2011水利工程思考题
第一次作业：
（本次作业要求初级职称学员答1、2、3、4题，中高级职称学员答3、4、5、6题） 1、请结合防洪抢险对策的总体要求，思考在江河洪水治理中针对融雪洪水这一类型的洪水有哪些治理措施？
答：首先，各级政府要严格执行防汛抗旱工作行政首长负责制，认真落实重点河道、水库、险工险段，重要城市的防汛责任人、技术责任人和岗位责任人。进一步加强水库安全管理工作；强化春季防汛安全检查工作。各级防汛部门要实行24小时值班制度，各水库、河道险工险段要有专人值守。
其次，容易遭受融雪洪灾的各地在做好防御春洪工作的同时，应充分利用积雪融水、河道来水偏多的有利条件，抢墒播种，提早灌溉。
2、纵观20世纪土的本构模型在理论、试验及应用方面的研究进展，展望21世纪的工程要求及土的本构模型研究的前景，有哪些问题还有待深入研究并可望有所突破？
答：纵观20世纪土的本构模型在理论、试验及应用方面的研究进展，展望21世纪的工程要求及土的本构模型研究的前景，下列问题还有待深入研究并可望有所突破：
1)对现有的土本构模型的基本性能和适用条件进行鉴定，进一步简化和普及那些经过长期应用被证明适用于土石坝计算的模型。模型不一定越复杂越好，重要的是其对于计算问题的针对性和选择参数的合理性。
2)在目前研究的基础上建立和发展复杂应力状态与加载序列条件下的土的本构模型，使之不仅能够切实地考虑土的非线性与非弹性、软化、剪胀与剪缩性等，同时能够揭示土的某些特殊的变形特性及其机理，并且还能反映土的原生及应力诱发的各向异性效应及特殊荷载条件下的力学规律。
3)土石坝的抗震设计和地震反应分析需要能够反映土的动力特性的动本构关系模型。而能够反映土在循环加载和动荷载下土的可恢复与不可回复的体积变化(或孔压变化)是本构模型的主要难点。
4)应对现有的本构模型通过不同类型仪器、不同应力路径的土工试验、离心模型试验以及实际工程的现场测试结果等不同的验证形式，客观地评价和论证其正确性与可靠性，通过全面系统的分析比较确定其实用性与局限性及适用范围。重视模型参数的可靠性，积极应用和发展
先进的土工测试技术和反分析手段，确保选取参数的简捷性和准确性。在现有条件下加强本构模型研究中试验数据的组织管理与共享利用，着手本构模型基本参数数据库的建立与维护。
5)开展对应力、变形与含水量密切相关的非饱和土本构模型的研究，在建立本构模型时应充分考虑含水量的影响及颗粒骨架、孔隙水与气三相之间的界面相互作用及相互交换问题。“南水北调”工程中线方案渠道工程，在鄂北及豫南——南阳盆地，将穿越大面积的膨胀土地区，大量的非饱和土工程问题亟待解决。
6)对于软粘土、黄土等结构性较强的土体，应继续深入开展结构性模型的研究，引入损伤力学理论以及CT、X射线等先进的测试技术，深入揭示土体剪切带的形成机理以及土体的刚度降低与强度丧失之间的内在联系等规律。
7)针对砂土与堆石的松散结构，应摆脱基于连续介质力学理论建立本构模型的固有局限性，开展基于细观力学理论的非连续性本构模型研究。
3、劣质水资源化的处理方式有几种？
答：对劣质水（尤其是污水）进行适当处理，达到目标用途要求的水质标准，使之成为多种用途的水资源，可在很大程度上缓解水资源的紧缺状况，对节约水资源具有重要意义。污水处理技术主要包括物理法、生物法和化学法等方法。
1、物理法：主要是利用物理分离污水中呈悬浮状态的污染物，在处理过程中不改变化学性质。属于物理的处理方法有：沉淀（重力分离法），过滤法，离心分离法，浮选（气浮）法，蒸发结晶法，反渗透法。
2、化学法：利用化学反应原理及方法来分离回收污水中的污染物或改变污染物的性质，使其从有害变为无害。属于化学处理方法有：混凝法，中和法，氧化还原法，萃取法，吸附法，电渗析法。
3、生物法：主要是利用微生物的作用，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害的物质。属于生物处理方法有以下几种：活性污泥法，生物膜法，生物（氧化）塘，
4、大坝蓄水后下游部分地区地下水位上升，地面径流不能及时排除，造成一定程度的渍涝灾害，请结合实际思考目前渍涝灾害防治措施主要有哪些？
答：1、坚持人水和谐的原则，更新治水思路。尊重水资源的自身规律，贯彻可持续发展的思想，改变过去掠夺开发、寸土不让的传统做法，实现从控制洪水向管理洪水的转变，做到 “大路朝天，各走一边”，给洪水以出路，让洪水安全下泄，使群众安居乐业，在治水的规划中要坚持因地制宜，分类指导，注重水利和经济社会的协调发展。
2、因地制宜优化农业产业结构，恢复调蓄面积。水利部门主动参与农业结构调整，指导经济作物种植在合理高程，变被动抗灾为主动避灾。各地在进行产业结构调整过程应该征求水利部门的意见，水利部门也应主动参与农业产业化调整。
3、发挥群众的主体作用，加强水利建设，搞好渠系的清淤扫障，调蓄湖泊的疏浚扩容。 4、加快小型水利工程产权制度和水管体制改革步伐。水利队伍是防灾减灾、治理渍涝灾害的主力军，要加快改革步伐，大力发展水利经济，壮大水利产业。要在加快小型水利工程产权制度改革的同时，按照国办发《关于水利工程管理体制改革实施意见》划分单位性质，确定经费来源，加快水利工程管理体制的改革，在理顺制度障碍的基础上，加快水利经济的发展，稳定水利队伍，加强工程管理，加快治涝建设步伐。
第二次作业： （初级职称学员答）
1、请对比分析防洪抢险对策和抗旱减灾对策有哪些异同？结合实际，思考这些对策的成效如何？你有什么更好的建议？ 答：
2、面板堆石坝的渗流控制措施可以归纳为以下哪几点？ 答：面板堆石坝的渗流控制措施可以归纳为以下几点：
a．各防渗系统之问，例如地基防渗帷幕与坝体混凝土面板之间，用趾板联结，形成完整的防渗体系。
b．由上游面板到下游，在坝体中由细到粗设置垫层料、过渡料、主堆石料、次堆石料，面板上游底部还应设置防渗铺盖。
c．在用砂砾料和风化料作坝体材料时，在坝轴线或略偏于上游处，主坝堆石料与风化料或软岩石的次堆石区之间设烟囱式排水。控制可能的渗流。人们分析沟后水库的溃坝原因之一是坝体排水不畅。
d．在堆石体与地基或岸坡接触处，当有风化层、泥化岩层、断层裂隙的泥质充填处时，如果有发生渗流冲刷可能，要设置反滤保护。
e．在混凝土接缝中，特别是易于受拉的周边缝中，设置能适应大变形同时能保持防渗性能的止水材料。
3、目前现行的岩体力学指标估算方法主要有哪几种？ 答：目前现行的岩体力学指标估算方法主要有如下几种： 1）工程地质类比法； 2）Hoek—Brown判据； 3）正分析与反分析； 4）试验强度折减法； 5）非均质岩体综合抗剪强度。
4、请总结雨水利用的发展趋势？
答：从国际上看，对雨水利用已从单纯解决家庭供水，发展到注意其在提高农业生产和保护生态环境上的应用。2001年国际雨水集流系统协会理事会已决定把协会的宗旨扩大到农业生产和环境保护，并对会标也相应作了改变。在这方面我国已走在世界前列。当前我国对雨水集蓄节水灌溉的研究主要集中在：一是在雨水集蓄工程系统中，研制开发经济高效的集流面材料，研究各类蓄水工程的适用条件和优化模式；二是研究雨水集蓄节水灌溉的方式、优化灌溉制度及与传统和现代旱作农业结合使雨水利用效益最大化；三是研究雨水集蓄家庭水安全性问题。这些问题在上述研究项目中均进行了大量工作，但距离完全解决还需要作很多工作。
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