東北農(nóng)業(yè)大學網(wǎng)絡教育學院
水電站網(wǎng)上作業(yè)題
第一章 水輪機的類型、構造及工作原理
一 更多答案下載：
1.反擊式水輪機
2.沖擊式水輪機
3.HL240―LJ―250
4.2QJ30―W―
5.尾水管高度
6.比轉速
7.單位流量
8.單位轉速
9.水輪機最優(yōu)工況
10.水輪機出力
11.設計水頭
二 填空題
1.水電站產(chǎn)生電能的過程是有能水流通過水輪機，將 轉變 ，水輪機又帶動水輪發(fā)電機轉動，再將 轉變?yōu)?nbsp; 。
2.水輪機是將水能轉變?yōu)樾D機械能的動力設備。根據(jù)水能轉換的特征，可將水輪機分為 和 兩大類。
3.混流式水輪機的轉輪直徑是指 ；軸流式水輪機的轉輪直徑是指 。
4.水輪機引水室有 與 兩大類。
5.封閉式進水室中水流不具有自由水面，常見的形式有： 、 和 三種。
6.水輪機工作過程中的能量損失主要包括三部分，即 、 和 。
7.水輪機的總效率η包括 、 、 ，其關系是η=ηj?ηv?ηs。
8.ZZ440---LH---550的含義是 。
三選擇題
1.水流流經(jīng)混流式水輪機轉輪時，水流是（）。
（A）軸向流入、軸向流出（B）徑向流入，軸向流出（C）徑向流入，徑向流出（D）軸向流入、徑向流出
2.葉片角度可以調(diào)整的水輪機有（）。
（A）斜擊式與雙擊式（B）混流式與雙擊式 (C)軸流式與斜流式（D）貫流式與混流式
3.水輪機的工作水頭是（）。
（A）水電站上下游水位差 (B)水輪機進口斷面和出口斷面單位重量水流的能量差
4.水輪機的效率是（）。
（A）水輪機發(fā)電出力與水流出力之比（B）水輪機出力與水流出力之比
5.請選擇沖擊式水輪機的主要過流部件。主要過流部件按水流流經(jīng)方向進行填寫，（ ）→（ ）→（ ）→（ ）。
（A） 轉輪 （B） 蝸殼 （C） 噴嘴 （D） 座環(huán)與導葉 （E） 折流板 （F） 尾水管（G） 機殼
6.水輪機型號選擇是在已知（ ）的情況下進行的。
（A） 機組容量和水頭范圍 （B） 機組容量和最大水頭 （C） 機組容量和最小水頭
7.請選擇下列哪些為反擊式水輪機（ ），哪些為沖擊式水輪機（ ）。
（A） 切擊式 （B） 混流式 （C） 雙擊式 （D） 貫流式 （E） 軸流式 （F） 斜擊式
（G） 斜流式 （H） 水斗式
8.請選擇反擊式水輪機的主要過流部件。主要過流部件按水流流經(jīng)方向進行填寫，（ ）→（ ）→（ ）→（ ）。
（A） 轉輪 （B） 蝸殼 （C） 噴嘴 （D） 座環(huán)與導葉 （E） 折流板 （F） 尾水管（G） 機殼
9.下列四組水輪機屬于反擊式水輪機的是（ ）。
（A）斜擊式、雙擊式；（B）斜流式、貫流式；（C）混流式、水斗式；（D）斜流式、斜擊式。
10.在潮汐水電站和低水頭大流量的河床式水電站中，水輪機型式通常為（ ）。
（A）混流式；（B）斜流式；（C）貫流式；（D）水斗式。
四、問答題
1.反擊式水輪機的主要過流部件各有何作用？
2.為什么高水頭小流量電站一般采用金屬蝸殼，低水頭大流量電站采用混凝土蝸殼？
3.當水頭H，流量Q不同時，為什么反擊式水輪機轉輪的外型不相同？
4.水輪機有哪幾種類型？
5.混流式水輪機的特點及適用范圍？
6.軸流式水輪機的特點及適用范圍？
7.斜流式水輪機的特點及適用范圍？
8.水斗式水輪機的特點及適用范圍？
9.斜擊式水輪機的特點及適用范圍？
10.反擊式、沖擊式水輪機的主要組成部件及作用是什么？
11.水輪機有哪些工作參數(shù)？
五、計算題
1. 某電站水輪機采用金屬蝸殼，最大包角為 ，水輪機設計流量 ，蝸殼進口斷面平均流速 ，試計算蝸殼進口斷面的斷面半徑 。
六、讀圖題
1.請寫出下列各圖轉輪的類型
2.寫出下列水輪機過流部件的名稱。
第二章 水輪機的蝸殼、尾水管及汽蝕
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1.水輪機的吸出高度
答：水輪機的吸出高度Hs是轉輪葉片壓力最低點到下游水面的垂直距離，隨工況而改變。
2.氣蝕
答：水在通過水輪機流道時，由于各處的速度和壓力不同，在低壓區(qū)會產(chǎn)生水的汽化，出現(xiàn)氣泡。當含氣泡的水流到高壓區(qū)時，氣泡又會潰滅。汽泡在潰滅過程中，由于汽泡中心壓力發(fā)生周期性變化，使周圍的水流質(zhì)點發(fā)生巨大的反復沖擊，對水輪機過流金屬表面產(chǎn)生破壞的現(xiàn)象，稱水輪機的汽蝕。
二、填空題
1.根據(jù)水輪機空化發(fā)生的條件和部位，空化可分為： 、 、 和 四種主要類型。
2.水輪機的吸出高度是指轉輪中 到 的垂直距離。
3.立式水輪機的安裝高程是指 高程，臥式水輪機的安裝高程是指 。
三、答案來源：（www.）
1．水在某一溫度下開始汽化的臨界壓力稱為該溫度下的汽化壓力。
2．由于水輪機過流流道中低壓區(qū)達到（或低于）該溫度下水的汽化壓力引起的周期性的氣泡產(chǎn)生、破滅而破壞水輪機過流金屬表面的現(xiàn)象稱為水輪機的汽蝕現(xiàn)象。
3．水輪機安裝高程確定的越高，則水下開挖量越小，水輪機也不容易發(fā)生汽蝕。
四、選擇題
1.反擊式水輪機的主要空化形式為（ ）。
（A）翼型空化；（B）間隙空化；（C）空腔空化；（D）局部空化。
2.直錐型尾水管適用于（）水輪機。
（A）大型；(B)大中型；(C)中型；(D)小型
3.沖擊式水輪機轉輪中發(fā)生的空化是（ ）。
（A）翼型空化；（B）間隙空化；（C）空腔空化；（D）局部空化。
五、問答題
1、汽蝕有哪些危害？
2、防止和減輕汽蝕的措施一般有哪些？
3、各類水輪機的安裝高程如何確定？
4、水輪機產(chǎn)生汽蝕的主要原因是什么？
六、計算題
1. 某水電站采用混流式水輪機，所在地海拔高程為450.00米，設計水頭為100米時的汽蝕系數(shù)為0.22，汽蝕系數(shù)修正值為0.03，試計算設計水頭下水輪機的最大吸出高度Hs。
七、讀圖題
1.請寫出下列汽蝕類型
第三章 水輪機的特性及選型
一、填空題
1.模型與原型水輪機相似，必須滿足 、 和 三個相似條件。
2.水輪機選型遵循的原則是：在滿足水電站出力要求和水電站工作參數(shù)相適應的條件下，應選用 和 的水輪機。
3.水輪機的綜合特性曲線有 曲線和 曲線兩種。
二、選擇題
1反擊式水輪機主要綜合特征曲線的橫坐標是（ ），縱坐標是（ ）。
（A） n1' 與Q1' （B） N與 n1' （C）Q1' 與 η （D）η 與 N
2反擊式水輪機主要綜合特征曲線一般包括（ ）。
（A） 等效率線； （B） 等導葉開度線； （C） 等汽蝕系數(shù)線；（D） 出力限制線
3.單位參數(shù)包括（）。
（A）單位流量；（B）單位轉速；（C）單位出力；（D）最優(yōu)單位參數(shù)
4.在水頭和功率相同的條件下，要使機組轉速愈高，機組尺寸較小，廠房尺寸減小，降低電站投資，則機組的比轉速應選擇（ ）。
（A）愈??；（B）愈大；（C）不變值；（D）任意值。
三、答案來源：（www.）
4．滿足幾何相似的一系列大小不同的水輪機，稱為同輪系（或同型號）水輪機。
5．同輪系兩水輪機動力相似就稱此兩水輪機為等角工作狀態(tài)。
6．使水輪機達到額定轉速，剛發(fā)出有效功率時的導葉開度ax稱為空轉開度。
7．沖擊式水輪機通過改變導葉開度a0來調(diào)節(jié)機組轉速，而反擊式水輪機通過改變噴嘴開度來調(diào)節(jié)機組轉速。
第四章 水輪機調(diào)節(jié)
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1.飛逸工況與限制工況
2. 飛逸轉速與制動轉速
二、填空題
1.水輪機調(diào)節(jié)是通過水輪機的 設備改變 的變化完成的。
2.水輪機調(diào)速系統(tǒng)的組成一般由 、 、 三部分組成。
3.根據(jù)測速元件不同，調(diào)速器可分為 與 兩大類。
三、答案來源：（www.）
1．水輪機隨著機組負荷的變化而相應地改變導葉開度，使機組轉速恢復并保持為額定值或某一預定值的過程稱為水輪機調(diào)節(jié)。
2．機械液壓調(diào)速器調(diào)節(jié)性能優(yōu)良，靈敏度和精確度高，成本低，便于安裝調(diào)整。
3．主配壓閥直徑在80mm以上的為大型調(diào)速器，60mm以下的為小型調(diào)速器。
四、選擇題
1.接力器是（），調(diào)速柜是（）。
（A）進行水輪機開機、停機操作，并進行調(diào)速器參數(shù)的整定
(B)調(diào)速器的執(zhí)行機構
(C)控制水輪機的主要設備，能感受指令并加以放大
(D) 控制水輪機調(diào)速環(huán)（控制環(huán)）調(diào)節(jié)導葉開度，以改變進入水輪機的流量
（E）操作執(zhí)行機構，使轉速保持在額定范圍內(nèi)。
2.水輪機根據(jù)調(diào)節(jié)機構數(shù)目不同可分為單調(diào)節(jié)和雙調(diào)節(jié)，那么混流式水輪機是（），切擊式水輪機（），軸流轉漿式是（），雙擊式是（）。
（A）單調(diào)節(jié)，雙調(diào)節(jié)，雙調(diào)節(jié) ，雙調(diào)節(jié)
（B）雙調(diào)節(jié)，單調(diào)節(jié)，雙調(diào)節(jié)，雙調(diào)節(jié)
（C）雙調(diào)節(jié) ，雙調(diào)節(jié)，單調(diào)節(jié)，雙調(diào)節(jié)
（D）雙調(diào)節(jié)，雙調(diào)節(jié)，雙調(diào)節(jié)，單調(diào)節(jié)
五、問答題
1、單位參數(shù)的物理意義是什么？
六、計算題
1. 某水電站水輪機的最大工作水頭為50m，在最大工作水頭下水輪機發(fā)出額定出力時的流量為10m3/s，水輪機的轉輪的標稱直徑為2.2m，請選擇調(diào)速器型號。
第四章 水電站的布置形式及組成建筑物
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1.壩式開發(fā)
2.引水式開發(fā)
3.混合式開發(fā)
4.抽水蓄能電站
5.潮汐水電站
6.梯級開發(fā)
7.平水建筑物
8.引水建筑物
9.進水建筑物
10.水電站
二、填空題
1.就集中落差形成水頭的措施而言，水能資源的開發(fā)方式可分為 、 和 三種基本方式，此外，還有開發(fā)利用海洋潮汐水能的 。
2.壩式水電站常包括 和 兩種開發(fā)方式。
3.引水式水電站據(jù)引水建筑物的不同又分為 和 兩種類型。
4.水電站樞紐的組成建筑物有： 、 和進水建筑物、 、 、廠房樞紐建筑物六種。
5. 水電站按__________方式，可分為壩式，引水式，混合式水電站三種。
三、選擇題
1.壩后式水電站一般修建在河流的（），水頭為（）。
（A）中上游，中高;（B）中下游，中低;（C）中上游，中低;（D）中下游，中高。
2.無壓引水式水電站宜于修建在河道（），流量相對較小的（）河段。
（A）比降小，上游；（B）比降大，下游；（C）比降大，上游；（D）比降小，下游。
3.河床式水電站一般修建在河流的中下游，水頭( )，引用流量( )。
( A) 高，大；(B )低，大； (C )低，??； (D )高，小
4.水電站樞紐的組成建筑物有以下六種，請選擇他們的主要功能。擋水建筑物( )，泄水建筑物( )，進水建筑物( )，輸水建筑物( )，平水建筑物( )，廠房樞紐建筑物( )。
(A )用于宣泄洪水或放空水庫建筑物
(B )是發(fā)電、變電、配電、送電的中心，是電能生產(chǎn)的中樞
(C) 用水向水電站輸送發(fā)電流量
(D) 用水從河道或水庫按發(fā)電要求引進發(fā)電流量
(E) 用以截斷水流，集中落差，形成水庫的攔河壩，閘或河床式水電站的廠房等水工建筑物
(F) 在水電站負荷變化時用以平穩(wěn)引水建筑物中流量和壓力的變化，保證水電站調(diào)節(jié)穩(wěn)定的建筑物
44.我國水能資源的特點有（）。
（A） 蘊藏豐富，分布不均 （B） 開發(fā)率低，發(fā)展迅速
（C） 開發(fā)率高，發(fā)展迅速 （C） 前景宏偉
四、答案來源：（www.）
1.河床式水電站的建筑物通常有攔河壩、進水口、廠房、變壓器場和開關站等組成。
2.水電站按其是否有調(diào)節(jié)天然徑流的能力，可分為壩式、引水式和混合式水電站。
五、問答題
1.水電站有哪些基本類型？
2.畫出一個無壓引水電站的示意圖，并注明建筑物的名稱及作用 。
3..畫出一個有壓引水式電站的簡圖，標出主要建筑物的名稱。
4.水力發(fā)電的特點？
5.水電廠房尾水渠如何布置？
六、讀圖題
1.寫出下列水電站的類型和開發(fā)方式
2.寫出下列能源的開發(fā)方式
第六章 水電站進水口
一、填空題
1水電站進水口分為 和 兩大類。
2. 有壓進水口有 、 、 和 四種形式。
3.有壓進水口沿水流方向可分為 、 、 三部分。
4.有壓進水口的主要設備有 、 、 及 。
5.攔污柵在立面上可布置成_______或_______；平面形狀可以是_______也可以是_______。
6.攔污柵清污方式有_______和_______兩種。
7.無壓進水口分為兩種：_______和_______。
8.無壓進水口的位置應選擇在河道穩(wěn)定河段的_______岸；進水閘與沖沙閘的相對位置應以_______的原則進行布置。
二、答案來源：（www.）
1．水電站進水口的功用是引進符合發(fā)電要求的用水。
2．有壓進水口，在一定的水壓之下工作，以引進深層水為主，適用于從水位變化幅度較小的水庫中取水。
3．有壓進水口不能單獨布置，必須和擋水建筑物結合在一起。
4．有壓進水口在布置需要時可能略低于運行中可能出現(xiàn)的最低水位。
5、無壓引水進水口，一般應選在河流彎曲段的凸岸。
6.水電站有壓力進水口的頂部高程應低于運行中可能出現(xiàn)的正常蓄水位，并有一定的淹沒深度，以不產(chǎn)生漏斗狀吸氣漩渦為原則。
7.無壓進水口，一般應選在河流彎曲段的凹岸。
8.水電站有壓進水口的引水流量是由進口工作閘門來調(diào)節(jié)的，故其必需能在部分開啟的條件下工作。
9.有壓進水口處攔污柵在立面上常成傾斜布置，以擴大水流過柵面積，減小過柵流速，減小水頭損失。
10.有壓進水口的底坎高程應高于死水位。
三、選擇題
1.攔污柵在立面上常布置成傾斜進水口型式是（ ）。
（A）塔式和壩式；（B）隧洞式和壩式；（C）壓力墻式和塔式；（D）隧洞式和壓力墻式。
2.當?shù)刭|(zhì)條件較好，山坡較陡時，有壓進水口的型式通常采用（ ）。
（A）隧洞式；（B）塔式；（C）壓力墻式；（D）壩式。
3.有壓進水口一般適用于自水庫中?。?nbsp; ）為主，且水位變化（ ）的情況。
（A）深層水、較大；（B）深層水、較小；（C）表層水、較大；（D）表層水、較小。
4.攔污柵在立面上一般布置成垂直的進水口型式是（）。
（A）隧洞式；（B）壓力墻式；（C）塔式；（D）壩式。
四、問答題
1、進水建筑物各類進水口的布置特點和使用條件？
2. 有壓進水口的型式及適用條件
3. 如何確定有壓進水口的位置高程及輪廓尺寸？
4、如何確定有壓進水口的輪廓尺寸及高程？
5、攔污柵的主要作用？如何確定其面積？
五、讀圖題
1.請寫出下列進水口的類型
第七章水電站渠道及隧洞
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1.非自動調(diào)節(jié)渠
2.自動調(diào)節(jié)渠道
3.壓力前池
二、填空題
1.水電站的引水渠道可分為_______渠道和_______渠道兩種。
2.引水建筑物的功用是_______和_______。
3.引水建筑物可分為_______和_______兩類。
4.壓力前池組成有_______，_______，_______和排污，排沙排冰建筑物。
5.引水隧洞分為兩種_______和_______基本類型。
三、答案來源：（www.）
1．自動調(diào)節(jié)渠道的渠頂高程沿渠道渠長不變，渠道斷面也逐漸加大。
2．非自動調(diào)節(jié)渠道在渠末壓力前池處不設泄水建筑物。
3．無壓隧洞雖不能承受較大的內(nèi)水壓力，但水流充滿了整個斷面。
4．壓力前池是壓力水管和廠房之間的連接建筑物。
5．壓力前池布置必須有前室和進水室、壓力墻、泄水建筑物，其他建筑物則根據(jù)電站具體要求而定。
6.渠道的經(jīng)濟斷面是指工程投資最小的斷面。
7.水電站自動調(diào)節(jié)渠道通常運用渠首閘門控制渠道中的水位和流量。
8.在壓力前池中前室的正常水位可近似采用引水渠道設計流量時的渠末正常水位。
9. 所謂自動調(diào)節(jié)渠道是指在渠末壓力前池處不設泄水建筑物，且不必運用渠首閘門調(diào)節(jié)發(fā)電量，則可加以調(diào)節(jié)水位和流量。
四、選擇題
1.選擇水電站壓力前池的位置時，應特別注意（ ）。
（A）地基穩(wěn)定和排污排沙；（B）地基滲漏和水頭損失；
（C）地基穩(wěn)定和地基滲漏；（D）排污排沙和水頭損失。
2.水電站動力渠道末端的壓力前池是連接渠道和壓力管道的（ ）。
（A）配水建筑物；（B）取水建筑物；（C）輸水建筑物；（D）平水建筑物。
五、問答題
1..沉沙池的基本原理是什么？有哪些排沙方式？
2.動力渠道按其水力特性可分為哪些類型？各有何特點？分別適用于何種情況？
3.引水渠道路線選擇原則？
4.水電站壓力前池的作用
5.日調(diào)節(jié)池適用于哪類水電站？設計時要注意哪些因素？
6.明渠的設計流量如何確定，為什么？
第八章 水電站壓力管道
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1.水電站壓力管道
2.壓力管道臨界外壓力
3.單元供水
4.集中供水
5.工作閘門
6.檢修閘門
7.動力渠道
8.水擊
二、填空題
1.地下壓力管道有_______和_______兩種。
2.壓力管道的功用是_______。
3.壓力管道按其結構布置形式分為_______，_______；_______；地下壓力管道幾種類型。
4.壓力水管向水輪機的供水方式分為_______，_______和_______三種。
5.分段式明鋼管進行應力計算時，通常應考慮以下四個基本斷面，即_______，_______，_______和支承環(huán)及其旁管壁斷面4-4.
6.壓力水管上常用的閥門有_______，_______和_______三種。
7.明鋼管的支承結構有_______和_______。
8.鎮(zhèn)墩可分為_______和_______兩種。
9.明鋼管根據(jù)其再相鄰兩鎮(zhèn)墩之間是否設置________，分為_______和_______兩種敷設方式。
10.鋼筋混凝土管分為_______，_______及_______。
11.作用在分段式明鋼管上的徑向力，使管壁產(chǎn)生_______應力。
12.對地面壓力鋼管，當溫度變化時，由于在 和 處產(chǎn)生摩擦力而引起管壁軸向力。
13.進水口的事故閘門要求在 中關閉， 中開啟；檢修閘門在 中關閉， 中開啟。
14.根據(jù)支墩與明鋼管管身相對位移的特征及管徑等因素，支墩的型式有滑動式， 和 三種。
15.為了固定明鋼管，使鋼管在任何方向不產(chǎn)生位移和轉角，在鋼管轉彎處和管徑變化處通常需要設置__________。
三、答案來源：（www.）
1．事故閘門（工作閘門）在布置時應位于檢修閘門下游側。
2．通氣孔的位置應在有壓進水口的事故閘門之前，作用：引水道充氣時用以排氣，事故閘門緊急關閉放空引水道時，用以補氣以防出現(xiàn)有害真空。
3．充水閥作用是開啟閘門前向引水道充水，平衡閘門前后水壓，以便在靜水中開啟閘門，從而減小啟門力。
4．若某小型電站進水室，布置了兩個工作閘門，可共用一臺啟閉機。
5．壓力水管是指從水庫或水電站平水建筑物（壓力前池或調(diào)壓室）后向水輪機輸送水量的管道。
6．由一根總管在末端分岔后向電站所有機組供水是分組供水。
7．壓力水管的軸線與廠房的相對方向可以采用正向、側向、或斜向的布置，若采用正向布置，當水管破裂后，泄流可從排水渠排走，不致直沖廠房，但管材用量增加，水頭損失也較大。
8．使系統(tǒng)年費用（或總費用）為最小的壓力水管直徑稱為壓力水管的經(jīng)濟直徑。
9．當薄壁鋼管不能抵抗外壓和滿足不了運輸或安裝的要求時，可考慮加設剛性環(huán)。
10、伸縮節(jié)一般都設在下鎮(zhèn)墩的上游側。
11、伸縮節(jié)一般設置在上鎮(zhèn)墩的下游側。
12、鎮(zhèn)墩的作用是防止水管發(fā)生滑移。
13、通氣孔一般應設置在工作閘門的上游側。
14.調(diào)壓室離進水口越近，則水位波動幅值越小，故調(diào)壓室應當盡量接近進水口。
15.伸縮節(jié)的作用是為了適應溫度變形。
16.壓力鋼管無論采用哪種供水方式，都應設置下閥門。
17.地下埋管的破壞事故多由內(nèi)壓失穩(wěn)造成。
18.任何情況下通氣孔也都不應取消。
19.壩后式電站多采用壩內(nèi)鋼管，供水方式一般為單元供水。
20.鋼管的自重和其內(nèi)部的水重均會對鋼管產(chǎn)生軸向分力。
21.地下埋管的破壞事故多數(shù)由外壓失穩(wěn)造成。
22.水電站的工作閥門必須在動水中開啟和開閉。
23.作用在分段式壓力鋼管上的力按作用方向可分為軸向力，法向力，剪力，彎矩與徑向力五種。
24.壓力前池中進水室的長度取決于攔污柵、工作閘門、通氣孔、工作橋及啟閉機等設備的布置。
25.分段式明鋼管上的徑向力使管壁產(chǎn)生環(huán)向拉應力和軸向應力。
26.鋼管承受外壓時維持穩(wěn)定的最低理論壓力稱為抗外壓穩(wěn)定臨界壓力。
27.鎮(zhèn)墩用以減小鋼管的跨度，承受管重和水重的法向力以及管軸方向傳來的作用力。
28.水電站壓力前池的主要組成建筑物包括攔河閘、進水室、沖沙閘及沉沙池等。
29. 壓力水管產(chǎn)生水擊現(xiàn)象的根本原因是水流慣性和水管彈性的相互作用引起的。
30. 當電站機組丟棄部分負荷時，則壓力水管中不可能產(chǎn)生直接水擊。
31. 在校核鎮(zhèn)墩的抗滑與抗傾覆穩(wěn)定時，最不利的荷載組合是降溫和水管放空的情況。
32. 當電站進行日調(diào)節(jié)時，若壓力前池附近的地形條件不受限制，可將壓力前池擴大，形成日調(diào)節(jié)池，提高電站運行效益。
33. 當電站的水頭較高，管道較短，機組臺數(shù)較多時，宜采用單獨向廠房內(nèi)機組供水。
34．水電站壓力鋼管是一種薄壁結構，能承受較大的內(nèi)水壓力和當鋼管內(nèi)發(fā)生負水擊或真空時承受外壓作用。
35．當光面鋼管的管壁厚度t≥D/130時則鋼管能保持在外壓作用下的穩(wěn)定。
四、選擇題
1.當水電站壓力管道的管徑較大、水頭不高時，通常采用的主閥是（ ）。
（A）蝴蝶閥；（B）閘閥；（C）球閥；（D）其他。
2.有壓進水口事故閘門的工作條件是（ ）。
（A）動水中關閉，動水中開啟；（B）動水中關閉，靜水中開啟；
（C）靜水中關閉，動水中開啟；（D）靜水中關閉，靜水中開啟。
3.為避免明鋼管管壁在環(huán)境溫度變化及支座不均勻沉降時產(chǎn)生過大的應力及位移，常在鎮(zhèn)墩的下游側設置（ ）。
（A）支承環(huán)；（B）伸縮節(jié)；（C）加勁環(huán)；（D）支墩。
4.當水電站水頭較高、流量較小，管道較長時，其供水方式為（ ）。
（A）單元供水；（B）聯(lián)合供水；（C）分組供水；（D）前三項均可。
5.光面明鋼管在大氣壓力作用下管壁能保持穩(wěn)定的厚度為（ ）。
（A）t0<D0/130；（B）t0=D0/130；（C）t0RD0/130；（D）t0>D0/130。
6.分組供水的布置方式適用于下列哪種電站的情況（）。
（A）水頭較高、管線較短；（B）水頭較低、管線較短；
（C）管線較短、機組臺數(shù)較少；（D）管線較長、機組臺數(shù)較多。
7.校核鎮(zhèn)墩抗滑和抗傾覆穩(wěn)定時，最不利的荷載組合是（）。
（A）正常充滿水+溫升；（B）正常充滿水+溫降；
（C）檢修期放水+溫升；（D）施工期+溫升。
8.為避免明鋼管管壁在溫度變化及不均勻沉陷時產(chǎn)生過大的應力，鋼管上需設置（）。
（A）支承環(huán)；（B）伸宿節(jié)；（C）加勁環(huán)；（D）支墩。
9.當壓力鋼管的管壁厚度不能滿足抗外壓穩(wěn)定時，通常比較經(jīng)濟的工程措施是( )。
(A )加大管壁厚度； (B )設加勁環(huán)；(C ) 設支承環(huán)；(D )設伸縮節(jié)
五、問答題
1.明鋼管的墩座有幾種類型？各有何作用？
2.壓力水管的布置形式及其適用條件？
3.露天（明）鋼管有哪些敷設形式？比較它們的優(yōu)點及適用條件。
4.壓力鋼管的經(jīng)濟直徑如何確定？
5.露天鋼管上有哪些管件（附件）？各起什么作用？
6.露天鋼管如何檢驗穩(wěn)定性？如不滿足應采取哪些措施？
7.當調(diào)節(jié)保證計算不能滿足時，通常是采取措施減小水錘壓強。那么減小水錘壓強有哪些措施呢？
8.高壓管道為什么要進行抗外壓穩(wěn)定校核？防止失穩(wěn)的措施有哪些？
9.簡述明鋼管的抗外壓穩(wěn)定概念，失穩(wěn)的原因及防止措施是什么？
10.何為外壓失穩(wěn)，防止壓力水管外壓失穩(wěn)的措施有哪些？
11.水電站壓力管道進水口處應設置哪些閥門？其相互位置、作用、布置方式及運用要求是什么？
12.作用在明鋼管上的荷載有哪幾類？計算應力時應選取哪幾個斷面？簡述明鋼管的結構設計步驟。
13.鎮(zhèn)墩、支墩、伸縮節(jié)的作用是什么？
14、伸縮節(jié)在壓力管道中起什么作用？
六、計算題
1．某引水式水電站，壓力水管末端閥門處靜水頭H0=120m，壓力水管長L=500m，管徑D=3m，設計引用流量=30m3/s，管壁厚度=25mm，導葉有效調(diào)節(jié)時間Ts=3s。
（1） 已知管壁鋼材的彈性模量Es=206×106kPa，水的體積彈性模量Ew=2.06×106kPa，求壓力水管中水錘波速a值。
（2） 水輪機由滿負荷工作丟棄全部負荷，設導葉依直線規(guī)律關閉，求壓力水管末端閥門處A點及距閥門上游200m處C點的水錘壓強。
2.某水電站采用單獨供水，壓力水管的材料、管徑和壁厚沿管長不變，單機設計流量為10m3/s，壓力水管斷面面積為2.5m2，水管全長L=300m，最大靜水頭H0=60m，水錘波速取α=10000m/s，導葉啟閉時間Ts=3s，求導葉由全開到全關時導葉處的最大水錘壓強升高值ΔH。
3.某水電站的壓力鋼管，管徑和管壁厚度全長不變。水管總長L=300m，最大靜水頭H0=100m,管中最大流速Vmax=4m/s，已求得水錘波速a=1000m/s，導葉啟閉時間Ts=3s，不考慮蝸殼和尾水管影響，試求：
（1）機組丟棄全部荷載時（導葉由全開到全關）的水錘壓強升高值，并繪制分布圖；
（2）增加全負荷時（導葉由全關至全開）的最大水錘壓強降低值；
（3）設 允=0.4，若 計超過 允，請說出改善措施。
4．某水電站 ， ，鋼管分為三段，各段參數(shù)如下：
L1=30m, V1=4m/s, a1=1000m/s
L2=20m, V2=5m/s, a2=1100m/s
L3=20m, V3=6m/s, a3=1200m/s
鋼管末端裝有沖擊式水輪機，導葉按直線規(guī)律關閉， =4s。求：甩全負荷時，閥門處的水錘壓力值。
5.某水電站H0=100m，L=500m，波速c=1000m/s，機組全開時管道中最大流速Vmax=4m/s，管道末端裝有沖擊式水輪機，閥門按直線規(guī)律關閉，由全開至全關所需的時間為5s，用解析方法求水輪機上游200m處的最大水錘壓力升高。
6.某引水式水電站設計水頭為100m，1#機組壓力鋼管的總長度為80m，鋼管直徑為1.8m，管內(nèi)最大流量為10m3/s，水錘波速為1000m/s，導葉關閉時間Ts=4s，試求當丟棄負荷（τ0=1）時：（1）水錘類別；（2）水錘的大小。
7.某水電站光滑明鋼管的最大設計流量為8.7 m3/s，鋼管的經(jīng)濟流速為4.4 m/s，水電站的設計水頭為143m（含水錘壓強）；鋼管的容許應力 ,鋼管的焊縫系數(shù) 。試擬定壓力鋼管的內(nèi)直徑和管壁厚度？
8.某有壓引水式水電站，水庫正常蓄水位370m，水庫死水位345m，下游正常尾水位221m，壓力鋼管的總長度為 500m，光管直徑為1.8m，管內(nèi)最大流量為12.1m3/s，水錘波速為1000m/s，閥門按直線規(guī)律關閉，閥門（導葉）有效關閉時間Ts=3.4s，廠家容許值為[ζ] 50。試求丟棄全部符合（τ0=1）時壓力鋼管末端的水錘壓強相對升高至ζmax ，若不滿足要求，可采取哪些措施？
七、讀圖題
1.下列圖形壓力水管都屬于（壩內(nèi)）埋管，分別寫出其布置形式。
2.寫出下圖壓力水管的類型
3.寫出下列圖形的名稱
4.寫出下列支承結構的類型。
第十一章 引水式地面廠房布置設計
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1.溢流式廠房
2.壩內(nèi)式廠房
3.主廠房
4.副廠房
5.水流系統(tǒng)
6.電流系統(tǒng)
7.機械控制設備系統(tǒng)
8..電氣控制設備系統(tǒng)
9.水電站廠房
10.臥式機組廠房
11.立式機組廠房
二、填空題
1.水電站廠區(qū)是完成發(fā)、變、配電的主體，主要由________，____________，___________和對外交通線路四部分組成。
2.水電站廠房按功能不同分為___________和___________。安裝水輪發(fā)電機組的房間稱為___________，是直接將水能轉變?yōu)殡娔艿能囬g，是廠房的主體。
3.水電站廠房的設備組成可劃分為五個系統(tǒng)：________，____________，___________,機械控制設備系統(tǒng)和輔助設備系統(tǒng)。
4.副廠房按作用可分為三類：___________，____________，____________。
5.根據(jù)工程習慣，主廠房以發(fā)電機層樓板面為界分為__________和___________兩部分。
6. 主廠房長度取決于_________，__________，邊機組段附加長度ΔL及___________。
7.水電站的水輪機層以下常稱為__________。
8. 常用的發(fā)電機機墩形式有_________，_________ ， ___________ ，____________，矮機墩，鋼機墩等。
9. 檢修一臺水輪發(fā)電機組時，應放在安裝間的四大件按照拆吊順序分別為：__________，__________，___________，___________。
10. 懸式發(fā)電機轉動部分通過____________將重量傳給機墩；半傘式發(fā)電機通過____________將重量傳給____________。
11. 發(fā)電機的布置方式主要有__________,___________和____________三種。
12. 發(fā)電機的通風方式與發(fā)電機的布置形式密切相關，主要有_________,__________和密閉式等四種。
13.水電站廠房供水系統(tǒng)有 ， ， 及 四種。
14.水電站廠房供水系統(tǒng)供給 , 及 三類用戶。
15.根據(jù)地下廠房在壓力引水發(fā)電系統(tǒng)中的位置不同，地下水電站可分為 , 和 三種典型布置方式。
16.廠房一期混凝土主要包括 等部位；二期混凝土主要包括 等部位。
17.抽水蓄能水電站的作用是 。包括 和 兩個過程。
18.電站廠房的油系統(tǒng)分為 和 ；水系統(tǒng)分 ， ；氣系統(tǒng)分 ， 。
19.立軸發(fā)電機按其傳力方式可分為 發(fā)電機和 發(fā)電機。
20.高水頭電站中，通常出現(xiàn)第一相水擊。在一定調(diào)節(jié)時間內(nèi)，合理的閥門（或?qū)~）開度
關閉規(guī)律是___________。
21. 低水頭電站中，通常出現(xiàn)第末相水錘。在一定調(diào)節(jié)時間內(nèi)，合理的閥門（或?qū)~）開度關閉規(guī)律是___________。
22. 根據(jù)調(diào)壓室與廠房相對位置的不同，調(diào)壓室有四種基本布置形式，為___________，___________，___________和上游雙調(diào)壓室。
23. 機墩或風罩與發(fā)電機樓板的連接方式有___________，___________和___________三種。
24. 臥式機組的排列方式有___________，___________和___________三種。
25. 發(fā)電機層樓板的結構形式，常用的有__________和__________兩種。
26. 立軸傘式發(fā)電機可分為__________，__________和__________。
27. 立式機組廠房內(nèi)屬于廠房輔助設備的有__________，__________，壓縮空氣系統(tǒng)和起重設備等。
28. 水電站廠區(qū)布置的任務是以__________為核心，合理安排主副廠房及變壓器廠，開關站等的相互位置。
三、答案來源：（www.）
1、由于水電站的形式和規(guī)模不同，副廠房內(nèi)房間的數(shù)量和尺寸也各不相同。副廠房的位置可以在主廠房的上游側、下游側或一端。
2、主變壓器位于高、低壓配電裝置之間，起著連接升壓作用。
3、橋吊的跨度是指大梁兩端的中心距。
4、廠房內(nèi)的混凝土的澆筑是由下部結構向上部結構逐次澆筑的。
5.中部式布置的地下廠房，其引水道在負荷變化時存在壓力波動，所以在廠房的上、下游可同時設置調(diào)壓井，也可以僅在上游設置調(diào)壓井。
6、尾部式布置的地下廠房，其上游一般均設有上游調(diào)壓室，采用集中供水和分組供水方式。
進廠交通洞通常采用平洞，尾水洞可不設調(diào)壓室。
7、首部式布置的地下水電站要防止在廠房洞室附近產(chǎn)生過大的滲水壓力而漏水，要求地質(zhì)條件好，并須做好防滲措施。
8、壩后式電站多采用壩內(nèi)鋼管，供水方式一般為單管單機供水。
9、從機電布置要求而言，在洞室圍巖穩(wěn)定有保證的情況下，應盡量縮短主機室與主變洞之間的距離，以縮短母線的長度。
10、水電站廠房的水輪機層一般要求高于下游最高尾水位。
11、河床式廠房的特點是廠房本身擋水。
12、水電站廠房的平面尺寸是由下部塊體機構決定的。
13、抽水蓄能電站用來抽水的電多于自身的發(fā)電量，因此是不經(jīng)濟的。
14、無壓引水電站多采用地下廠房。
15.廠房劃分一二期混凝土是由于它們的強度等級不同。
16.高水頭電站中，廠房的寬度一般是由蝸殼層控制的。
17.水電站廠房的發(fā)電機層必須高于下游尾水位。
18.廠房劃分一二期混凝土是為了廠房施工方便。
19.安裝間的高程應永遠高于下游最高洪水位。
20.高水頭電站廠房尺寸一般由發(fā)電機層控制。
四、選擇題
1.對于高水頭小流量的水電站，控制水電站主廠房機組間距的主要因素是（ ）。
（A）發(fā)電機尺寸；（B）蝸殼尺寸；（C）尾水管尺寸；（D）主閥尺寸。
2.下列哪一項屬于水電站廠區(qū)樞紐的建筑物（ ）。
（A）重力壩、溢洪道； （B）主廠房、副廠房；
（C）引水渠道、調(diào)壓室； （D）通航船閘、進水口。
3.下列哪項屬于水電站電氣控制設備系統(tǒng)的設備（ ）。
（A）機旁盤、勵磁設備； （B）調(diào)速器、機旁盤；
（C）高壓開關設備、發(fā)電機母線； （D）油氣水管路、通風采光設備。
4.立軸機組主廠房習慣上以（ ）為界，將廠房分為上部結構和下部結構。
（A）水輪機地板高程；（B）發(fā)電機樓板高程；（C）下游設計洪水位；（D）尾水平臺高程。
5.對于低水頭大流量的水電站，控制水電站主廠房機組間距的主要因素是（ ）。
（A）發(fā)電機尺寸或蝸殼尺寸；（B）蝸殼尺寸或尾水管尺寸；
（C）尾水管尺寸過主閥尺寸；（D）主閥尺寸或發(fā)電機尺寸。
6.水電站的主機包括（）。
（A）水輪機與發(fā)電機（B）水輪機與調(diào)速器
（C）機盤旁與發(fā)電機（D）發(fā)電機與調(diào)速器
五、問答題
1.水電站廠房的功用？
2.廠房按設備組成系統(tǒng)劃分為哪五個系統(tǒng)？分別包括哪些設備？
3.水電站廠房有哪些基本類型？它們的特點是什么？
4.當發(fā)電機高程低于下游最高尾水位和低于對外交通道路時，應如何處理？
5.廠區(qū)布置包括哪些內(nèi)容？變壓器場布置應考慮哪些因素？地面引水式電站副廠房位置一般可能有哪些方案？它們有什么優(yōu)缺點？
6.主廠房發(fā)電機層地面高程應如何確定？
7.主廠房內(nèi)吊車軌頂高程是如何確定的？
8.水電站的水系統(tǒng)包括哪些方面？
9.在立式機組地面廠房尺寸確定中，水輪機層地面高程如何確定？
10.在立式機組地面廠房尺寸確定中，主廠房的長度如何確定？
11. 水電站的油系統(tǒng)中用油有幾種？各有什么作用？
12.廠房設備布置的內(nèi)容和要求？
13.發(fā)電機的布置形式有幾種，各適用于什么條件？
14.水電站中的壓縮空氣系統(tǒng)有幾種？各有什么作用、試舉例說明。
15.在確定水輪機安裝高程時，除根據(jù)其吸出高度外，還應考慮哪些因素？
16.水電站尾水閘門的作用是什么？尾水閘門常用的型式有哪些？
17.下部塊體結構中一般布置哪些設備？其結構尺寸應如何決定？
18.對安裝間的設計有哪些要求？
19．近年來修建的地下式水電站趨向于將主變壓器布置于地下，其基本布置方式有哪些？
20..防滲、防潮是為了保證地下廠房內(nèi)設備正常運行和管理維護人員工作的必要條件，減少事故，延長設備壽命。如何進行防滲、防潮？
21.在設計中如何選擇橋吊的型號？
22.水電站廠房各層高程確定順序是什么？
23.安裝間的作用是什么？如何確定安裝間面積及高程？
24.河床式廠房與壩后式廠房有什么區(qū)別？
25.水電站廠區(qū)樞紐包括那些建筑物？布置時相互位置應如何考慮？
26、主廠房的長、寬、高、如何確定？
27.簡述發(fā)電支承結構的主要類型及各自的特點？
28.主廠房的布置原則是什么？
29.臥式機組廠房與立式機組廠房相比有什么特點?
30.立式機組主廠房的輪廓尺寸如何確定？
31.什么叫廠房的上部結構，下部結構、下部塊體結構？
32.發(fā)電機機墩的作用是什么？
33.電站廠房受的主要荷載有哪些？
34.對廠房中央控制室有什么要求？
35．如何確定廠房的地面高程？
36．如何確定吊車軌道的頂部高程？
37．副廠房的布置包括哪些內(nèi)容？
38．電流系統(tǒng)的布置有哪些要求？
39．橋式吊車的起重量如何確定？
40.什么是電站的排水系統(tǒng)？
41.怎樣考慮廠房的通風問題？
42.廠區(qū)布置包括哪些方面？
43． 布置升壓站的原則是什么？
44． 怎樣考慮廠內(nèi)交通？
45.如何布置電站廠房的對外交通？
46.尾水閘門的作用是什么？
47、油系統(tǒng)由哪些部分組成？
六、計算題
1.某水電站在計算機組間距時，資料如下：發(fā)電機風罩外徑6.3米，發(fā)電機通道寬2米；蝸殼的最大尺寸為6.6米，兩蝸殼間混凝土厚度為3米；尾水管的出口寬度為6.5米，尾水閘墩厚度3米。試確定機組間距。
七、讀圖題
1.請寫出下列廠房發(fā)電機的布置形式。
