2025年水利水電工程土木工程試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.重力壩設(shè)計(jì)中，最主要的荷載組合是（）。A.基本組合（正常蓄水位+溫降）B.特殊組合（校核洪水位+溫升）C.施工期組合（空庫+自重）D.檢修期組合（放空庫+揚(yáng)壓力）2.土石壩心墻壩中，心墻的主要作用是（）。A.提高壩體整體穩(wěn)定性B.控制壩體滲透流量C.增強(qiáng)壩殼抗沖刷能力D.降低壩體沉降量3.水閘設(shè)計(jì)中，底流消能工的主要構(gòu)造不包括（）。A.護(hù)坦B.消力池C.海漫D.防沖槽4.拱壩的“強(qiáng)梁弱拱”布置指（）。A.增加拱的曲率半徑，減小梁的高度B.降低拱的中心角，增大梁的剛度C.增大拱的厚度，減小梁的跨度D.減小拱的作用比例，增強(qiáng)梁的受力5.水利工程施工中，帷幕灌漿的主要目的是（）。A.提高基巖表層強(qiáng)度B.降低基巖滲透系數(shù)C.增強(qiáng)壩體與基巖結(jié)合力D.處理基巖斷層破碎帶6.混凝土壩溫度控制中，降低澆筑溫度的措施不包括（）。A.預(yù)冷骨料B.加冰拌和C.分層薄澆D.覆蓋保溫被7.施工導(dǎo)流中，分段圍堰法適用于（）。A.窄深河道，流量小B.寬淺河道，流量大C.峽谷河道，流量大D.平原河道，流量小8.軟土地基處理中，排水固結(jié)法的核心是（）。A.提高地基承載力B.加速孔隙水排出C.增強(qiáng)土體抗剪強(qiáng)度D.減少地基總沉降量9.水利工程中，混凝土抗凍標(biāo)號F200表示（）。A.能承受200次凍融循環(huán)不破壞B.200天抗凍試驗(yàn)無損傷C.凍融溫度差200℃時(shí)不破壞D.200mm厚度混凝土抗凍性能10.水庫調(diào)度中，防洪限制水位是指（）。A.正常蓄水位B.設(shè)計(jì)洪水位C.汛期允許興利蓄水的上限D(zhuǎn).校核洪水位二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，每題至少2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）11.重力壩抗滑穩(wěn)定分析的主要方法包括（）。A.抗剪斷強(qiáng)度公式法B.有限元法C.剛體極限平衡法D.材料力學(xué)法12.碾壓混凝土壩的特點(diǎn)有（）。A.水泥用量少B.施工速度快C.需分層碾壓密實(shí)D.抗?jié)B性能優(yōu)于常態(tài)混凝土13.施工總進(jìn)度計(jì)劃編制的關(guān)鍵步驟包括（）。A.確定主要工程項(xiàng)目B.計(jì)算工程量C.選擇施工機(jī)械D.繪制橫道圖或網(wǎng)絡(luò)圖14.水文計(jì)算中，設(shè)計(jì)洪水三要素包括（）。A.設(shè)計(jì)洪峰流量B.設(shè)計(jì)洪水總量C.設(shè)計(jì)洪水過程線D.設(shè)計(jì)洪水頻率15.土石壩壩體排水設(shè)施的類型有（）。A.棱體排水B.貼坡排水C.褥墊排水D.綜合排水三、簡答題（每題8分，共40分）16.簡述拱壩的工作原理及對地形地質(zhì)條件的要求。17.軟土地基上修建水工建筑物時(shí)，可能出現(xiàn)的工程問題及常用處理方法。18.混凝土壩施工中，溫度裂縫的類型及主要防治措施。19.施工導(dǎo)流方案選擇需要考慮的主要因素。20.水庫滲漏的主要類型及防滲處理的常用方法。四、計(jì)算題（共25分）21.某流域設(shè)計(jì)洪水頻率為P=2%（即50年一遇），經(jīng)水文分析得年最大洪峰流量系列的均值Q=800m3/s，變差系數(shù)Cv=0.5，偏態(tài)系數(shù)Cs=2Cv。采用皮爾遜Ⅲ型曲線計(jì)算設(shè)計(jì)洪峰流量（已知P=2%時(shí)，模比系數(shù)Kp=2.20）。（8分）22.某混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C30（軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck=20.1MPa），施工要求坍落度為7090mm，采用普通硅酸鹽水泥（強(qiáng)度等級42.5，富余系數(shù)γc=1.13），中砂（細(xì)度模數(shù)2.6），碎石（最大粒徑20mm）。已知水灰比經(jīng)驗(yàn)公式為W/C=αa·fce/(fcu,0+αa·αb·fce)，其中αa=0.53，αb=0.20，fce=γc·fce,g（fce,g=42.5MPa），試計(jì)算水灰比（W/C）。（7分）23.某土石圍堰堰頂寬8m，堰高15m，上下游邊坡均為1:2（垂直:水平），堰體材料容重γ=20kN/m3，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c=5kPa，φ=25°。計(jì)算圍堰下游坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)（滑動面為單一直線，滑弧中心位于堰頂上游邊緣，滑弧半徑R=25m，滑弧長度L=30m，滑動力矩M滑=12000kN·m，抗滑力矩M抗=20000kN·m）。（10分）五、案例分析題（共20分）24.某山區(qū)水庫建于20世紀(jì)80年代，近期安全鑒定發(fā)現(xiàn)：①壩體上游面出現(xiàn)多條水平裂縫，最大寬度3mm，深度約0.8m；②壩基帷幕灌漿區(qū)滲漏量由原設(shè)計(jì)的5Lu增至15Lu；③溢洪道邊墻混凝土碳化深度達(dá)50mm（設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度30mm）。問題：（1）分析壩體上游面水平裂縫的可能成因；（5分）（2）說明壩基滲漏量增大的主要原因及處理措施；（7分）（3）提出溢洪道邊墻混凝土碳化的修復(fù)方案。（8分）答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.A解析：重力壩基本組合（正常蓄水位+溫降）是最常見、最不利的荷載組合，需重點(diǎn)校核。2.B解析：心墻作為土石壩的防滲體，核心作用是控制滲透流量，降低壩體浸潤線。3.D解析：底流消能工包括護(hù)坦、消力池、海漫，防沖槽屬于下游防沖設(shè)施，非消能工主體。4.B解析：“強(qiáng)梁弱拱”指降低拱的中心角（減小拱的作用），增大梁的高度（增強(qiáng)梁的受力）。5.B解析：帷幕灌漿通過向基巖鉆孔灌漿，形成連續(xù)防滲帷幕，降低基巖滲透系數(shù)。6.D解析：覆蓋保溫被是防止混凝土表面散熱過快的保溫措施，非降低澆筑溫度的方法。7.B解析：分段圍堰法將河床分成若干段施工，適用于寬淺河道、流量較大的情況。8.B解析：排水固結(jié)法通過設(shè)置排水體（如砂井），加速孔隙水排出，使土體固結(jié)。9.A解析：抗凍標(biāo)號F200表示混凝土能承受200次凍融循環(huán)（15℃~+5℃）而不破壞。10.C解析：防洪限制水位是汛期為預(yù)留防洪庫容，允許興利蓄水的上限水位。二、多項(xiàng)選擇題11.AC解析：重力壩抗滑穩(wěn)定分析主要采用抗剪斷公式法（規(guī)范推薦）和剛體極限平衡法（簡化計(jì)算）。12.ABC解析：碾壓混凝土壩水泥用量少（約120160kg/m3）、施工速度快（通倉碾壓），但抗?jié)B性能需通過層面處理保證，未必優(yōu)于常態(tài)混凝土。13.ABD解析：施工總進(jìn)度計(jì)劃關(guān)鍵步驟包括確定主要項(xiàng)目、計(jì)算工程量、確定工期及繪制進(jìn)度圖（橫道圖/網(wǎng)絡(luò)圖）。選擇施工機(jī)械屬施工方法設(shè)計(jì)內(nèi)容。14.ABC解析：設(shè)計(jì)洪水三要素為洪峰流量、洪水總量、洪水過程線，頻率是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。15.ABCD解析：土石壩排水設(shè)施包括棱體排水、貼坡排水、褥墊排水及綜合排水（前三者組合）。三、簡答題16.拱壩工作原理：通過拱和梁的共同作用將水壓力等荷載傳遞至兩岸及壩基。拱的作用是將荷載徑向傳遞至兩岸巖體，梁的作用是將荷載垂直傳遞至壩基。對地形要求：河谷狹窄（寬高比≤4）、左右對稱、岸坡平順無突變；對地質(zhì)要求：基巖完整堅(jiān)硬（如花崗巖、石灰?guī)r）、無大斷裂帶、透水性小。17.軟土地基問題：沉降量大且不均勻（導(dǎo)致建筑物開裂）、抗剪強(qiáng)度低（可能滑動失穩(wěn)）、透水性差（固結(jié)時(shí)間長）。處理方法：排水固結(jié)法（砂井+堆載預(yù)壓）、置換法（換填砂石）、復(fù)合地基法（水泥土攪拌樁、碎石樁）、強(qiáng)夯法（適用于淺層軟土）。18.溫度裂縫類型：①表面裂縫（因內(nèi)外溫差過大，發(fā)生在澆筑后37天）；②深層裂縫（延伸至內(nèi)部，可能發(fā)展為貫穿裂縫）；③貫穿裂縫（切斷壩體，影響整體性和防滲性）。防治措施：控制澆筑溫度（預(yù)冷骨料、加冰拌和）、分層分塊澆筑（減小單次澆筑厚度）、表面保溫（覆蓋保溫被、噴灑保溫劑）、設(shè)置冷卻水管（通低溫水散熱）。19.導(dǎo)流方案選擇因素：①河流特性（流量大小、水位變幅、河道地形）；②工程規(guī)模（壩高、工程量）；③施工條件（施工機(jī)械、工期要求）；④水文氣象（枯水期長度、暴雨頻率）；⑤經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（導(dǎo)流建筑物投資與主體工程進(jìn)度的平衡）。20.水庫滲漏類型：①壩區(qū)滲漏（通過壩基、繞壩滲漏）；②庫區(qū)滲漏（通過庫岸分水嶺薄弱帶滲漏）。防滲處理方法：壩基滲漏（帷幕灌漿、混凝土防滲墻）；繞壩滲漏（岸坡灌漿、修建截水墻）；庫區(qū)滲漏（鋪蓋防滲、堵塞滲漏通道）。四、計(jì)算題21.設(shè)計(jì)洪峰流量Qp=Kp×Q=2.20×800=1760m3/s。22.計(jì)算步驟：（1）fce=γc×fce,g=1.13×42.5=48.025MPa；（2）fcu,0=fck+1.645σ（假設(shè)σ=5MPa，C30對應(yīng)fcu,0=30+1.645×5≈38.225MPa）；（3）W/C=0.53×48.025/(38.225+0.53×0.20×48.025)=25.453/(38.225+5.091)=25.453/43.316≈0.59。23.抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K=M抗/M滑=20000/12000≈1.67。五、案例分析題24.（1）壩體上游面水平裂縫成因：①施工期混凝土養(yǎng)護(hù)不足，表面干縮；②水庫水位驟降時(shí)，上游面產(chǎn)生拉應(yīng)力（水位下降速度過快，壩體內(nèi)部水壓力滯后）；③混凝土碳化導(dǎo)致表層抗拉強(qiáng)度降低；④壩體不均勻沉降（原壩基處理不徹底）。（2）壩基滲漏量增大原因：①帷幕灌漿老化（水泥結(jié)石長期受水侵蝕，膠結(jié)性能下降）；②基巖裂隙擴(kuò)展（地應(yīng)力變化或地震影響）；③灌漿施工質(zhì)量差（存在未灌實(shí)的薄弱段）。處理措施：①補(bǔ)灌加密帷幕（在原帷幕軸線上下游