2025年注冊土木工程師水利水電工程模擬試題（附答案）1.某水庫設計洪水位為180.5m，校核洪水位為185.0m，正常蓄水位為175.0m，死水位為150.0m。水庫總庫容為2.5億m3，興利庫容為1.2億m3，防洪庫容為0.8億m3。試計算該水庫的有效庫容和調節(jié)系數(shù)。答案：有效庫容=興利庫容+防洪庫容=1.2+0.8=2.0億m3；調節(jié)系數(shù)=興利庫容/總庫容=1.2/2.5=0.48。2.某土石壩壩頂高程為120.0m，壩底高程為80.0m，壩軸線長度為300m，壩體材料為黏土心墻砂殼壩。已知壩體填筑材料重度為18kN/m3，滲透系數(shù)為1×10??cm/s。試計算該土石壩的體積和滲透流量（假設上下游水位差為20m，滲流路徑長度為200m）。答案：體積=(12080)×300×1=12000m3；滲透流量Q=k×A×(Δh/L)=1×10??×300×(20/200)=3×10??m3/s。3.某水電站設計水頭為50m，設計流量為80m3/s，水輪機效率為0.85，發(fā)電機效率為0.95。試計算該水電站的理論出力和實際出力。答案：理論出力=ρ×g×Q×H=1000×9.81×80×50=39240000W=39240kW；實際出力=39240×0.85×0.95=31607.7kW。4.某灌溉渠道設計流量為10m3/s，渠道斷面為梯形，底寬為5m，邊坡系數(shù)為1.5，水深為2m，糙率為0.025。試計算該渠道的流速和過水斷面面積。答案：過水斷面面積A=(b+m×h)×h=(5+1.5×2)×2=16m2；濕周P=b+2×h×√(1+m2)=5+2×2×√(1+2.25)=13.6m；水力半徑R=A/P=16/13.6=1.18m；流速v=(1/n)×R^(2/3)×S^(1/2)（假設比降S=0.001）=(1/0.025)×1.18^(2/3)×0.001^(1/2)≈0.63m/s。5.某混凝土重力壩壩高60m，壩頂寬度10m，上下游邊坡均為1:0.8。已知混凝土重度為24kN/m3，設計水位高程為50m。試計算該壩體的自重和揚壓力（假設揚壓力折減系數(shù)為0.3）。答案：壩體體積=(60×10+(60+10)×(500)/2)×1=5150m3；自重=5150×24=123600kN；揚壓力=0.3×ρ×g×H2=0.3×10×9.81×502=73575kN。6.某抽水蓄能電站上水庫庫容為0.5億m3，下水庫庫容為0.3億m3，設計水頭為300m，水泵水輪機效率為0.75。試計算該電站的發(fā)電量和抽水耗電量（假設發(fā)電流量為100m3/s，抽水流量為80m3/s）。答案：發(fā)電量=ρ×g×Q×H×η=1000×9.81×100×300×0.75=220725000W=220.725MW；抽水耗電量=發(fā)電量/η=220.725/0.75≈294.3MW。7.某堤防工程設計洪水流量為2000m3/s，堤頂高程為45.0m，堤頂寬度為6m，堤身采用土質填筑，滲透系數(shù)為1×10??cm/s。試計算該堤防的滲流量（假設上下游水位差為10m，滲流路徑長度為150m）。答案：滲流量Q=k×A×(Δh/L)=1×10??×6×(10/150)=4×10??m3/s。8.某水庫大壩采用黏土心墻壩，心墻頂高程為160.0m，心墻底高程為120.0m，心墻厚度為5m。已知黏土滲透系數(shù)為1×10??cm/s，試計算該心墻的滲流量（假設上下游水位差為30m，滲流路徑長度為200m）。答案：滲流量Q=k×A×(Δh/L)=1×10??×5×(30/200)=7.5×10??m3/s。9.某水閘設計流量為500m3/s，閘孔寬度為10m，共3孔，閘門高度為8m，設計水位差為2m。試計算該水閘的流速和所需閘門數(shù)量。答案：流速v=Q/(b×h)=500/(10×8×3)≈2.08m/s；所需閘門數(shù)量=3（已知）。10.某灌溉工程采用混凝土襯砌渠道，設計流量為15m3/s，渠道斷面為矩形，底寬為8m，水深為3m，糙率為0.015。試計算該渠道的流速和比降（假設流速為1.5m/s）。答案：流速v=Q/A=15/(8×3)=0.625m/s（與假設不符，需重新計算）；比降S=(n×v/R^(2/3))2=(0.015×0.625/(24/22)^(2/3))2≈0.0005。11.某土石壩壩基為砂礫石層，滲透系數(shù)為1×10?3cm/s，壩高40m，設計水位為35m。試計算該壩基的滲流量（假設滲流路徑長度為100m）。答案：滲流量Q=k×A×(Δh/L)=1×10??×1×(35/100)=3.5×10??m3/s。12.某水電站采用沖擊式水輪機，設計水頭為800m，設計流量為10m3/s，水輪機效率為0.9。試計算該水輪機的出力。答案：出力=ρ×g×Q×H×η=1000×9.81×10×800×0.9=70632000W=70.632MW。13.某水庫大壩采用混凝土重力壩，壩高80m，壩頂寬度12m，上下游邊坡均為1:0.7。已知混凝土重度為24kN/m3，設計水位高程為70m。試計算該壩體的自重和揚壓力（假設揚壓力折減系數(shù)為0.2）。答案：壩體體積=(80×12+(80+12)×(700)/2)×1=7280m3；自重=7280×24=174720kN；揚壓力=0.2×ρ×g×H2=0.2×10×9.81×702=96138kN。14.某灌溉渠道采用梯形斷面，設計流量為20m3/s，底寬為10m，邊坡系數(shù)為1.5，水深為2.5m，糙率為0.025。試計算該渠道的流速和比降（假設比降S=0.001）。答案：過水斷面面積A=(10+1.5×2.5)×2.5=36.875m2；濕周P=10+2×2.5×√(1+2.25)=16.25m；水力半徑R=36.875/16.25≈2.27m；流速v=(1/0.025)×2.27^(2/3)×0.001^(1/2)≈0.82m/s。15.某堤防工程采用土質填筑，堤高10m，堤頂寬度8m，上下游邊坡均為1:2。已知土體重度為18kN/m3，滲透系數(shù)為1×10??cm/s。試計算該堤防的體積和滲流量（假設上下游水位差為5m，滲流路徑長度為50m）。答案：體積=(10×8+(10+8)×(50)/2)×1=120m3；滲流量Q=k×A×(Δh/L)=1×10??×8×(5/50)=8×10??m3/s。16.某水電站采用混流式水輪機，設計水頭為100m，設計流量為50m3/s，水輪機效率為0.88。試計算該水輪機的出力。答案：出力=ρ×g×Q×H×η=1000×9.81×50×100×0.88=431640000W=431.64MW。17.某水庫大壩采用土石混合壩，壩高50m，壩頂寬度10m，上下游邊坡分別為1:0.8和1:1.2。已知土石混合料重度為22kN/m3，滲透系數(shù)為1×10??cm/s。試計算該壩體的自重和滲流量（假設上下游水位差為20m，滲流路徑長度為100m）。答案：壩體體積=(50×10+(50+10)×(200)/2)×1=800m3；自重=800×22=17600kN；滲流量Q=k×A×(Δh/L)=1×10??×10×(20/100)=2×10??m3/s。18.某灌溉渠道采用U形斷面，設計流量為12m3/s，渠底半徑為2m，渠深為3m，糙率為0.018。試計算該渠道的流速和比降（假設比降S=0.0008）。答案：過水斷面面積A=π×22/2+2×2×(32)=6.28+4=10.28m2；濕周P=π×2+2×(32)=6.28+2=8.28m；水力半徑R=10.28/8.28≈1.24m；流速v=(1/0.018)×1.24^(2/3)×0.0008^(1/2)≈0.68m/s。19.某堤防工程采用混凝土護面，堤高8m，堤頂寬度6m，上下游邊坡均為1:1.5。已知混凝土重度為24kN/m3，滲透系數(shù)為1×10??cm/s。試計算該堤防的體積和滲流量（假設上下游水位差為4m，滲流路徑長度為40m）。答案：體積=(8×6+(8+6)×(40)/2)×1=72m3；滲流量Q=k×A×(Δh/L)=1×10??×6×(4/40)=6×10??m3/s。20.某水庫大壩采用混凝土面板堆石壩，壩高70m，壩頂寬度12m，上下游邊坡均為1:1.3。已知堆石料重度