水利水電工程新技術發(fā)展概況試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪項技術屬于水利水電工程智能建造的核心支撐？A.傳統(tǒng)混凝土澆筑工藝B.基于BIM的全生命周期管理系統(tǒng)C.人工監(jiān)測大壩變形D.常規(guī)水泥材料應用答案：B2.生態(tài)友好型水利工程中，“生態(tài)流量調控”的主要目標是：A.最大化發(fā)電效益B.維持河流生態(tài)系統(tǒng)基本功能C.減少工程建設成本D.提高防洪標準答案：B3.超高性能混凝土（UHPC）在水利工程中應用的最顯著優(yōu)勢是：A.降低水泥用量B.提升結構抗?jié)B性和耐久性C.簡化施工工藝D.減少鋼筋配置答案：B4.抽水蓄能電站在“雙碳”目標下的核心作用是：A.替代火電成為主力電源B.解決可再生能源波動性問題C.降低電網輸電損耗D.提高水資源利用率答案：B5.數字孿生技術在水利工程中的應用不包括：A.虛擬仿真工程施工過程B.實時監(jiān)測與故障預警C.替代人工進行現場操作D.模擬不同工況下的工程響應答案：C6.基于AI的大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)主要通過哪種方式實現異常識別？A.人工設定閾值報警B.歷史數據訓練的機器學習模型C.定期人工巡檢記錄D.傳統(tǒng)傳感器單點數據比對答案：B7.河道生態(tài)修復中，“近自然治理”技術的關鍵是：A.硬化河道邊坡B.恢復天然河道形態(tài)與水文過程C.提高河道行洪能力D.大規(guī)模種植外來植被答案：B8.水利工程中，“裝配式混凝土結構”推廣的主要驅動力是：A.降低材料強度要求B.減少現場施工污染與工期C.提高結構美觀性D.適應復雜地形條件答案：B9.水庫群聯合調度中，大數據技術的核心應用是：A.簡化調度模型B.處理多源異構數據并優(yōu)化決策C.替代傳統(tǒng)水文預報方法D.降低計算資源需求答案：B10.水下機器人（ROV/AUV）在水利工程中的主要用途是：A.替代人工進行水下地形測繪與缺陷檢測B.用于水庫漁業(yè)養(yǎng)殖C.輔助大壩混凝土澆筑D.提升水電站發(fā)電效率答案：A二、填空題（每題2分，共20分）1.智能大壩的核心技術包括______、______和______，通過多源數據融合實現全生命周期管理。答案：物聯網監(jiān)測、數字孿生、人工智能分析2.生態(tài)魚道設計需遵循______、______和______原則，模擬魚類洄游的天然水文條件。答案：連續(xù)性、多樣性、適應性3.抽水蓄能電站的能量轉換效率通常在______之間，是目前最成熟的大規(guī)模儲能技術。答案：70%85%4.BIM技術在水利工程中的應用可實現______、______和______的協同，減少設計變更。答案：設計施工運維5.超重力壩技術通過優(yōu)化______和______，顯著提升大壩抗滑穩(wěn)定性與材料利用率。答案：壩體體型、應力分布6.基于衛(wèi)星遙感的水利監(jiān)測技術可實現______、______和______的大范圍動態(tài)觀測。答案：水庫水位、河道演變、水土流失7.水利工程中，3D打印技術主要用于______、______和______的快速成型制造。答案：小型構件、模型試驗、應急修復8.綠色施工技術在水利工程中的應用包括______、______和______，以減少環(huán)境影響。答案：裝配式施工、綠色建材使用、粉塵噪音控制9.水庫群智能調度系統(tǒng)需融合______、______和______數據，通過優(yōu)化算法生成調度方案。答案：水文氣象、工程運行、生態(tài)需求10.水下激光掃描技術可實現______、______和______的高精度三維建模，輔助水下工程檢測。答案：大壩基礎、閘門結構、隧洞內壁三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述水利水電工程智能建造技術的主要組成及應用價值。答案：智能建造技術主要包括：①智能感知技術（如物聯網傳感器、無人機巡檢），實現施工過程數據實時采集；②智能決策技術（如BIM+GIS集成、AI優(yōu)化算法），支持施工方案動態(tài)調整；③智能裝備（如自動化澆筑機器人、智能碾壓設備），提升施工精度與效率。其應用價值在于：縮短工期20%30%，降低人工成本15%25%，減少材料浪費10%以上，同時通過全過程數據留痕提高工程質量可控性。2.生態(tài)友好型大壩設計的關鍵要點有哪些？答案：①生態(tài)流量保障：通過生態(tài)放水設施（如分層取水口、生態(tài)泄水洞）維持下游河道基本生態(tài)需水；②生物通道設計：建設魚道、過魚設施或仿自然洄游通道，保障魚類等水生生物遷移；③景觀與棲息地保護：采用透水護坡、植物混凝土等材料恢復河岸帶植被，模擬天然河道形態(tài)；④水溫調控：通過分層取水減少下泄水溫分層對生態(tài)的影響；⑤低影響施工：采用臨時工程生態(tài)恢復、表土剝離回覆等技術減少施工期生態(tài)擾動。3.數字孿生技術在水利工程全生命周期中的具體應用場景有哪些？答案：①規(guī)劃設計階段：通過虛擬仿真優(yōu)化壩址選擇、樞紐布置，模擬不同水文條件下的工程響應；②施工階段：實時映射現場進度、質量數據，預測施工風險并調整方案；③運行階段：集成監(jiān)測數據與虛擬模型，實現大壩變形、滲流等參數的實時預警；④退役階段：模擬拆除過程對生態(tài)的影響，制定修復方案。例如，白鶴灘水電站已構建數字孿生平臺，實現施工期混凝土溫度智能控制與運行期安全監(jiān)測。4.簡述新材料在水工結構中的應用優(yōu)勢及典型案例。答案：優(yōu)勢：①超高性能混凝土（UHPC）：抗壓強度≥150MPa，抗?jié)B等級≥P30，可用于溢洪道抗沖磨部位（如溪洛渡水電站泄洪洞采用UHPC襯砌，抗沖磨壽命延長3倍）；②纖維增強復合材料（FRP）：耐腐蝕、輕質高強，替代傳統(tǒng)鋼筋用于水下結構（如丹江口大壩加固中使用CFRP筋，解決鋼筋銹蝕問題）；③生態(tài)混凝土：多孔結構利于植物生長，用于護岸工程（如浙江某河道治理采用植生混凝土，3個月內植被覆蓋率達80%）。5.抽水蓄能電站在新型電力系統(tǒng)中的定位與技術發(fā)展趨勢是什么？答案：定位：作為“電力系統(tǒng)穩(wěn)定器”，承擔調峰、調頻、調相、儲能等功能，解決風電、光伏等可再生能源的間歇性問題，支撐“雙碳”目標實現。發(fā)展趨勢：①高水頭、大容量化（如豐寧抽水蓄能電站單機容量300MW，總裝機3600MW）；②可逆式機組高效化（效率提升至90%以上）；③智能化運維（通過數字孿生實現設備狀態(tài)預測性維護）；④與新能源耦合（如“光伏+抽蓄”聯合電站，提升可再生能源消納能力）。四、論述題（每題20分，共40分）1.結合具體工程實例，論述智能水利技術對傳統(tǒng)水利水電工程管理模式的變革。答案：傳統(tǒng)水利管理依賴人工巡檢、經驗決策，存在數據碎片化、響應滯后等問題。智能水利技術通過“感知傳輸分析決策”一體化，推動管理模式向“數字化、精準化、智能化”轉型。以三峽工程為例：①智能感知層：部署5萬余支傳感器（滲壓、應變、位移等），結合無人機、衛(wèi)星遙感，實現大壩、機組、庫區(qū)全要素監(jiān)測；②數據傳輸層：構建工業(yè)互聯網平臺，實時匯聚多源數據（每秒處理數據量超10GB）；③智能分析層：基于AI模型（如LSTM神經網絡）預測大壩變形趨勢，準確率達95%以上；④智能決策層：集成水文預報、電力市場、生態(tài)需求等數據，優(yōu)化水庫調度（2023年汛期通過智能調度多攔蓄洪水45億m3，增發(fā)電量12億kWh）。變革體現在：①從“事后處理”到“事前預警”（如2022年提前72小時預警某機組軸承溫度異常，避免停機事故）；②從“經驗驅動”到“數據驅動”（調度方案優(yōu)化周期從4小時縮短至20分鐘）；③從“單點管理”到“系統(tǒng)協同”（實現大壩安全、發(fā)電效益、生態(tài)保護多目標平衡）。2.分析生態(tài)修復技術與水利工程融合的必要性，并闡述當前主要技術路徑及挑戰(zhàn)。答案：必要性：傳統(tǒng)水利工程側重防洪、發(fā)電等功能，常導致河道硬化、生態(tài)退化（如長江上游部分河段魚類種類減少30%）。融合生態(tài)修復技術是落實“山水林田湖草沙一體化保護”的必然要求，可恢復河流生態(tài)功能，提升工程綜合效益。主要技術路徑：①生境修復：通過河道形態(tài)重塑（如拆除硬化護岸、恢復自然彎道）、底質改良（投放人工魚巢），改善水生生物棲息地（如廣東韓江治理中恢復自然河道12km，魚類種群數量增加25%）；②水文過程修復：通過生態(tài)調度（如小浪底水庫實施“人造洪峰”，沖刷下游河道泥沙，恢復河漫灘濕地）；③生物群落修復：種植本土挺水植物（如蘆葦、香蒲）凈化水質，投放土著魚類（如中華鱘增殖放流）重建生物鏈。