《水电站》试题库完整版7解析

西北农林科技大学水利与建筑工程学院《水电站》课程考试试题库主要内容第1部分名词解释第2部分填空题… 第3部分判断是非题… 12第4部分选择题… 20第5部分回答题… 26第6部分计算题… 51第7部分读图题… 67第8部分模拟试题… 81教材目录绪论水力发电基础水力机械进水、引水建筑物压力管道（）调保计算调压室水电站厂房二零一一年四月《水电站》课程考试试题库坝式开发 （1）答：在河流峡谷处拦河筑坝，坝前壅水，形成水库，在坝址处形成集中落差，这种开发方式称为坝式开发。（1）答：在河流坡降较陡的河段，通过人工建造的引水道（渠道，隧洞，管道等）引水到河段下游，集中落差，这种开发方式称为引水式开发。（1）答：在一个河段上，同时采用筑坝和有压引水道共同集中落差的开发方式称为混合式开发。（1）能和放水发电两个过程：系统负荷低时，将下库的水抽到上库（电动机+水泵；系统负荷高时，将上库的水放出发电（发电机。（1）答：利用潮汐能发电的水电站称为潮汐水电站。（1）答：在一条河流上，自上而下，建造一个接一个水利枢纽，成为一系列水利枢纽，这种开发方式称为河流的梯级开发。（1）调节稳定的建筑物。（1）答：用以集中水头，输送流量到水轮发电机组或将发电后的水排往下游河道的建筑物。（1）答：用以从河道或水库按发电要求引进发电流量的引水道首部建筑物。10.HL240—LJ—250（2）答：表示混流式水轮机，转轮型号240，立轴，金属蜗壳，转轮标称直径为250cm。15011.2QJ30—W—210（2）答：表示一根主轴上有两个转轮的切击式水轮机，转轮型号为30，卧轴，转轮标称直径为150cm，每个转轮上有2个喷嘴，射流直径为10cm。（2）答：将水流的位能，压能和动能转换成机械能的水轮机称为反击式水轮机。（2）答：将水流的动能转换成机械能的水轮机称为冲击式水轮机。（2）答：自水轮机导水机构下环顶面至尾水管底板平面之间的垂直距离。（2）NnNH54答：nH54

，表示当工作水头H=1m、发出功率N=1kw时，水轮机所具有的转速n称为水轮机的比转速。1H答：Q=Q'D2H

，当水轮机的转轮直径D1=1m、水头H=1m时，水轮机的流量称为单位1 1流量。H（2）H答：n=n' ，当水轮机的转轮直径D1=1m、水头H=1m时，水轮机的转速称为单位转1 D1速。（2）η轮机进口无撞击、出口无漩涡，即为最优工况。（2）答：水轮机的吸出高度Hs是转轮叶片压力最低点到下游水面的垂直距离，随工况而改变。（2）答：指水轮机主轴输出功率，以N表示，单位KW，N=9.81QHη。（2）水轮机发出额定功率的最小净水头。（4）（）力的输水建筑物。（4）答：钢管承受外压时维持稳定的最高理论压力值称为抗外压稳定临界压力。（3）（溢流堰）25、自动调节渠道（3）行，渠尾前池中不设溢流建筑物。26、压力前池（3）物，也是有压引水建筑物。27、单元供水（4）答：指每台机组均有一根压力管道的供水方式，即单管单机供水。28、联合供水（4）答：指一根主压力管道向电站全部机组供水的供水方式，即单管多机供水。29、托马稳定断面(6)答：保证调压室波动稳定衰减的最小临界断面。30、稳定工况（5）答：水电站机组在稳定运行情况下，机组的出力与电力系统负荷保持平衡，称为稳定工况。31、水电站不稳定工况（5）2速发生改变，引水系统中产生非恒定流现象，称为水电站的不稳定工况。32、调节保证计算（5）锤压力和机组转速变化，保证压力和转速变化不超过规定的允许值。33、调压室（6）（尾水）自由水面（除压气式调压室外，属于水电站的平水建筑物。有调压井和调压塔两种方式。34（5）答：当水轮机阀门（或导叶）Ts<2L/a35、间接水锤（5）答：当水轮机阀门（或导叶）Ts>2L/a时，由水库端反射回来的第一个降压波尚未完全关闭时已到达压力管道末端阀门处F和f36、第末项水锤（5）答:指最大水锤压力值出现在第n相末锤。37..第一相水锤（5）答：是指最大水锤压力值出现在第一相末的水锤。（1）设备的总体，称为水电站。溢流式厂房答：厂房布置在溢流坝段后，泄洪水流通过厂房顶下泄，这样的厂房称为溢流式厂房。（1）答：主机房布置在坝体空腔内的厂房称为坝内式厂房。（7）主要动力设备和检修场所。（7）房邻近所建筑的房屋。（7）尾水闸门等。（7）主变压器，高压开关站及各种电缆，母线等。（7）答：是指操作、控制厂房内水力机械的一系列设备系统，包括水轮机的调速设备（如接力器3及操作柜制设备等。46..电气控制设备系统（7）答：是指操作、控制水电站运行的电气二次回路设备系统，包括机旁盘，励磁设备，中央控制室的各种电气设备，各种控制，监测及操作设备等。（7）答：水电站厂房是水能转变为电能的生产场所，也是运行人员进行生产和活动的场所。（7）答：水轮发电机组主轴呈水平向布置且安装在同一高程地板上的厂房称为卧式机组厂房。（7）答：水轮发电机组主轴呈垂直向布置的厂房称为立式机组厂房（3）故扩大。（3）答：设在事故闸门上游侧，其作用是检修工作闸门及其门槽时用以堵水。（3）答：水电站的引水渠道称为动力渠道。53.水击（5）（或突然开启（或降低的现象称为水锤现象。54.气蚀（2）答：水在通过水轮机流道时，由于各处的速度和压力不同，在低压区会产生水的汽化55.暂态不平衡率（5）答：转速变化率（机组暂态不平衡率）是衡量负荷变化时，调节系统调节过程中机组转速变化程度的参数，是转速变化值与额定转速的比值。即β=(n-n0)/n056.瞬变过程（5）到新均衡状态的过程叫过渡过程。（6）较小负荷。起调压室水位的波动。（1）答：装机容量是水电站内全部机组额定出力的总和。台数×单机容量（1）4答：水电站相当于设计保证率的枯水时段发电的平均出力。（4）答：使系统年费用（或总费用的管道中流速叫经济流速。（4）10多米，破坏力极大，影响电站的运行。（2）械损失外，其他用于机组转速升高，达到的最大转速叫（飞逸工况）状态下运行的工况叫飞逸工况。的情况下机组出力会减小，调速系统失灵的现象。（2）答：外负荷突然丢失，调速机构失灵、导水机构不能及时关闭，输入的水能除少数消耗于机械损失外，其他用于机组转速升高，达到的最大转速叫（飞逸工况）飞逸转速。30%额定转速。水流加速时间答：在水头H的作用下，当不计水头损失时，管道内流速从0增加到V所需的时间。（1）支出的管理费和工资等。多年平均发电量E（1）答：水电站各年发电量的平均值。水电站装机利用小时数T（1）答：T=E/N,相当于全部装机满载运行时多年平均工作小时数。《水电站》课程考试试题库水电站产生电能的过程是有能水流通过水轮机，转水轮又带动水轮发电机转动，再转变（1）答：水能、旋转机械能、旋转机械能、电能就集中落差形成水头的措施而言，水能资源的开发方式可分、 和 三种基本方式，此外，还有开发利用海洋潮汐水能的 答：坝式、引水式、混合式、潮汐开发方式坝式水电站常包两种开发方式答：河床式水电站、坝后式水电站引水式水电站据引水建筑物的不同又分两种类型答：无压引水式水电站、有压引水式水电站水电站枢纽的组成建筑物有和进水建筑物、5 、厂房枢纽建筑物六种（1）答：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、平水建筑物水轮机是将水能转变为旋转机械能的动力设备。根据水能转换的特征，可将水轮机分为 两大类（2）答：反击式、冲击式混流式水轮机的转轮直径是轴流式水轮机的转轮直径是指 （2）答：转轮叶片进口边的最大直径、转轮叶片轴线相交处的转轮室内径水轮机引水室两大类（2）答：开敞式、封闭式封闭式进水室中水流不具有自由水面，常见的形式有三种。答：压力槽式、罐式、蜗壳式水轮机工作过程中的能量损失主要包括三部分，和 （2）答：水力损失、容积损失、机械损失根据水轮机空化发生的条件和部位，空化可分为 四种主要类型（2）答：翼型空化、间隙空化、局部空化、空腔空化水轮机的吸出高度是指转轮的垂直距离答：压力最低点、下游水面水轮机的总效率η包，其关系是η=η·η·η。（2）j v s答：水力效率η、容积效率η、机械效率η。s v j立式水轮机的安装高程是高程，卧式水轮机的安装高程是。（2）答：导叶高度中心面、水轮机主轴中心线所在水平面高程模型与原型水轮机相似，必须满三个相似件。答：几何相似、运动相似、动力相似水轮机选型遵循的原则是：在满足水电站出力要求和水电站工作参数相适应的条件下应选的水轮机（2）答：性能好、尺寸小水轮机的综合特性曲线曲线曲线两种答：主要（或转轮）综合特性、运转（或运行）综合特性水轮机调节是通过水轮机设备改的变化完成的答：调速、导叶开度或喷针行程水轮机调速系统的组成一般三部分组成答：调速柜、接力器、油压装置延长机组关闭时间可以减小，将会增大答：水锤压强值、机组转速根据测速元件不同，调速器可分两大类（2）6答：机械液压型、电气液压型22水电站进水口分两大类（3）答：潜没式进水口（有压进水口）、开敞式进水口（无压进水口）潜没式进水口四种形式答：隧洞式、压力墙式、塔式、坝式潜没式进水口沿水流方向可分三部分答：进口段、闸门段、渐变段潜没式进水口的主要设备。答：拦污设备、闸门及启闭设备、通气孔、充水阀拦污栅在立面上可布置或 平面形状可以也可以。答：垂直的、倾斜的；多边形的、平面的。27.拦污栅清污方式和 两种答：人工清污、机械清污开敞式进水口分为两种和 （3）答：有坝取水、无坝取水开敞式进水口的位置应选择在河道稳定河段岸进水闸与冲沙闸的相对位置以 的原则进行布置（3）答：凹；正面排沙，侧面进水水电站的引水渠道可分渠道渠道两种答：自动调节、非自动调节引水建筑物的功用和 （3）答：集中河段落差形成水头，输送发电所需的流量。引水建筑物可分和 压引水建筑物压力前池组成， ， 和排污，排沙排冰建筑物答：前室和进水室、压力墙、泄水建筑物地下压力管道和 两种（4）答：地下埋管 回填管引水隧洞分为两和 基本类型（3）答：有压隧洞、无压隧洞压力管道的功用答：输送水能压力管道按其结构布置形式分为 ， ； ；地下压力管道几种类型。答：坝内埋管、坝后背管；地面压力管道压力水管向水轮机的供水方式分， 和 三种答：单元供水、联合供水、分组供水分段式明钢管进行应力计算时，通常应考虑以下四个基本断面，即 ， ， 4-4.（4）答：支墩跨中断面1-1；支承环附近断面2-2；加劲环及其旁管壁断面40.压力水管上常用的阀门， 和 三种（4）答：闸阀、蝴蝶阀、球阀明钢管的支承结构和 答：镇墩、支墩镇墩可分两种（4）答：封闭式、开敞式明钢管根据其再相邻两镇墩之间是否设置 ，分为 和 两种敷设式（4）答：伸缩节；分段式、连续式钢筋混凝土管分， （4）7答：普通钢筋混凝土管，预应力、自应力钢筋混凝土管，自应力钢丝网水泥管水锤压强沿管线分布的规律是：第末相水锤无论是正水锤或负水锤均分布；一相水锤正水锤为曲线，负水锤为曲线（5）答：直线规律；凸、凹水锤波从t=0至t=4L/a完成两个往返传播过程后压力管道内水流恢复到初始状态称为水锤波的周期，水锤波在管道中传播一个往返的时间t=2L/a称为相相为一周期（5）答：两水锤可分（5）答：直接水锤间接水锤水锤计算常选用比较符合实际的合理的边界条件有 ， 和管径变化点， 答：阀门端封闭端压力水管进口端分叉点水库端与完全关闭的阀门端对水锤波的反射特性分别和 答：异号等值 同号等值作用在分段式明钢管上的径向力，使管壁产应力（5）答：环向拉调压室的基本类型差动式调压室和气压式或气压式调压室六类（6）答：简单圆筒式调压室、阻抗式调压室、双室式调压室、溢流式调压室引水道一调压室系统波动衰减的条件之一是调压室的断面面积必须 临界面Fk（通常称为托马断面其二是引水道和压力管道的水头损失之和必须 水头1/3答：大于，小于水电站厂区是完成发、变、配电的主体，主要 和对外交通线路四部分组成（7）答:水电站厂房，主要变压器场，高压开关站水电站厂房按功能不同分为 和 。安装水轮发电机组的房间称为 ，是直接将水能转变为电能的车间，是厂房的主体答：主厂房，副厂房，主厂房。水电站厂房的设备组成可划分为五个系统机控制设备系统和辅助设备系统（7）答：水流系统，电流系统，电气控制设备系统。副厂房按作用可分为三类， ， 答：直接生产副厂房，检修实验副厂房，生产管理副厂房。根据工程习惯主厂房以发电机层楼板面为界分两部分答:上部结构，下部结构。主厂房长度取决， ，边机组段附加长及 答：机组台n，机组间安装间长。水电站的水轮机层以下常称（7）答：下部块体结构常用的发电机机墩形式， ，机墩，钢机墩等（7）答：圆筒式机墩，平行墙式机墩，环形梁式机墩，框架式机墩检修一台水轮发电机组时，应放在安装间的四大件按照拆吊顺序分别为， ， ， （7）答：发电机上机架，发电机转子带轴，水轮机顶盖，水轮机转轮带轴悬式发电机转动部分通过 将重量传给机墩；半伞式发电机通过 将重量传答;上机架，下机架，机墩。发电机的布置方式主要, 和 三种答;开敞式，埋没式，半岛式。发电机的通风方式与发电机的布置形式密切相关，主要, 和密闭8式等四种。（7）答：开敞式，川流式，半川流式水电站厂房供水系统四种答：上游坝前取水，厂内引水钢管取水，下游水泵取水，地下水源取水水电站厂房供水系统供, 三类用户答：生活用水，消防用水，技术用水根据地下厂房在压力引水发电系统中的位置不同，地下水电站可分, 三种典型布置方式（7）答：首部式，尾部式，中部式厂房一期混凝土主要包等部位二期混凝土主要等部位（7）答：基础块体结构，尾水管（不包括锥管段，尾水闸墩，尾水平台，混凝土蜗壳外的混凝管锥管段外围混凝土，机墩，发电机风道墙以及与之相连的部分楼板、梁等。69.ZZ440---LH---550的含义（2）答：轴流转桨式水轮机，比转速440，立轴混凝土蜗壳，转轮直径550cm抽水蓄能水电站的作用。包两个过程答：调节电力系统的峰荷。抽水蓄能，放水发电对地面压力钢管，当温度变化时，由于处产生摩擦力而引管壁轴向力（4）答：支座，伸缩节处进水口的事故闸门要求中关闭中开启；检修闸门 中关闭中开启（3）答：动水，静水，静水，静水电站厂房的油系统分；水系统系统（7）答：透平油，绝缘油，供水系统，排水系统；高压气系统，低压气系统立轴发电机按其传力方式可分发电机发电机答：悬挂式，伞式根据支墩与明钢管管身相对位移的特征及管径等因素，支墩的型式有滑动式， 三种（4）答：滚动支墩，摇摆支墩高水头电站中，通常出现第一相水击。在一定调节时间内，合理的阀门（或导叶）开关闭规律（5）答：先慢后快低水头电站中，通常出现第末相水锤。在一定调节时间内，合理的阀门（或导叶）开关闭规律（5）答：先快后慢根据调压室与厂房相对位置的不同，调压室有四种基本布置形式，为 ， ， 答：上游调压室，下游调压室，上下游双调压室机墩或风罩与发电机楼板的连接方式和 三种。（7）答：整体式，简支式，分离式卧式机组的排列方式， 和 三种答：横向排列，纵向排列，斜向排列水电站方式，可分为坝式，引水式，混合式水电站三种答：集中水头使水电站调压室水位波动衰减并稳定的断面称答：托马稳定断面发电机层楼板的结构形式，常用的两种答：纯板式，纯梁式9立轴伞式发电机可分和 答：普通伞式，半伞式，全伞式立式机组厂房内属于厂房辅助设备的，压缩空气系统和起设备等（7）答：油系统，水系统水电站厂区布置的任务是为核心，合理安排主副厂房及变压器厂，开关等的相互位置（7）答：主厂房当电站丢弃全部负荷瞬间关闭阀门，压力管道中发生直接水锤时，其最大水锤压力值为 （5）答：aV/g0水电站厂房中，通常进油管涂 色，高压气管涂 色（7）答：红，白为了固定明钢管，使钢管在任何方向不产生位移和转角，在钢管转弯处和管径变化处常需要设（4）答：镇墩《水电站》课程考试试题库第三部分判断是非题水在某一温度下开始汽化的临界压力称为该温度下的汽化压力。 （2）T由于水轮机过流流道中低压区达到（或低于）该温度下水的汽化压力引起的周期性的泡产生、破灭而破坏水轮机过流金属表面的现象称为水轮机的汽蚀现象。 （2） T3．水轮机安装高程确定的越高，则水下开挖量越小，水轮机也不容易发生汽蚀（2）F满足几何相似的一系列大小不同的水轮机，称为同轮系（或同型号）（2）T同轮系两水轮机动力相似就称此两水轮机为等角工作状态。 （2）F使水轮机达到额定转速，刚发出有效功率时的导叶开度a称为空转开度。（2）Fx冲击式水轮机通过改变导叶开度a来调节机组转速，而反击式水轮机通过改变喷嘴开度0来调节机组转速。 （2）F水轮机随着机组负荷的变化而相应地改变导叶开度，使机组转速恢复并保持为额定值某一预定值的过程称为水轮机调节。 （2）T9．机械液压调速器调节性能优良，灵敏度和精确度高，成本低，便于安装调整。（2）F80mm以下的为小型调速器。（2）F水电站进水口的功用是引进符合发电要求的用水。 （3） T小的水库中取水。13．潜没式进水口不能单独布置，必须和挡水建筑物结合在一起。（3）（3）FF14．有压进水口在布置需要时可能略低于运行中可能出现的最低水位。（3）F15．事故闸门（工作闸门）在布置时应位于检修闸门下游侧。 （3）T16．通气孔的位置应在有压进水口的事故闸门之前，作用：引水道充气时用以排气，事故门紧急关闭放空引水道时用以补气以防出现有害真空。（3） F17．充水阀作用是开启闸门前向引水道充水，平衡闸门前后水压，以便在静水中开启闸门从而减小启门力。 T10自动调节渠道的渠顶高程沿渠道渠长不变渠道断面也逐渐加大。T非自动调节渠道在渠末压力前池处不设泄水建筑物（3） F无压隧洞虽不能承受较大的内水压力，但水流充满了整个断面（3） F压力前池是压力水管和厂房之间的连接建筑物（3） F压力前池布置必须有前室和进水室压力墙泄水建筑物，其他建筑物则根据电站具要求而定。（3） F若某小型电站进水室，布置了两个工作闸门，可共用一台启闭机。（3） F压力水管是指从水库或水电站平水建筑（压力前池或调压室后向水轮机输送水量管道。（4） T由一根总管在末端分岔后向电站所有机组供水是分组供水（4） F（4）F使系统年费用（或总费用为最小的压力水管直径称为压力水管的经济直径（4） TT29、在阀门连续关闭（或开启）过程中，水锤波连续不断地产生，水锤压强不断升高（低（5）T30（或突然开启（或降低的现象称为水锤现象（5）T31、反击式水轮机在导叶突然启闭时，其蜗壳和尾水管也将发生水锤现象，而且水锤现象与压力管道中的水锤现象相同（5）F32、水电站水锤产生的根本原因是水体的惯性以及管壁的弹性作用（5）T33、调压室是位于压力管道与厂房之间修建的水电站建筑物（6）F34可以在主厂房的上游侧、下游侧或一端（7）T35、主变压器位于高、低压配电装置之间，起着连接升压作用（7）T36、桥吊的跨度是指大梁两端的中心距（7）F37、厂房内的混凝土的浇筑是由下部结构向上部结构逐次浇筑的（7）F38可同时设置调压井，也可以仅在上游设置调压井（6）F39进厂交通洞通常采用平洞，尾水洞可不设调压室（6）T40条件好，并须做好防渗措施（6）T1141、坝后式电站多采用坝内钢管，供水方式一般为单管单机供水（4）T42间的距离，以缩短母线的长度（7）T43、无压引水进水口，一般应选在河流弯曲段的凸岸（3）F44、对高水头电站，一般可采用先快后慢的机组关闭规律，以达到降低水锤的目的（5）F45、水电站厂房的水轮机层一般要求高于下游最高尾水位（7）F46、河床式厂房的特点是厂房本身挡水（1）T47、渠道的经济断面是指工程投资最小的断面（3）F48、水电站厂房的平面尺寸是由下部块体机构决定的（7）F49、起始开度越小，水锤压力越小（5）F（4）F（4）T52、水头越低，需要的调压室稳定断面越小（6）F53导叶关闭的时间Ts越大，水锤压力越大，机组转速上升率越小（5）F54、抽水蓄能电站用来抽水的电多于自身的发电量，因此是不经济的（1）F55、无压引水电站多采用地下厂房（7）F56、镇墩的作用是防止水管发生滑移（4）F57、通气孔一般应设置在工作闸门的上游侧（4）F厂房划分一二期混凝土是由于它们的强度等级不同（7）F地面压力钢管的直管段上不需设置镇墩（4）F高水头电站中，厂房的宽度一般是由蜗壳层控制的（7）F（7）F（7）F日调节池一般在电站引水渠道的进口处（3）F调压室离进水口越近，则水位波动幅值越小，故调压室应当尽量接近进水口（6）F伸缩节的作用是为了适应温度变形（4）T压力钢管无论采用哪种供水方式，都应设置下阀门（4）F（5）F（7）F地下埋管的破坏事故多由内压失稳造成（4）F任何情况下通气孔也都不应取消（4）T高水头电站采用先快后慢的机组关闭规律，可达到降低水锤的目的（5）F调压室越靠近厂房时，会使波动稳定断面越小（6）T确定水轮机的安装高程时，下游水位取的越低越好（2）F坝后式电站多采用坝内钢管，供水方式一般为单元供水有压进水口的底坎高程应高于死水位（3）F钢管的自重和其内部的水重均会对钢管产生轴向分力（4）F地下埋管的破坏事故多数由外压失稳造成（4）T（5）F12导叶的关闭时间Ts愈大，水锤压力愈小，机组转速升率愈大（5）T（6）T高水头电站厂房尺寸一般由发电机层控制（7）T水电站的工作阀门必须在动水中开启和开闭（4）F对高水头电站，一般可采用先慢后快的机组关闭规律，以达到降低水锤的目的（5）T水电站甩负荷时，初始开度越大，水锤压力就越大（5）F调压室底部流速对调压室的稳定有利（6）T（5）F转轮利用水流的压力能和动能做功的水轮机称为反击式水轮机（2）T在水头和功率相同的条件下，比转速愈大则转速愈低，机组尺寸小，造价愈低（2）F（3）T分段式明钢管上的径向力使管壁产生环向拉应力和轴向应力（4）F深度，以不产生漏斗状吸气漩涡为原则（3）T水电站按其是否有调节天然径流的能力，可分为坝式、引水式和混合式水电站（1）FT河床式水电站的建筑物通常有拦河坝、进水口、厂房、变压器场和开关站等组成水电站自动调节渠道通常运用渠首闸门控制渠道中的水位和流量（3）F钢管承受外压时维持稳定的最低理论压力称为抗外压稳定临界压力（4）T（1F在压力前池中前室的正常水位可近似采用引水渠道设计流量时的渠末正常水位（3）T（3）F镇墩用以减小钢管的跨度，承受管重和水重的法向力以及管轴方向传来的作用力（4F（2F（3）T称为河流的梯级开发（1）T第一相水锤在低水头电站才能出现，而末相水锤是高水头电站的特征（5）F水电站压力前池的主要组成建筑物包括拦河闸、进水室、冲沙闸及沉沙池等（3）F压力水管产生水击现象的根本原因是水流惯性和水管弹性的相互作用引起的（5）T当电站机组丢弃部分负荷时，则压力水管中不可能产生直接水击（5）F发电量，则可加以调节水位和流量（3）T（4F11113日调节池，提高电站运行效益（3）F112.当电站的水头较高，管道较短，机组台数较多时，宜采用单独向厂房内机组供水（4F（4）F当光面钢管的管壁厚度t≥D/130时则钢管能保持在外压作用下的稳定（4）T当阀门的关闭时间时，则压力水管中全管段均发生直接水击（5）F（6）T（5）F只要阀门（导叶）的启闭Ts相同，则压力水管中水击压强的变化规律就相同（5）F（5）（5）T125第一相水击在高水头电站才可能出现，而末相水击是低水头电站的特征（5）F当电站丢弃负荷时，阀门（导叶）的关闭时间Ts（5）T（5）F设置调压室和设置减压阀均能在电站负荷变化是改善机组运行稳定性（6）F与相同容量的立式机组厂房相比，卧室机组厂房造价较低（7）T衰减，调压室水位最终稳定在最高涌波水位（6）F《水电站》课程考试试题库1.下列四组水轮机属于反击式水轮机的是（ （2））B）斜流式、贯流式；）混流式、水斗式D）斜流式、斜击式。 答2.当水电站压力管道的管径较大、水头不高时，通常采用的主阀是（ （4））蝴蝶阀B）闸阀（）球阀）其他。 答3.有压进水口事故闸门的工作条件是（ （4））动水中关闭，动水中开启B）动水中关闭，静水中开启；）静水中关闭，动水中开启D）静水中关闭，静水中开启。 答4.拦污栅在立面上常布置成倾斜进水口型式是（ （3））B）））答：D5.选择水电站压力前池的位置时，应特别注意（ （3））地基稳定和排污排沙B）地基渗漏和水头损失；）地基稳定和地基渗漏D）排污排沙和水头损失。 答6.反击式水轮机的主要空化形式为（ （2））翼型空化）间隙空化C）空腔空化D）局部空化。 答A7.为避免明钢管管壁在环境温度变化及支座不均匀沉降时产生过大的应力及位移常在镇14的下游侧设置（ ）支承环B）伸缩节C）加劲环）支墩。 答B8.当压力水管发生直接水锤时只有在阀门处产生最大水锤压强的关闭时间应（ Ts=BL/a<Ts<2L/（CTs>2L/（Ts=2L/。 答D9.在水头和功率相同的条件下，要使机组转速愈高，机组尺寸较小，厂房尺寸减小，降低站投资，则机组的比转速应选择（ （2））愈小）愈大C）不变值）任意值。 答10.求引水调压室最高涌波水位时，上游库水位取（ （6））最高水位）设计水位C）正常蓄水位（）死水位。 答闸门瞬时全部关闭，在第一状态产生的波为（ （5））升压逆行波B）降压顺行波C）降压逆行波D）升压顺行波。 答12.对于高水头小流量的水电站，控制水电站主厂房机组间距的主要因素是（ 。）发电机尺寸B）蜗壳尺寸）尾水管尺寸）主阀尺寸） 答13.下列哪一项属于水电站厂区枢纽的建筑物（ （7）（A）重力坝、溢洪道； （B）主厂房、副厂房；（C）引水渠道、调压室；（D）通航船闸、进水口。 答：B14.当调节时间Ts一定时对于高水头水电站导（阀门的关闭规律宜采（ ）先快后慢B）先慢后快C）直线规律关闭D）与关闭规律无关。 答15.下列哪项属于水电站电气控制设备系统的设备（ （7）（A）机旁盘、励磁设备； （B）调速器、机旁盘；（C）高压开关设备、发电机母线；（D）油气水管路、通风采光设备。 答16.当水电站水头较高、流量较小，管道较长时，其供水方式为（ （4））单元供水）联合供水C）分组供水D）前三项均可。 答17.水电站动力渠道末端的压力前池是连接渠道和压力管道的（ （3））配水建筑物）取水建筑物（）输水建筑物）平水建筑物。 答18.在潮汐水电站和低水头大流量的河床式水电站中，水轮机型式通常为（ （2））混流式B）斜流式C）贯流式）水斗式。 答C19.已知某水电站在一定的初始开度范围内发生极限水锤，则在此范围内τ 增大时，会使0水锤压力（ 。A）增大）减小）不变（）无法确定） 答20.当地质条件较好，ft坡较陡时，有压进水口的型式通常采用（ （3））隧洞式）塔式（）压力墙式）坝式。 答21.为减小水电站机组的转速变化β，应（ （5）A）设调压室B）设放空阀（C）设水阻器（）减小Ts。 答D光面明钢管在大气压力作用下管壁能保持稳定的厚度为（ （4））t<D/13（）t=D/130（t≧D/13（）t>D/13。 答C0 0 0 0 0 0 0 0冲击式水轮机转轮中发生的空化是（ （2））翼型空化）间隙空化（）空腔空化）局部空化。 答24.有压进水口一般适用于自水库中取（）为主，且水位变化（）的情况（3））深层水、较大（）深层水、较小C）表层水、较大）表层水、较小。答25.立轴机组主厂房习惯上以（ ）为界，将厂房分为上部结构和下部结构（7））水轮机地板高程B）发电机楼板高程）下游设计洪水位D）答：B26.对于低水头大流量的水电站，控制水电站主厂房机组间距的主要因素是（ （7）15）发电机尺寸或蜗壳尺寸（）蜗壳尺寸或尾水管尺寸；）尾水管尺寸过主阀尺寸）主阀尺寸或发电机尺寸。 答27.为了减小调压室的断面积，对高水头且水库工作深度变幅大的电站，调压室型式宜采用（）。（6）（A）简单圆筒式阻抗式差动式双室式。 答28.坝后式水电站一般修建在河流的（），水头为（）（1）（A）中上游，中高;（B）中下游，中低;（C）中上游，中低;（D）中下游，中高。答：A无压引水式水电站宜于修建在河道（），流量相对较小的（）（1）（A）比降小，上游；（B）比降大，下游；（C）比降大，上游；（D）比降小，下游。答：C拦污栅在立面上一般布置成垂直的进水口型式是（）（3）（A）隧洞式压力墙式塔式坝式。 答这种波工程上称为（）（3）（A）逆涨波逆落波顺涨波顺落波。 答32.分组供水的布置方式适用于下列哪种电站的情况（）（4）（A）水头较高、管线较短；（B）水头较低、管线较短；（C）管线较短、机组台数较少管线较长、机组台数较多。 答33.校核镇墩抗滑和抗倾覆稳定时，最不利的荷载组合是（）（4）（A）正常充满水+温升；（B）正常充满水+温降；（C）检修期放+温升施工+温升。 答34.为避免明钢管管壁在温度变化及不均匀沉陷时产生过大的应力，钢管上需设置（）（4）（A）支承环伸宿节；（C）加劲环支墩。 答35.压力管道中水锤波在阀门端的反射规律是（）（5）(A)异号等值异号不等值同号等值同号不等值； 答36.压力管道中直接水锤压强的大小取决于下列哪些因()（5）(A)管道特性阀门启闭规律；(C)管道长度；(D)阀门关闭时间 答37.水电站压力钢管末端的主阀采用下列哪种阀门类型其水力条件最()（5）(A)闸阀球阀；蝴蝶阀；(D)针型阀； 答1638.阀门)关闭时间Ts()((B)水锤压强大，机组转速小；(C)水锤压强小，机组转速小)水锤压强大，机组转速大 答39.在进行调压室水位波动稳定性计算时，引水道和压力管道的糙率应分别(（6）(A)最小糙率，最小糙率；(B)最大糙率，最大糙率；(C)最小糙率，最大糙率)最大糙率，最小糙率 答40.当压力钢管的管壁厚度不能满足抗外压稳定时，通常比较经济的工程措施(（4）(A加大管壁厚度；(B)设加劲环；(C)设支承环)设伸缩节 答B41.为了减小调压室的断面积，对高水头且水库工作深度变幅大的电站，调压室型式宜采用(（6）(A简单圆筒式(B)阻抗式(C差动式(D双室式 答42.河床式水电站一般修建在河流的中下游，水(引用流(（1）(A)高，大低，大；(C)低，小；(D高，小 答43.水电站枢纽的组成建筑物有以下六种，请选择他们的主要功能。挡水建筑()，泄水筑物()，进水建筑()，输水建筑(平水建筑()，厂房枢纽建筑()（1）(A)用于宣泄洪水或放空水库建筑物(B)是发电、变电、配电、送电的中心，是电能生产的中枢用水向水电站输送发电流量用水从河道或水库按发电要求引进发电流量物的建筑物答：E、A、D、C、F、B44我国水能资源的特点有（1）（A）蕴藏丰富，分布不均（B）开发率低，发展迅速（C）开发率高，发展迅速（C）前景宏伟答：ABC45.水轮机型号选择是在已知（）的情况下进行的。（2）（A）机组容量和水头范围（B）机组容量和最大水头（C）机组容量和最小水头答：A46请选择下列哪些为反击式水轮机（，哪些为冲击式水轮机（）（A）切击式（B）混流式（C）双击式（D）贯流式（E）轴流式斜击式斜流式（H）水斗式 答ACFH47请选择反击式水轮机的主要过流部件。主要过流部件按水流流经方向进行填写（（）→（）→（（2）（A）转轮（B）蜗壳（C）喷嘴（D）座环与导叶（E）折流板尾水管（G）机壳 答DAF（）→（）→（）→（（2）（A）转轮（B）蜗壳（C）喷嘴（D）座环与导叶（E）折流板尾水管（G）机壳 答EAG反击式水轮机主要综合特征曲线的横坐标是（，纵坐标是（（）η n'与Q' （B）N与n' '与 （D） 与N 答η 1 1 1 1反击式水轮机主要综合特征曲线一般包括（（2）17（）等效率线；B）等导叶开度线；）D）答：ABCD单位参数包括（（）A）单位流量B）单位转速C）单位出力）最优单位参数 答52.直锥型尾水管适用于（）水轮机（2）（A）大型大中型；(C)中型小型 答53接力器是（，调速柜是（（）（A）进行水轮机开机、停机操作，并进行调速器参数的整定调速器的执行机构控制水轮机的主要设备，能感受指令并加以放大控制水轮机调速环（控制环）调节导叶开度，以改变进入水轮机的流量（E）操作执行机构，使转速保持在额定范围内。 答：BDACE54水轮机根据调节机构数目不同可分为单调节和双调节，那么混流式水轮机是（，切击水轮机（，轴流转浆式是（，双击式是（（2）双调节，单调节，双调节，双调节双调节，双调节，双调节，单调节 答55水轮机的工作水头是（（）（A）水电站上下游水位差水轮机进口断面和出口断面单位重量水流的能量差 答56水轮机的效率是（）（A）水轮机发电出力与水流出力之比水轮机出力与水流出力之比 答57水电站的主机包括（2）（A）水轮机与发电机（B）水轮机与调速器（C）机盘旁与发电机发电机与调速器 答58叶片角度可以调整的水轮机有（（）（A）斜击式与双击式（B）混流式与双击式轴流式与斜流式贯流式与混流式 答59水流流经混流式水轮机转轮时，水流是（（）（A）轴向流入、轴向流出（B）径向流入，轴向流出（C）径向流入，径向流出轴向流入、径向流出 答60当调节时间TS一定时，对于低水头水电站，导叶（阀门）的关闭规律宜采用（5）（A）先快后慢先慢后快直线规律关闭与关闭规律无关。 答《水电站》课程考试试题库第五部分问答题水电站有哪些基本类型？（1）答：根据水能开发方式的不同，水电站有不同的类型：坝式水电站：采用坝式开发修建的水电站称为坝式水电站。坝式水电站按大坝和水电中，较常采用的坝式水电站是河床式水电站和坝后式水电站。引水式水电站：在河道上游坡度较陡的河段上，不宜修建较高的拦河坝，用坡度比河18潮汐水电站：潮汐水电站是利用大海涨潮和退潮时所形成的水头进行发电的。负荷期间的剩余电能向上水库抽水储蓄水能能利用转轮出口与下游水位之间的势能H2；③回收利用转轮出口的大部分动能。（H>40m）40m以下大流量的水电站，则造价高，不经济。QD1表示转轮进水口边b0所需进水和出水断面均较小，故，所需用转轮的b0D2均较小；低水头，流量大，所需进水和出水断面较大，则所用转轮的b0D2均较大。5、汽蚀有哪些危害？（2）答：汽蚀对水轮机的运行主要有下列危害：降低水轮机效率，减小出力。破坏水轮机的过流部件，影响机组寿命。产生强烈的在噪音和震动，恶化工作环境，从而影响水轮机的安全稳定运行。缩短检修时间，增加运行成本。196、防止和减轻汽蚀的措施一般有哪些？（2）答：为防止和减轻汽蚀对水轮机的危害，需从多方面采取措施：水轮机设计制造方面：合理设计叶片形状、数目使叶片具有平滑流线；尽可能使叶片对较好的材料。上设除沙措施；防止粗粒径泥沙进入水轮机。产生汽蚀破坏的部件进行维护。7）反击时水轮机安装高程的确定：立轴混流式水轮机：Zs=Za+Hs+b0/2立轴混流式水轮机：Zs=Za+Hs+XD1卧轴混流式和灌流式水轮机：Zs=Za+Hs-D1/2（2）冲击式水轮机：Zs=Zamax+hp8、单位参数的物理意义是什么？（2）答：当水轮机转轮直径D1=1m时、水头H=1m时，水轮机的转速、流量、出力分别称为单位转速、单位流量和单位出力，统称单位参数。9、进水建筑物各类进水口的布置特点和使用条件？（3）答：水电站的进水口分为有压进水口和开敞式进水口两大类。（3）答：有压进水口的主要类型可分为隧洞式、压力墙式、塔式和坝式四种。但当地质条件不好或地形过于平缓时，不宜采用此种型式进水口。ftft岩的单独墙式建筑物，称为压力墙式进水口。20只有采用坝式进水口。1.0m以上。有压进水口沿水流方向可分为进口段、闸门段、渐变段三部分。这三部分的尺寸及形状，答：沉沙池的基本原理是，加大过水断面，减小水流的流速及其挟沙能力排沙和水力冲沙三种。水力冲沙又可分为连续冲沙和定期冲沙。动调节渠道两种类型。自动调节渠道：自动调节渠道主要特点是渠顶高程沿渠道全长不变，而且高出渠内可不大，而且下游没有其他部门用水要求的情况下，采用此种类型的渠道才可能是经济合理的。非自动调节渠道：非自动调节渠道主要特点是渠顶沿渠道长度有一定的坡度，其坡度（或压力前池附近21用流量较小时渠末水位较自动调节渠道的水位低，但渠道工程量较小。对于渠道线路较长、地面纵坡较大的电站或电站停止运行后仍需向下游供水时，广泛采用此种类型的渠道。引水渠道路线选择原则？（3）答：渠道选线在满足集中落差前提下做到（）（2）渠线尽可能高，以获得较大的落差，还能照顾到农田灌溉（3）渠线应选择在地质较好的地段，尽量避免与现有建筑物干扰。（3）（）力水管的流量；保证水质。再次拦截和清除水中的污物、泥沙和浮冰等，防止其进入压力水管；限制水位升高，保证下游用水，渲泄多余水量。变化时，起一定调节流量和反射水锤波的作用。日调节池愈靠近压力前池，其作用愈显著。明钢管的墩座有几种类型？各有何作用？（4）压力水管的布置形式及其适用条件？（4）单元供水：一根压力水管只向一台机组供水，即单管单机供水。这种供水方式结构大、管长较短的情况。2）3）分组供水：每根主管在末端分岔后向两台或两台以上机组供水，即多管多机供水。这种供水方式的优缺点同联合供水方式相似，只是当一根主管发生故障或检修时，不致造成22电站所有机组停止运行。一般适用于管道较长、机组台数较多、需限制管径过大的电站。露天（明）钢管有哪些敷设形式？比较它们的优点及适用条件答：明钢管的敷设方式有以下两种：动，因而消除了管壁中的温度应力。明钢管大都采用此种敷设方式。连续式。两镇墩间的管身连续敷设，中间不设伸缩节。由于钢管两端固定，不能移压力钢管的经济直径如何确定？（4）4Qπep4Qπep即：D露天钢管上有哪些管件（附件）？答：露天钢管上的管件（附件）主要有：接缝与接头：用来将钢板焊接成管段并连结各管段。弯管和渐缩管：钢管在水平面内或竖直面内改变方向时，需要装置弯管管段连接时，需设置渐缩管。刚性环（加劲环增加管壁厚度来满足刚度要求往往是不经济的，可以考虑加设刚性环。分岔管：当水电站采用联合供水或分组供水时，必须设置分岔管。答：钢管是一种薄壁结构，能承受较大的内水压力。但当通气孔（或通气阀）措施呢？（5）23答：当水锤压强超过容许最大值时，一般采用下列措施加以降低1）（）加大管道断面，减少管内流速（3）4）采用合理的导叶（阀门）装置调压阀（空放阀（）设置水阻器。机组调节保证计算的任务？（5）1计算丢弃负荷和增加负荷时转速变化率，并检验其是否在允许的范围内；选择调速器合理的调节时间和调节规律，保证压力和转速变化不超过规定的允许值；研究减小水锤压强及机组转速变化的措施。答：水锤波传播过程如下：第一状态：水锤波从阀门端A以速度a向上游传播，为逆行升压波，经过t=L/a时间，水锤升压波到达水库端DΔ（ΔH为零。00D以速度a向阀门端传播。在t=2L/a时刻，降压波到达阀门端A。全管压强恢复为P，水体密度和管径恢复为原状，压力管道内水流流速为反向流速V（从管道流向水库。3）A以速度a向上游传播。在t=3L/a时刻到达水库端DΔP，全管水流流速为零。4）a从水库端D向下游传播，当t=4L/aA，全管水流恢复至初始状态。00若管内无摩阻存在，水锤波将重复上述四个传播过程。什么是直接水锤和间接水锤？（5）Ts2L答：若

a Ts 关闭（Ts=0）的情况相同。这种水锤称为直接水锤。若

2La ，阀门处的水锤压强在尚未达到最大值时就受到降压顺行波的影响而减小。阀门处的这种水锤称为间接水锤。调压室的功用？（6）（）中的水锤压力。由于缩短了封闭管道的长度，也大大降低了管道中水锤压力。（2）调压室有一定容积，离厂房较近，机组负荷变化时能迅速补充或存储一定水量，有利于机组的稳定运行。24答：研究调压室水位波动的目的主要是根据波动稳定的要求，确定调压室所需要的最小断面积。锤波的效果较好。存储，也可以排至下游。的优点，但结构较复杂。31.什么是“引水道——调压室”水位波动稳定性？小波动稳定及大波动稳定有什么不同？（6）(大波动时，波动微分方程不再是线性的。水电站厂房的功用？（7）答：厂房按设备组成系统作用的不同可分为五个系统：25（蝶阀、水轮机引水室（如蜗壳、水轮机、尾水管、尾水闸门、尾水渠等。电机中性点引出线、发电机电压配电装置（户内开关室、厂用电系统、主变压器、高压配电装置（户外开关站）及各种电缆等。动及远动装置、通讯及调度设备等。操作控制设备等。（透平油和绝缘油的存放、处理、流通设备（（技术供水、生活供水、消防供水、渗漏及检修排水等；起重设备（厂房内外的桥式及门式起重机、各种闸门的启闭机等；交通运输通道（门、运输轨道、过道、廊道、楼梯、斜坡、吊物孔、进人空等；各种机电维护和试验设备、工具间；采光、通风、取暖、防潮、防火、保安、生活卫生等设备。答：水电站厂房按厂房结构受力特点并结合工程在枢纽中所在位置有下列类型：房，岸边式厂房等。厂房本身起挡水作用。后式厂房。坝后式厂房又可分为以下几类：坝后式明厂房；溢流式厂房；挑越式厂房。而在坝顶设溢洪道，称为坝内式厂房。而地下有良好的地质条件或国防上的要求，将厂房布置在地下ft岩中，称为地下式厂房。⑶抽水蓄能电站厂房和潮汐电站厂房：抽水蓄能电站厂房：抽水蓄能电站厂房内的机组具有水泵和水轮发电机。潮汐电站厂房：利用海水涨落形成的潮汐能发电的电站称为潮汐电站。26开关站、引水道（可能还有调压室或前池、尾水道、交通线等的相互位置。主变压器尽可能靠近主厂房，以缩短昂贵的发电机2）3）4）土建结构经济合理。37.主厂房发电机层地面高程应如何确定？（7）答：在确定发电机层地面高程时，一般要考虑以下几方面的因素：23⑴当机组选定后，水轮机安装高程至发电机定子壳基础安装高程之间的主轴长度h定子高度h均为定值，未经厂家同意，不能任意增长或缩短。23⑵水轮机层净空高度必须满足发电机出线的要求。（或铁路通畅，并使厂房上部结构保持干燥，有利于电气设备的运行和维护。主厂房内吊车轨顶高程是如何确定的？（7）答：吊车轨顶高程=发电机层地面高程+发电机层楼板至吊车轨顶高度。发电机层地板至吊车轨顶顶高度=a+Hm+e+h。考虑主变进安装间检修时，整体吊装至专设的变压器坑内，吊出外罩后吊出铁芯检修，此时，发电机层地面至吊车轨顶高度=0.2m+H

+e+h。变。水电站的水系统包括哪些方面？（7）水及技术用水。排水系统包括渗漏排水系统和检修排水系统两部分。27=Zsρ+δZ——水轮机安装高程；ρ——金属蜗壳进口断面半径；混凝土蜗壳为进口段在水轮机安装高程以上的高度；δ——蜗壳进口顶部混凝土厚度，初步计算可取0.8~1.0m左右，大型机组可达2~3。答：主厂房的长度取决于机组台数n，机组间距Lc，边机组段长度L1和L2及安装间长度La。当n、Lc、L1、L2和La确定后，则主厂房的总长度为：L=（n-1）Lc+L1+L2+La。（7）的作用是润滑、散热及传递能量。厂房设备布置的内容和要求？（7）答：厂房设备布置工作的主要内容是（1）以及其他、辅助设备在厂房内的合理位置、布置形式和支撑方式2）确定主、副厂房的布置方式以及主副厂房的尺寸（）确定主厂房内垂直和水平通道的位置和尺寸（）提供设备布置的图纸和数据以供设备安装和厂房结构设计使用。设备布置应满足以下基本要求（（2）设备布置3）能满足劳（4）应能满足水工结构和建筑的施工方面的要求，力求布置整齐美观。44.答：发电机的布置主要有开敞式、埋没式、半岛式三种水电站中的压缩空气系统有几种？各有什么作用、试举例说明（7）答：对于立轴反击式水轮机，其安装高程是指导叶中心线高程。它是一个控制性标高又使电站造价经济合理。答：尾水闸门一般设置在尾水管的出口，当检修水轮机或机组作调相运行时，封闭尾水管出28口。尾水闸门常用的有平板闸门和叠梁闸门等。性等多方面因素。块体结构的平面尺寸，主要取决于蜗壳的平面尺寸和施工条件。对安装间的设计有哪些要求？（7）4~6水泵室等。当机组台数在6台以上时，所需面积按装配或解体大修两台机组考虑。50．近年来修建的地下式水电站趋向于将主变压器布置于地下，其基本布置方式有哪些？（7）答：布置方式有两种：一种是将主变压器放置在专门的洞室中，洞室与主厂房平行，由低压母线洞与主厂房连接，缩短母线长度，便于运行管理；另一种是将主变压器置于厂房顶部。51..防渗、防潮是为了保证地下厂房内设备正常运行和管理维护人员工作的必要条件，减少事故，延长设备寿命。如何进行防渗、防潮？（7））2）3）厂房顶拱设置排水措施（）加强通风。设计中为何要进行水锤计算？（5）在设计中如何选择桥吊的型号？（7）量，如：某厂房最重要部件为发电机子，重162t，要选用2×100/20型双小车桥吊一台。某60t70/20t单小车桥吊一台。29水电站厂房各层高程确定顺序是什么？（7）尾水管底板高程、开挖高程等。答：安装间的作用是安装检修机组时放置主要部件。4~6（或下机架6河床式厂房与坝后式厂房有什么区别？（7）在河流中上游的ft01）tD/1300（2）管径较大时，在管壁上增加加劲环，加劲环断面本身不失稳，加劲环断面的压应力小于材料的允许值。增加管壁厚度等措施。布？（5）那一时段末尾。000 当起始开τ >1/ρ时最大水锤压强发生在阀门关闭的终了，即极限水锤；当起始开σ/ρ<τ <1/ρ时，最大水锤压强发生在第一相末；当起始开τ <σ时，发生直接水锤但非最大的水锤值；当起始开度为临界开τ =σ000 水锤压力升高沿管线分布：极限水锤无论是正负水锤，管道沿线的最大水锤压强均按直线规律分布；第一相水锤压力30的。）由调压室水位波动的稳定条件，确定调压室的断面积；计算调压室最高涌波水位，确定调压室的顶部高程；计算调压室最低涌波水位，确定调压室底部和压力管道进口高程。条件，使调压室在确保安全的前提下最经济合理。答：水电站厂区枢纽由主厂房、副厂房、主变压器场、高压开关站、交通道路组成。布置原则：主厂房是场区核心，确定主厂房位置要综合考虑地形、地质、水流条件、施工导流泄洪洞出口，地质条件好、交通和出线方便、不受施工导流影响。副厂房：布置在主厂房上游侧，尾水管顶板上，主厂房两侧。出线并留有空间，高程应该高于下游最高洪水位。高压开关站：尽量靠近主变压器和中央控制室且尽量在同一高程。要求高低压进出防火保安等要求。交通道路：进厂公路（或铁路）在洪水期也能通畅。62、主厂房的长、宽、高、如何确定？（7）△安答：主厂房的长度包括机组段长度、安装间长度、边机组段加长+ L△安主厂房宽度为上游侧宽度和下游侧宽度组成：B=Bx+Bs63、如何确定有压进水口的轮廓尺寸及高程？（3）答：轮廓尺寸：要求水头损失小，工程造价低。进水口前不出现漏斗式吸气漩涡为原则。底部高程应高于设计淤沙高程。64、拦污栅的主要作用？如何确定其面积？（3）答：主要作用：防止漂木、树枝树叶、杂草、垃圾、浮冰等漂浮物随水流进入进水口，同时不让这些漂浮物堵塞进水口，以免影响机组正常运行。确定面积：1）先求其净面积=过栅流量/过栅流速：2）净面积与挡水的面积之和即为拦污栅31的面积。65、明渠的设计流量如何确定，为什么？（3）答：设计流量Qd一般采用水电站的最大引用流量Qmax使渠道的过水能力留有余地，以防止渠道淤积、长草或实际糙率大于设计采用值时，水电站出力受阻（额定出力。象。能力满足要求。防止措施：1）在管壁上增加加劲环提高管壁的刚度；2）增加管壁厚度；3）锚筋与锁体。答：直接水锤：当水轮机开度的调节时间Ts<2L/（判断条件，由水库处异号反射来的水波的影响。计算公式：

HHH0

a(VV0

)/g 1第一相水锤：最大水锤压力出现在第一相末（判别条件： 0 。2A

2A 1计算公式：

1 0 和

10答：原因：负荷的变化而引起导水叶开度、水轮机流量、水电站水头、机组转速的变化。特点：1）2）3）引水系统（渠道、压力前池）中产生水位波动现象。2）1/33）小波动稳定不能保证大波动必然能衰减。假定条件：1）波动为无限小；2）水轮机的出力为常数；3）电站单独运行机组效率不变；4）不考虑调压室底部流速水头的影响。答：主要类型：辅助设备布置不方便，检修维护不方便。环梁主柱式特点：优点：辅助设备布置简单。缺点：刚度小，抗震抗扭性能差。32构架式（同环梁主柱式。平行墙式特点：辅助设备布置简单，可不拆除发电机检修水轮机。矮机墩特点：优点：刚度大。缺点：浪费材料。钢机墩特点：优点：节省工期，安装方便，结构紧凑。缺点：用钢量大，防锈难。混凝土板墙机墩。答：1）反击式水轮机的主要组成部件及作用：进水（引水）导水机构（导叶及控制设备：控制工况转轮（工作核心泄水部件（尾水管：回收能量、排水至下游。冲击式水轮机的主要组成部件及作用：喷管、折流板，转轮、机壳、尾水槽。（1）答：建筑物包括：无压进水口，引水渠道，前池，压力管道，水电站厂房。镇墩、支墩、伸缩节的作用是什么？（4）位移。支墩：承受管重和水重的法向分力。相当于连续梁的滚动支承，允许水管在轴向自由移动。伸缩节：消除温度应力，且适应少量的不均匀沉降。画出一个有压引水式电站的简图，标出主要建筑物的名称（1）33答：建筑物包括：进水口，有压引水隧洞，调压室，压力管道，水电站厂房。什么？（4）要求在静水中启闭。（4）答：1）作用在明钢管上的荷载有：轴向力，径向力，法向力。2）地面压力钢管的应力计算选取四个断面，如图所示。这四个断面分别是：断面：跨中断面； 断面：支承环旁膜应力区边缘断面—（3）断面：加劲环及其旁管壁 （4）—（4）断面：支承环及其旁管壁3）地面压力钢管的设计步骤（）能出现的最小水头Hmin率（α值最小，而压力管道则应选用可能的最大糙率。电可能出现的最高水位，一般按设计洪水位计算。引水道的糙率：取可能的最小值。34水位：取可能的最低水位。引水道糙率；取可能的最大值。况，但最后加入的容量应不小于电站总容量的1/3。对于一般的调压室，还应计算在最低库水位下丢弃全负荷后水位波动的第二振幅。主厂房的布置原则是什么？（7）置，对坝后式厂房应尽量靠近拦河坝，对引水式电站厂房应尽量接近前池或调压室。流干扰。下游水位变幅大的水电站，在厂房布置时，应考虑厂房必要的防洪措施。?答：卧式机组厂房有以下特点：受上游水位的影响。（发电机层）集水井，有时还有蝴蝶阀坑等；水下的一层布置尾水管和尾水渠（室。立式机组主厂房的轮廓尺寸如何确定？（7）下则称为下部块体结构。发电机机墩的作用是什么？（7）答：发电机机墩的作用是将发电机支承在预定的位置上，并为机组的运行、维护、安装、检修创造有利的条件。机墩必须具有足构强度和刚度，振动的振幅要小，保证弹性稳定。答：主要有以下几种荷载：结构自重和压力水管、蜗壳、尾水管的水重。35厂房内机电设备自重，机组运转时的动荷载。内的水压力。若为河床式厂房，还有上游侧水压力。厂房四周的土压力。活荷载：吊车运输荷载、人群荷载及运输工具荷载。温度荷载。风荷载。雪荷载。严寒地区的冰压力。地震力。对厂房中央控制室有什么要求？（7）5.0-6.0m，并应在中央控制室外侧设观察平台，用以观察主机组运行情况。如何确定厂房的地面高程？（7）如何确定吊车轨道的顶部高程？（7）运行机组的安全距离等因素确定。副厂房的布置包括哪些内容？（7）间以及办公、生活用房等。电流系统的布置有哪些要求？（7）答：电流系统的布置要求引出线短，没有干扰，母线道干燥，通风散热条件好等。桥式吊车的起重量如何确定？（7）检（带轴或水轮机转轮，有时还是主要变压器。36什么是电站的排水系统？（7）怎样考虑厂房的通风问题？（7）（如蓄电池室和油系统室）和过多热量（如发电机、变压器、配电装置等）的场所以及每个工作人员的空气量少于炎热地区还需考虑冷却装置，地下变电站（主变及开关设备）通常需要人工冷却装置。厂区布置包括哪些方面？（7）答：厂区布置包括水电站主厂房、副厂房、引水道、尾水渠、交通线、变压器场、高压开关站等相互位置的安排。布置升压站的原则是什么？（7）升压站（或主变压器）2）主变压器要便于运输、安装及检修。要考虑可3）要求高压进出线及低4）土建结构经济合理，符合防火5）当高压出线有不止一个电压等级时，可分设两个或更多的高压开关站。怎样考虑厂内交通？（7）如何布置电站厂房的对外交通？（7）答：进厂公路的坡度不宜大于10%~20%，转弯半径不宜小于20m。在靠近厂房处，公路最好是水平的，以保证车辆平稳缓慢地进入厂房，在厂房附近要有回车场。尾水闸门的作用是什么？（7）积水抽去，使转轮露出水面，即可调相运行。水轮机有哪些工作参数？（2）37答：水轮机的工作参数有水头、流量、转速、出力和效率。H示，单位为。水轮机流量是指单位时间内通过水轮机过水断面的水流体积。水轮机转速是指水轮机主轴每分钟旋转的次数。水轮机出力是指水轮机轴端输出的功率。水轮机效率是指水轮机出力与水流出力之比。答：水轮机可分为反击式和冲击式两大类。反击式水轮机包括混流式水轮机H、轴流定桨式水轮机Z、轴流转桨式水轮机Z、斜流式水轮机X、贯流定桨式G）和贯流转桨式水轮机G）六种型式。冲击式水轮机包括水斗式（切击式）水轮机CJ、斜击式水轮机XJ）机（SJ）三种形式。混流式水轮机的特点及适用范围？（2）50~700m。轴流式水轮机的特点及适用范围？（2）答：轴流式水轮机，转轮区域内水流沿轴向流动，水流在导叶与转轮间由径向转为轴向。3~50m。转桨式结构较复杂，它通过桨叶的转动与导叶的转动相目50~70m。斜流式水轮机的特点及适用范围？（2）答：斜流式水轮机，水流对于主轴是斜向流动的，它是5040~700m。这种水轮机常被用来作可逆式水力机械，在抽水蓄能电站中较为多见。102、水斗式水轮机的特点及适用范围？（2）斗叶而做功。水斗式水轮机应用水头较高，小型水斗式用于水头40~250m，大型水斗式用400~4500m。103、斜击式水轮机的特点及适用范围？（2）答：斜击式水轮机，喷嘴出来的射流，在进口与转轮平面成一角（22.5度轮机用在中小型水电站中，水头适用范围在400m以下。104、水轮机产生汽蚀的主要原因是什么？（2）38答：油系统是用管网将用油设备与贮油设备、油处理设备连接成一个油务系统。其组成包括：油库：放置各种油槽及油池。油处理室：设有净油及输送设备。如油泵、压滤机、烘箱、真空滤油机等。油化验室：设有化验仪器、设备、药物等。油再生设备：水电站通常只设置吸附器。管网：将用油设备与油处理室等各部分连接起来组成油务系统水混合信号器等。106、水工建筑物按其作用可分为几类？（7）答：水工建筑物种类繁多，但按其作用可以分为挡水建筑物，泄水建筑物，引水建筑物，取（进）107、伸缩节在压力管道中起什么作用？（4））钢管能够沿着管轴线方向自由伸长或缩短。钢管产生轴向位移时，伸缩节处的摩擦阻力很小。伸缩节不但对轴向位移起到伸缩作用，还能适应管段产生的横向位移。）蕴藏丰富，分布不均；开发率低，发展迅速；前景宏伟）水能的再生水资源可综合利用水能的储藏和调节水力发电的可逆性机组工作的灵活性水力发电成产成本低、效率高39有利于改善生态环境水电建设受自然条件限制水电厂房尾水渠如何布置？（7）《水电站》课程考试试题库第六部分计算题某电站水轮机采用金属蜗壳，最大包角为345，水轮机设计流量Q0

10m3s，蜗壳进口断面平均流速ve

4m2s，试计算蜗壳进口断面的断面半径

（2）1010345o360o4QQe0ee

0.874m某水电站采用混流式水轮机，所在地海拔高程为450.001000.220.03，试计算设计水头下水轮机的最大吸出高度H（2）s解：Hs

10.0 )H10.0450/900(0.220.03)10015.5900某水电站水轮机的最大工作水头为50m10m3/s2.2m，请选择调速器型号（2）50502.2H Dmax 1A(200~250)H Dmax 1

20010

20976.2Nm由此可得调速功介于10000~30000N·m，为中小型调速器。查教材第90页表5-1反击式水轮机调速器系列型谱，选接近而偏大者，得YT-1800.YT-1800表示带油压装置的单调节中型机械液压式调速器，额定油压为2.5MPa，调节功为1800N·m。某引水式水电站，压力水管末端阀门处静水头H=120m，压力水管长L=500m，管径0D=3m=30m3/s=25mm，导叶有效调节时间Ts=3s（5）已知管壁钢材的弹性模量Es=206×106kPa，水的体积弹性模量Ew=2.06×106kPa，求压力水管中水锤波速a值。水轮机由满负荷工作丢弃全部负荷，设导叶依直线规律关闭，求压力水管末端40阀门处A200mC（）求水锤波速 1EDEsw11EDEsw1 2.0610632061060.025判别水锤类型∵2L/a=2×500/967.6=1.03>3s, ∴发生间接水锤求VmQ 30v 4.24(ms)m 1.52判别间接水锤的类型av 967.64.24 m 1.742gH0

29.8120∵初始状态为全开， 1.741.6，∴发生末相水锤。0 02LaTs

1.74

2500967.6

0.6求水锤压强20.6A 0.8570.5m 2 20.6∴应采用原公式：24A240.620.624

)0.3(

0.6)0.806Amax

0.806,HA Hmax

0.80612096.77mlC l

5002000.8060.484maxH

L

max

5000.48412058.03mC max 0某水电站采用单独供水，压力水管的材料、管径和壁厚沿管长不变，单机设计41流量为10m3/s，压力水管断面面积为2.5m2，水管全长L=300m，最大静水头H=60m，水0锤波速取α=10000m/s，导叶启闭时间Ts=3s，求导叶由全开到全关时导叶处的最大水ΔH（）判别水锤类型∵2L/a=2×300/1000=0.6s<Ts=3s,∴发生间接水锤求VmQ 10v 4(ms)m 2.5 av m2gH0

1000429.8∵初始状态为全开， 3.41.6，∴发生末相水锤。0 02LaTs

3.4

23001000

0.68(4)求水锤压强20.68A 1.030.5，∴应采用原公式m 2 20.68A(24)0.3(0.6240.680.95m 2A 0.9,HA H0.965mmax max 0某水电站的压力钢管，管径和管壁厚度全长不变。水管总长L=300m，最大静水头H=100m,管中最大流速V=4m/s，已求得水锤波速a=1000m/s，导叶启闭时间Ts=3s，0 max不考虑蜗壳和尾水管影响，试求：机组丢弃全部荷载时（导叶由全开到全关）的水锤压强升高值，并绘制分布图；增加全负荷时（导叶由全关至全开）的最大水锤压强降低值；（3）设 =0.4，若 超过 ，请说出改善措施（5）允 计 允（））判别水锤类型∵2L/a=2×300/1000=0.6s<3s,∴为间接水锤判别间接水锤类型42av m 2gH0

10004 29.8100∵初始状态为全开， 2.041.6，∴为末相水锤。0 02LaTs

2.04

23001000

0.41求水锤压强20.41A 0.52m 2 20.4124

，∴应采用原公式0.5224A0.5224m 2

)0.26

0.52)0.67Amax

0.67，∴

H

A Hmax

0.6710067mAm

2 2 0.34 2 2 2 20.41 A0.34m

HAH， m

0.3410034m1）采用合理的导叶（门）5）装置调压室（空放阀6）设置水阻器。H050L70m，钢管分为三段，各段参数如下：L1=30m,V1=4m/s,a1=1000m/sL2=20m,V2=5m/s,a2=1100m/sL3=20m,V3=6m/s,a3=1200m/s=4s（5）解：按串联管道水锤计算LnLi则 i1

30202070m43LViiV i1m L

3042052070

4.8m/s L 70c L 70m L 30 20 20i c 1000 1100 1200i1 i2L 2 t 0.01Tr c又： c V

1443.75 1443.75 4.8

故为间接水锤 m m 2gH0 LV

6.93 121050 故为极限水锤704.8 m 0.116m gHT 10504m

0s

2

0.122 20.116 H0.12506m某水电站隧洞长L=564，断面面积f，

=4m/s，水库正常蓄水位为242m，max死水位为225m，下游尾水位为150m，若一个调压室供一台机组，引水道可能水头损失为1.6m~1.8m0.8~1.0m，求调压室的托马稳定断面积（6）解：托马稳定断面积公式：

Fk

Lf2g(H h0

)0 wm0H0

225150

h，

h，

1.0=w h0/V2=1.6/42=0.1=wLf 56450Fk 201.51m2所以有

2g(H h0 w0wm0

) 29.80.1(751.631.0)某水电站H，波速c=1000m/s，机组全开时管道中最大流速V=4m/s，0 max管道末端装有冲击式水轮机，阀门按直线规律关闭，由全开至全关所需的时间为5s，用解析方法求水轮机上游200m处的最大水锤压力升高。（5）解（）判断水锤类型：2Lc=2500/1000=1s<Ts 因此为间接水锤44cV cV 由2gH由0

10004 21210100 .6 为极限水锤计算管道末端ALV m

500 500 水锤常数：

gH

10100500sA由极限水锤计算公式：m

2 2 2 2 2 2 水轮机上游200m有：300c 0.5300m 500水锤压力升高值：

H

cHm

0.310030m100m，180m，钢管直径为1.8m，管内最大流量为10m3/s，水锤波速为1000m/s，导叶关闭时间T=4s，试求当丢弃负s荷τ=））（）5）0（）判别水锤的类别Ts=4s>2L/a=2×80/1000=0.16s 发生间接水锤（2）计算水锤压强值静水头Hg=100（米）v0压力钢管的流速

QmaxA

100.90.9

2/s)水管特性系数

1000

2.0

Lv0

80

0.082gHg 29.81100 gHgTs 9.811004由02.01.6得出水锤为极限水锤。240.0824( 240.0824

0.08