《水工建筑物》小型水閘習題及答案

小型水閘習題及答案（一）名詞解釋1.水閘；2.節(jié)制閘；3.地下輪廓線；4.直線比例法；5.板樁；6.海漫；7.防沖槽；波狀水躍；折沖水流。（二）填空題1.常用的水閘底板型式有

和

。2.水閘是一種具有

和

雙層作用的低水頭水工建筑物。3.水閘型式按閘室結構型式分有

、

和

。4.水閘按所承擔的任務分為

閘、

閘、

閘、

閘和

閘。5.水閘由

段

段和

段組成。6.水閘下游易出現(xiàn)的不利流態(tài)有

和

。7.消能設計的控制條件一般是上游水位高，閘門

開啟和單寬流

。8.底流消能設施有

式、

式、

式三種形式。9.水閘防滲設計的原則是在高水位側采用

、

、

等防滲措施，在低水位側設置

設施。10.閘基滲流計算的方法有

法、

法和

法。11.改進阻力系數(shù)法把復雜的地下輪廓簡化成三種典型流段，

段及

段和

段。12.直線比例法有

法和

法。13.閘底板上、下游端一般設有齒墻，因為有利于

，并

。14.閘墩的外形輪廓應滿足過閘水流

、

小和

大的要求。15.工作橋的作用是

，交通橋的作用是

。16.對于軟弱粘性土和淤泥質土，應采用

地基處理方法。（三）判斷題：1.海漫的作用是進一步消減水流剩余能量，保護護坦安全，并調整流速分布，保護河床、防止沖刷。（）2.閘孔孔數(shù)少于8孔時，應采用奇數(shù)孔，利于對稱開啟閘門，改善下游水流條件。（

）3.勃萊法認為滲流在水平方向流動和垂直方向流動，消能效果是不一樣的，后者是前者的三倍。（）4.鋪蓋的厚度是根據(jù)鋪蓋土料的允許水力坡降值計算確定的。（

）5.鋪蓋具有較好的防滲效果，所以越長越好。（

）6.水閘的側向繞滲為有壓滲流，不必考慮側向防滲措施。（

）7.閘底板的長度只與地基情況有關，與水頭無關。（

）8.水閘進行荷載計算時，計算單元為沿水閘軸線方向取單位長度一米，計算各種荷載值的大小

（

）9.邊荷載對底板內力的影響，只與地基性質有關，與施工程序無關。（

）（四）單擇題：1.枯水期下閘擋水，洪水期開閘泄水，這個閘可能是（）。A節(jié)制閘B.進水閘C.分洪閘D.擋潮閘2.閘孔形式結構簡單、施工方便，但自由泄流時流量系數(shù)較小，易產(chǎn)生波狀水躍。（

）A、駝峰堰型

B、曲線堰型C、胸墻孔口型

D、寬頂堰型3.驗算水閘的過流能力時，計算的過流能力與設計流量的差值不得超過（

）。A、±8%

B、±5%

C、±10%

D、±3%4.底流消能是在水閘下游產(chǎn)生（

）水躍來進行消能的。A、臨界

B、淹沒C、遠驅

D、穩(wěn)定5.混凝土鋪蓋與底板連接處設（

）止水效果較好。A、瀝青麻袋

B、紫銅片C、柏油油毛氈

D、塑料帶6.對于密實的地基或巖基，采用（

）底板較合適。A、整體式

B、箱式

C、反拱式

D、分離式7.在動水中關閉靜水中開啟的閘門是（

）。A、工作閘門

B、檢修閘門C、事故閘門

D、平面閘門8.適用于弧形閘門側止水的是（

）。A、P型

B、L型C、刀型

D、♀型9.水閘翼墻的高度為6～10m，用（

）形式的擋土墻較合適。A、重力式

B、扶壁式C、懸臂式

D、空箱式（五）問答題：1.簡述水閘的作用和組成，各部分的作用是什么？按其所承擔的任務水閘可分為哪幾種？2.土基上水閘和巖基上水閘的工作特點有什么不同？水閘設計需要注意哪幾個方面的問題？3.選擇閘孔型式時應考慮哪些影響因素？4.地下輪廓線的定義是什么？5.不同地基上的水閘，地下輪廊線的布置有什么不同？為什么？6.滲流計算的目的是什么？計算方法有哪幾種？8.水閘常用哪種消能方式？簡述消能防沖設施的形式、布置和構造。9.如何選擇消能防沖的設計條件？10.鋪蓋的作用是什么？對鋪蓋有哪些構造要求？鋪蓋的長度如何確定？（六）計算題1、某水閘為不設胸墻的平底板寬頂堰，上游水頭H1=12.5m，下游水頭H2=2.5m，地下輪廓線布置如圖1－1所示，閘基土允許滲透坡降[J]=0.6，試用直線比例法計算閘底板上的滲透壓力并校核閘基土的抗?jié)B穩(wěn)定性。圖1-1水閘地下輪廓線布置圖

小型水閘答案（一）名詞解釋1、水閘；一種既能擋水又能泄水的低水頭水工建筑物。2、節(jié)制閘；一般攔河而建，枯水期截斷河道，抬高水位，以利于上游航運，或進水閘引水，洪水期用以控制下泄流量。3、地下輪廓線；自鋪蓋前端開始，到排水前端為止，沿鋪蓋、板框兩側、、底板、護坦等與地基的接觸線，稱地下輪廓線。即閘室滲流的第一根流線，其長度即為水閘的防滲長度。4、直線比例法；假定滲流沿地下輪廓線的水頭損失按直線規(guī)律變化。5、板樁；垂直防滲設施中的一種，一般設置在閘底板的高水位一側或鋪蓋的起始端，用以延長滲徑，減小閘底板下作用的滲透壓力。6、海漫；水利消能防沖措施，在消力池后設置海漫護底，保護河床免遭水流沖刷。7、防沖槽；波狀水躍；折沖水流防沖槽：建在水閘或泄水建筑物海漫末端或上游護底前端，挖槽拋石形成的防沖棱體。波狀水躍：當水閘的上下游水位差較小時，水流的弗勞德數(shù)很小，會在下游形成波狀水躍，無強烈的漩渦，消能效果差，具有較大的沖刷能力。折沖水流：平面布置，操作運行不當水流集中，左沖右突，蜿蜒蛇行，掏刷河床及岸坡，影響樞紐正常運行。（二）填空題1、整體式底板、分離式底板；2、擋水、泄水；3、開敞式無胸墻、開敞式有胸墻、涵洞式；4、節(jié)制、進水、排水、分洪、擋潮、沖沙；5、上游連接段、閘室、下游連接段；6、波狀水躍、折沖水流；7、部分、流量達到最大值；8、消力坎、挖深、綜合；9、板樁、齒墻、地下連續(xù)墻、排水；10、流網(wǎng)法、改進阻力系數(shù)法、直線比例法；11、進出口段、內部垂直段、內部水平段；12、勃萊法、萊因法；13、防滲、增加閘室抗滑穩(wěn)定性；14、平順、側向收縮、過水能力；15、放置閘門啟閉設備、溝通兩岸交通；16、換土墊層法。（三）判斷題：1、√，2、√，3、×，4、√，5、×，6、×，7、×，8、×，9、×（四）單擇題：1、A，2、D，3、B，4、B，5、B，6、A，7、C，8、B，9、B（五）問答題：1、答：水閘是一種既能擋水又能泄水的低水頭水工建筑物，通過閘門的啟閉來控制閘前水位和調節(jié)過閘流量，以滿足防洪、排洪、航運、灌溉以及發(fā)電等水利工程的需要。水閘由上游連接段、閘室段和下游連接段三部分組成。上游連接段的主要作用是使水流平順進入閘孔，同時保護兩岸及河床免受沖刷并具有防滲作用；閘室段是水閘的主體部分，主要作用是擋水和控制下泄流量；下游連接段的作用是引導出閘水流均勻擴散，消減過閘水流能量，防止沖刷下游河床。按其所承擔的任務，水閘可分為：節(jié)制閘、進水閘、排水閘、分洪閘、擋潮閘和沖沙閘。2、答：土基上的水閘工作特點：（1）軟土地基的壓縮性大，承載能力低，細砂容易液化，抗沖能力低；（2）水閘泄流時，盡管流速不高，但水流仍具有一定的剩余能量，而土基的抗沖能力較低，可能引起水閘下游沖刷；（3）土基在滲透水流作用下，容易產(chǎn)生滲流變形，特別是粉、細砂地基，在閘后易出現(xiàn)翻砂冒水現(xiàn)象，嚴重時引起水閘傾斜、沉降斷裂甚至倒塌。水閘設計時需注意以下幾個問題：（1）選擇適宜的閘址；（2）選擇與地基條件相適應的閘室結構形式，保證閘室與地基的穩(wěn)定性；（3）做好防滲設計，特別是上游兩岸連接建筑物及其鋪蓋的連接部分，要在空間上形成防滲整體；（4）做好消能、防沖設計，避免出現(xiàn)危害性的沖刷。3、答：應綜合考慮其上游水位變化幅度，水流條件，流量系數(shù)及水閘承擔的任務。4、答：自鋪蓋前端開始，到排水前端為止，沿鋪蓋、板框兩側、、底板、護坦等與地基的接觸線，稱地下輪廓線。即閘室滲流的第一根流線，其長度即為水閘的防滲長度。5、答：對粘性土地基，布置輪廓線時，排水設施可前移到閘底板下，以降低底板下的滲透壓力，并有利于粘性土加速固結，以提前閘室穩(wěn)定性，防滲常用水平鋪蓋而不用板樁。對于砂心土地基，當砂層很厚時，采用鋪蓋與板樁結合的方式，排水設施布置在護坦上，必要時，鋪蓋前端再加設一道短板樁，當砂層較薄，下面有不透水層時，將板樁插入不透水層。6、答：滲流計算的目的：確定壩體及壩基的滲流量，以估算水庫的滲漏損失；確定壩體和壩基的滲流逸出區(qū)的滲流坡降，檢查產(chǎn)生滲透變形的可能性；為壩體穩(wěn)定分析和布置觀測儀器提供依據(jù)。滲流計算方法有流網(wǎng)法、阻力系數(shù)法、直線比例法。7、答：水閘通常采用底流消能方式，這種消能形式由消力池、海漫和防沖槽等三個部分組成。消力池一般設置于控制段后，主要形式有三種：消力坎式、挖深式和綜合式。消力池的深度和長度要滿足水流形成水躍，消除其能量，以保護地基免受沖刷。為了消除水流余能，在消力池后仍需設置海漫，海漫的結構形式有干砌石海漫、漿砌石海漫、混凝土海漫等。當下有河床局部沖刷不大時，可采用水平海漫，反之，則采用傾斜海漫，或者前面一段采用水平的，后面接不陡于1:10的緩坡段。防沖槽設置于海漫末端，一般為堆石結構，當海漫末端發(fā)生河床沖刷時，防沖槽內的塊石將會自動滾入被沖刷的河床上，從而阻止沖刷進一步向上游發(fā)展。8、答：消能設計的原則：盡量使下泄水流的大部分動能消耗，在水流內部的紊動中，以及與空氣的摩擦上，且不產(chǎn)生危及壩體安全的河床或岸坡的局部沖刷，使下泄水流平穩(wěn)，結構簡單、工作可靠和工程量較少。消能防沖的設計條件選擇需考慮壩高，壩址基巖的走向、構造及堅固性，樞紐建筑物的布置等。9、答：鋪蓋主要是用來延長滲徑，以降低滲透壓力和滲透坡降，同時還具有防沖作用。鋪蓋的材料由粘土、壤土、混凝土板、鋼筋混凝土板及土工膜等。對于粘土及壤土鋪蓋，要求其滲透系數(shù)比地基的滲透系數(shù)小100倍以上，鋪蓋的厚度根據(jù)土料允許的水力坡降值確定，最小厚度值不宜小于0.6m。為防止鋪蓋被破壞，應在上面鋪設0.3~0.5m的保護層。對于混凝土及鋼筋混凝土鋪蓋，最小厚度不宜小于0.4m，在鋪蓋與閘室底板連接處用沉降縫分開，鋪蓋本身順水流方向也要設沉降縫，間距一般為8~20m，并在縫中設橡皮、塑料或紫銅片止水。防滲土工膜，其長度一般為作用水頭的