水工建筑物复习

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1、水闸部分1．水闸的作用是什么？答：水闸是一种低水头水工建筑物，具有挡水和过水的双重作用。2．水闸的工作特点是什么？水闸的工作特点对水闸的设计提出了哪些要求？水闸是一种既能挡水又能过水的低水头水工建筑物，具有如下特点：答：当水闸挡水时，上、下游水位差较大，使闸室承受较大的水平水压力，可能推动水闸向下游滑动。在水位差作用下，水从上游经过水闸地基及绕过两岸向下游渗透。这种渗透水流对闸室底部产生的渗透压力，减轻了水闸的有效重力，这对水闸的稳定是不利的。两岸渗流对岸墙产生的水平渗透压力也有可能推动岸墙向河心方向滑动。另外在渗

2、流作用下，地基及两岸土壤的细颗粒也可能被带走，严重时会掏空地基及两岸，直接影响水闸安全。因此，水闸设计时要进行合理的防渗布置，适当地减少水闸的渗透压力，同时也要使水闸地基及两岸土壤不致遭受破坏。当水闸过水时，在上、下游水位差的作用下，过闸水流往往具有较大的动能，以至流速较大，可能会严重地冲刷下游河床，当冲刷范围扩大到闸室地基时会引起水闸失事。因此，设计水闸时必须采取有效的消能防冲措施。当闸基为软土地基时，在水闸自重及外荷作用下，地基可能产生较大沉降和不均匀沉降，是水闸严重下沉和倾斜，甚至引起结构断裂而不能正常工作；

3、同时还可能把闸基土壤挤出地面而产生滑动的危险。所以，在水闸设计时必须是结构形式和构造等均能适应地基土壤的特性，必要时还要对软土地基进行处理。3．水闸有哪些部分组成？各部分的作用是什么？答：水闸系由闸室段、上游连接段及下游连接段等三个部分组成。闸室是水闸的主体部分，起挡水和调节水流的作用。闸室包括底板、闸墩、边墩、岸墙、闸门、工作桥及交通桥等。底板是闸室的基础，承受全部闸室荷载并较均匀地传给地基，还可利用底板与地基之间的抗滑力来维持闸室的稳定；同时底板又具有防冲和防渗等作用。闸墩的作用主要是分隔闸孔、支承闸门、工作桥

4、及交通桥。边孔靠岸墙一侧的闸墩，称为边墩。边孔外面有时还有岸墙。闸门用于挡水和控制水流。工作桥供闸门启闭机安放和工作人员操作之用。上游连接段包括上游翼墙、铺盖、护底、上游防冲槽及上游护坡等五个部分。上游翼墙能使水流平顺地进入闸孔，保护闸前河岸不受冲刷，此外，还有侧向防渗作用，但其表面应满足防冲要求。护底设在铺盖上游，起保护河床的作用。上游防冲槽可防止河床冲刷，保护上游连接段起点不致遭受损坏。下游连接段通常包括下游翼墙、消力池、海漫、下游防冲槽及下游护坡等五个部分。下游翼墙能使过闸水流均匀扩散，并有防冲和防渗作用。消

5、力池是消除过闸水流动能的主要设施，也具有防冲等作用。海漫能继续消除剩余能量，并保护河床不受冲刷。4．试论述拦河闸闸孔设计条件的确定，进水闸闸孔的设计条件与拦河闸有何不同？无坝取水进水闸的上游水位应如何确定？答：所谓设计条件就是确定水闸的设计流量、水闸上下游水位。在水闸的孔口设计时，首先要分析水闸在过流期间可能出现的最不利情况，以此作为设计条件，该设计条件因水闸类型不同而异。对于拦河闸的设计条件，其高度主要由宣泄洪水时的设计或校核洪水位来决定；拦河闸的总长度、闸孔数目、每孔的尺寸等，也主要由宣泄洪水时的设计或校核洪水

6、流量和上、下游水位来决定。在确定其上游水位时要考虑建闸后上游水位的壅高值∆H(即上、下游水位差)。进水闸的设计条件，主要是由于进水闸的任务是引水。与拦河闸一样，为了确定孔口尺寸，必须首先对引水流量、上下游水位、单宽流量、闸底高程和闸孔型式进行分析。进水闸上游设计水位的确定与取水方式有关。对无坝取水的进水闸，闸外的河道水位是经常变化的，为了使取水流量得到必要的保证，可从历年的灌溉临界期(河道来水条件与灌溉用水要求矛盾特别尖锐的时期)平均水位的系列中，选取相应于灌溉保证率的水位，作为闸外河道的设计水位。如果河道来水流量

7、大，取水流量较小，取水后又对河道流量及水位的影响都不大时，可直接取闸外河道的水位作为进水闸上游的设计水位。如取水流量的比例较大时，则需考虑因取水而产生的水位降低影响。对无坝取水的进水闸，其设计流量的确定与确定设计水位很相似。为了使设计流量选择得比较合理，可从历年的灌溉临界期最大流量的系列中，选择对应灌溉保证率的流量作为设计流量。5．为什么说堰顶高程的选择是闸孔设计的关键环节？它的确定与哪些因素有关？这些因素是如何影响堰顶高程的选择的？答：堰顶高程的选择是确定水闸设计工程量等的一个重要环节。一般应从以下几点考虑：①水

8、闸的工程量；②水闸的防沙和排沙效果；③水闸的地质条件。①若将堰顶高程定得低些，则可加大过闸水深，从而加大过闸单宽流量，闸室总宽度可以减小，但是，水闸的闸室高度有所增加；如将堰顶高程定得高些，则情况相反。在选择时还要考虑水闸的规模，对大、中型水闸，两岸连接建筑物的工程量所占的比例比较小，此时，可将水闸的堰顶高程定得低些；对小型水闸而言，两岸连接建筑物的工程量所