天大复试资料(水利).doc

天津大学硕士生入学考试业务课程大纲
（复试）
课程编号：
课程名称：工程水文学

一、 考试的总体要求
水文学是研究地球上各种水体的一门科学，它研究各种水体的存在、循环和分布，探讨水体的物理和化学特性，以及它们对环境的作用，包括它们和生物的关系。工程水文学则是应用水文知识进行工程建设，主要研究与水利工程的规划、设计、施工和运营管理有关的水文问题。因此工程水文学以水文学的基本概念、基本原理和基本方法为主，要求学生掌握工程水文学的基本内容和分析方法，并能进行基本的水文分析计算。

二、 考试内容及比例（重点部分）
1、水文循环和水量平衡（10%）
水文循环的基本过程，水量平衡方程式的基本形式。
2、河川基础知识（20%）
包括河流的基本特征、径流形成的基本过程以及径流的主要影响因素、降雨的类型以及表示方法、区域面平均雨量的计算方法等。
3、水文测验（10%）
包括水文测站的布设，水位、流量以及泥沙观测的基本方法。
4、产汇流过程分析计算（20%）
包括流域产流的基本方式及其基本特征，蓄满产流的产流量、超渗产流的产流量、河道汇流和流域汇流计算的基本方法。
5、设计洪水计算（20%）
包括洪水及其基本要素、设计洪水计算的基本途径、由流量资料推求设计洪水的基本方法、统计参数及其对频率曲线的影响等。
6、年径流的分析计算（20%）
包括年径流的基本特征、设计保证率、设计年径流的计算等。

三、 试卷题型及比例
主要是基本概念、基本原理的判断简述题，以及基本方法的实际应用分析计算题。其比例各占50%左右。

四、 考试形式及时间
考试形式为笔试，考试时间为1小时左右。

天津大学硕士生入学考试业务课程大纲
（复试）
课程编号： 课程名称：水工建筑物

一、 考试的总体要求
1、 对混凝土重力坝、拱坝、土石坝、水闸、岸边溢道和水工隧洞的工作原理及工程条件有较深理解，对其它水工建筑物的基本形式和工作原理有一般的了解。
2、 根据工程任务和具体条件，初步掌握水利枢纽布置的要求和方法，会选择水工建筑的形式，确定其基本尺寸和会拟定其主要细部构造。
3、 会运用基本理论，选择合理的设计条件，进行各种水工建筑物的一般水力计算，稳定计算和强度校核等。
4、 了解水工建筑物设计时所需的原始资料，设计阶段程序及内容。对水工建筑物的运用、管理和观测也应有了解。
二、 考试内容及比例
1、 了解水利事业在国民经济中的地位和作用；水利枢纽的概念，水工建筑物特点，水利工程分等和水工建筑物分级，以及分等分级的意义。占15%左右。
2、 掌握水工建筑物传统的安全系数设计法，可靠度设计法，优化设计法及抗震动力设计法等基本概念及特点。占5%左右。
3、 掌握作用于重力坝上的主要荷载、荷载组合及安全系数的选取，掌握稳定分析常用的几个计算公式和相应采用的安全系数，并加以分析比较，各种应力分布规律及影响坝体应力分布的各种因素；重力坝剖面尺寸的拟定原则、方法及控制数据的选用；掌握泄水重力坝的工作特点及泄水方式，单宽流量的选择，泄水重力坝剖面尺寸的拟定原则，以及孔口布置和孔尺寸的决定等；泄水重力坝消能原理着重挑流与底流消能；重力坝（含溢流坝）构造原理和地基处理；宽缝重力坝优点与结构特点；空腹重力坝结构特点；浆砌重力坝构造特点；辗压混凝土重力坝特点和构造。占15-30%。
4、 拱坝工作特点，分析地形、地质对拱坝应力和坝肩岩体稳定及拱坝布置的影响；拱坝荷载特点，温度荷载要领及计算和对应力分析的影响；应力分析拱冠梁法原理，荷载分配特点及联立方程建立；坝肩局部稳定，整体稳定的计算方法以及改善坝肩稳定性的技术措施；拱坝泄水的特点和党见的几种泄水方式；拱坝的缝和拱坝与河岸的连接。占15-20%。
5、 土石坝断面基本尺寸的选择，土石坝的渗流分析，应掌握不透水地基上的均质坝、有限深透水地基上均质、心墙（带截水墙）和斜坝等几种典型情况；土石坝的坝坡稳定，着重园弧法和折线法；筑坝材料及土料压实标准设计；防渗设备、排水过渡层和反滤层，坝与地基、河岸及其他建筑的连接；地基处理和土坝裂缝与控制措施；混凝土面板堆石坝特点和基本尺寸的选择。占15-20%。
6、 水闸孔口设计堰型选择，闸底板高程以及孔口尺寸拟定；掌握水闸地下轮廓设计，包括形式选择，尺寸拟定，排水位置的确定及细部构造；闸底渗流的流网法和直线比例法及防止闸底渗流的工程措施；闸下泄流特点，水闸下游消能入解决方式；闸室稳定计算，以沿闸基机的抗滑稳定为重点；闸室结构计算，含闸室受力后工作特点，计算图形及解题的途径。占10-15%。
7、 正槽溢洪道的布置，陡槽设计的消能形式；常见的高速水流特殊物理现象，含冲击波、水流渗气、脉动、振动和空化空蚀；侧槽溢洪道运用条件和侧槽中水流特点；非常溢洪道要领及类型。占10-15%。
8、 水式压力隧道的明流隧洞布置的特点及选线，水工隧洞体形设计（进口建筑物的形式和构造，洞身的断面形状）及水力计算；各种作用荷载对衬砌的影响，尤其要注意山岩压力，弹性抗力的物理概念；水工隧道的衬砌计算，着重圆形有压隧洞单层衬砌的计算方法；有关喷锚支护的基本概念。占10-15%。
9、 闸门的工作条件，露顶闸门，深孔闸门的工作和布置特点，深孔闸门经常出现的问题和应注意的事项；闸门的选择。占5%左右。
10、渠道及渠系建筑物和过渡建筑物等的功能，类型和工作原理，占5%左右。
11、水利枢纽布置设计原则，及设计阶段、坝址、坝轴线、坝型选择和枢纽布置，水利枢纽对环境的影响。占5%左右。
12、水工建筑物原理及原型观测结合实例作一般了解。
三、 试卷类型及比例
1．概念题（含填空题、多项选择） 占15分
2．简答题 占15分
3．问题论述及计算题 占20分
四、 考试形式及时间
笔试，时间为1 小时左右。

天津大学全国统考硕士生考试业务课程大纲
（复 试）

课程编号：
课程名称：港口工程学

一、考试的总体要求
掌握港口水工建筑物上的主要作用、作用组合及计算方法；各类港口水工建筑物，包括重力式码头、板桩式码头、高桩式码头和防波堤等，主要结构型式、特点、基本构造和基于可靠度理论的设计与计算方法。

二、考试内容及比例
码头的分类和作用荷载，包括：码头分类及其组成, 作用及其作用效应组合, 主要作用的计算方法等，占15-30%。重力式码头，包括：重力式码头的结构型式及其特点，重力式码头的构造，重力式码头的计算等，占15-30%。板桩码头，包括：板桩码头的结构型式及其特点，板桩码头的构造，板桩码头的计算等，占15-30%。高桩码头，包括：高桩码头的结构型式及其特点，高桩码头的构造，高桩码头的结构布置，高桩码头的计算等，占15-30%。防波堤，包括：防波堤的类型及其特点，直立堤上的波浪力、直立式防波堤的设计与计算，斜坡式防波堤的设计与计算等，占15-30%。

三、试卷类型及比例
问答题 100%

四、考试形式及时间
考试形式为笔试，考试时间为1小时左右。

水利工程学科
  作者：天津大学建筑工程学院  2011-06-12

天津大学是我国最早设置水利工程专业的高等院校之一，早在1934年北洋大学的土木系中就成立了水利组，1951年院校调整后天津大学设置了水利水电工程、港口航道与海岸工程两个本科专业，上世纪50年代末开始招收研究生。1986年港口、海岸与近海工程专业获得博士学位授予权，2000年水利水电工程专业获得博士学位授予权，2001港口、海岸与近海工程被批准为被批准为国家重点学科，水利工程一级学科2002年获博士授予权，2007水利工程被批准为一级学科国家重点学科。近年来，天津大学水利工程学科得到“211工程”、“985工程”重点建设支持，2007-2010年来主持完成国家科技攻关项目、国家自然科学基金以及国家重大工程委托项目等220余项，科研经费达16636万元。水利工程领域近年标志性成果突出，获省部级以上科技奖励13项，其中国家科技进步奖二等奖1项、省部级科技奖一等奖7项、二等奖3项。发表学术论文500余篇，其中SCI/EI收录270余篇；出版学术专著3部，获发明专利17项。相关理论成果已应用于我国60余项重大水利水电、港口与海洋工程，获得了行业内的高度评价和肯定。

天津大学水利工程历来重视理论与实践相结合。1928年北洋大学设立水力学实验室，1933年由北洋大学牵头成立了中国第一个水工实验所。目前该学科教学科研设施齐全，建有水利工程仿真与安全国家重点实验室和水利工程仿真与安全监测教育部工程研究中心，设有水利工程研究所、水力学研究所等科学研究机构，设有水利工程实验中心教学实验平台，设有水运水利勘察设计研究所等工程设计服务机构。学科师资力量雄厚，现有中国工程院院士2名，博士生导师18名，教授23名，副教授、高级工程师18名。国家杰出青年基金获得者2 名，长江学者特聘教授1名，百千万人才工程一二层次入选者2名，教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者5名。学科通过长期的学术积累，形成了一支年龄、专业和学历结构合理的高水平科研队伍，先后入选“水利工程安全与防灾”教育部长江学者创新团队和“重大水利工程安全性的基础理论研究”国家创新研究群体。

70多年来，天津大学水利工程学科的师生员工遵循“实事求是”的校训，本着“求实、创新、奉献”北洋——天大水利人的精神，坚持“严谨治学、严格教学要求”的优良校风，注重学生知识、能力、素质、个性的综合发展，全面培养和造就宽基础、高素质，具有创新精神和实践能力的高水平人才。已培养千余名水利工程专业博士研究生和硕士研究生。一代又一代的优秀水利工程技术人才从这里走出，为祖国的水利工程建设事业做出了巨大的贡献。天津大学水利工程学科的主要研究方向、学科优势特色体现在：

（1）水利工程地质建模理论与分析方法
在理论方法上，建立了水利工程地质三维统一建模的数学模型，耦合多源数据，解决了断层、褶皱等复杂地质体与水工建筑物的统一建模问题；提出了水利工程地质三维统一模型的构建方法，基于NURBS混合数据结构来构建模型，所建立的模型存储量小、运算速度快、精度高；基于三维统一模型，提出了水利工程地质分析方法，包括岩体质量分级三维分析、大坝/地下工程地质分析、三维模型任意剖切分析等。

研制开发了具有自主知识产权的水利工程地质三维建模与分析软件系统（VisualGeo），先后在我国的21项水利工程中得到了推广应用。研究成果在英国《Computers & Geosciences》和《中国科学》等刊物上发表学术论文30多篇，出版著作1部，授权国家发明专利1项； 2007年获国家科技进步二等奖。

（2）水利工程施工仿真理论与技术
在理论方法上，针对高混凝土坝、高土石坝和大型地下厂房洞室群的施工特点，分别建立了综合考虑温度控制、坝体结构和浇筑能力等约束条件的混凝土坝施工全过程随机数学逻辑模型，针对高心墙堆石坝建设过程质量监控难题，建立了心墙堆石坝施工过程质量控制的数学模型，解决了碾压遍数、上坝强度和行车密度等重要施工参数的实时动态分析问题。

提出了水利工程施工动态调整与实时控制分析方法，解决了大坝施工快速地进行动态分层分块、动态跳仓跳块和多方案比选优化问题，研制开发了具有自主知识产权的水利工程施工仿真软件系统（CONSIM）；先后在我国的34项水利工程设计或施工中得到了推广应用，并写进了2007年修订的《水电工程施工组织设计规范》(DL/T5397-2007)，在工程建设中发挥了重要作用。研究成果在美国ASCE和《中国科学》等刊物上发表学术论文50多篇，出版著作3部，授权国家发明专利3项； 2005年获国家科技进步二等奖。

（3）重大泄流结构耦合动力安全理论与方法
提出泄流结构耦合动力安全的全水弹性模拟理论和方法，成功研制出水弹性模拟材料和高精度泄流振动测试系统，解决了长期困扰泄流结构耦合动力模拟的理论和技术瓶颈。提出考虑水流脉动荷载复杂时空相关特性的泄流结构耦合动力响应正、反分析方法和基于耦合动力安全的泄流结构优化设计理论方法；提出基于泄流激励的泄流结构模态参数识别和损伤评估方法，创建了泄流结构安全动态检测诊断系统。

该成果应用于33余项国内外水利水电工程，《混凝土拱坝设计规范》(SL282-2003)、《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077-1997)等本行业规范采用。在《Advances in Water Resoucres》、《中国科学》等国内外刊物上发表论文40余篇，出版著作1部。2008年获国家科技进步二等奖，及获省部级科技一等奖2项、二等奖1项，授权国家发明专利2项。

（4）高坝消能防护安全及预警技术
考虑表面水流与缝隙水流荷载相互作用，提出了消能防护结构上整体水动力荷载的试验模拟测试方法，提出了整体上举力－动水压力－点面脉动压力－缝隙压力之间的量化关系和安全控制指标。从水流和结构相互作用的角度系统研究了各类防护结构（平底板、反拱底板、透水底板、边坡护砌等）的破坏机理和失稳模式，提出了反拱底板的“随机拱”理论以及各类防护结构的整体、局部失稳模式；并提出一种适用于各类防护结构安全性分析的计算模型，可以反映水动力荷载－底板－锚筋－基岩的耦合作用和结构失稳的动态过程。基于防护结构运行中的水动力和结构动力响应耦合动态监测，将力学分析结果、专家经验、人工智能（AI）技术有机融合，构建了防护结构的实时安全监测和分级预警系统。

该成果应用于20余项国内外水利水电工程，包括泄洪功率居世界前7位的高坝消力塘，并被行业规范采用。发表论文40余篇，出版著作1部。2008年获天津市科技进步一等奖，授权国家发明专利3项。

（5）新型港口与海洋结构研究
研发出可自行展开和撤收的大型模块化栈桥码头。提出并推广应用适用于软土地基的大圆筒结构和箱筒型基础结构等海岸工程结构形式，建立了相应的稳定性分析和设计方法。提出港口与海岸工程结构全寿命周期设计概念，并建立基于全寿命周期设计理论的沉箱式防波堤稳定性分析方法；考虑波流－结构－地基耦合系统强非线性相互作用，基于虚拟区域法，建立了波流－结构完全（强）耦合数值模型；考虑沉箱式防波堤各种稳定性破坏模式，建立了沉箱式防波堤水平转角振动－水平滑移－提离摇摆耦合运动数值模型；提出了软土在波浪等循环荷载作用下强度弱化特性及工程对策，提出了海上大直径超长钢管桩的可打入性、液化土层中桩基横向承载力分析方法。

该成果应用于20多个重要港口海洋工程，被多本行业规范采用。论文发表SCI/EI检索60余篇；出版著作１部。2008年获天津市科技进步一等奖，及省部级省部级科技二等奖2项，授权国家发明专利10余项。

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