設(shè)施包括（）。A.護(hù)坦B.海漫C.防沖槽D.翼墻E.閘室答案：ABC。護(hù)坦、海漫和防沖槽是水閘常用的消能防沖設(shè)施。護(hù)坦主要是保護(hù)閘室底板免受高速水流的沖刷；海漫使水流進(jìn)一步擴(kuò)散，降低流速；防沖槽防止河床被沖刷破壞。翼墻主要是引導(dǎo)水流，閘室是控制水流的主體部分，它們不屬于消能防沖設(shè)施。4.水利水電工程施工導(dǎo)流的基本方式有（）。A.全段圍堰法導(dǎo)流B.分段圍堰法導(dǎo)流C.明渠導(dǎo)流D.隧洞導(dǎo)流E.涵管導(dǎo)流答案：AB。水利水電工程施工導(dǎo)流的基本方式分為全段圍堰法導(dǎo)流和分段圍堰法導(dǎo)流。明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流和涵管導(dǎo)流是全段圍堰法導(dǎo)流中具體的導(dǎo)流方式。5.影響混凝土強(qiáng)度的主要因素有（）。A.水泥強(qiáng)度B.水灰比C.骨料質(zhì)量D.施工工藝E.養(yǎng)護(hù)條件答案：ABCDE。水泥強(qiáng)度是決定混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)；水灰比直接影響混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度；骨料質(zhì)量包括骨料的強(qiáng)度、級配等對混凝土強(qiáng)度有重要影響；施工工藝如攪拌、振搗等會影響混凝土的均勻性和密實(shí)性；養(yǎng)護(hù)條件如溫度、濕度等對水泥的水化反應(yīng)和混凝土強(qiáng)度的增長有顯著影響。三、判斷題1.拱壩是一種依靠自身重量來維持穩(wěn)定的壩型。（×）拱壩是一種空間殼體結(jié)構(gòu)，主要依靠拱的作用將水壓力等荷載傳遞到兩岸巖體，而不是依靠自身重量來維持穩(wěn)定，依靠自身重量維持穩(wěn)定的是重力壩。2.土石壩的防滲體只能采用黏土心墻。（×）土石壩的防滲體有多種形式，除了黏土心墻外，還有黏土斜墻、混凝土防滲墻、瀝青混凝土防滲墻等，可根據(jù)工程的具體條件選擇合適的防滲體形式。3.水閘的上下游連接段主要是為了美觀。（×）水閘的上下游連接段主要作用是引導(dǎo)水流平順地進(jìn)出閘室，使水流均勻擴(kuò)散，消除水流能量，保護(hù)兩岸和河床免受沖刷等，而不是主要為了美觀。4.在水利水電工程施工中，導(dǎo)流建筑物的級別與主體工程的級別相同。（×）導(dǎo)流建筑物的級別是根據(jù)其保護(hù)對象、失事后果、使用年限和導(dǎo)流建筑物規(guī)模等因素單獨(dú)確定的，一般與主體工程的級別不同。5.混凝土的強(qiáng)度等級越高，其耐久性就一定越好。（×）混凝土的強(qiáng)度等級和耐久性是兩個(gè)不同的性能指標(biāo)。雖然一般情況下，較高強(qiáng)度等級的混凝土可能具有較好的耐久性，但耐久性還受到混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性等多種因素的影響，強(qiáng)度等級高并不意味著耐久性就一定好。四、簡答題1.簡述重力壩的工作原理和特點(diǎn)。工作原理：重力壩是依靠自身重量產(chǎn)生的抗滑力來抵抗水壓力等荷載，保持壩體的穩(wěn)定；同時(shí)依靠自身重量在壩基面上產(chǎn)生的壓應(yīng)力來抵消水壓力引起的拉應(yīng)力。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡單，施工技術(shù)成熟，便于機(jī)械化施工；②對地形、地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)；③安全可靠，耐久性好；④泄洪方便，可在壩體上設(shè)置溢流孔口進(jìn)行泄洪。缺點(diǎn)：①壩體剖面尺寸大，水泥用量多；②壩體應(yīng)力較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮；③壩體與地基接觸面積大，揚(yáng)壓力大，對壩體穩(wěn)定不利；④施工期混凝土的水化熱不易散發(fā)，可能產(chǎn)生溫度裂縫。2.說明土石壩反濾層的作用和設(shè)計(jì)要求。作用：①防止?jié)B透變形：防止土顆粒被滲流帶走，保證壩體和壩基土的滲透穩(wěn)定；②排水作用：使?jié)B流能夠順暢地排出，降低壩體浸潤線，提高壩坡的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)要求：①反濾層應(yīng)具有足夠的透水性，以保證滲流能夠順利通過，同時(shí)又要能阻止被保護(hù)土的顆粒流失；②反濾層各層的粒徑應(yīng)符合一定的級配要求，一般是從被保護(hù)土開始，粒徑逐漸增大；③反濾層的層數(shù)和厚度應(yīng)根據(jù)工程的具體情況確定，以滿足工程的防滲和排水要求；④反濾層應(yīng)具有良好的連續(xù)性和整體性，避免出現(xiàn)斷裂、架空等現(xiàn)象。3.水閘在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)哪些問題，應(yīng)如何處理？可能出現(xiàn)的問題及處理方法：①閘基滲流問題：可能出現(xiàn)閘基滲漏、管涌等現(xiàn)象。處理方法包括在閘基設(shè)置防滲設(shè)施，如防滲墻、帷幕灌漿等，以減少滲流量；對已出現(xiàn)管涌的部位，可采用反濾壓蓋等方法進(jìn)行處理。②閘室穩(wěn)定問題：可能由于地基不均勻沉降、水壓力過大等原因?qū)е麻l室傾斜、滑動(dòng)等。處理方法是對地基進(jìn)行加固處理，如采用樁基礎(chǔ)等；調(diào)整閘門的開啟方式和開度，避免閘室承受過大的不平衡力。③閘門問題：閘門可能出現(xiàn)漏水、啟閉困難等問題。對于漏水問題，可檢查閘門的止水設(shè)施，進(jìn)行修補(bǔ)或更換；對于啟閉困難問題，檢查啟閉設(shè)備是否正常，如電機(jī)、鋼絲繩等，進(jìn)行維修或更換。④下游消能防沖問題：可能出現(xiàn)下游河床沖刷、海漫損壞等情況。處理方法是對損壞的消能防沖設(shè)施進(jìn)行修復(fù)和加固，如修復(fù)護(hù)坦、海漫，加深防沖槽等。4.簡述水利水電工程施工導(dǎo)流的目的和意義。目的：在水利水電工程施工期間，將原河道的水流按預(yù)定的方式導(dǎo)向下游，為水工建筑物的施工創(chuàng)造干地施工條件。意義：①保證工程施工的順利進(jìn)行：避免水流對施工場地的淹沒和沖刷，使施工人員和設(shè)備能夠在安全、干燥的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，提高施工效率和質(zhì)量。②保護(hù)施工人員和設(shè)備的安全：防止水流對施工人員和設(shè)備造成危害，減少安全事故的發(fā)生。③縮短工期：合理的導(dǎo)流方案可以使工程在不同的施工階段都能有序進(jìn)行，避免因水流影響而導(dǎo)致工期延誤。④降低工程成本：通過優(yōu)化導(dǎo)流方案，選擇合適的導(dǎo)流方式和導(dǎo)流建筑物，可以減少導(dǎo)流工程的投資，降低整個(gè)工程的成本。五、論述題1.論述混凝土壩溫度裂縫產(chǎn)生的原因、危害及防治措施。原因：①水泥水化熱：水泥在水化過程中會釋放大量的熱量，使混凝土內(nèi)部溫度升高。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差過大時(shí)，會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會產(chǎn)生裂縫。②外界氣溫變化：在混凝土施工過程中，如果外界氣溫突然降低，混凝土表面溫度迅速下降，而內(nèi)部溫度下降較慢，形成較大的內(nèi)外溫差，從而產(chǎn)生溫度裂縫。③混凝土的收縮：混凝土在硬化過程中會發(fā)生收縮，包括干燥收縮和自生收縮。收縮會使混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會出現(xiàn)裂縫。危害：①降低混凝土壩的整體性和穩(wěn)定性：裂縫會削弱混凝土壩的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使壩體的整體性受到破壞，降低壩體的抗滑、抗傾覆能力，影響壩體的安全運(yùn)行。②影響混凝土壩的耐久性：裂縫會使水、空氣等有害物質(zhì)更容易進(jìn)入混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致混凝土碳化、鋼筋銹蝕等，縮短混凝土壩的使用壽命。③增加滲漏量：裂縫會成為水流的通道，增加壩體和壩基的滲漏量，可能導(dǎo)致壩基揚(yáng)壓力增大，影響壩體的穩(wěn)定。防治措施：①減少水泥水化熱：選用低熱水泥；優(yōu)化混凝土配合比，減少水泥用量；采用摻加粉煤灰等摻合料的方法，降低水泥水化熱。②控制混凝土澆筑溫度：在高溫季節(jié)施工時(shí)，可采用加冰攪拌、對骨料進(jìn)行預(yù)冷等措施降低混凝土的澆筑溫度；在低溫季節(jié)施工時(shí)，要采取保溫措施，防止混凝土受凍。③做好混凝土的養(yǎng)護(hù)：在混凝土澆筑后，及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面濕潤，減少混凝土的收縮?？刹捎酶采w保濕材料、灑水養(yǎng)護(hù)等方法。④設(shè)置溫度控制措施：在混凝土壩內(nèi)設(shè)置冷卻水管，通過循環(huán)冷卻水帶走混凝土內(nèi)部的熱量，降低混凝土內(nèi)部溫度；合理分縫分塊，減小混凝土的澆筑尺寸，以降低溫度應(yīng)力。⑤加強(qiáng)施工管理：在混凝土施工過程中，要保證混凝土的攪拌均勻、振搗密實(shí)，避免出現(xiàn)蜂窩、麻面等缺陷；合理安排施工進(jìn)度，避免在高溫或低溫時(shí)段進(jìn)行大面積混凝土澆筑。2.闡述水利水電工程對生態(tài)環(huán)境的影響及相應(yīng)的保護(hù)措施。影響：①對水文情勢的影響：水利水電工程的建設(shè)會改變河流的天然水文情勢，如改變流量、水位、流速等。例如，水庫蓄水會使下游河道流量減少，水位降低，影響下游地區(qū)的用水需求和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定；大壩的建設(shè)會阻礙魚類等水生生物的洄游通道，影響其繁殖和生存。②對水質(zhì)的影響：水庫蓄水后，水流速度減慢，水體的自凈能力下降，可能導(dǎo)致水質(zhì)惡化。同時(shí)，水庫淹沒區(qū)的有機(jī)物分解會產(chǎn)生大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，容易引發(fā)水體富營養(yǎng)化。③對生態(tài)系統(tǒng)的影響：工程建設(shè)會淹沒大量的土地和植被，破壞野生動(dòng)物的棲息地，導(dǎo)致生物多樣性減少。例如，一些珍稀植物和動(dòng)物可能會因?yàn)闂⒌氐膯适Ф媾R滅絕的危險(xiǎn)。此外，水庫的形成還會改變周邊地區(qū)的氣候條件，如局部氣溫、濕度等。④對社會經(jīng)濟(jì)的影響：水利水電工程的建設(shè)可能會導(dǎo)致大量的移民，給移民的生活和生產(chǎn)帶來一定的困難。同時(shí)，工程建設(shè)也會對周邊地區(qū)的土地利用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等產(chǎn)生影響。保護(hù)措施：①生態(tài)調(diào)度：通過合理調(diào)節(jié)水庫的泄水流量和時(shí)間，盡可能恢復(fù)河流的天然水文情勢，滿足下游生態(tài)系統(tǒng)的用水需求。例如，在魚類繁殖季節(jié)，適當(dāng)增加下泄流量，為魚類洄游創(chuàng)造條件。②水質(zhì)保護(hù)：加強(qiáng)對水庫水質(zhì)的監(jiān)測和管理，采取有效的水質(zhì)凈化措施，如種植水生植物、投放微生物等，提高水體的自凈能力。同時(shí)，加強(qiáng)對入庫河流的污染治理，減少污染物的排放。③生態(tài)修復(fù)：對工程建設(shè)造成的生態(tài)破壞進(jìn)行修復(fù)，如在水庫周邊地區(qū)進(jìn)行植樹造林，恢復(fù)植被；建設(shè)魚類增殖放流站，補(bǔ)充魚類資源。④移民安置和社會經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償：做好移民安置工作，為移民提供良好的生活和生產(chǎn)條件，保障移民的合法權(quán)益。同時(shí)，對因工程建設(shè)受到影響的周邊地區(qū)進(jìn)行社會經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。⑤環(huán)境影響評價(jià)和監(jiān)測：在工程建設(shè)前，進(jìn)行全面的環(huán)境影響評價(jià)，預(yù)測工程建設(shè)可能對生態(tài)環(huán)境造成的影響，并提出相應(yīng)的保護(hù)措施。在工程建設(shè)和運(yùn)行過程中，加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施進(jìn)行解決。3.結(jié)合實(shí)際工程案例，分析水利水電工程施工中遇到的主要問題及解決方法。以三峽水利樞紐工程為例，施工中遇到的主要問題及解決方法如下：問題一：大體積混凝土溫控問題三峽工程混凝土澆筑量巨大，大體積混凝土在水化過程中會產(chǎn)生大量的熱量，容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過大，產(chǎn)生溫度裂縫。解決方法：①采用低熱水泥：選用中熱硅酸鹽水泥，并優(yōu)化混凝土配合比，減少水泥用量，降低水泥水化熱。②冷卻水管降溫：在混凝土內(nèi)部埋設(shè)冷卻水管，通過循環(huán)冷卻水帶走混凝土內(nèi)部的熱量，控制混凝土內(nèi)部溫度。③表面保溫：在混凝土表面覆蓋保溫材料，如保溫被、泡沫板等，減少混凝土表面熱量散失，降低混凝土內(nèi)外溫差。④合理安排澆筑時(shí)間：盡量避免在高溫季節(jié)進(jìn)行大規(guī)?；炷翝仓?，選擇在低溫時(shí)段進(jìn)行施工。問題二：高邊坡穩(wěn)定問題三峽工程兩岸存在大量的高邊坡，在開挖過程中，邊坡的穩(wěn)定性受到影響，可能出現(xiàn)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。解決方法：①地質(zhì)勘察和監(jiān)測：在施工前，對邊坡的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的勘察，了解邊坡的巖體結(jié)構(gòu)、巖土力學(xué)性質(zhì)等。在施工過程中，建立邊坡監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測邊坡的位移、應(yīng)力等變化情況。②錨固支護(hù)：采用錨桿、錨索等錨固措施，對邊坡進(jìn)行加固，提高邊坡的穩(wěn)定性。③減載和排水：對邊坡進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p載，減輕邊坡的重量；設(shè)置排水系統(tǒng)，排除邊坡內(nèi)的地下水，降低地下水位，減少水對邊坡的不利影響。問題三：通航問題三峽工程建設(shè)期間，要保證長江的通航能力，同時(shí)又要進(jìn)行大規(guī)模的施工，通航與施工之間存在一定的矛盾。解決方法：①分期導(dǎo)流和通航建筑物建設(shè)：采用分期導(dǎo)流的方式，在不同的施工階段，通過不同的航道進(jìn)行通航。同時(shí)，建設(shè)