2023年度全国注册土木工程师(水利水电工程)执业资格考试水工结构专业案例试卷(下午).docx

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1、2023 年度全国注册土木工程师水利水电工程执业资格考试水工构造专业案例试卷下午14. 某抽水蓄能电站总装机容量为1000MW，上池总库容为3200万m3，选定坝型为粘土斜墙坝，斜墙靠近上游，最大坝高50m。斜墙下游承受粗砂填筑，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。1. 粗砂的填筑标准应以以下选项中的哪一项为设计把握标准？A压实度B相对密度C孔隙率D孔隙比答案： B主要解答过程：2. 依据使用功能的要求，在上池拦河坝左坝头坝下埋有一根混凝土涵管，涵管本身设置有永久伸缩缝和沉降缝，缝中设有止水。为防止因止水破坏使斜墙下游粗砂段发生渗透变

2、形，需在接缝处设置反滤层。以以下图为粗砂级配曲线， 请按反滤设计原则选取第一层自然反滤料的D15值。以下哪一选项最接近D15-的计算值？AD15=1312 mmBD15=1211 mmCD15=1110 mmDD15=97 mm答案： D主要解答过程：不均匀系数Cu=d60/d10= 0.8/0.14=5.7碾压式土石坝设计标准SL274-2023附录B.0.4，被保护土为非粘性土， 且不均匀系数Cu10 可灌注水泥粘土浆。由坝基 砂砾石级配曲线可知： D15=1.0mm，故d8545度时取45度，水电标准60度时取60度；明确取: K=1.1D Kw H/rCos45,D 1.1*10*40

3、/25* Cos45,D 24.9m岩体掩盖厚度再加上山坡岩体上掩盖层厚20米，近似为45m，答B,C为正确。13. 假设导流洞为7m9m宽高的矩形断面，平均底高程为 830m，工程后期将导流洞改建为泄洪洞 (水库最高蓄水位890m)，承受混凝土封堵，以下选项中哪一个选项满足标准对封堵体设计的要求？（A） 封堵体长度为3.7m，顶部回填灌浆，接触灌浆,封堵体周边岩体进展固结灌浆（B） 封堵体长度为3.0m，顶部回填灌浆，接触灌浆,封堵体周边岩体进展固结灌浆（C） 封堵体长度为4.5m，顶部回填灌浆,封堵体周边岩体进展固结灌浆（D） 封堵体长度为5.5m，接触灌浆，封堵体周边岩体进展固结灌浆答案

4、： A主要解答过程：水工隧洞设计标准SL279-20236.8.3, 6.8.5, 及9.1.9。水利水电工程专业案例水工构造与工程地质篇P272四50及P274 六、一3按6.8.3条6.8.3公式 L=P/A计算封堵体长度P封堵体迎水面承受总水压力，MN；容许剪应力取0.20.3MPa； A封堵体剪切面周长，m。89m-830m-4.5m=55.5m P=0.555MN/m27m9m=34.97MN A=7+92=32mL=34.97MN/32m(0.2-0.3)MN/m2 =5.46m3.64mA，C，D封堵长度均满足标准要求。A，C，D选项的封堵长度均满足标准要求，相当于2.53的安全

5、系数。按标准6.8.5条强制性条文，封堵体必需进展回填灌浆，并按9.1节规定的内容进展，不仅顶部进展回填灌浆，还应留意封堵体与原衬砌砼间，由于砼干缩等各种缘由造成的缝隙，因此对四周进展接触灌浆，由于围岩为千枚岩岩体，节理构造密集，封堵蓄水后，在50多米水头作用下，导流洞衬砌与岩体间的缝隙，而这些缝隙在导流期间显不出问题，会产生并增加缝隙渗漏量，进而导致围岩渗透破坏，造成封堵承载力下降。为保证封堵体正常工作和安全，应对围岩进展固结灌浆； (A)方案是最牢靠安全的封堵方案。1415. 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2500 m3/s，相应

6、闸上、闸下水位分别为2.0m和1.7m， 闸前行进流速为1.2m/s。14. 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？A1600m3/sB2400m3/sC3200m3/sD3600m3/s 答案： B主要解答过程:过流力气计算公式Q = mes3B2g H 2n0V 21.220= 0.072g2gH= H +0a V 202g= 8 + 0.07 = 8.07h =7.7s由 h /h =7.7/8.07=0.95 查标准得宽顶堰的漂移系数s=0.66，总过s0n流宽度B=100m将 m、d n、B、H0 代入公式2gQ = 0.385 0.95

7、0.66 100 8.071.5 =2452m3/s15. 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？A2.0mB2.8mC3.0mD3.8m答案： C主要解答过程：由设计过闸流量2500 m3/s，查得水闸工程为等2级建筑物由闸的级别查标准表4.2.4得正常蓄水为条件下安全超高为0.5m，泄水设计洪水位安全超高为1.0m。计算蓄水位时闸顶高程为正常蓄水位+风浪计算高度+蓄水位安全超高，计算结果值为2.8m，计算过设计洪水时，闸顶高程为上游设计洪水位+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。16. 有一河口防潮闸，其功能是泄洪、排涝、挡潮

8、并防止海潮带沙淤积闸上游河道。该闸设计泄洪流量4640m3 /s，相应上游水位3.0m，下游水位2.75m； 校核行洪流量5800 m3 /s，相应闸上水位3.50m，闸下水位3.20m；闸上正常蓄水位为2.0m，相应闸下游水位-2.0m；闸下正常防潮位为3.8m，对应闸上蓄水位为-2.0m。以下哪一选项是防潮闸抗滑稳定的把握工况？A校核泄洪工况B正常蓄水工况C正常挡潮工况D设计泄洪工况答案： C主要解答过程：.防潮闸过设计或过校核洪水时，过闸水头差较小，分别为0.25m和0.30m,不是抗滑稳定把握工况，比较正常蓄水和正常挡潮工况，挡潮水头差大，为抗滑稳定把握工况。1718. 某水闸建在岩基

9、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。17. 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，以下哪个选项最接近单联闸底板的总垂直力值？A85500kNB82500kNC72500kND65500kN 答案： B主要解答过程：1点的渗透压力为80KN80 21 = 54.19 54.22点的渗透压力 31KN80 20 = 51.61 51.63点

10、的渗透压力 31KN4点的渗透压力为0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12 20 51.61 25 = 12903KN浮托力 40 20 25 = 20230KN合计上浮力为32903 KNG115000-3290382097 KN18. 以下哪个选项最接近单联闸室总水平推力值？A13750kNB12250kNC13670kND14250kN 答案： A主要解答过程：止水带下的水压力H 54.20-h=54.2-100.5=49.2 KN0(1) 上游止水以上水压力H1=H1 10 10.52 25 = 13

11、781.3KN12(2) 上游止水以下水压力H2H = (49.2 + 54.2) 0.5 1 25 + (54.2 + 51.6) 1.0 1 25KN222= 646.25 + 1322.5 = 1968.75KN3下游向上游的水压力=11H2 10 42 25 = 2023KNH13781.3+1968.75-202313750.1KN1920. 2023 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

12、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。19. 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58m的泥质白云岩、页岩互层构成的相对隔水层。当坝基帷幕承受两排孔时，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，满足标准规定要求，以下选项中哪一项为哪一项这一规定的主要依据？A基岩透水率沿深度减小B节约工程量C渗透比降降低D减小钻孔施工难度答案： C主要解答过程：20. 本工程副厂房位于中等坚实的土基上，建基面为水平面，

13、依据地基勘察资料，选定地基土的允许承载力为0.3Mpa。经计算，根本组合时，副厂房基底最小应力为0.17MPa，副厂房基底最大应力不超过以下选项中的哪一项？A0.36MPaB0.34MPaC0.32MPaD0.30MPa 答案： B主要解答过程：21. 某电站厂房尾水管简图见图a，其中垂直水流向尾水管A-A横剖面见图b。假设A-A 剖面处顶板的外荷载为400kN/m，根底扬压力图形见图a，混凝土重度以25kN/m3计，则A-A 剖面上总的不平衡剪力最接近以下选项中的哪一项？A980kNB950kNC930kND900kN 答案： C主要解答过程：顶板的外荷载q1=400kN/m自重q2=(25

14、*14-2*7*4)*25/25=294 kN/m 根底扬压力q3=(5+10*2/3)*10=116.7 kN/m地基反力q4=(751.7-338.9)*2/3+338.9=614.1 kN/m顶板的外荷载q1+自重q2=694 kN/m根底扬压力q3+地基反力q4=730.8 kN/m 总的不平衡剪力Q=(730.8-694)*25=920 kN22. 某工程电站地下厂房深埋于地下400m左右，地处高地应力区。厂房开挖长宽高=160m33.5m55m，断面外形为“卵形”。洞室四周岩石主要为硅质砂岩和角砾岩，岩体坚硬，岩体内发育有走向NW75、倾向NE85 和走向NW5、倾向NE85两组节

15、理构造面，其中前者较后者发育。现场地应力监测说明，岩体初始最大主应力方向为NW45。以下选项中，不正确的选项是哪一项？（A） 该厂房纵轴线布置，有利于厂房侧壁岩体稳定（B） 该厂房纵轴线布置，对厂房端部岩体边壁稳定不利（C） 厂房纵轴线与最大主应力的夹角 10，比较留意围岩初始应力对厂房构造的影响（D） 厂房纵轴线布置没有留意兼顾两组节理构造面对厂房侧壁岩体稳定的影响方面答案： D主要解答过程：水电站厂房设计标准SL2662023 条文 5.1.3专业案例，水工构造第六章第一节，P384地下厂房主洞室纵轴线走向，宜与围岩的主要构造弱面(断层、节理、裂隙、层面等)呈较大夹角。同时，应留意次要构造面对洞室稳定的不利影响。在高地应力地区，洞室纵轴线走向与最大主应力水平投影方向的夹角宜承受较小夹角15030，以有利于边墙稳定。23. 以以下图是某工程电站地下厂房所在位置的节理玫瑰图，现依据该玫瑰图拟定了四条厂房纵轴线，以下选项中应优先承受哪一项？A轴线方向1B轴线方向2C轴线方向3D轴线方向4 答案： C主要解答过程：水电站厂房设计标准SL2662023 条文 5.1.3专业案例，水工构造第六章第一节，P384地下厂房洞室纵轴线走向，宜与围岩的主要构造弱面(断层、节理、裂隙、层面等)呈较大夹角。同时，应留意次要构造面对洞室稳定的不利影响。