渠化工程简答题

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1.水运的优缺点主要表现在什么地方?
答:优点,运能高;运量大;耗能低;占地少;污染少。缺点,水运的技术速度和商务速度都比较低;水运受自然条件的影响较大。

2.软基上闸室结构型式有哪些,适用条件如何?
答:分离式和整体式。分离式适用于水级较小,地基对渗透不敏感的情况;整体式适用于水级较大,地基为粉砂、细砂或淤泥的情况。

3.船闸在枢纽布置中应注意的问题?
答:(1)船闸及引航道应布置在一条直线上,上、下游引航道与主航道平顺连接,有可供过闸船舶停靠、系泊的足够尺度,其长度、宽度、转弯半径和水深应符合规定。(2)船闸应布置在顺直稳定河段,上、下游引航道口门应尽可能避开易淤积部位,尤其是凸岸淤积区和枢纽下泄水流携带冲积物的淤积区及回流、缓流淤积区。(3)船闸宜临岸布置,不应布置在溢流坝、泄水闸、电站等两过水建筑物之间,避开枢纽泄水建筑物泄水时对船闸引航道进出口通航条件的干扰。(4)船闸闸室宜布置在挡水建筑物的下游,同时船闸一般不宜用作泄洪,在特殊条件下必须用于泄洪时,需在设计、布置等方面给予充分的考虑与论证。(5)跨越(或穿越)船闸和船舶停泊区的建筑物以及电力线路等应不影响船闸的正常使用和安全,尽量避免水、陆交通的相互干扰。

4.输水系统的设计需要满足的几点要求?
答:1)闸室灌水和泄水时间满足船闸设计通过能力所规定的输水时间;2)船舶在闸室及上下游引航道内具有良好的停泊条件,承受的系缆力小于规范允许值;3)输水系统各部位不应因水流冲刷和空蚀等造成破坏;4)结构简单,施工及维修方便,工程投资少。

5.输水廊道内水体惯性对船闸水力计算的影响有以下几方面?
答:1)惯性影响将缩短闸室的灌泄水时间;2)不同的分散输水系统布置,其水流惯性对船闸闸室内传播的受力影响是不同的;3)廊道内水体惯性的影响还将使阀门后水流收缩断面处的压力有所升高。

6.渠化枢纽的主要技术经济指标包括哪些?
答:技术指标,航运、发电、淹没与防护、灌溉及施工等项目;经济指标:主要工程量、淹没拆迁数量、工程费用或工程总投资、工程综合效益及其他社会效益等。

7.简述集中输水系统的水力特点?
答:灌入或泄出闸室的水体分别经上(下)闸首的一端流入或流出。在灌泄水的过程中,水流的纵向流动对船舶产生的作用力可以分为三部分:流速力、波浪力和局部力。在灌水初期,由于流量增率大,闸首内水深较小,停靠船舶处的过水断面较小,水面形成较大倾斜,此时船舶主要受波浪力;泄水

中期,流入闸首水流具有较大的能量,局部力就转为主要作用力;流速力大小主要取决于闸首内水流流速大小,与波浪力和局部力相比,相对较小。

8.试述闸首底板纵向分段的原则?
答:一般根据荷载、刚度及跨度等因数划分,分段原则是使特征段的底板有大致相同的断面;各段内边墩的间距基本一致,作用在各段内的荷载沿纵向变化较小。

9.在进行闸首底板计算时,为什么通常只进行横向强度计算?而在工程设计中又是如何进行横向强度计算的?
答:由于纵向有刚度较大的边墩存在,闸首底板纵向变形很小,因此闸首底板的强度计算以横向为主。闸首底板除受力属于空间状态外,其断面也因在闸首上设置闸门门龛及输水消能设施等而发生变化,因而闸首底板实际上为一变断面的空间结构,为简化计算,一般将底板纵向划分为几个特征段,计入不平衡剪力,按平面问题进行计算,然后考虑整体影响,将各段所得的内力进行调整。

10.枢纽总体布置应考虑的主要因素?
答:(1)地形、地质、水文及泥沙条件;(2)上、下游航道衔接条件;(3)主要水工建筑物的使用要求;(4)淹没损失及环境影响;(5)施工难易、施工期长短及施工期通航条件;(6)分期投产及其衔接条件;(7)使用、管理条件;(8)工程量及投资

11.船闸水工建筑物设计的基本资料有哪些?
答:过闸客货运量、船型、自然条件、航道状况、建筑材料来源、施工条件等。具体有:船闸自上游引航道至下游引航道范围的水上、水下地形图,有时还应包括上游锚地及下游锚地范围的地形图,整个船闸范围的地质纵横剖面图,整个船闸范围的地质综合报告,水文、气象资料,施工条件及施工设备等。

12.现代化的内河航道网主要应满足哪些方面要求?
答:航道成网,四通八达;全面规划,同一标准;统筹安排,综合利用;更新设施,科学管理。

13.河流渠化的影响是什么?
答:改善了河流航行条件,提高航道的通过能力;库区内易形成较大的风浪同时易产生库岸滑坡、坍塌现象;库区和邻近地区的气候将受到一定的影响;对渔业的发展和水质环境将产生一定的影响;将改变坝上下游泥沙的淤积规律,对河床演变有一定影响。

14.渠化工程规划的内容是什么?
答:渠化河流航道等级的拟定;渠化枢纽坝址的选择及梯级布置方案的拟定;枢纽的平面布置及其主要技术经济指标的计算;进行梯级布置方案的比较及开发程序的确定。

15.渠化枢纽坝址选择应考虑哪些因素?
答:(1)枢纽坝址不宜选在河床地形过于狭窄的河段下,以便于枢纽中各种水工建筑

物和施工场地的布置,并应使拦河坝有足够的溢流宽度,以利宣泄洪水,减少坝上游的淹没损失。(2)应选在河流高程较高,水流较深的和段上,以减少水工建筑物与围堰的高度,从而减少工程量。(3)应避开河湾,选在比较顺直的河段上,以避免布置于凸岸的建筑物受冲刷。(4)应选在地质条件良好的河段,以简化基础处理,减少基础工程量,降低枢纽的工程的造价。(5)与拦河坝坝肩相接的河流两岸,应具有良好的地质条件,以保证坝岸接头安全可靠。

16.船闸输水系统的设计应满足哪些基本要求?
答:(1)闸室灌水和泄水时间满足船闸设计通过能力所规定的输水时间。(2)船舶在闸室及上下游引航道内具有良好的停泊条件,承受的系缆力小于规范允许值。(3)输水系统各部位不应因水流冲刷和空蚀等造成破坏。(4)结构简单,施工及维修方便,工程投资少。

17.什么事船闸的通过能力,其影响因素有哪些,计算公式怎样?什么是船闸的过闸时间?简述单级船闸单向过闸的程序?
答:船闸通过能力,指单位时间内船闸能通过的货物总吨数或船舶总数。影响因素,(1)船闸的技术水平(2)外部条件(3)船闸管理水平。计算公式P1=(n/2)NG P2=1/2(n-nO)NGα/β。过闸时间,指船舶过闸时,船闸完成循环运行操作所需要的时间,取决于船舶进出时的运行速度和船闸的技术指标。单向船闸过闸程序,当上行船舶要通过船闸时,首先由下游输水设备将闸室的水位泄放到与下游水位齐平,然后开启下闸首闸门,船舶驶入闸室,随即关闭下闸首闸门,由上游输水设备向闸室充水,待水面与上游水位齐平后,开启上闸室闸门,船舶驶离闸室。该过程即为船舶完成一次单向过闸过程。

18.引航道的作用和型式有哪些,引航道包括哪些部分?
答:引航道的作用在于保证船舶安全,顺利地进出船闸,供等待过闸的船舶安全停泊,并使进出闸船舶能交错避让。型式,对称型、反对称型和不对称型。引航道由导航段、调顺段、停泊段、过渡段、制动段组成。

19.有消能室的输水系统有哪些消能型式,消能措施分几类?
答:消能型式,消能室、消能槛及消力词、消力梁、消力栅、消力墩、挡板与遮板、消力池。效能措施,无消能工、简单的消能工、复杂的消能工。

20.船闸的防渗措施有哪些,渗透稳定计算所采用的方法有哪几种?什么是渗径系数法?
答:防渗措施,齿墙、铺盖、防渗墙、设置明沟、排水管排水。渗透稳定计算的方法,渗径系数法、阻力系数法、空间渗流计算法、三维点模拟试验法。渗径系数法,将船闸的地下防渗轮廓线,化

引为水平的计算轮廓线,然后绘制渗透压力图,从而可以求出相应段的渗透压力值,并进行地基的渗透稳定计算。

21.软基上闸室结构型式有哪些,各有什么特点,适用条件如何?重力式结构按断面型式分有哪两种、按建筑材料分有哪三种?衡重式闸室墙背后的后伸平台有什么作用?
答:闸室结构型式:重力式、悬臂式、扶壁式、板桩式、地下连续墙。特点和适用条件,重力式靠自身维持稳定,地基反力较大,且又承受水平力,只适用于较好的地基;悬臂式只传递水平推力,不传递弯矩和剪力,只适用于承载能力较低的地基,且闸室高度与闸室宽度之比大于0.5的情况;扶壁式依靠工作底板上的回填土重力和结构自重力来维持自身稳定;板桩式依靠板桩入土部分的嵌固作用,通过锚碇结构把一部分荷载传至后方土体中来维持其稳定,适用于较弱地基。重力式结构按断面型式分为梯形和衡重。

22.闸首结构的特点、型式及其影响布置的因素有哪些?
答:影响布置因素:闸门的型式、输水系统、有无帏墙。

23.闸首的计算包括哪些内容?闸首底板的计算步骤怎样?
答:稳定验算,整体抗滑、抗倾、抗浮、渗透稳定性和地基承载力;强度验算,边墩强度、底板强度、局部强度和限裂验算。步骤(1)闸首底板的纵向分段(2)不平衡剪力计算(3)横向荷载的分配(4)内力的调整。



25.渠化工程规划的原则是什么?
答:1综合利用水资源,是遵循渠化工程规划必须遵循的一条重要原则2统一航道标准的原则;3应遵循经济规律,减小因工程建设带来的副作用;4贯彻近期与远期结合的原则;5渠化工程规划不仅要考虑和平时期民用客货运输的需要,还要考虑战争时期军用船舶和军用物资运输的需要;6渠化工程规划应尽量采用先进的技术和科学的管理方法,使内河航运的运输能力、质量、效率及成本各个方面逐步实现现代化。

26.船闸输水系统应满足哪些基本要求?
答:船闸输水系统由进水口、阀门段、输水廊道、出水口、消能工和镇静段等组成,是完成闸室灌、泄水运行的主要设备。输水系统的设计主要应满足下列基本要求:1、闸室灌水和泄水时间满足船闸设计通过能力所规定的输水时间,2船舶在闸室及上下游引航道内具有良好的停泊条件,承受的系缆力小于规范允许值,3:输水系统各部位不应因水流冲刷和空蚀等造成破坏,4:结构简单,施工及维修方便,工程投资少。

27.渠化工程规划应该具备哪些基本资料?进行渠化工程规划时,首先要收集哪些方面的资料?
答:渠化工程的规划,应按照预可行性研究、工程可行性研究、初步

设计不同阶段的要求进行设计资料的收集。一、预可行性研究阶段(1.渠化河段的经济营运资料。2.渠化河段的航道资料。3.渠化河段的地质情况。4.地形资料。5.水文、泥沙气象资料。6其他资料。)二、工程可行性研究阶段(1.渠化河段的经济营运资料。2.地质资料。3.地形资料。4水文、泥沙气象资料。5.不同总体布置方案的通航建筑物、引航道回淤及口门通航水流条件,枢纽下游河床冲淤变化情况的模型试验资料。6.渠化河段内与淹没计算有关的不同频率洪水痕迹调查资料。8.地区交通和堤防资料,渠化河段环保现状及评价资料。9.与施工方案、施工组织有关的资料,工程单价和定额等资料。)三、初步设计阶段(1.地质资料。2.地形资料。3.复核、补充拟定坝址处的水位、流量、含沙量等资料。4.核实淹没补偿等资料。5核实渠化河段两岸的道路交通、供水及供电等资料。6.编制工程概算有关定额、地方材料及设备价格等资料。)

28.试述集中输水系统输水时闸室内波浪力产生的原理及大小变化过程?
答:波浪力是由于流入或流出闸室的流量随着时间而变化,水流由闸室一端向另一端推进,从而闸室内形成纵向长波,使闸室水面倾斜产生的作用力。在灌水初期,由于流量速度较大,闸室内水深较小,停靠船舶的闸室过水断面较小,水面形成较大的倾斜,波浪力是过闸船舶所承受的主要作用力,到中期,流入闸室的水流能力比较大,局部力转为主要作用力,波浪力慢慢减小。


29.当船闸的闸室为透水闸底时,整个船闸的渗流有何特点?(设船闸布置在坝轴线下游)
答:当闸室为透水闸底时,闸首和闸室均为独立的挡水建筑物,闸首渗流自上游经上闸首底板向闸室渗出,同时它也绕过闸首边墩向下游流动。就闸室而言,当闸室排空时,闸室墙后回填土中的地下水经过闸室墙底向闸室方向渗出。当闸室灌满水时,渗流则向闸室墙后回填土渗出,因此闸室墙下的渗流为双向渗流。随着船闸的灌水和泄水,作用在船闸的水头在很短时间内将由最大值将为零,然后又由零增长到最大值,从而渗流的方向也随着改变,就使得船闸的渗流具有不稳定的性质。

30.试述闸首底板纵向分段的原则。
答:分段原则是使各特征段的底板有大致相同的断面;各段内边墩的间距基本一致;作用在各段内的荷载沿纵向变化较小。

31.当岩层的顶面高程介于闸室底与闸墙顶高程时,闸室墙一般采用什么结构?
答:基岩顶面低于闸墙顶高程时,可采用混合式结构,即基岩以上采用重力式,基岩以下采用衬砌式结构,其构造分别按重力式和衬砌式确定。

32.闸室的有

效长度Lx是指什么?
答:是指船舶过闸时,闸室内可供船舶安全停泊的长度。

33.上游设计最高通航水位视船闸等级采用什么标准?
答:上游设计最高通航水位,可根据具体情况通过论证后确定,但不应低于船闸建设前航道的通航标准

34.在无粘性土中,渗流变形的主要形式是什么?
答:主要形式是流土和管涌两种。

35.简述船舶双向过闸的作业程序。
答:当上行船舶要通过船闸时,首先由下游输水设备将闸室的水位泄放到与下游水位齐平,然后开启下闸首闸门,船舶驶入闸室,随即关闭下闸首闸门,由上游输水设备向闸室充水,待水面与上游水位齐平后,开启上闸室闸门,船舶驶离闸室。该过程即为船舶完成一次单向过闸过程,此时,若再上游有船舶等待过闸,则待上行船舶驶出闸室后,即可驶入闸室,然后关闭上闸首闸门,由下游输水设备向下游泄水,待闸室水位与下游水位齐平后,开启下闸首闸门,船舶即可驶出闸室进入下游引航道。这样完成了船舶双向过闸的全程。

36.“反滤层的作用主要是防止渗流变形,通常设置在渗流逸出处。”是否正确?为什么?
答:正确,主要作用是增加地基的抗渗能力和防止产生渗透变形,防止土壤颗粒被渗流带走,通常设在渗流逸出处。

37.土基上一般的坞式闸室墙的土压力按什么土压力计算?
答:静止土压力计算。

38.为了减少单船过闸时间,提高船闸通过能力,并节省过闸用水量,常采用什么船闸型式?
答:具有中间闸首的船闸。

39.作用于非岩基上的一般坞式闸室墙上的土压力一般采用什么土压力计算?
答:静止土压力计算。

24、闸室墙后排水暗管出口高程,一般高于下游最低通航水位多少?
答:
25、当通过船闸的货运量两个方向相差较大时,引航道的平面布置一般采用什么型式?
答:不对称型引航道。

26、闸首底板主要进行哪些方面的验算?
答:主要是不平衡剪力计算,横向荷载的分配计算,内力的调整验算。

28、确定船闸下闸首墙顶高程主要取决于什么水位?
答:取决于枢纽工程建筑物挡水前缘的顶部高程。

29、为什么要复核输水阀门后的水力条件?复核包括哪些内容?可采取什么措施改善阀门后水力条件?
答:因为对于开敞式阀门,有足够的空气从输水阀门的门井进入廊道中,可能发生阀门远趋式水跃,这样水跃对于输水阀门和廊道都是不利的,因为相当长的一段廊道内流速过大,水跃的位置不稳定,容易碰撞阀门而引起阀门的振动。对于密封式阀门,阀门局部开启是,会因水流收缩产生压力下降,并可能产生负压,就会出现空蚀现象,所以

要复核水阀门后的水力条件。 复核内容包括对阀门不同开度情况进行复核。 改善条件:增大廊道中的单宽流量,减小阀门后水流充分扩散处的廊道高度,增大阀门后水流收缩断面处廊道顶部的压力水头。

30、在船闸灌水时,过闸船舶主要受到哪几种水流作用力?以集中输水系统为例简述这几种力产生的原因。
答:有流速力、波浪力、局部力等几种水流作用力。流速力:水流的纵向流动对过闸或停靠船舶产生的作用力。 波浪力:由于流入或流出闸室的流量随着时间变化,水流有闸室一端向另一端推进,从而在闸室内形成纵向长波,使闸室水面倾斜产生的作用力。
局部力:水流在运动中由于流速的分布和扩散的不均匀,造成水流旋转、紊动,对船舶造成的冲击力。

31、整体式闸室地基计算的主要内容是什么?
答:由于底板不透水,故应验算抗浮稳定性;对于地基有倾斜的软弱层面,或由于结构受力不对称,应验算其侧向抗滑稳定性。在计算整体式闸室的闸墙我是,底板简化会地基梁问题进行计算,确定地基梁与地基间接触压力 的分布,从而求得地基梁的内力。

32、船闸在闸室内无水检修时的受力特点是什么?
答:特点是指向闸室方向的水平力较大,对于透水闸底的闸室,其渗透压力较大。

34、根据渠化水头的大小,河流渠化可分为哪些?
答:分为高坝渠化和低坝渠化。

36、引航道直线段是由哪几段组成?
答:引航道一般由导航段、调顺段、停泊段、过渡段、制动段组成。前三段一般要求为直线段,后两段可根据地形灵活布置。

37、“船闸检修时可能的最不利组合是:将闸室内的水完全抽空,墙后地下水位为该情况下可能出现的最低地下水位,此时主要考虑土压力、自重、水压力、扬压力、系缆力的作用。” 是否正确?为什么?
答:不完全正确,应该把系缆力改成闸面活荷载。因为这种计算情况的特点是指向闸室方向的水平力较大,对于透水闸底的闸室,其渗透压力较大。

38、“复核船闸输水廊道阀门后的水力现象,通常是对于密封式阀门后核算其是否发生远驱式水跃,以此来评价此种输水廊道工作状态的优劣。” 是否正确?为什么?
答:不准确,因为密封式阀门产生的是空蚀现象,而远趋式水跃是针对开敞式阀门而言,当有足够的空气从输水阀门的门井进入廊道时,阀门后的水流收缩断面上的压力会下降,但不可能产生很大的负压,而可能在阀门后产生远趋式水跃,这对输水阀门和廊道都是不利的,因此判断输水廊道工作状态的优劣,可以核算它是否产生远趋式水跃。

39、对于开敞式阀门和密封

式阀门,分别需进行哪方面的输水阀门后廊道内的水力条件校核?
答:开敞式阀门需核算输水阀门后是否具有产生远趋式水跃的条件。密封式阀门只需核算阀门后水流收缩断面处廊道顶部的压力。

40、无廊道输水系统最常用的是哪三种型式?
答:分为三角闸门门缝输水,平面闸门门下输水,弧形闸门门下输水。

41、在闸坝并列布置方式中,按船闸和坝轴线的相对位置可分为哪些布置方式?
答:按船闸闸室与坝轴线相对位置,可分为船闸伸向坝轴线上游和坝轴线下游两种。

42、在建设现代化的内河航道网中,通常采用哪些工程措施来改善天然河道的航行条件?
答: 通常采用航道整治、疏浚和渠化工程来改善河道的航行条件。

43、船闸输水系统有哪些类型?
答:集中输水系统和分散输水系统

44、闸室结构沉降计算的目的是什么?
答:目的是计算地基沉降量和沉降差,防止沉降量过多而引起危害,并为确定闸室墙顶高程及止水构造和某些结构构造提供设计依据。

46、“闸首结构由于在纵向有刚度较大的边墩存在,因此闸首底板纵向强度的验算是主要的。”是否正确?
答:错,由于纵向有刚度较大的边墩存在,闸首底板纵向变形很小,因此闸首底板计算以横向为主。

51、什么是不平衡剪力?
答:闸首底板在整体工作时,作用在其上的垂直力与地基反力是平衡的。闸首底板划分为几个特征后,对每一特征段,考虑了相邻段的作用后,其作用在各段的垂直力与地基反力也应该是平衡的,因此相邻段分隔的截面上必然产生剪力以使各段保持平衡,该剪力被陈伟不平衡剪力。

52.渠化枢纽的建筑物主要包括哪些建筑物?渠化枢纽一般由哪些建筑物组成?
答:渠化枢纽一般由挡水建筑物、泄水建筑物、通航建筑物、水电站、坝岸连接及护岸建筑物组成。

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