水利水电专业案例真题精选2

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1 单选题 1分

2003年年底竣工的某河床式电站位于多沙河流上，总装机容量450MW。电站坝段坝高42m，坝基底宽75m，建基面高程860m，上游设计洪水位896.5m，下游设计洪水位865.0m，坝前淤沙高程866.0m，清水重度10kN/m3，淤沙饱和重度22kN/m3，内摩擦角10度。灌浆帷幕和主排水孔设在坝体上游灌浆排水廊道内，帷幕中心线在建基面处距上游坝踵5.0m，主排水孔距帷幕中心线2.0m。

本工程副厂房位于中等坚实的土基上，建基面为水平面，根据地基勘察资料，选定地基土的允许承载力为0.3MPa。经计算，基本组合时，副厂房基底最小应力为0.17MPa，副厂房基底最大应力不超过下列选项中的哪一项（　　）

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正确答案：B

本题解析：

根据《水土保持工程设计规范》（GB 51018—2014）第5.4.3条第1款规定，基底应力计算应满足下列要求：①土质地基及软质岩石地基在各种计算情况下，平均基底应力不应大于地基允许承载力，最大基底应力不应大于地基允许承载力的1.2倍；基底应力的最大值和最小值之比不应大于表5.4.3-1（如题解表）规定的允许值；②硬质岩石地基在各种计算情况下，最大基底应力不应大于地基允许承载力；除施工期和地震情况外，基底应力不应出现拉应力；在施工期和地震情况下，基底拉应力不应大于100kPa。

因此副厂房基底最大应力为0.3×1.2＝0.36MPa与0.17×2＝0.34MP中的最小值，即0.34MP。

题解表　基底应力最大值与最小值之比的允许值

注：地震区基底应力最大值与最小值之比的允许值可按表列数值适当增大

2 单选题 1分

2003年年底竣工的某河床式电站位于多沙河流上，总装机容量450MW。电站坝段坝高42m，坝基底宽75m，建基面高程860m，上游设计洪水位896.5m，下游设计洪水位865.0m，坝前淤沙高程866.0m，清水重度10kN/m3，淤沙饱和重度22kN/m3，内摩擦角10度。灌浆帷幕和主排水孔设在坝体上游灌浆排水廊道内，帷幕中心线在建基面处距上游坝踵5.0m，主排水孔距帷幕中心线2.0m。

本工程坝基为中等透水的奥陶纪灰岩，裂隙发育，有多层泥化夹层，下部有一层厚约5～8m的泥质白云岩、页岩互层构成的相对隔水层。当坝基帷幕采用两排孔时，其中一排孔进入相对隔水层3.0m，满足设计深度要求。另一排帷幕孔孔深取设计深度的1/2，满足规范规定要求，下列选项中哪一项是这一规定的主要依据（　　）

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正确答案：C

本题解析：

帷幕灌浆是防渗工程的一种重要型式，它的作用介于延长渗径减小渗透比降和截断渗透水流两者之间，主要用于基岩地区建筑物的防渗。《混凝土面板堆石坝设计规范》（DL/T5016—T011）第10.2.2条规定，帷幕灌浆孔的布置一般为1排，1、2级坝及高坝的帷幕深度可按深入岩体透水率为3Lu～5Lu区域内5m，其他坝为5Lu～10Lu区域内5m，或按1/3～1/2坝高确定，并进行两岸坝肩的渗流控制。在复杂的水文地质条件下或相对不透水层埋藏较深时，防渗帷幕宜结合类似工程经验和计算分析进行设计。

3 单选题 1分

某水闸建在岩基上，共8孔，每孔净宽10m，两孔一联浮筏式，每联底宽25m，闸室顺水流长20m，闸前钢筋混凝土铺盖长10m，厚1.0m，止水设在板厚中间。闸室底板顶高程0.00m，厚2.0m，上游水位10.0m，下游水位2.0m。

题图　岩基上的某水闸剖面图

下列哪个选项最接近单联闸室总水平推力值（　　）

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正确答案：A

本题解析：

题解图2　水压力分布示意图止水带下的水压力：H0＝54.20－γh＝54.2－10×0.5＝49.2kN。

上游止水以上水压力：

上游止水以下水压力：

下游向上游的水压力：

∑H＝13781.3＋1968.75－2000＝13750.1kN。

4 单选题 1分

某水闸建在岩基上，共8孔，每孔净宽10m，两孔一联浮筏式，每联底宽25m，闸室顺水流长20m，闸前钢筋混凝土铺盖长10m，厚1.0m，止水设在板厚中间。闸室底板顶高程0.00m，厚2.0m，上游水位10.0m，下游水位2.0m。

题图　岩基上的某水闸剖面图

渗透压力按直线分布法计算，闸底板－2.0m高程以上每联闸室垂直荷载总重115000kN，不计风浪、泥沙压力，下列哪个选项最接近单联闸底板的总垂直力值（　　）

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正确答案：B

本题解析：

题解图1　直线分布法示意图1点的渗透压力为80kN。

2点的渗透压力：

3点的渗透压力：

4点的渗透压力为0。

已知作用在闸底板－2.0m高程以上的垂直荷载为115000kN，首先用直线分布法计算作用在底板上的垂直向上的力：

渗透压力：

浮托力＝40×20×25＝20000kN。

合计上浮力为32903kN。

∑G＝115000－32903＝82097kN。

5 单选题 1分

某泄洪闸共10孔，每孔净宽10m，闸底板高程为－6.0m。正常蓄水位为1.5m，设计流量为2500m3/s，相应闸上、闸下水位分别为2.0m和1.7m，闸前行进流速为1.2m/s。

当计算的风浪高为0.8m时，下面哪一选项最接近计算的闸顶高程（　　）

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正确答案：C

本题解析：

某泄洪闸共10孔，每孔净宽10m，闸底板高程为－6.0m。正常蓄水位为1.5m，设计流量为2500m3/s，相应闸上、闸下水位分别为2.0m和1.7m，闸前行进流速为1.2m/s。

计过闸流量2500m3/s，查得水闸工程为Ⅱ等，其主要永久建筑物为2级建筑物。查题解表得正常蓄水位条件下安全超高为0.5m，泄水时设计洪水位安全超高为1.0m。计算蓄水位时，闸顶高程＝正常蓄水位＋风浪计算高度＋蓄水位安全超高，计算结果值为2.8m；计算过设计洪水位时，闸顶高程＝上游设计洪水位＋相应的安全超高，计算结果值为3.0m。以上两者取高值，确定闸顶高程为3.0m。

6 单选题 1分

某泄洪闸共10孔，每孔净宽10m，闸底板高程为－6.0m。正常蓄水位为1.5m，设计流量为2500m3/s，相应闸上、闸下水位分别为2.0m和1.7m，闸前行进流速为1.2m/s。

当流量系数为0.385时，侧收缩系数为0.95，下面哪一选项最接近计算的过流量值（　　）

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正确答案：B

本题解析：

过流能力计算公式为：。式中，B为闸孔总净宽，为100m；Q为过闸流量，m3/s；H0为计入行近流速水头的堰上水深，；g为重力加速度，取9.81m/s2；ε为堰流侧收缩系数，为0.95；σn为堰流淹没系数，宽顶堰为0.66；m为堰流流量系数，为0.385。将m、ε、σn、B、H0代入公式得：

7 单选题 1分

某混凝土面板堆石坝建于弱风化的花岗岩上，最大坝高150m，主堆石区为花岗岩块石。

本工程下列观测项目中哪一项是可以不设的（　　）

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正确答案：C

本题解析：

根据《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL 228—2013）第11.0.5条规定，1级、2级坝及100m以上高坝应设置下列监测项目，其他的坝可适当简化：①坝面垂直位移和水平位移；②坝体内部垂直位移、顺河向水平位移和坝轴向水平位移；③接缝位移；④面板变形、应变；⑤如果坝基有覆盖层时，应设置坝基覆盖层的沉降监测项目；⑥渗流量。

8 单选题 1分

某混凝土面板堆石坝建于弱风化的花岗岩上，最大坝高150m，主堆石区为花岗岩块石。

高坝垫层料采用连续级配，粒径符合规范要求，压实后具有内部渗透稳定性、低压缩性、高抗剪强度，并有良好的施工特性，与早期的均匀级配相比具有更多优点，以下选项中哪一选项不是采用连续级配垫层料的主要理由（　　）

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正确答案：B

本题解析：

根据《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL 228—2013）第4.1.9条规定，垫层料应具有连续级配，最大粒径为80～100mm，粒径小于5mm的颗粒含量宜为35%～55%，小于0.075mm的颗粒含量宜为4%～8%.压实后应具有内部渗透稳定性、低压缩性、高抗剪强度，并具有良好的施工特性。垫层料可采用经筛选加工的砂砾石、人工砂石料或其掺配料。人工砂石料应采用坚硬和抗风化能力强的岩石加工。在严寒和寒冷地区或抽水蓄能电站，垫层料应满足排水性能的要求

9 单选题 1分

某抽水蓄能电站总装机容量为1000MW，上池总库容为3200万m3，选定坝型为黏土斜墙坝，斜墙靠近上游，最大坝高50m。斜墙下游采用粗砂填筑，坝基为连续级配砂砾石，厚度约25m，为中等透水地基。砂砾石下部为弱风化花岗片麻岩，为微透水岩体。

当上池水位从正常蓄水位降落至死水位时，上游坝坡采用计及条块间作用力的计算方法时，其坝坡抗滑稳定的安全系数应不小于多少（　　）

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正确答案：C

本题解析：

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2017）第3.0.1条规定，水利水电工程的等别，应根据其工程规模、效益和在经济社会中的重要性，按表3.0.1确定（见题解表1）。第4.2.1条规定，水库及水电站工程的永久性水工建筑物级别，应根据其所在工程的等别和永久性水工建筑物的重要性，按表4.2.1（见题解表2）确定。本题中，电站总装机容量为1000MW，为大型工程，工程类别为II级，主要建筑物为2级。

题解表1　水利水电工程分等指标

题解表2　永久性水工建筑物级别

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL 274—2001）第1.0.5条规定，土石坝设计条件应根据所处的工作状况和作用力的性质分为：①正常运用条件：水库水位处于正常蓄水位和设计洪水位与死水位之间的各种水位的稳定渗流期；水库水位在上述范围内经常性的正常降落；抽水蓄能电站的水库水位的经常性变化和降落。②非常运用条件Ⅰ：施工期；校核洪水位有可能形成稳定渗流的情况；水库水位的非常降落，如自校核洪水位降落、降落至死水位以下，以及大流量快速泄空等。③非常运用条件Ⅱ：正常运用条件遇地震。第8.3.10～8.3.12条规定，采用计及条块间作用力的计算方法时，坝坡抗滑稳定的安全系数，应不小于表8.3.10（见题解表3）规定的数值。

题解表3　坝坡抗滑稳定最小安全系数

本题中，水位从正常蓄水位降落至死水位属经常性的正常降落，为正常运行条件。2级建筑物正常运行条件稳定最小安全系数不小于1.34。

10 单选题 1分

某抽水蓄能电站总装机容量为1000MW，上池总库容为3200万m3，选定坝型为黏土斜墙坝，斜墙靠近上游，最大坝高50m。斜墙下游采用粗砂填筑，坝基为连续级配砂砾石，厚度约25m，为中等透水地基。砂砾石下部为弱风化花岗片麻岩，为微透水岩体。

根据已知的坝基砂砾石级配曲线，如图所示。计算满足可灌比的水泥黏土浆浆液材料的d85粒径。计算的d85最接近以下的哪一个值（　　）

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正确答案：D

本题解析：

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL 274—2001）第6.2.9条规定，在砂砾石坝基内建造灌浆帷幕前，宜先按可灌比（M）判别其可灌性：M＞15可灌注水泥浆；M＞10可灌注水泥黏土浆。可灌比应通过室内及现场试验最终确定。可灌比M可按下式计算：M＝D15/d85。式中，D15为受灌地层中小于该粒径的土重占总土重的15%，mm；d85为灌注材料中小于该粒径的土重占总土重的85%，mm。

本题中，M＞10可灌注水泥黏土浆。由坝基砂砾石级配曲线可知：D15＝1.0mm，故d85＜1/10＝0.1mm。