水工建筑物习题

水工建筑物习题集

班级：姓名：

学号：

11 级水工三班

文一杰

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湖 南 水 利 水 电 职

编 写 人：丁 琼

2013年2月15日

目 录

第一部分 各章节练习................................................ 3

第1章 绪 论 ................................................. 3 第2章 岩 基 上 的 重 力 坝 ................................... 4 第3章 拱 坝 ................................................. 6 第4章 土 石 坝 ............................................. 7 第5章 河 岸 溢 洪 道 ........................................ 13 第6章 水 工 隧 洞 ........................................... 15 第7章 过 坝 建 筑 物 ........................................ 17 第8章 水 闸 ................................................ 17 第9章 渠 系 建 筑 物 ........................................ 19 第10章 水 利 枢 纽 布 置 ..................................... 18 第二部分 综合练习................................................ 20

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第一部分 各章节练习 第1章 绪 论

1-1 填空题

1.地球上总水量的______％是海洋中的咸水,人类能够利用的只是江河湖泊及地下水的一部分,仅占地球总水量的_______％.

2.水工建筑物按功能可以分为_______、_______、_______、_______、_______、_______、等几类建筑物。

3.为了将工程安全和工程造价合理地统一起来，首先应对水利枢纽分________,然后对枢纽中的建筑物分_________。 1-2选择题

1.下列_______指标是确定水利枢纽等别的依据。 A.水库兴利库容 B.坝高

C.总库容 D.挡水建筑物类型 E.水电站的装机容量

F.水电站年发电量

G. 设计灌溉面积 H.保护农田面积 I. 设计城镇及工矿区

2.各类坝属于哪类水工建筑物_______。

A.取水建筑物 B.挡水建筑物 C.泄水建筑物 D.专水建筑物 1-3思考题

1.我国古今水利建设成就有哪些？

2.我国水资源的特点是什么？开发程度如何？

3.什么是水利枢纽？什么是水工建筑物？与土木工程其他建筑物相比，水工建筑物有些什么特点？

4.拟建高50m的土石坝，形成总库容2.0亿m3、装机容量9.0万kW、灌溉面积20万亩的水电枢纽工程。试问该水利枢纽工程属几等？各主要、次要、临时建筑物属几级？

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第2章 岩 基 上 的 重 力 坝

2-1 填空题

1.重力坝主要依靠_______产生的_______来满足坝体稳定要求。 2.重力坝按其结构形式分类，可分为_______、_______、和_______。 3.扬压力是由上、下游水位产生的_______和下游水深产生的_______两部分组成。

4.地震基本烈度是指该地区今后_______期限内,可能遭遇超越概率为_______的地震烈度。

5.抗滑稳定分析的目的是核算坝体沿_______或沿_______抗滑稳定的安全性能。 6.溢流重力坝挑流消能的设计内容,包括_______、_______、_______、_______、_______等。

7.因为作用于重力坝上游面的水压力呈_______分布,所以重力坝的基本剖面是_______形。

8．溢流坝的消能形式有_______消能、_______消能、_______消能及消能。 9.重力坝地基处理主要包含两个方面的工作；一是_______，二是_______。 10.碾压混凝土重力坝用_______含量比较低的超干硬性混泥土，经_______而成的混凝土坝。

2-2选择题

1.坝底扬压力等于_______。

A.浮托力与压力之和 B.浮托力与渗透压力之和 C.浮托力与扬压力之和 D.渗透压力与坝体扬压力之和 2.重力坝的基本剖面为_______。

A.梯形 B.三角形 C.矩形 D.正方形 3.下面关于坝体应力的几种说法正确的是_______。

A.正常运用期，坝基面的最大铅直正应力小于坝基容许压应力。 B. 正常运用期，坝基面的最大铅直正应力大于坝基容许压应力。

4

C.坝体内绝对不容许出现拉应力 D.以上说法都不对

4.采用以下措施主要用来降低重力坝坝基的扬压力_______。

A.开挖与清理 B.固结灌浆 C.帷幕灌浆 D.混凝土齿墙 5.SL 319-2005《混凝土重力坝设计规范》推荐使用官厅公式计算坝前浪压力，在校核洪水位时，该公式的风速V宜采用相应洪水期多年平均最大风速的_______。

A.1.0倍 B.1.5倍 C.2.0倍 D.2.5倍 6.混凝土坝防渗帷幕后设置排水孔幕后的目的是降低_______。 A.渗透压力 B.浮托力 C.扬压力 D.静水压力 7.溢流坝段的堰面曲线，当采用开敞式溢流孔时可采用_______。 A.抛物线 B.幂曲线 C.椭圆曲线 D.圆弧曲线 8.重力坝在水位变化范围内表面混凝土其控制因素主要是_______。 A.抗冻性能 B.防渗要求 C.强度要求 D.抗冲刷要求

9.当重力坝与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数较大时，坝体剖面尺寸一般由_______控制。

A.控制条件 B.强度条件 C.工程造价 D.施工条件 10.溢流坝上不设闸门时，其堰顶高程与_______齐平。 A.校核洪水位 B.设计洪水位 C.正常蓄水位 D.死水位

2-3思考题

1.重力坝的工作原理和工作特点是什么？为什么说重力坝的材料强度不能充分发挥？

2.重力坝的基本断面是什么？ 3.重力坝如何分类的？ 4.重力坝的主要荷载有哪些？ 5.什么叫扬压力、渗透压力、浮托力？

6.什么叫基本组合？什么叫特殊组合？各有哪些组合方式？ 7.简述重力坝的设计过程。

8.稳定计算的方法有哪些？各有哪些特点？

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9.提高重力坝抗滑稳定的工作措施有哪些？ 10.重力坝应力分析的方法有哪些？各有何特点？

11.材料力学计算坝体应力的基本假定是什么？主要计算内容是什么？ 12.非溢流坝剖面设计的原则是什么？什么叫基本剖面、实用剖面？ 13.溢流坝的剖面有哪些组成？各有何要求？

14.溢流重力坝的消能常用的有哪几种？各自优、缺点及适用范围是什么？ 15.坝体为什么要分区？

16.重力坝内设置廊道系统作用是什么？不同用途的廊道设置部位和尺寸范围是什么？

17.什么叫坝段？坝体为什么要进行分缝？ 18.什么叫固结灌浆、帷幕灌浆？各有何作用？ 19.重力坝地基处理的措施有哪些？

20.其他形式的重力坝有哪些？各有何特点？

第3章 拱 坝

3-1填空题

1.温升对_______不利；温降对_______不利。

2.拱坝的应力分析方法有_______、_______、_______、_______和_______等。 3.拱坝坝体任意点有6个变位，其中3个为线变位，3个为角变位。拱冠梁法考虑了其中的_______调整。 3-2选择题

1.在V形接近V形河谷中，多采用_______。

A.等半径拱坝 B.变半径、变中心角拱坝 C.等中心角拱坝 D.双曲拱坝

2. _______泄洪方式，其溢流面曲线有溢流坝顶和紧接其后的泄槽组成。 A．自由跌落式 B.鼻坎挑流式 C.滑雪道式 D.坝身泄水孔 3.拱坝应力计算的拱坝冠梁法仅需满足_______变位协调。 A.径向 B.切向 C.温度荷载 D.浪压力 4.与重力坝相比，_______荷载上升为主要荷载。

6

A.扬压力 B.自重 C.温度荷载 D.浪压力

5.拱坝非溢流坝段坝顶宽度应根据剖面设计，满足运行、交通要求确定，不宜小于_______。

A.3 m B.4m C.5m D.6m

6.设计拱坝悬臂梁断面时，在满足施工期自重拉应力控制标准及坝表孔布置的要求下，可选取较大的下游面倒悬度（水平比垂直）。悬臂梁上游面的倒悬度不宜大于_______。

A.0.3：1 B.0.2：1 C.0.4：1 D.0.5：1

7.拱坝体型设计要求拱圈内弧与该高程可利用岩体等高线间的夹角宜大于或等于_______。

A.10。 B.20。 C.30。 D.45。

3-3思考题

1.拱坝具有哪些特点？

2.拱坝对坝址地形条件和地质条件的要求是什么？ 3.拱坝设计荷载和重力坝设计荷载特点有何区别？为什么？ 4.拱圈中心角如何确定？

5.对拱坝布置有何要求？拱坝布置的步骤是什么？ 6.拱坝为什么稍低于年平均温度时进行封拱？ 7.纯拱法进行应力分析的原理是什么？ 8.拱坝梁的基本原理是什么？ 9.拱坝坝肩岩体滑动面型式有哪几种？

10.坝肩岩体稳定分析的方法有哪几种？适用条件如何？ 11.改善坝肩岩体稳定的措施有哪些？

12.拱坝坝身泄流方式有拿几种？各自的优缺点是什么？ 13.拱坝过坝水流如何消能？

14.拱坝坝体为什么分缝？有几种类型？接缝如何处理？ 15.拱坝地基处理和重力坝地基处理有何区别？

第4章 土 石 坝

4-1填空题

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1.在土石坝的坝顶高程计算中，超高值Y=_______。公式中的各字母代表的含义是_______、_______、_______。

2.碾压式土石坝上下游坝坡常沿高程每隔10~30m设置_______，宽度不小于1.5~2.0m，一般在、设在_______。

3.当有可靠防浪墙时，心墙顶部高程应_______，否则，心墙顶部高程应不低于_______。

4.由于填筑土石坝坝体的材料为_______，抗剪强度底，下游坝坡平缓，坝体体积和重量都较大，所以不会产生_______。

5.土石坝挡水后，在坝体内形成有上游向下游的渗流。坝体内渗流的水面线叫做_______。其下的土料承受着_______，并使土的内磨檫角和黏结力减小，对坝坡稳定_______。

6.土石坝可能滑动面的形式有_______、_______和复合滑裂面。

7.土石坝管涌渗透变形中使个别小颗粒土在孔隙内开始移动的水力坡降_______；使更大的土粒开始移动，产生渗流通道和较大范围内破坏的水力坡降称_______。

8.在土石坝的坝坡稳定计算中，可用替代法考虑渗透动力水压力的影响，在计算下游水位以上、浸润线以下的土体的滑动力矩时用_______重度，计算抗滑力矩时用_______重度。

9．土石坝的上游面，为防止波浪淘刷、冰层和漂浮物的损害、顺坝水流的冲刷等对坝坡的危害，必须设置_______。

10.沙砾石地基一般强度较大，压缩变形也较小，因而对建筑物在沙砾石地基上土石坝的低级处理，主要的解决_______。（1）碾压土石坝按坝体的防渗材料及其结构分为： 、 、 。

11.土石坝常见的坝体排水形式有:_______ _______ 、_______、_______ _______ 、 _______ 。

12. 土坝的上游坝坡一般_______于下游坝坡，这是因为_______游坝坡受水的影响，其抗剪指标_______ 于下游坝坡。

13.土坝的垂直防渗措施一般有_______ 、_______ 、_______ 、_______、_______ 等五种基本型式。

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14.土石坝的不均匀沉陷主要由_______ 造成。 15.土坝坝体由于不均匀沉降而产生_______ 。

4-2选择题

1．土石坝的黏土防渗墙顶部高程应_______ A 高于设计洪水位

B 高于设计洪水位加一定超高，且不低于校核洪水位 C 高于校核洪水位

D 高于校核洪水位加一定安全超高

2．关于土石坝坝坡，下列说法不正确的有_______ A 上游不坝坡比下游坝坡陡 B 上游坝坡比下游坝坡缓

C 黏性土料做成的坝坡，常做成变坡，从上到下逐渐放缓相邻坡率差为0.25或0.5

D 斜墙坝与心墙壁相比，其下游坝坡宜偏陡些，而上游坝坡可适当放缓些 3．沙砾地基处理主要是解决渗流问题，处理方法是“上堵下排”,属于上堵的措施有_______.

A 铅直方向的黏土截水槽,混泥土防渗墙,板桩 B 止水设备 C 排水棱体 D 坝体防渗墙 4.黏性土不发生_______.

A管涌 B流土 C 管涌或流土 D 不确定 5.一般坝顶不允许溢流的坝型为_______。 A.拱坝 B.浆砌石坝 C.相对密度 D.混凝土重力坝 6.黏性土的填筑标准是_______。

A.最优含水率 B.孔隙率

C.相对密度 D.设计干重度及相应的含水率

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4-3思考题

1.土石坝的特点是什么？试与重力坝、拱坝作比较。 2.土石坝的主要类型有哪些？各有什么优缺点？ 3.土石坝的基本剖面为什么是梯形？

4.确定土石坝坝顶高程和重力坝坝高程的不同点是什么？

5.土石坝的上、下游坝坡通常采用值的范围如何？为什么上游坝坡比下游坝坡平缓？

6.土石坝为什么要设防渗体？防渗体有哪些形式？

7.土坝排水设备的作用是什么？常用的坝体排水有哪些形式？

8.土石坝为什么要设置反滤层？设置反滤层应遵循什么原则？通常应在哪些部位设置反滤层？

9.渗流分析的任务是什么？常用的理论方法是什么？ 10.土石坝渗流变形的措施有哪几类？各自的特点是什么？ 11.防止渗流变形的措施有哪些？

12.重力坝与土石坝的稳定概念有什么不同？影响土石坝稳定的因素有哪些？ 13.怎么确定滑弧的最小稳定安全系数？ 14.为什么要进行地基处理？ 15.简述土坝卵石地基的处理方法。

16.反滤层的作用是什么？均质坝、心墙坝以及斜墙坝在哪些部位需设置反滤层？

17.土石坝失稳的原因有哪些？常见的滑动破坏型式有哪几种？

4-4计算题

1. 某均质土坝建在不透水地基上，坝高37m，坝顶宽4m，上游坝坡为1：3，下游坝坡为1：2.5，坝前水深为33m，下游无水，坝体土料渗透系数K=6×10ˉ

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m/s，且下游无排水设施，求单位坝长的渗流量及浸润线方程。

2.某均质土石坝坐落在不透水地基上，坝体上下游坡均为1：2.5，坝高45m。

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坝壳渗透系数 为：水上

，

，显重度浮重度，坝壳砂砾料力学指标

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。试计算：（1）上游水深

、下游水深

m时，并通过单宽坝段坝体的渗流量

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以及浸润线；（2）自己假定一条折线滑

动面，求在上游水位为▽35.0m时的抗滑稳定安全系数（不考虑地震荷载）。

第5章 河 岸 溢 洪 道

5-1填空题

1.河岸溢洪道一般适用于________以及________等水利枢纽。

2.选者溢洪道位置时，主要考虑的因素是________、________、________、________和________。

3.正槽溢洪道一般由________、________、________、________、和________组成。

4.正槽溢洪道泄槽的平面布置应尽量采用直线、等宽和对称，而在实际工程中经常采用收缩段是为了________________________；采用弯曲段是为了________________________；采用扩散段是为了_________________。 5.正槽式溢洪道的溢流堰常用型式有________________，________________，也可采用________________________。

6.泄槽衬切砌的接缝型式有①________，简图是________；②________，简图________；③________，简图是________。

7.当河岸溢洪道下游采用挑流消能时，其挑流坎的结构型式一般有①________，简图________，适用于________；②________，简图________；适用于________。 8.河岸溢洪道常用类型有 、 、 、 。

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9.侧槽溢洪道的过堰水流与泄槽轴线方向 。 10.侧槽溢洪道的底坡一般设计成 。 11.非常溢洪道一般分为 、 、 三种。 5-2、问答题：

（1）河岸溢洪道如何经行位置的选择？ （2）溢洪道的作用是什么？

（3）岸边溢洪道有哪四种型式？它们各自的特点是什么？ （4）正槽溢洪道的组成部分及其各组成部分的作用。

（5）溢流堰常采用的结构形式有哪几种？它们的优缺点是什么？

（6）为什么要设置非常溢洪道？它的作用是什么？有哪几种型式？哪种型式更可靠？

（7）泄槽的水力特征是什么？ （8）如何选择河岸溢洪道的消能方式？ （9）溢洪道泄洪能力不足应该如何处理? （10）闸墩裂缝如何处理？

5-3、思考题

1.溢洪道在水利枢纽中的作用是什么？

2.河岸溢洪道分哪几种主要型式？其运用特点如何？ 3.简述正槽溢洪道与侧槽溢洪道的区别。

4.非常溢洪设施的形式有哪些？各自具有什么特点？ 5.在什么情况下启用非常溢洪设施？ 6.河岸溢洪道如何经行位置的选择？ 7.溢洪道的作用是什么？

8.岸边溢洪道有哪四种型式？它们各自的特点是什么？ 9.正槽溢洪道的组成部分及其各组成部分的作用。

10.溢流堰常采用的结构形式有哪几种？它们的优缺点是什么？

11.为什么要设置非常溢洪道？它的作用是什么？有哪几种型式？哪种型式更可靠？

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12.泄槽的水力特征是什么？ 13.如何选择河岸溢洪道的消能方式？ 14.溢洪道泄洪能力不足应该如何处理? 15.闸墩裂缝如何处理？

第6章 水 工 隧 洞

6-1 填空题

1．水工隧洞一般由 、 和 三部分组成。

2.水工隧洞路线选择注意的一般原则 _____、 、 、 、 。 3．无压隧洞的断面断面形状常采用 、 、 。 4．坝下涵管线路选择时应注意的问题是 、 、 、 。 5．坝下涵管的进口型式有 、 、

6．截渗环是为防止 、 、 、 而设置的。 7. 圆形有压隧洞中，内半径ri=2米，衬砌厚度h=0.5米，当均匀内水压力（强度P=50 KPa） 与均匀外水压力（强度PW=20 KPa）组合时，组合后的均匀内水压力强度为________ KPa。

8. 如图所示的有压隧洞，只考虑内水压力一种外荷载，洞底B点承受水头为50米，衬砌厚度h=0.5米，洞内半径ri=2.0米，水的容重KN/m3，则隧洞的均匀内水压力强度为_____KPa，A、B、C、D四点非均匀内水压力强度依次为____KPa、____KPa、____KPa、_____KPa。均匀内水压力合力大小为______KN/m，方向_____；非均匀内水压力合力大小为______KN/m，方向_______。

A

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6-2判断题

1．无压隧洞要避免有压流和无压流交替出现的状态。（ ） 2．有压隧洞断面一般为圆形。（ ） 3．隧洞的衬砌主要是为了防渗。（ ）

4．圆拱的中心角越小，产生的拱角推力就越大。（ ） 5．隧洞衬砌的变形缝是为防止不均匀深陷而设置。（ ） 6．隧洞的固结灌浆与回填灌浆两者的作用是一样的。（ ）

7．围岩弹性抗力不是独立的荷载，而是依附开其他荷载产生的。（ ）

6-3思考题

1．水工隧洞布置时如何将“临时变永久”？ 2．水工隧洞布置有哪些特点？

3．深式进水口建筑物有哪些形式？各有哪些优、缺点以及适用什么情况？ 4．简述隧洞衬砌的作用以及类型。

5．什么是围岩压力？围岩压力大小与什么因素有关？

6．隧洞衬砌结构计算要考虑哪些工况？要考虑哪些荷载的组合？ 7．弹性抗力的定义以及产生的条件。

8.隧洞进水口有哪能几种型式，各适用于什么情况？进水口的组成及布置？ 9.隧洞出水口常用的消能方式？各适用于什么情况？

10.无压隧洞常用的断面型式有哪几种？各适用于什么情况？有压隧洞常用什么断面型式？为什么？

11.隧洞衬砌的作用是什么？在什么情况下可以采用不衬砌隧洞？ 12.什么叫围岩压力？有哪些影响因素？ 13.什么叫弹性抗力？有哪些影响因素？ 14.衬砌分缝的作用，分缝的原则和要求。 15.隧洞灌浆的作用与类型，灌浆的要求。

16.隧洞排水的目的，有压隧洞在什么情况下设置排水？无压隧洞和有压隧洞如何排水？

17.坝下涵管与水工隧洞相比各有什么特点？

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第7章 过 坝 建 筑 物

7-1 填空题

1．船闸一般由 、 和 三部分组成。

2．升船机一般有 、 、 、 、 和 等几部分组成。

3．鱼道是用水槽或渠道做成的水道，使鱼类在水道中逆水而上或顺水而下。鱼道按结构型式可分为 、 和 。 7-2判断题

1．升船机的作用是利用机械力量将船只运送过坝，其耗水量大、运送速度慢、运输能力低。（ ）

2．筏道是一种泄水的陡槽，用于浮运木排。筏道的运量小，使用不方便，建筑技术要求高，运费贵，故应用较为少。（ ） 3．鱼闸的工作原理与船闸相似。（ ）

7-3思考题

1．船闸的工作原理是什么？

2．船闸的基本尺寸主要包括哪些？说明各自的主要影响因素。 3．船闸的布置形式有哪些？ 4．船闸输水系统的基本要求是什么？

5．升船机有哪几部分组成？升船机的工作原理是什么？ 6．过木建筑物主要包括哪几种型式？说明各自的主要特点。 7．过鱼建筑物主要包括哪几种型式？说明各自的主要特点。

第8章 水 闸

8-1 填空题

1．水闸按结构型式可分为 和 。 2．对水闸工作影响最大的因素是 和 。

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3．闸室的主要作用是 。

4．消力池的池长要满足 条件，池深要满足 条件。 5．胸墙的主要荷载是 和 。

6．闸基渗流计算的方法主要有 、 和 。 7．闸基渗流出口处短板桩的作用是 和 。

8．工作闸门可以在 启闭，检修闸门只能在 启闭。

8-2选择题

1.枯水期下闸挡水,洪水期开闸泄水,这个水闸可能 。 A.节制闸 B.进水闸 C.公洪闸 D.挡潮闸 2.海漫的构造要求是 。

A.学滑性 B.粗糙性 C.透水性 D.柔性 3.翼墙的平面布置型式是 。

A.圆弧式 B.扭曲面式 C.反翼墙 D.扶壁式 4.可能设排水孔的位置是 。

A.上游翼墙 B.下游翼墙 C.铺盖 D.护坦 5.水闸的消能设施有 。

A.消力池 B.铺盖 C.海漫 D.防冲槽

8-3简答题

1.水闸是如何分类的?

2.水闸的各组成部分及作用是什么? 3.水闸的工作特点是什么?

4.水闸阳常见的消能方法及主要消能设施有哪些? 5.增加闸室稳定的措施有哪些? 6.闸门分类有哪些?

7.什么叫水闸？简述水闸的作用和组成，各部分的作用是什么？按其所承担的任务水闸可分为哪几种？

8.闸孔形式有哪几种？选择闸孔型式时应考虑哪些影响因素？ 9.地下轮廓线的定义是什么？

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10.不同地基上的水闸，地下轮廊线的布置有什么不同？为什么？ 11.渗流计算的目的是什么？计算方法有哪几种？ 12.水闸下游为什么要设置防冲槽和海漫？

13.水闸常用哪种消能方式？简述消能防冲设施的形式、布置和构造。 14.铺盖的作用是什么？对铺盖有哪些构造要求？铺盖的长度如何确定？ 15.提高闸室的抗滑稳定措施有哪些？

15.水闸在哪些部位需要分缝？作用是什么？哪些缝中需要设置止水？ 16.写出水闸地基应力的计算公式并说明各参数的含义。地基应力应满足哪些要求？

17.闸门的作用是什么？直升式平板闸门和弧形闸门各有什么特点？ 18.水闸闸室段与两岸连接有哪几种形式？ 19.为什么弧形闸门的启闭力比较小？

第9章 渠 系 建 筑 物

9-1 填空题

1.渡漕一般由 、 、 和 三部分组成。 2.与同长度的跌水相比较，陡坡的工程量比较 。

3.倒虹吸与涵洞的布置组成类似，也包括 、 、 和 。

4.进行渡槽设计时，首先应确定渡槽的 。

5.渠道的横断面形状，一般采用 ，他便于施工，并保持渠道边坡的稳定。

6.渠道上的桥梁按结构型式及受力特点分为 、 和 等。

9-2思考题

1．渠系建筑物的布置原则有哪些？ 2．渠系建筑物有何特点？

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3．渠道分为几级？各有什么作用？ 4．影响渠系布置的因素有哪些？ 5．渠道的设计有哪些基本要求？ 6．渠道的纵坡选择应该考虑哪些因素？ 7．渡槽的作用是什么？说明其组成及特点。 8．渡槽的总体布置及槽址选择应考虑哪些因素？

9．梁式渡槽的支承型式有哪几种？各有何缺点？适用条件是什么？ 10．渡槽水力计算时应注意什么问题？

11．渡槽槽身与上下游渠道的连接方式有哪些？有何特点？ 12．拱式渡槽与梁式渡槽相比较有哪些特点？ 13．主拱圈有哪几种型式？其特点和适用条件是什么？ 14．桥梁有哪些类型？由哪几部分组成？

15．桥面由哪几部分组成？桥面面铺装层的作用是什么？ 16．桥梁与渡漕相比较，在构造、荷载上主要有什么区别？ 17．如何考虑作用在桥梁上的荷载及组合？ 18．什么是等代荷载，有什么作用？ 19．说明铰接板桥的计算方法和步骤。

20．拱式桥有哪些类型？与桥梁相比较，有什么特点？ 21．倒虹吸管的作用及适用条件是什么？

22．倒虹吸管有哪些类型？说明其组成、作用及构造。 23．倒虹吸管布置的一般要求有哪些？

24．倒虹吸管的管身布置和构造包括哪些内容？主要影响因素有哪些？ 25．倒虹吸管的进出口布置、特点及布置要求有哪些？ 26．倒虹吸管的水力计算任务是什么？ 27．什么是跌水和陡坡？二者有哪些区别？ 28．落差建筑物有哪几种型式？说明其主要用途。

29．跌水一般由哪几部分组成？说明各部分的主要特点及用途。 30．说明陡坡的组成及各部分作用。

31．涵洞的作用是什么？说明组成及各部分作用。

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32．涵洞有哪几种类型？说明其主要特点。 33．涵洞的布置要求是什么？说明洞身的布置特点。

第10章 水 利 枢 纽 布 置

10-1 填空题

1．水利枢纽的设计阶段可分为 、 、 和 四个阶段。 2．取水枢纽按照挡水建筑物的有无可以分为 和 。

10-2判断题

1．枢纽布置就是将枢纽建筑物紧凑地布置在一起。（ ）

2．有坝引水枢纽的布置形式按取水口的多少分为一首制和多首制两大类。（ ）

3．水流经过弯曲河道时，由于底部压力差大于离心力使水流由凸岸流向凹岸，表面水流则由凹岸流向凸岸，从面形成横向环流。（ ）

10-3思考题

1.水利枢纽建设一般分几个阶段进行设计？各设计阶段的任务是什么？ 2.坝址和坝型选择主要受哪些因素的影响？

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第二部分 综合练习

一、 填空题

1．水利枢纽是的（ ）综合体。

2．我国《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》规定：水利水电枢纽工程根据其（ ）和（ ）分为（ ）等；枢纽中的水工建筑物根据其所属（ ）及（ ）分为（ ）级，当水库总库容大于（ ）亿立方米时，属于大（ ）型水库。

3．对不同级别的建筑物，在（ ），（ ），（ ）和（ ）四个方面有不同的要求。

4．作用于水工建筑物的荷载，一般分为（ ）荷载和（ ）荷载两种，荷载组合分（ ）组合和（ ）组合两大类。

5．地震的基本烈度是指（ ）；地震的设计烈度是指（ ）。（ ）地震等于或超过（ ）度时，设计中须计入地震力。

6．设计非溢流重力坝，必须同时满足（ ）和（ ）两方面要求，设计溢流重力坝时，还须满足（ ）要求。对地基条件较好的中高坝，坝顶溢流曲线以（ ）线型为宜。

7．扬压力是（ ）和（ ）的总称。削减重力坝坝基面渗透压力，最有效的措施有（ ）和（ ）两种；当下游尾水较深时，削减扬压力最有效的措施是（ ）。

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8．溢流重力坝挑流消能的设计内容，包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等的选择。

9．重力坝构造设计包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等。 10．混凝土作为重力坝的建筑材料，对其（ ）和（ ）提出要求。 11．重力坝两岸灌浆范围，当透水层距地面不远时，帷幕应伸入到岸坡与（ ）相衔接；当透水层很深时，可以伸到（ ） 与（ ） 的交点处。 12．深式泄水孔的进水口，常设计成三面收缩的曲线进水口，设计成曲线的主要目的是（ ）和（ ）两个方面。

13．拱坝的体型如用圆心的位置，内外半径的变化和中心角来描述，工程中常有以下四种形式，即（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。（要求写详细些） 14．拱圈的形状有以下几种型式：（ ）、（ ）和（ ）。 15．纯拱法基本假定是（ ）。

16．拱坝坝身泄水型式有以下几种。即（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 拱坝泄流时，有（ ）的特点，因而在估算冲刷坑深度时。单宽流量需采用水舌落水处实际的单宽流量而不能采用鼻坎处的数值。 17．拱坝的横缝与重力坝横缝不同点在于（ ）。 18．温度荷载的含义是（ ）。

19．混凝土拱坝封拱灌浆的目的是（ ），封拱温度宜选择（ ）。 20．拱坝的人工支座有重力墩和垫座，它们的主要作用是（ ）。 21．拱坝的失稳破坏，主要是（ ）破坏。

22．碾压式土石坝是工程中常用的坝型，根据坝体横断面的防渗材料及其结构，可分（ ）、（ ）和（ ）三类。

23．土石坝设防渗体目的是（ ）；设坝体排水目的是（ ）；坝体排水设施主要有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等。、

24．对土石坝砂砾石地基，砂砾石层不深时，防渗措施可采用（ ）；砂砾石层很深时，且地基可灌比值m<5时，应采用（ ）。

25．土石坝渗流计算任务有（ ）、（ ）和（ ），稳定分析有（ ）和（ ）两种方法。

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26．水闸闸基渗流计算方法有（ ）、（ ）和（ ），对于小型水闸及地下轮廓布置采取平铺式的水闸，一般用（ ）法。

27．水闸下游消能措施有（ ），防冲加固措施有（ ），防止闸下产生波状水跃的措施有（ ）；防止闸下产生折冲水流的措施有（ ）。 28．对一般土石坝而言，边坡自上至下逐渐变缓，主要原因是（ ），上有坝坡较下游坝坡缓，主要原因是（ ）。

29．拱坝的理想布置应尽可能地将荷载通过（ ）的作用，变为轴向传递给（ ）。

30．水工隧洞由（ ）、（ ）和（ ）三部分组成，其中进口建筑物包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等。

31．设计河岸溢洪道时，在侧槽与泄水槽之间常设有水平调整段，其作用是（ ）；泄水槽设有收缩段时，收缩角不宜大于10~15°，目的是为了（ ）。 32．渠系建筑物按其 作用分为（ ）、（ ）、（ ），渠道防洪建筑物，交叉建筑物，便民利民建筑物，穿山建筑物。

33．梁式渡槽支承型式有（ ）和（ ）。拱式渡槽拱上结构形式有（ ）和（ ）。

34．水利枢纽布置的一般原则是：（ ），（ ），（ ）和（ ）四方面。

二、 选择填空（将正确答案序号，填入题中空格）

1．重力坝坝面某点仅有静水压力，其强度为rh，如考虑扬压力影响，则该点作用于坝面的主应力为（ ）。

A.rh B.0 C.arh D.条件不足，无法计算 2．用材料力学法计算重力坝坝基面应力，与实际应力情况出入较大。其原因在于（ ）。

A.计算坝段并非偏心受压构件 B.未计入地基变形影响 3．布置在工作闸门后的通气孔，其作用是（），它主要用于（ ）。 A.排气减压 B.补气减蚀 C.有压泄水孔 D.无压泄水孔 4．一般说来，若重力坝的强度条件是控制因素，上游面宜做成（ ）面；稳定条件是控制因 素，上游面宜做成（ ）面。

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A.正坡 B.铅直 C.反坡

5．波高，浪长与计算风速有关。校核洪水位与设计情况计算风速又有不同取值。应取V校 （ ） V设。

A.大于 B.小于

6．控定拱坝拉应力部位，因拱梁而不同，对水平拱是（ ）和（ ）面。对悬臂梁是（ ）面，有时应注意（ ）面。

A.底部上游 B.坝顶部分下游 C.拱冠下游 D.拱端上游 7．温降情况，拱坝水平拱圈截面上的轴力H（ ）；弯矩M（ ）；剪力V（ ），所以温降情况对拱坝稳定是（）的，而对拱圈截面应力是（ ）的。 A.增大 B.减小 C.有利 D.不利

8．设计三圆心拱圈拱坝，若为了改善坝肩岩体的稳定条件，应在拱圈两侧（ ）。

A.放缓曲率 B.加大曲率

9．用折线法验算土坝保护层和斜墙一起滑动时，若e点为滑动面上的临界应力点，则e点以上应采用（ ）的抗剪指标，以下应采用（ ）的抗剪指标。

A.粘土 B.砂土

10．在土坝可能产生管涌的地段，应（ ）。 A.铺设反滤层 B.加强盖重

11．土石坝下游坝坡底部设贴坡排水，主要目的是为了（ ）。 A.降低浸润线 B.防止渗透变形 C.Ａ和Ｂ

12．整体式闸底板的沉陷缝，当地基条件较好时，可将缝设在（ ），一般在（ ）的地基上修建分离式闸底板。

A.底板上 B.闸墩中间 C.较好 D.较差

13．布置粘性土壤中的闸基地下轮廓线时，主要考虑如何降低（ ），因此可以考虑将排水设备布置在（ ）。

A.闸底渗透压力 B.闸底渗透坡降 C.闸底板之下 D.闸底板下游 14．作用于重力坝坝基面的扬压力，对坝踵垂直正应力（ ），对坝址 垂直正应力（ ）。

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A.有利 B.不利 C.不能确定

15．土斜墙坝和土心墙坝比较，前者下游坡（ ）；同时材料土坝上游坡较下游坡（ ），下部坡比下部坡（ ）。 A.缓 B.陡

16．设计溢洪道泄槽的收缩段时，必须保证收缩段出口下游为（ ）。 A.急流 B.缓流 C.临界流

17．设计溢洪道溢流实用堰剖面时，一般情况下，定型设计水头Hd取值（ ）

时，可减小溢流堰前沿长度，节省投资。 A.偏大 B.偏小

18．高速水流中的泄槽，当实际水流的空化数σ（ ）临界空化数时，就有空化发生。

A.大于 B.小于

19．隧洞的衬砌计算中，当按抗裂设计时，应校核（ ）的强度；当按限裂设计时，应校核（ ）的强度。

A.钢筋 B.混凝土 C.钢筋和混凝土 20．圆形有压隧洞衬砌结构计算中，弹性特性系数A=0.01EhK0(1d)，

0.01EhK0(1u)(12u)LP衬砌厚度hriA1，当（）时，应提高混凝土标号；当（ ）时，

PL应降低混凝土标号。

A. A0,LP B. A0,LP C. A0,LP D. A0,LP

21．隧洞衬砌施工中，为了使衬砌与围岩共同承受荷载，应进行（ ）。 A.帷幕灌浆 B.固结灌浆 C.回填灌浆

22．（ ）渡槽吊装方便，接头止水容易解决；（）渡槽底板全部位于受压区，对抗裂有利。

A.简支梁式 B.等弯矩双悬臂式 C.等跨双悬臂式 23．当主拱圈上作用有铅直、连续荷载时，合理拱轴线为（ ）。 A.悬链线 B.二次抛物线 C.圆弧

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24．“龙抬头”形式的泄洪隧洞，最容易发生气蚀破坏的部分是（ ）。 A.射流抛物线段 B.斜坡段 C.反弧段及其下游 25．工作闸门布置在进口的隧洞，一般为（ ），按干井设计的竖井式进水口隧洞，进底宜采用（ ）。

A.无压洞 B.有压洞 C.平面闸门 D.弧形闸门 26．在隧洞的结构计算中，当围岩的牢固系数fk取（ ）时，可不考虑侧向山岩压力；当隧洞的直径D6.0米，fk取（ ）时，可不考虑垂直山岩压力；当fk（ ）时，不考虑弹性抗力的作用。

A. fk6.0 B. fk1.5 C. fk2.0 27．泄水槽由陡变缓时，在变坡处用（ ）连接，以（ ）；当坡度由缓变陡时，在变坡处用（ ）连接，以（ ）。 A.符合水流轨迹的抛物线 B.反弧

C.避免动水压力破坏 D.避免水流脱离槽底，产生气蚀

28．设计泄水槽横断面，若仅从工程量大小考虑，宜用（ ）断面；在进行泄水槽弯道设计时，可将（ ），以降低边墙的高度。

A.梯形 B.矩形 C.外侧降低，内侧抬高 D.外侧抬高，内侧降低 29．为改善不等跨拱式渡槽墩台的不对称受力条件，对较大跨度一侧宜选择（ ）的矢跨比，并采用（ ）的拱上结构。

A.较大 B.较小 C.较重 D.较轻 30．渡槽的槽身纵向结构计算时，按（ ）情况设计配筋；槽身的横向结构计算时，无拉杆矩形槽按（ ）情况设计配筋。 A.满槽水 B.空槽 C.满槽水和可能考虑三、判断题

（ ）1．所谓特殊荷载组合，就是特殊荷载之间的组合。

（ ）2．用抗剪强度公式计算重力坝坝基面抗滑稳定时，规定安全系数K=1.0~1.1，用抗剪断强度公式计算时，规定安全系数K’=2.3~2.5，显然建筑物实际安全度后者要大得多。

（ ）3．混凝土重力坝的永久性横缝，必须做好止水设计，而纵缝则不需作任何

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L深水（Ｌ为槽底宽） 2

处理。

（ ）4．考虑扬压力后，重力坝坝体内各点应力，都小于不考虑扬压力时的应力。 （ ）5．在必要时，重力坝坝址处也可作一道防渗帷幕。

（ ）6．在混凝土重力坝坝址处进行固结灌浆，对减小坝基扬压力是不利的。 （ ）7．当混凝土重力坝坝址上游坝坡坡率n<0，坝体向上游倒悬，这时坝体如设置垂直纵缝，会导致自重应力的增加，对坝体最终应力不利。 （ ）8．泄水消能设计中，最不利情况，显然是宣泄校核洪水情况。 （ ）9．设计挑流消能工时，用挑距L作为指标，L愈大，建筑物愈安全。 （ ）10．当弦长一定，水平拱圈取较大的中心角时，对应力有利，对坝肩稳定不利。

（ ）11．对分缝施工的混凝土拱坝，自重由梁承担，且不影响拱梁之间荷载分配。

（ ）12．不透水地基上的均质坝，若筑坝材料的渗透系数K增大，则渗流量也增大，但浸润线位置不变。

（ ）13．只要稳定渗流期土坝下游不产生滑坡，则土坝稳定是有保证的。 （ ）14．用圆弧法分析土坝坝坡稳定时，考虑土条间作用力同不考虑土条间作用力所计算出的抗滑稳定安全系数化，前者要大。

（）15．由于宽顶堰型水闸泄流稳定，且不易产生波状飞跃，故是工程中常用的孔口型式。

（）16．设置反滤层结构时，沿渗流方向，颗粒粒径由大到小。

（）17．布置水闸地下轮廓时，对粘性土地基，为了不破坏粘土的天然结构，常不打板桩,而是在闸室上游侧设防渗铺盖，闸室下游设反滤层。 （ ）18．过闸单宽流量的选择主要取决于河床地质条件。

（ ）19．对小型或少孔水闸，将闸槛高程定低些，对降低整个工程造价不利。 （ ）20．若仅从工程造价考虑，渡槽宜采用较大的底坡i。

（ ）21．弹性抗力是围岩抵抗衬砌向外变形的能力，是一种反作用力,是被动的。 （ ）22．柔性地基适应于地基承载力较差的情况。

（ ）23．采用反力直线法进行闸底板结构计算时，与弹性地基梁法主要不同之处在于前者假定垂直水流方向地基反力呈均匀分布，而后者假垂直水流方向地基

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反力呈直线分布。

（ ）24．山岩压力、弹性抗力，地基反力只要在某些特殊情况下，可能同时出现在衬砌某点上。

（ ）25．土心墙坝防渗体的厚度，一般由心墙土料的允许渗透坡降决定，心墙越厚，实际渗透坡降越小，对土坝来说就越安全。

（ ）26．矢跨比越小，拱的隆起程度就越小，拱端推力就越大，对墩台受力不利。

（ ）27．涵管管身设截水环和涵衣，均是为了防止集中渗流。

（ ）28．当洞径不大，围岩坚硬的圆形有压隧洞衬砌结构计算，可只考虑均匀内水压力。

（ ）29．当两岸岸坡较缓时，倒虹吸管的喇叭形进口一般作水平布置，且以竖向曲线与管身连接。

（ ）30．悬链线主拱圈的优势就在于保证主拱圈长期在轴心受压状态下工作。

四、计算填空题

1．上游边坡铅直的重力坝，离水库水面50米深的上游坡面上的点A，仅有静水压力作用.若不计杨压力影响，该点铅直正应力σr=320KPa，（水容重取10KN/m3），则该点两个主应力分别为（ ）KPa和（ ）KPa，水平正应力为（ ）KPa，剪应力为（ ）KPa；若计入扬压力，该点垂直于坝面的主应力为（）KPa。

2．粘土斜墙加铺盖防渗的土坝中，已知铺盖端面上作用水头25米，4米厚的末端底面作用水头13米，设计此铺盖粘土的允许渗透坡降最低应达到（ ）。

3．作用水头H=4米的水闸，用莱茵法设计其渗径长度，已知垂直渗径长LV为8米，莱茵系数C’为5.0，则设计水平渗径长度不小于（ ）米。 4．设计正槽式低实用堰溢洪道，若堰顶高程为100米，定型设计水头Hd=6米，为保证堰的自由出流，设计堰下游经济底板高程为（ ）米。 5．圆形有压隧洞中，内半径ri=2米，衬砌厚度h=0.5米，当均匀内水压力（强度P=50 KPa）与均匀外水压力（强度PW=20 KPa）组合时，组合后的均匀内水压力强度为（ ）KPa。

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6．如图所示的有压隧洞，只考虑内水压力一种外荷载，洞底B点承受水头为50米，衬砌厚度h=0.5米，洞内半径ri=2.0米，水的容重KN/m3，则隧洞的均匀内水压力强度为（ ）KPa，A、B、C、D四点非均匀内水压力强度依次为（ ）KPa、 （ ）KPa、（ ）KPa、（ ）KPa。均匀内水压力合力大小为（ ）KN/m，方向（ ）；非均匀内水压力合力大小为（ ）KN/m，方向（ ）。

A

7．上游面铅直的重力坝，已算得浪高2hL=0.665m，浪长2LL=7.5m，波浪中心线在静水位以上高度h0=0.2m，作用在单宽坝段上的浪压力为（ ）KN/m。 8．不考虑弹性压缩变形，在设计荷载作用下，实腹拱轴某截面处，其弯矩为（ ），剪力为（ ），轴向力为（ ）。（已知：该截面水平倾角为φ，且拱顶水平推力为Hg）。

9．某重力坝上、下游水位差为70米，为减少坝基渗透压力，拟作帷幕灌浆。已知灌浆材料允许渗透坡降［J］=15，幕后剩余水头关系α=0.25，则设计帷幕厚度至少为（ ）。

10.采用混凝土衬砌的圆形有压隧洞，衬砌厚度为h，经计算衬砌危险截面上在均匀内水压力下边缘应力为σi；在其它荷载作用下，使内壁受拉的总弯矩为M，轴向总压力为N，则衬砌内边缘应力为（ ）KPa。 五、问答题

1．图示某混凝土重力坝剖面设计图，已知：

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mH1n=0H2A坝基排水Byx

① 在正常情况各种荷载作用下，A点正应力σyA=0 ② B点正应力σyB=[σ]压

③ B点最大的主应力σBmax<[σ]混凝土压 ④ Kcf(WU)HKc

试问：应采取哪些措施修改设计方案，并说明理由。 2．试述水闸的组成及各部分的作用。

3．试述圆形有压隧洞衬砌计算途径、方法，并评述其合理性。 4．简述用纯拱法计算拱坝应力的原理和解算途径。 5．对有拉杆U形槽，请回答下列几个问题： ① 试绘出横向计算简图。 ② 写出横向计算方法方程。 ③ 解释该方程式的物理意义。 ④ 解释方程中的各项的物理意义。

6．溢洪道泄水槽在平面上的收缩和扩散，纵剖面的陡变缓或缓变陡都对水流条件不利，试回答：

① 工程中为什么会出现这些情况；

② 如果遇到这种情况，设计上各有哪些基本要求？ 7．简述改进阻力系数法基本原理。

8．一般说来，都将渡槽进口渠底降低，为什么？ 六、计算题

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1．已知某坝如下数据，所有垂直向下荷载之和为22422KN，它对坝面中心O点产生的M1为15845KN·m，所有水平方向的荷载对O点产生的力矩M2为208330 KN·m，（M1、M2方向如图），扬压力U为4020KN，U2为150KNＫ，其余尺寸见图，试计算坝面上、下边缘垂直正应力。

O20.2510mu1u220.25

2．某混凝土坝横剖面如下图：①试根据图中给出的已知条件用抗剪强度公式列出沿基岩面的抗滑稳定安全系数KC的表达式。②举例说明为什么实际工程中有时将基面开挖成向上游倾斜的斜面。

YX)(fBu

3．设有棱体排水的均质土坝断面及有关数据，如图所示。试写出单宽渗流量和浸润线方程表达式。当K增大5倍时，浸润线位置和单宽渗流如何变化？

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AH1M1:11:M2KLH2XL1:M3

4．用水力学法计算土坝渗流时常用分段法。当下游无水时，下游坝段分界面如图所示（以CD作为分界线），请导出下游坝段单宽渗流量表示式，并计算出单宽渗流量。（h=4m,K=5×10-4cm/s,m2=3）

1:浸润线m2Ch1:dhho

D5．某水闸单孔为一计算单元，经计算作用在闸墩和底板上的不平衡剪力Q=100KN,求作用在闸墩和底板上的不平衡剪力各为多少？

0.1m51m12m6．如图所示为无拉杆矩形槽身，钢筋混凝土容重取24 KN/m3，水容重取

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9m

10KN/m3。

①画出横向内力计算简图。 ②计算满槽水时底板跨中的弯矩。

③对底板钢筋时，有时还要考虑半槽水的情况，为什么？此槽底板是否要考虑？

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