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1.2 水利水电工程设计
1.2.5 水力荷载
考点5：水力荷载★
考点5 内容 考频指数
一、静水压力 ※
水力荷载★
二、扬压力 ※
静水压力、扬压力、动水压力、浪压力和冰压力是水工建筑物上所承受的主要水力荷载。
荷载类型 常见荷载
建筑物结构自重、永久设备自重、地应力、围岩压力、土压力、预应力锚固荷载、淤沙
永久荷载
压力(有排沙设施时可列为偶然荷载）
静水压力、外水压力、扬压力、动水压力、风荷载、雪荷载、冰压力、冻胀力、 浪压
可变荷载 力、楼面活荷载、平台活荷载、桥机荷载、闸门启闭机荷载、温度荷载、 灌浆荷载、土
壤空隙水压力、系缆力、撞击力
偶然荷载 校核洪水时的静水压力、地震荷载
二、扬压力★
计算截面上的扬压力代表值，应根据该截面上的扬压力分布图形计算确定。其中，矩形部分的合力为浮托力
（下游水深）代表值，其余部分的合力为渗透压力（上下游水位差）代表值。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
【单选】右图为挡土墙地板扬压力示意图，图中的Ps是指（ ）。
A.浮托力
B.静水压力
C.动水压力
D.渗透压力
答案：D
【单选】关于坝底浮托力和渗透压力的说法，正确的是（ ）。
A.浮托力是由上游水深形成的，渗透压力是由，上下游水位差形成的
B.浮托力是由下游水深形成的，渗透压力是由上下游水位差形成的
C.浮托力是由上下游水位差形成的，渗透压力是由，上游水深形成的
D.浮托力是由上下游水位差形成的，渗透压力是由下游水深形成的
答案：B
一、静水压力计算★
1.垂直作用于建筑物某点处的静水压强 p（小p-点）[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
2.水深为 H 时，
单位宽度上水平静水压力 P（大P-面）
【单选】某混凝土坝上下游作用水头，则上游单位坝面单位宽度作用面上的静水压力为（ ）。（水的重度取
9.8N/kg）
A.4410.0KN B.5880.0KN
C.6002.5KN D.12005.0KN
答案：C
1.0*9.8*35*35*0.5=6002.5[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
【单选】右图为某挡土板墙底板扬压力示意图，求该挡土墙底板单位宽度的扬压力为（）kN（水的重度r取
10kN/m܁ £
A.25
B.50
C.75
D.100
答案：C
1.2.5 水力荷载
考点5：水力荷载★
内容 考频指数 考查重点
一、静水压力 ※
会做题
二、扬压力 ※[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
1.2.6渗流分析
考点6：渗流分析★★
考点6 内容 考频指数
一、渗流分析（土石坝、闸基） ※
渗流分析★★
二、渗透变形 ※※※
一、渗流分析方法★
1.土石坝的渗流分析
进行渗流分析的方法较简单的有水力学法和流网法。（口诀：水流）
2.闸基的渗流分析
闸基渗流计算的目的是计算水闸闸基地下轮廓各点的渗透压力、渗透坡降、渗透流速及渗流量。常有的方法有
直线比例法、流网法和改进阻力系数法。
二、渗透变形★★★
1.定义
渗透变形又称为渗透破坏，是指在渗透水流的作用下，土体遭受变形或破坏的现象。一般可分为管涌、流土、
接触冲刷、接触流失四种基本形式。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
名称 定义 备注
在渗流作用下，非黏性土土体内的细小颗粒沿着粗大颗粒间的孔隙 一般发生在无黏性砂土、砂砾
管涌 通道移动或被渗流带出，致使土层中形成孔道而产生集中涌水的现 土的下游坡面和地基渗流的逸
象 出处
在渗流作用下，非黏性土土体内的颗粒群同时发生移动的现象；或 主要发生在黏性土及较均匀的
流土
者黏性土土体发生隆起、断裂和浮动等现象（17、14、13年单） 非黏性土体的渗流出口处
当渗流沿着两种渗透系数不同的土层接触面或建筑物与地基的接触
接触 冲刷
面流动时，在接触面处的土壤颗粒被冲动而产生的冲刷现象
接触冲刷和接触流失主要发生
在层次分明、渗透系数相差悬殊的两层土中，当渗流垂直于层面
在多层结构的土体（地基）
接触 流失 时，将渗透系数小的一层中的细颗粒带到渗透系数大的一层中的现
象
2.反滤层和过渡层
（1）反滤层（纱布）
2.过渡层（海绵）
过渡层的作用是避免在刚度相差较大的两种土料之间产生急剧变化的变形和应力。反滤层可以起过渡层的作
用，而过渡层却不一定能满足反滤要求。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
【多选】渗流破坏的基本形式一般分为（ ）等。
A.管涌
B.流土
C.塌方
D.接触冲刷
E.接触流失
答案：ABDE
【单选】在渗流作用下，非黏性土土体内的颗粒同时发生移动的现象称为（ ）。
A.流土
B.管涌
C.接触冲刷
D.接触流水
答案：A
【单选】由于基坑降水中断，黏性土地基发生土体隆起的形式属于（ ）。
A.流土
B.管涌
C.接触冲刷
D.接触流水
答案：A
【案例节选】某水利枢纽工程其设计灌溉面积为 30 万亩，工程施工采用一次拦断河床围堰导流，上游围堰背
水侧发生管涌，施工单位在管涌出口处采用反滤层压盖进行处理。反滤盖层材料包括：块石、大石子、小石[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
子、粗砂等，如图所示。
【问题】分别指出图中①、②、③所代表的材料名称。
答案：
（1）①代表大石子，②代表小石子，③代表粗砂。
1.2.6 渗流分析
考点6：渗流分析★★
内容 考频指数 考查重点
一、渗流分析（土石坝、闸基） ※ 了解
二、渗透变形 ※※※ 管涌、流土、反滤
1.2.7 水流形态及消能方式
考点7：水流形态及消能方式★★
考点7 内容 考频指数
一、水流形态 ※
水流形态及消能方式★★
二、消能与防冲方式 ※※
一、水流形态★
从描述水流的不同角度出发，水流形态主要包括：
①恒定流与非恒定流；
②均匀流与非均匀流；
③层流与紊流；
④急流与缓流。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（8个流，两两识别即可）
（一）恒定流与非恒定流
1.恒定流
流场中任何空间上所有的运动要素（如时均流速、时均压力、密度等）都不随时间而改变的水流称为恒定流。
2.非恒定流
流场中任何空间上有任何一个运动要素随时间而改变的水流称为非恒定流。
（二）均匀流与非均匀流
1.均匀流
当水流的流线为相互平行的直线时的水流称为均匀流。
2.非均匀流
当水流的流线不是相互平行的直线时的水流称为非均匀流。非均匀流分为渐变流（几近平行）和急变流（夹角
大）两种类型。
（三）层流与紊流
1.层流
当流速较小，各流层的液体质点有条不紊地运动，互不混搀，该流动形态为层流。
2.紊流
当流速较大，各流层的液体质点形成涡体，在流动过程中互相混搀，该流动形态为紊流。实际工程中紊流是最
为常见的流态，如闸后、跌水、泄水、水轮机中的水流均为紊流。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（四）急流与缓流
1.急流
当水深小于临界水深，佛汝德数大于 1 的水流，称为急流。
2.缓流
当水深大于临界水深，佛汝德数小于 1 的水流，称为缓流。（上游水位壅高）
二、消能与防冲方式★★[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
消能与防冲方式 定义 适用条件
利用水跃消能，将泄水建筑物泄出的急流转变为 低水头、大流量、地质条件
底流消能
缓流，高流速的主流在底部 较差
利用溢流坝下游设置挑流坎（挑流鼻坎）消能， 适用于坚硬岩基上的高、中
挑流消能
形成冲刷坑 坝
消能与防冲方式 定义 适用条件
拱坝泄流釆用坝顶泄流或孔口
水垫消能 利用下游水深形成的水垫来消耗水流能量
泄流方式时采用
利用拱冠两侧对称设置溢流表孔或泄水孔，使
空中对冲消能 狭窄河谷修建拱坝时采用
两侧挑射水流在空中形成对冲，消耗能量
【单选】水库水位和隧洞闸门开度保持不变时，隧洞中的水流为（ ）。
A.恒定流
B.均匀流
C.层流
D.缓流
答案：A
【单选】下图所示的消能方式属于（ ）。
A.底流消能
B.挑流消能
C.面流消能
D.消力戽消能[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
答案：A
【单选】利用泄水建筑物鼻坎将下泄的高速水流至下游水面，在主流与河床之间形成巨大底部旋滚的消能方式
称为（ ）。
A.底流消能
B.挑流消能
C.面流消能
D.消力戽消能
答案：C
