水利資料答案

1、-作者xxxx-日期xxxx水利資料答案【精品文檔】第一章一、填空題：1水電站生產(chǎn)電能的過(guò)程是有壓水流通過(guò)水輪機(jī)，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)械能，水輪機(jī)又帶動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?水頭和流量是構(gòu)成水能的兩個(gè)基本要素，是水電站動(dòng)力特性的重要表征。3就集中落差形成水頭的措施而言，水能資源的開(kāi)發(fā)方式可分為壩式、引水式和混合式三種基本方式，此外，還有開(kāi)發(fā)利用海洋潮汐水能的潮汐開(kāi)發(fā)方式。4壩式水電站較常采用的是河床式水電站和壩后式水電站。5引水式水電站據(jù)引水建筑物的不同又可分為無(wú)壓引水式水電站和有壓引水式水電站兩種類型。6根據(jù)水能開(kāi)發(fā)方式的不同，水電站有壩式水電站、引水式水電站、混合式水電

2、站、潮汐水電站和抽水蓄能電站種類型。7水電站樞紐的組成建筑物有：擋水建筑物、泄水建筑物和進(jìn)水建筑物、輸水建筑物、平水建筑物、廠房樞紐建筑物六種。8我國(guó)具有豐富的水能資源，理論蘊(yùn)藏量為 6.94億kW ，技術(shù)開(kāi)發(fā)量為 5.42億kW 。二、簡(jiǎn)答題1水力發(fā)電的特點(diǎn)是什么？水力發(fā)電供應(yīng)電能區(qū)別于其他能源，具有以下特點(diǎn)：1.水能的再生；2.水資源可綜合利用；3.水能的調(diào)節(jié)；4.水力發(fā)電的可逆性；5.機(jī)組工作的靈活性；6.水力發(fā)電生產(chǎn)成本低、效率高；7.有利于改善生態(tài)環(huán)境。2水能資源的開(kāi)發(fā)方式有哪些？就集中落差形成水頭的措施而言，水能資源的開(kāi)發(fā)方式可分為壩式、引水式和混合式三種基本方式，此外，還有開(kāi)發(fā)利

3、用海洋潮汐水能的潮汐開(kāi)發(fā)方式。3我國(guó)水能資源的特點(diǎn)？從我國(guó)水能資源蘊(yùn)藏分布及開(kāi)發(fā)利用的現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)水能資源具有以下特點(diǎn)：（一）蘊(yùn)藏豐富，分布不均（二）開(kāi)發(fā)率低，發(fā)展迅速（三）前景宏偉4水電站有哪些基本類型？各類水電站的組成建筑物有哪些？這些建筑物的主要功能是什么？根據(jù)水能開(kāi)發(fā)方式的不同，水電站有不同的類型：（一）壩式水電站：采用壩式開(kāi)發(fā)修建的水電站稱為壩式水電站。壩式水電站按大壩和水電站廠房相對(duì)位置的不同又可分為河床式、閘墩式、壩后式、壩內(nèi)式、溢流式等，在實(shí)際工程中，較常采用的壩式水電站是河床式水電站和壩后式水電站。 （二）引水式水電站：在河道上游坡度較陡的河段上，不宜修建較高的攔河壩，用坡

4、度比河道坡度緩的渠道集中水頭，此外，當(dāng)遇有大河灣時(shí)，可通過(guò)渠道或隧洞將河灣截直獲得水頭，所修建的水電站稱為引水式水電站。引水式水電站據(jù)引水建筑物的不同又可分為無(wú)壓引水式水電站和有壓引水式水電站兩種類型。（三）混合式水電站：混合式水電站常建造在上游具有優(yōu)良庫(kù)址，適宜建庫(kù)，而緊接水庫(kù)以下河道坡度突然變陡，或有大河彎的河段上，水電站的水頭一部分由壩集中，一部分由引水建筑物集中，因而具有壩式水電站和引水式水電站兩個(gè)方面的特點(diǎn)。（四）潮汐水電站：潮汐水電站是利用大海漲潮和退潮時(shí)所形成的水頭進(jìn)行發(fā)電的。（五）抽水蓄能電站：抽水蓄能電站是裝設(shè)具有抽水和發(fā)電兩種功能的機(jī)組，利用電力低谷負(fù)荷期間的剩余電能向上水

5、庫(kù)抽水儲(chǔ)蓄水能，然后在系統(tǒng)高峰負(fù)荷期間從上水庫(kù)放水發(fā)電的水電站。水電站樞紐的組成建筑物有以下幾種：（一）擋水建筑物:用以截?cái)嗨?，集中落差，形成水?kù)的攔河壩、閘或河床式水電站的廠房等水工建筑物。（二）泄水建筑物：用以宣泄洪水或放空水庫(kù)的建筑物。（三）進(jìn)水建筑物：用來(lái)從河道或水庫(kù)按發(fā)電要求引進(jìn)發(fā)電流量。（四）輸水建筑物：用來(lái)向水電站輸送發(fā)電流量。（五）平水建筑物：在水電站負(fù)荷變化時(shí)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。（六）廠房樞紐建筑物：是發(fā)電、變電、配電、送電的中心，是電能生產(chǎn)的中樞。第二章一、填空題1水輪機(jī)是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)械能的動(dòng)力設(shè)備。根據(jù)水能轉(zhuǎn)換的特征，

6、可將水輪機(jī)分為反擊式和沖擊式兩大類。2反擊式水輪機(jī)根據(jù)水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪的方式不同分為軸流式、混流式、斜流式、貫流式幾種。3反擊式水輪機(jī)的主要過(guò)流部件（沿水流途經(jīng)從進(jìn)口到出口）有：引水部件（蝸殼），導(dǎo)水部件（座環(huán)與導(dǎo)葉），工作部件（轉(zhuǎn)輪），泄水部件（尾水管）。4沖擊式水輪機(jī)按射流沖擊轉(zhuǎn)輪的方式不同可分為水斗式（切擊式）、斜擊式和雙擊式三種。5混流式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑是指轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口邊的最大直徑；軸流式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑是指轉(zhuǎn)輪葉片軸線相交處的轉(zhuǎn)輪室內(nèi)徑。6沖擊式水輪機(jī)的主要過(guò)流部件有轉(zhuǎn)輪、噴嘴、折流板、機(jī)殼。7水輪機(jī)的引水室有開(kāi)敞式與封閉式兩大類。8封閉式進(jìn)水室中水流不具有自由水面，常見(jiàn)的有：壓力槽式、

7、罐式、蝸殼式三種。9水輪機(jī)的主要工作參數(shù)有水頭、流量、出力、轉(zhuǎn)速、效率等。二、名詞解釋1HL240LJ250：表示混流式水輪機(jī)，轉(zhuǎn)輪型號(hào)為240，立軸，金屬蝸殼，轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑為250cm。22QJ30W ：表示一根主軸上有兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的切擊式水輪機(jī)，轉(zhuǎn)輪型號(hào)為30，臥軸，轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑為150cm，每個(gè)轉(zhuǎn)輪有2個(gè)噴嘴，設(shè)計(jì)射流直徑為15cm。3設(shè)計(jì)水頭：水輪機(jī)發(fā)出額定出力的最小凈水頭。4包角：自蝸殼鼻端（尾端）斷面為起點(diǎn)到蝸殼進(jìn)口斷面（垂直于壓力管道軸線的斷面）之間的夾角稱為蝸殼的包角。5尾水管高度：自水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)下環(huán)頂面至尾水管底板平面之間的垂直距離。6水輪機(jī)出力：指水輪機(jī)主軸輸出的功率，以表示

8、，單位KW。7水輪機(jī)效率：主軸輸出功率與輸入功率的比值稱為水輪機(jī)的效率，用表示。三、簡(jiǎn)答題1反擊式水輪機(jī)主要過(guò)流部件各有何作用？轉(zhuǎn)輪是水輪機(jī)的核心部件，作用是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)械能。導(dǎo)水部件的主要作用是根據(jù)機(jī)組負(fù)荷變化來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的流量，以達(dá)到改變水輪機(jī)輸出功率與外界負(fù)荷平衡之目的，并引導(dǎo)水流按必須的方向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，形成一定的速度矩。水輪機(jī)的引水部件由稱為引水室，其功用是將水流均勻平順軸對(duì)稱地引向水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，進(jìn)入轉(zhuǎn)輪。泄水部件尾水管的作用為：將通過(guò)水輪機(jī)的水流泄向下游；轉(zhuǎn)輪裝置在下游水位之上時(shí)，能利用轉(zhuǎn)輪出口與下游水位之間的勢(shì)能2；回收利用轉(zhuǎn)輪出口的大部分動(dòng)能（）。2為什么高水頭小

9、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？金屬蝸殼：由鑄鐵、鑄鋼或鋼板焊成，材料強(qiáng)度大，但造價(jià)高，故適用于較高水頭（>40m）小流量的水電站和小型臥式機(jī)組?；炷廖仛ひ话氵m用于水頭在40m以下大流量的水電站，因水頭較大時(shí)，只用混凝土材料不滿足強(qiáng)度要求，需要在混凝土中加設(shè)大量鋼筋和金屬襯板，則造價(jià)高，不經(jīng)濟(jì)。3水輪機(jī)的尾水管有哪些作用？尾水管的作用為：將通過(guò)水輪機(jī)的水流泄向下游；轉(zhuǎn)輪裝置在下游水位之上時(shí)，能利用轉(zhuǎn)輪出口與下游水位之間的勢(shì)能2；回收利用轉(zhuǎn)輪出口的大部分動(dòng)能（）。4當(dāng)水頭H，流量Q不同時(shí)，為什么反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的外型不相同？混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪為適應(yīng)不同水頭和流量的

10、要求，其形狀不同，以表示轉(zhuǎn)輪進(jìn)水口邊最大直徑，表示出口邊最大直徑，進(jìn)口邊高度用表示。高水頭，流速大，流量較小，所需進(jìn)水和出水?dāng)嗝婢^小，故，所需用轉(zhuǎn)輪的、均較??；低水頭，流量大，所需進(jìn)水和出水?dāng)嗝孑^大，則所用轉(zhuǎn)輪的、大。5蝸殼水力計(jì)算有哪些假定原則，各種計(jì)算方法的精度如何？為簡(jiǎn)化蝸殼斷面設(shè)計(jì)，常采用下列兩種假定；一假定蝸殼各斷面的平均流速不變，即為常數(shù)；二假定蝸殼中水流速度矩不變，即=常數(shù)，為水流速度的切向分速，為計(jì)算點(diǎn)處水流質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸的距離。這兩個(gè)假定計(jì)算精度均能符合工程設(shè)計(jì)要求，實(shí)際上常用的是第二個(gè)假定，第一個(gè)假定用的較少。四、計(jì)算1某水輪機(jī)采用金屬蝸殼，最大包角為345，水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Q

11、=10 m3/s，蝸殼進(jìn)口斷面平均流速=4m3/s，試計(jì)算蝸殼進(jìn)口斷面的斷面半徑。解：=第三章一、填空題1水輪機(jī)工作過(guò)程中的能量損失主要包括水力損失、容積損失、機(jī)械損失三部分。2根據(jù)水輪機(jī)汽蝕發(fā)生的條件和部位，汽蝕可分為：葉型汽蝕、間隙汽蝕、空腔汽蝕三種主要類型。3氣蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因是水輪機(jī)中局部壓力下降到該溫度下水的汽化壓力以下.4水輪機(jī)的總效率包括水力效率、容積效率、機(jī)械效率，其關(guān)系是。5立式水輪機(jī)的安裝高程是指導(dǎo)葉高度中心面高程，臥式水輪機(jī)的安裝高程是指水輪機(jī)主軸中心線所在水平面高程。6水輪機(jī)的吸出高度是指轉(zhuǎn)輪中壓力最低點(diǎn)（）到下游水面的垂直距離。二、名詞解釋1汽化壓力：水在某一溫度

12、下開(kāi)始汽化的臨界壓力稱為該溫度下的汽化壓力。2汽蝕現(xiàn)象：由于水輪機(jī)過(guò)流流道中低壓區(qū)的壓力達(dá)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(jī)過(guò)流金屬表面的現(xiàn)象稱為水輪機(jī)的汽蝕現(xiàn)象。3水輪機(jī)安裝高程：水輪機(jī)安裝高程指一個(gè)基準(zhǔn)面的高程，立軸軸流式和混軸式水輪機(jī)的安裝高程指導(dǎo)葉高度中心面高程，臥式水輪機(jī)的安裝高程是指水輪機(jī)主軸中心線所在水平面高程。4吸出高度：水輪機(jī)的吸出高度是指轉(zhuǎn)輪中壓力最低點(diǎn)（）到下游水面的垂直距離。5氣蝕系數(shù)：為了確切表達(dá)水輪機(jī)汽蝕特性，常采用動(dòng)力真空的相對(duì)值來(lái)表示，此相對(duì)值稱為汽蝕系數(shù)。三、問(wèn)答題1汽蝕有哪些危害？汽蝕對(duì)水輪機(jī)的運(yùn)行主要有下列危害：1降低

13、低水輪機(jī)效率，減小出力。2破壞水輪機(jī)過(guò)流部件，影響機(jī)組壽命。3產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪音和振動(dòng)，惡化工作環(huán)境，從而影響水輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。2防止和減輕汽蝕的措施一般有哪些？為防止和減輕汽蝕對(duì)水輪機(jī)的危害，需從多方面采取措施：1水輪機(jī)設(shè)計(jì)制造方面：合理設(shè)計(jì)葉片形狀、數(shù)目使葉片具有平滑流線；盡可能使葉片背面壓力分布均勻，減小低壓區(qū)；提高加工工藝水平，減小葉片表面粗糙度；采用耐氣蝕性較好的材料。2、工程措施方面：合理確定水輪機(jī)安裝高程；使轉(zhuǎn)輪出口處壓力高于汽化壓力；多沙河流上設(shè)除沙措施；防止粗粒徑泥沙進(jìn)入水輪機(jī)造成過(guò)多壓力下降。3、運(yùn)行方面：避免在易于產(chǎn)生汽蝕的工況下運(yùn)行，出現(xiàn)真空低壓區(qū)時(shí)補(bǔ)氣增壓，及時(shí)對(duì)產(chǎn)生

14、汽蝕破壞的部件進(jìn)行維護(hù)。3水輪機(jī)安裝高程確定的高低各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？水輪機(jī)安裝高程確定的高，則水下開(kāi)挖量小，但水輪機(jī)容易發(fā)生汽蝕；水輪機(jī)安裝高程確定的低則相反。4各類水輪機(jī)的安裝高程如何確定？特別是要注意到哪些因素？1反擊式水輪機(jī)安裝高程確定：（1）立軸混流式水輪機(jī)：（2）立軸軸流式和斜流式水輪機(jī)：（3）臥軸混流式和貫流式水輪機(jī)：2沖擊式水輪機(jī)：四、計(jì)算1某水電站采用混流式水輪機(jī)，所在地海拔高程為，設(shè)計(jì)水頭為100米時(shí)的汽蝕系數(shù)為0.22，汽蝕系數(shù)修正值為0.03，試計(jì)算設(shè)計(jì)水頭下水輪機(jī)的最大吸出高度HS。解：=（）*100=-第四章一、填空題1模型與原型水輪機(jī)相似，必須滿足幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和

15、動(dòng)力相似三個(gè)相似條件。2水輪機(jī)選型遵循的原則是：在滿足水電站出力要求和與水電站工作參數(shù)相適應(yīng)的條件下，應(yīng)選用性能好和尺寸小的水輪機(jī)。3水輪機(jī)的綜合特性曲線有主要（或轉(zhuǎn)輪）綜合特性曲線和運(yùn)轉(zhuǎn)（或運(yùn)行）綜合特性曲線兩種。4反擊式水輪機(jī)主要綜合特性曲線的橫坐標(biāo)是，縱坐標(biāo)是，該曲線中一般包括等效率線=、等導(dǎo)葉開(kāi)度線、等汽蝕系數(shù)線=和出力限制線。5水輪機(jī)的特性曲線可分為線性特性曲線和綜合特性曲線兩類。二、名詞解釋1同輪系水輪機(jī)：滿足幾何相似的一系列大小不同的水輪機(jī)，稱為同輪系（或同型號(hào)）水輪機(jī)。2等角工作狀態(tài)：同輪系兩水輪機(jī)運(yùn)動(dòng)相似就稱此兩水輪機(jī)為等角工作狀態(tài)。3比轉(zhuǎn)速：；當(dāng)工作水頭=1m，發(fā)出功率=1

16、kW時(shí)，水輪機(jī)所具有的轉(zhuǎn)速稱為水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速。4單位流量：；當(dāng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑=1m、水頭m時(shí)，水輪機(jī)的流量稱為單位流量。5單位轉(zhuǎn)速：；當(dāng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑=1m、水頭m時(shí)，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速稱為單位轉(zhuǎn)速。6空轉(zhuǎn)開(kāi)度：使水輪機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，但不能發(fā)出有效功率時(shí)的導(dǎo)葉開(kāi)度稱為空轉(zhuǎn)開(kāi)度。三、簡(jiǎn)答題1選擇水輪機(jī)時(shí)，水輪機(jī)選型原則在主要綜合特性曲線上如何體現(xiàn)？水輪機(jī)選擇遵循的原則是：在滿足水電站出力要求和與水電站參數(shù)（水頭和流量）相適應(yīng)的條件下，選用性能好和尺寸小的水輪機(jī)。所謂性能好，包括能量性能好和耐汽蝕性能好兩個(gè)方面。能量性能好是要求水輪機(jī)的效率高，不僅水輪機(jī)最高效率高，而且在水頭和負(fù)荷變化的情況下，其平均效

17、率也高。為此應(yīng)盡可能在水電站水頭變化范圍內(nèi)選擇曲線變化平緩的水輪機(jī)。耐汽蝕性能好，就是說(shuō)所選水輪機(jī)的汽蝕系數(shù)要小，能保證機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定可靠。要使水輪機(jī)尺寸小，就應(yīng)盡可能選用比轉(zhuǎn)速高的水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速高的水輪機(jī)轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)輪直徑小。為此，在水輪機(jī)選擇計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用等于或稍高于最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速，而值則應(yīng)采用型譜表中推薦使用的最大單位流量，以充分利用水輪機(jī)的過(guò)水能力，減小水輪機(jī)尺寸。2混流式水輪機(jī)的主要綜合特性曲線上縱橫坐標(biāo)分別為哪些參數(shù)？有哪些曲線組成？混流式水輪機(jī)主要綜合特性曲線的橫坐標(biāo)是，縱坐標(biāo)是，該曲線中一般包括等效率線=、等導(dǎo)葉開(kāi)度線、等汽蝕系數(shù)線=和5%出力限制線。3水輪機(jī)選擇的內(nèi)容是什么？1選擇

18、機(jī)組臺(tái)數(shù)和單機(jī)容量；2選擇水輪機(jī)的型號(hào)及裝置方式；3確定水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑及轉(zhuǎn)速；4確定水輪機(jī)的最大允許吸出高度和安裝高程；5繪制水輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線，（一般由廠家提供）6確定蝸殼和尾水管的形式及尺寸；7選擇調(diào)速器及油壓裝置（在第五章介紹）。4單位參數(shù)的物理意義是什么？當(dāng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑=1m、水頭m時(shí)，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、流量、出力分別稱為稱為單位轉(zhuǎn)速、單位流量和單位出力，統(tǒng)稱單位參數(shù)。5原、模型水輪機(jī)之間的效率修正值是在什么前提下得出來(lái)的？在實(shí)際應(yīng)用中采用的近似相似律是在假定原型與模型水輪機(jī)效率相等的條件下得出的，然而實(shí)際上原型與模型水輪機(jī)的效率是不等的，其原因是：(1)原型與模型水輪機(jī)過(guò)流部件

19、的加工精度基本相同，糙率不可能按比例加工，因此兩水輪機(jī)的水力損失是不同的，原型水輪機(jī)的水力損失要比模型水輪機(jī)的水力損失小。(2)通過(guò)原型和模型水輪機(jī)的水流，其粘滯力是相等的，但其對(duì)水輪機(jī)的相對(duì)影響是不同的，對(duì)原型的影響要比對(duì)模型的應(yīng)響小的多。(3)由于制造工藝原因，原型與模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪與固定部件的間隙基本相同，但原型水輪機(jī)的相對(duì)容積損失和相對(duì)機(jī)械損失要比模型水輪機(jī)小的多。6如何運(yùn)用主要綜合特性曲線確定原型水輪機(jī)的主要參數(shù)？1計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑：= （m）2計(jì)算轉(zhuǎn)速： （r/min）3檢驗(yàn)水輪機(jī)實(shí)際工作范圍4計(jì)算允許吸出高度并確定安裝高程四、計(jì)算1詳細(xì)敘述用主要綜合特性曲線進(jìn)行水輪機(jī)選型計(jì)算的步驟。步

20、驟如下：:= （m）式中 水輪機(jī)單機(jī)出力，kW；設(shè)計(jì)水頭，m；水輪機(jī)單位流量，；對(duì)混流式水輪機(jī)：取過(guò)最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速的水平線與5%出力限制線交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的單位流量但不應(yīng)超過(guò)型譜表中的推薦值；原型水輪機(jī)效率，取上述計(jì)算點(diǎn)處的模型效率加效率修正值，初步計(jì)算時(shí)可假定=1%3%，待確定后再進(jìn)行效率修正計(jì)算，計(jì)算的效率修正值應(yīng)與假定值相符，否則，應(yīng)重新假定，重新計(jì)算確定。計(jì)算出后，應(yīng)選取與計(jì)算值相近的標(biāo)稱直徑，通常取偏大值。： （r/min）計(jì)算時(shí)：轉(zhuǎn)輪直徑，采用選定的標(biāo)稱直徑，m；水頭，采用運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的水頭，可采用加權(quán)平均水頭或設(shè)計(jì)水頭，m；單位轉(zhuǎn)速，采用最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速。計(jì)算出轉(zhuǎn)速后，應(yīng)選取與計(jì)算值相近的

21、同步轉(zhuǎn)速。(1)據(jù)水輪機(jī)單機(jī)出力，設(shè)計(jì)水頭和、，計(jì)算相應(yīng)的單位流量，即 （444）檢查計(jì)算的是否接近而不超過(guò)原選擇計(jì)算點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的值。若超過(guò)，說(shuō)明太小，不能滿足出力要求；若比原計(jì)算點(diǎn)的小的多，說(shuō)明偏大，不經(jīng)濟(jì)。(2)據(jù)最大水頭、最小水頭和、，計(jì)算相應(yīng)模型水輪機(jī)的最小單位轉(zhuǎn)速和最大單位轉(zhuǎn)速，即；在主要綜合特性曲線上繪出對(duì)應(yīng)于和為常數(shù)的兩條直線，若這兩條直線包括了主要綜合特性曲線上的高效率區(qū)，則說(shuō)明所選和是合理的。否則，應(yīng)適當(dāng)修改和，重新計(jì)算。只有以上兩方面都能滿足，才說(shuō)明所選和在設(shè)計(jì)水頭時(shí)能發(fā)出額定出力，且水輪機(jī)效率高，尺寸小。并確定安裝高程=10-；式中汽蝕系數(shù)，應(yīng)根據(jù)、和分別求出的和，在主要綜

22、合特性曲線上查得，然后代入上式，分別計(jì)算、和時(shí)的，并取偏于安全的最小值作為采用值。安裝高程根據(jù)確定的值和所選機(jī)型進(jìn)行計(jì)算確定。第五章一、填空題1水輪機(jī)的調(diào)節(jié)是通過(guò)水輪機(jī)的調(diào)速設(shè)備改變導(dǎo)葉開(kāi)度的變化完成的。2水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的組成一般由調(diào)速柜、接力器、油壓裝置三部分組成。3調(diào)速器選擇時(shí)，中小型調(diào)速器以水輪機(jī)所需的調(diào)速功為依據(jù)，大型調(diào)速器則是以主配壓閥直徑形成標(biāo)準(zhǔn)系列的。4根據(jù)測(cè)速元件的不同，調(diào)速器可分為機(jī)械液壓型與電氣液壓型兩大類。二、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)。水輪機(jī)隨著機(jī)組負(fù)荷的變化而相應(yīng)地改變導(dǎo)葉開(kāi)度（或針閥行程），使機(jī)組轉(zhuǎn)速恢復(fù)并保持為額定值或某一預(yù)定值的過(guò)程稱為水輪機(jī)調(diào)節(jié)。2YT的含義

23、是什么？表示中小型帶油壓裝置的機(jī)械液壓式單調(diào)節(jié)調(diào)速器，調(diào)速功為18000，額定油壓為。第六章一、填空題1水電站的進(jìn)水口分為潛沒(méi)式進(jìn)水口和開(kāi)敞式進(jìn)水口兩大類。2潛沒(méi)式進(jìn)水口有隧洞式、壓力墻式、塔式和壩式四種形式。3潛沒(méi)式進(jìn)水口沿水流方向可分為進(jìn)口段、閘門(mén)段、漸變段三部分。4潛沒(méi)式進(jìn)水口的主要設(shè)備有攔污設(shè)備、閘門(mén)及啟閉設(shè)備、通氣孔及充水閥等。5攔污柵在立面上可布置成垂直的或傾斜的，平面形狀可以是多邊形（或半圓形）的也可以是平面的。6攔污柵清污方式有人工清污和機(jī)械清污兩種。7開(kāi)敞式進(jìn)水口可分為兩種：無(wú)壩取水和有壩取水。8開(kāi)敞式進(jìn)水口的位置應(yīng)選擇在河道穩(wěn)定河段的凹岸，進(jìn)水閘與沖沙閘的相對(duì)位置應(yīng)以正面進(jìn)

24、水，側(cè)面排沙的原則進(jìn)行布置。二、簡(jiǎn)答題1進(jìn)水建筑物的作用、基本要求、各類進(jìn)水口的布置特點(diǎn)及適用條件。水電站進(jìn)水口的功用是引進(jìn)符合發(fā)電要求的用水。進(jìn)水口的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：1）足夠的進(jìn)水能力，且水頭損失小。2）水質(zhì)符合要求。3）可控制流量。4）滿足水工建筑物的一般要求。水電站的進(jìn)水口分為潛沒(méi)式進(jìn)水口和開(kāi)敞式進(jìn)水口兩大類。潛沒(méi)式進(jìn)水口的主要特征是，進(jìn)水口位于水庫(kù)死水位以下一定深度，在一定的水壓之下工作，以引進(jìn)深層水為主，適用于從水位變化幅度較大的水庫(kù)中取水。它可以單獨(dú)布置，也可以和擋水建筑物結(jié)合在一起，進(jìn)水口后接有壓隧洞或管道。有壓引水式水電站、壩后式水電站的進(jìn)水口大都屬于這種類型。開(kāi)敞式進(jìn)水口

25、的主要特征是，進(jìn)水口的水流具有自由水面，處于無(wú)壓狀態(tài)，進(jìn)水口以引進(jìn)表層水為主，適用于從天然河道或水位變化不大的水庫(kù)中取水。進(jìn)水口后一般接無(wú)壓引水建筑物。開(kāi)敞式進(jìn)水口一般用于無(wú)壓引水式水電站。2潛沒(méi)式進(jìn)水口的型式及其適用條件。潛沒(méi)式進(jìn)水口的主要類型可分為隧洞式、壓力墻式、塔式和壩式四種。（一）隧洞式進(jìn)水口：隧洞式進(jìn)水口的特征是閘門(mén)安裝在從巖體里面開(kāi)挖出來(lái)的豎井中。當(dāng)隧洞進(jìn)口地質(zhì)條件較好，擴(kuò)大斷面和開(kāi)挖閘門(mén)豎井均不會(huì)引起塌方時(shí)適宜采用此種進(jìn)水口。但當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不好或地形過(guò)于平緩時(shí)，不宜采用此種型式進(jìn)水口。（二）壓力墻式進(jìn)水口：如隧洞進(jìn)口處地質(zhì)條件較差，不宜擴(kuò)大斷面和開(kāi)挖豎井，或因地形條件不宜采用隧洞

26、式進(jìn)水口時(shí)，可將進(jìn)口段和閘門(mén)段布置在山巖之外，形成一個(gè)緊靠山巖的單獨(dú)墻式建筑物，稱為壓力墻式進(jìn)水口。（三）塔式進(jìn)水口：當(dāng)水庫(kù)岸邊地質(zhì)條件差或地形平緩，不宜在岸坡上修建進(jìn)水口時(shí)，可采用塔式進(jìn)水口。這時(shí)，進(jìn)水口的進(jìn)口段、閘門(mén)段及上部框架組成一個(gè)塔式結(jié)構(gòu)，孤立于水庫(kù)之中，通過(guò)工作橋與岸邊相連。當(dāng)?shù)夭牧蠅蔚膲蜗潞芤膊捎盟竭M(jìn)水口。塔式進(jìn)水口的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，施工也比較困難，在地震劇烈區(qū)不宜采用。（四）壩式進(jìn)水口：壩式進(jìn)水口的特點(diǎn)是將進(jìn)水口布置在混凝土壩的迎水面上，使進(jìn)水口與壩身合成一體，其后接壓力管道。當(dāng)采用壩后式或壩內(nèi)式廠房時(shí)，壓力水管埋設(shè)在壩體內(nèi)，只有采用壩式進(jìn)水口。3如何確定深式進(jìn)水口的位置、高

27、程及輪廓尺寸？潛沒(méi)式進(jìn)水口位置的選擇應(yīng)當(dāng)從水庫(kù)地形、地質(zhì)條件、水位變幅、引水路線、進(jìn)水口型式以及其他進(jìn)水口位置等方面來(lái)綜合考慮。運(yùn)行時(shí)應(yīng)能保證流向進(jìn)水口的水流平順、對(duì)稱、水頭損失小、不產(chǎn)生回流和漩渦、不產(chǎn)生淤積和聚集漂浮物等現(xiàn)象。同時(shí)在其他進(jìn)水口通過(guò)水量或泄洪時(shí)不影響該進(jìn)水口的進(jìn)水量。引水隧洞的進(jìn)水口則應(yīng)與隧洞路線的選擇協(xié)調(diào)一致，布置在地形地質(zhì)及水流條件均合適的地點(diǎn)。有壓進(jìn)水口應(yīng)低于運(yùn)行中可能出現(xiàn)的最低水位，并有一定的淹沒(méi)深度。有壓進(jìn)水口的底部應(yīng)高于水庫(kù)的設(shè)計(jì)淤積高程以上。潛沒(méi)式進(jìn)水口沿水流方向可分為進(jìn)口段、閘門(mén)段、漸變段三部分。這三部分的尺寸及形狀，主要與攔污柵斷面、閘門(mén)尺寸和引水道斷面有關(guān)

28、。進(jìn)水口的輪廓就是使這三個(gè)斷面能平順的連接起來(lái)。在保證引進(jìn)發(fā)電所需流量的前提下，盡可能使水流平順的進(jìn)入引水道，使水頭損失小、避免因水流脫壁而產(chǎn)生負(fù)壓，降低工程造價(jià)和設(shè)備費(fèi)用。4沉砂池的基本原理是什么？都有哪些排沙方式？沉沙池的基本原理是，加大過(guò)水?dāng)嗝妫瑴p小水流的流速及其挾沙能力，使有害泥沙沉淀在沉沙池內(nèi)，而將清水引入引水道。沉沙池中所沉淀泥沙的排沙方式可分為人工清沙、機(jī)械排沙和水力沖沙三種。水力沖沙又可分為連續(xù)沖沙和定期沖沙。第七章一、填空題1水電站壓力前池的作用主要有1分配流量；2保證水質(zhì)；3限制水位升高，保證下游供水；4平穩(wěn)水頭，提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性。2水電站的引水渠道可分為自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道和非

29、自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道兩種類型。3引水建筑物的功用是集中河段落差形成水頭和輸送發(fā)電所需的流量。4引水建筑物可分為無(wú)壓引水建筑物和有壓引水建筑物兩大類。5壓力前池組成有前室和進(jìn)水室、壓力墻、泄水建筑物和排污、排沙、排冰建筑物。6壓力前池的布置方式有渠道、壓力前池、壓力水管的軸線相一致（正向）、渠道軸線垂直于壓力水管軸線（側(cè)向）和渠線與壓力水管軸線斜交（斜向）三種型式。7引水隧洞分為無(wú)壓隧洞和有壓隧洞兩種基本類型二、簡(jiǎn)答題1動(dòng)力渠道按其水力特性可分為哪些類型？各有何特點(diǎn)？分別適用于何種情況？水電站的無(wú)壓引水渠道又稱為動(dòng)力渠道。根據(jù)其水力特性，可分為自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道和非自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道兩種類型。（一）自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道：自

30、動(dòng)調(diào)節(jié)渠道主要特點(diǎn)是渠頂高程沿渠道全長(zhǎng)不變，而且高出渠內(nèi)可能的最高水位；渠底按一定坡度逐漸降低，斷面也逐漸加大；在渠末壓力前池處不設(shè)泄水建筑物。自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道無(wú)溢流水量損失。當(dāng)電站引用流量發(fā)生變化時(shí)，不必運(yùn)用渠首閘門(mén)的開(kāi)度來(lái)控制流量。在引用流量較小時(shí)，渠末能保持較高的水位，因而可獲得較高的水頭。由于渠道頂部高程沿渠線相等，故工程量較大。只有在渠線較短，地面縱坡較小，進(jìn)口水位變化不大，而且下游沒(méi)有其他部門(mén)用水要求的情況下，采用此種類型的渠道才可能是經(jīng)濟(jì)合理的。（二）非自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道：非自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道主要特點(diǎn)是渠頂沿渠道長(zhǎng)度有一定的坡度，其坡度一般與渠底坡度相同。在渠末壓力前池處（或壓力前池附近）設(shè)有泄

31、水建筑物，一般為溢流堰或虹吸式溢水道，用來(lái)控制渠內(nèi)水位的升高和渲泄水量。非自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道有棄水損失，引用流量較小時(shí)渠末水位較自動(dòng)調(diào)節(jié)渠道的水位低，但渠道工程量較小。對(duì)于渠道線路較長(zhǎng)、地面縱坡較大的電站或電站停止運(yùn)行后仍需向下游供水時(shí)，廣泛采用此種類型的渠道。2引水建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)滿足哪些要求？引水建筑物在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)滿足下列要求：1）有足夠的輸水能力，并能適應(yīng)發(fā)電流量的變化要求。2）水質(zhì)符合要求。3）運(yùn)行安全可靠。4）整個(gè)引水工程應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案，并便于施工和運(yùn)行。3渠道的設(shè)計(jì)流量為什么要采用電站的最大引用流量？渠道的設(shè)計(jì)流量一般采用電站的最大引用流量。這是因?yàn)椋海?）這

32、可使渠道經(jīng)常在壅水狀態(tài)下工作，增加發(fā)電水頭。（2）避免出現(xiàn)流量增加不多而水頭顯著減小的降水曲線。（3）使渠道的過(guò)水能力留有余地，以解決當(dāng)渠道出現(xiàn)淤積、長(zhǎng)草或?qū)嶋H糙率大于采用值時(shí)，水電站發(fā)不足額定出力而受阻的情況。4引水渠道路線選擇原則？渠道選線在滿足集中落差前提下做到：1）渠線應(yīng)盡量短而直，以減小水頭損失、降低造價(jià)。2）渠線盡可能高，以獲得較大的落差，還能照顧到農(nóng)田灌溉。3）渠線應(yīng)選擇在地質(zhì)較好的地段，盡量避免與現(xiàn)有建筑物干擾。5日調(diào)節(jié)池適用于哪類水電站？設(shè)計(jì)時(shí)要注意哪些因素？對(duì)于無(wú)壓引水式電站，如果在引水渠道沿線有比較合適的地形，應(yīng)盡可能地修建日調(diào)節(jié)池。日調(diào)節(jié)池與壓力前池之間的渠道的設(shè)計(jì)流量

33、，應(yīng)采用電站引用的最大流量，而渠首至日調(diào)節(jié)池的渠道則可按較小流量設(shè)計(jì)，當(dāng)日調(diào)節(jié)池足夠大時(shí)，可取電站的最大日平均引用流量。日調(diào)節(jié)池愈靠近壓力前池，其作用愈顯著。6隧洞的功能是什么？其水力計(jì)算包括哪些內(nèi)容？引水隧洞是水電站常用的引水建筑物之一，功用是集中河段落差形成水頭和輸送發(fā)電所需的流量。無(wú)壓隧洞中的水流具有自由水面，從水力條件來(lái)看，其工作情況與明渠相同。有壓引水隧洞的水力計(jì)算包括恒定流計(jì)算與非恒定流計(jì)算兩部分。前者是研究隧洞斷面、引用流量、水頭損失之間的關(guān)系，用以選擇斷面尺寸；后者是為了確定最高和最低內(nèi)水壓力線，作為隧洞襯砌強(qiáng)度計(jì)算和洞線高程布置的依據(jù)。第八章一、填空題1明鋼管根據(jù)其在相鄰兩鎮(zhèn)

34、墩間是否設(shè)置伸縮接頭，有分段式和連續(xù)式兩種敷設(shè)方式2水電站壓力水管經(jīng)濟(jì)直徑的選擇，應(yīng)從鋼管基建投資和電能損失兩方面考慮，通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后確定。3壓力水管按其結(jié)構(gòu)布置形式可分為壩內(nèi)埋管、壩后背管、地面壓力管道、地下埋管和回填管幾種類型。4分段式明鋼管進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮以下四個(gè)基本斷面：支墩跨中斷面11、支承環(huán)附近斷面22、加勁環(huán)及其旁管壁斷面33、支承環(huán)及其旁管壁斷面44。5壓力水管上常用的閥門(mén)有閘閥、蝴蝶閥和球閥三種。6明鋼管的支承結(jié)構(gòu)有鎮(zhèn)墩和支墩。7鎮(zhèn)墩可分為封閉式和開(kāi)敞式兩種。8常用的支墩形式有滑動(dòng)支墩、滾動(dòng)式支墩和搖擺式支墩三類。二、簡(jiǎn)答題1作用于明鋼管上的全部外力可分為哪幾類？分

35、別在管壁中產(chǎn)生何種內(nèi)力？作用在分段式明鋼管上的力，按作用方向可分為軸向力、法向力和徑向力三種。徑向力使管壁產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力；軸向力使管壁中產(chǎn)生軸向應(yīng)力；法向力使管壁中產(chǎn)生彎矩和剪力。2明鋼管的墩座有幾種類型，各有何作用？明鋼管的墩座分為鎮(zhèn)墩和支墩。鎮(zhèn)墩用來(lái)固定鋼管，使鋼管在任何方向均不發(fā)生位移和轉(zhuǎn)角；支墩布置在鎮(zhèn)墩之間，用來(lái)支承鋼管，允許鋼管沿支承面作軸向位移。3壓力水管的布置形式及其適用條件？壓力水管向水輪機(jī)供水的方式可分為以下三種：1）單獨(dú)供水：一根壓力水管只向一臺(tái)機(jī)組供水，即單管單機(jī)供水。這種供水方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水流順暢，水頭損失小，運(yùn)行靈活可靠，其中一根水管或一臺(tái)機(jī)組發(fā)生故障需要檢修時(shí)不影

36、響其它機(jī)組運(yùn)行，但當(dāng)管道較長(zhǎng)時(shí)，工程量大，造價(jià)較高。適用于水頭不高、流量較大、管長(zhǎng)較短的情況。2）聯(lián)合供水：由一根總管在末端分岔后向電站所有機(jī)組供水。這種供水方式的顯著優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省管材，降低造價(jià)。其缺點(diǎn)是運(yùn)行的靈活性和可靠性較單獨(dú)供水方式差，當(dāng)總管發(fā)生故障或檢修時(shí)，將使電站全部機(jī)組停止運(yùn)行，由于增加了分岔管、彎管等構(gòu)件，結(jié)構(gòu)上較復(fù)雜，且水頭損失也較大。多在高水頭小流量的水電站中采用。3）分組供水：每根主管在末端分岔后向兩臺(tái)或兩臺(tái)以上機(jī)組供水，即多管多機(jī)供水。這種供水方式的優(yōu)缺點(diǎn)同聯(lián)合供水方式相似，只是當(dāng)一根主管發(fā)生故障或檢修時(shí)，不致造成電站所有機(jī)組停止運(yùn)行。一般適用于管道較長(zhǎng)、機(jī)組臺(tái)數(shù)較多、

37、需限制管徑過(guò)大的電站。壓力水管的軸線與廠房的相對(duì)方向可以采用正向、側(cè)向或斜向的布置。正向布置的優(yōu)點(diǎn)是管線較短，水頭損失也較小；缺點(diǎn)是當(dāng)水管失事破裂時(shí)，水流直瀉而下，危及廠房安全。這種方式一般適用于水頭較低水管較短的水電站。側(cè)向或斜向布置時(shí)，當(dāng)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。4壓力水管管線的選擇原則？壓力水管路線選擇的一般原則為：1）管線盡量短而直。2）管路沿線地質(zhì)條件好。3）明管路線應(yīng)盡量避開(kāi)山坡起伏大和其他危及管道安全的地段。4）避免管道內(nèi)產(chǎn)生局部真空。5）管線傾角合適。5露天（明）鋼管有哪些敷設(shè)形式？比較它們的優(yōu)點(diǎn)及適用條件。明鋼管的敷設(shè)方式有

38、以下兩種：1）分段式。在相鄰兩鎮(zhèn)墩之間設(shè)置伸縮接頭，當(dāng)溫度變化時(shí)，管段可沿管軸線方向移動(dòng)，因而消除了管壁中的溫度應(yīng)力。明鋼管大都采用此種敷設(shè)方式。2）連續(xù)式。兩鎮(zhèn)墩間的管身連續(xù)敷設(shè)，中間不設(shè)伸縮節(jié)。由于鋼管兩端固定，不能移動(dòng)，溫度變化時(shí)，管身將產(chǎn)生很大的軸向溫度應(yīng)力。為減小管身的溫度應(yīng)力，在管身的適當(dāng)位置設(shè)置一些可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角接頭。這種方式在一定條件下可能是經(jīng)濟(jì)合理的。但我國(guó)很少采用。6壓力鋼管的經(jīng)濟(jì)直徑如何確定？為了確定壓力水管的經(jīng)濟(jì)直徑，可擬定若干不同的管徑方案，分別計(jì)算各方案的系統(tǒng)年費(fèi)用（或總費(fèi)用），然后用系統(tǒng)年費(fèi)用（或總費(fèi)用）最小法進(jìn)行比較確定。對(duì)不重要的工程或缺乏可靠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)資料

39、時(shí)，可采用經(jīng)濟(jì)流速的數(shù)據(jù)選擇管徑。即。7露天鋼管上有哪些管件(附件)？各起什么作用？露天鋼管上的管件(附件)主要有：1）接縫與接頭：用來(lái)將鋼板焊接成管段并連結(jié)各管段。2）彎管和漸縮管：鋼管在水平面內(nèi)或豎直面內(nèi)改變方向時(shí)，需要裝置彎管；不同直徑鋼管段連接時(shí)，需設(shè)置漸縮管。 3）剛性環(huán)（加勁環(huán)）：當(dāng)薄壁鋼管不能抵抗外壓和滿足不了運(yùn)輸或安裝的要求時(shí)，單純?cè)黾庸鼙诤穸葋?lái)滿足剛度要求往往是不經(jīng)濟(jì)的，可考慮加設(shè)剛性環(huán)。4）分岔管：當(dāng)水電站采用聯(lián)合供水或分組供水時(shí)，必須設(shè)置分岔管。8露天鋼管如何檢驗(yàn)穩(wěn)定性？如不滿足應(yīng)采取哪些措施？鋼管是一種薄壁結(jié)構(gòu)，能承受較大的內(nèi)水壓力，但當(dāng)通氣孔（或通氣閥）發(fā)生故障不能及

40、時(shí)補(bǔ)氣，或鋼管內(nèi)發(fā)生負(fù)水擊時(shí)，管內(nèi)均將產(chǎn)生真空，鋼管在內(nèi)外壓差作用下，容易喪失穩(wěn)定而被壓癟。使鋼管失穩(wěn)的最小外壓力稱為臨界外壓力?？梢酝ㄟ^(guò)計(jì)算臨界外壓力來(lái)檢驗(yàn)露天鋼管的穩(wěn)定性。當(dāng)薄壁鋼管不能抵抗外壓和滿足不了運(yùn)輸或安裝的要求時(shí)，可采用增加管壁厚度或加設(shè)剛性環(huán)來(lái)解決。第九章一、填空題1水擊壓強(qiáng)沿管線的分布規(guī)律是：末相水擊無(wú)論是正水擊或負(fù)水擊均為直線規(guī)律分布，第一相水擊：正水擊為上凸曲線，負(fù)水擊為下凹曲線。2水擊波從至完成兩個(gè)往返傳播過(guò)程后壓力管道內(nèi)水流恢復(fù)到初始狀態(tài)，稱為水擊波的周期；水擊波在管道中傳播一個(gè)往返的時(shí)間稱為“相”，兩相為一個(gè)周期。3水擊可分為直接水擊和間接水擊。4水擊計(jì)算常選用比較

41、符合實(shí)際的合理的邊界條件有閥門(mén)端、封閉端、水庫(kù)、調(diào)壓室或壓力前池端和管徑變化點(diǎn)、分岔點(diǎn)。5當(dāng)時(shí)，壓力水管中的水擊為直接水擊，其最大值將在導(dǎo)葉（或噴嘴）開(kāi)度調(diào)節(jié)終了時(shí)首先發(fā)生在水管末端。6當(dāng)時(shí)，壓力水管中的水擊為間接水擊，其值小于直接水擊。7水庫(kù)端與完全關(guān)閉的閥門(mén)端對(duì)水擊波的反射特性分別為異號(hào)等值和同號(hào)等值。二、名詞解釋1水擊現(xiàn)象：水輪機(jī)引用流量在某種特殊情況下，發(fā)生突然改變，隨著壓力管道末端閥門(mén)或?qū)~的突然關(guān)閉（或突然開(kāi)啟），伴隨著壓力管道內(nèi)水流流速的突然改變而產(chǎn)生壓強(qiáng)升高（或降低）的現(xiàn)象稱為水擊現(xiàn)象。2調(diào)節(jié)保證計(jì)算：為了選擇合適的，使水擊壓強(qiáng)及機(jī)組轉(zhuǎn)速變化率都控制在允許范圍內(nèi)而進(jìn)行的水擊計(jì)

42、算和轉(zhuǎn)速變化率計(jì)算，稱為機(jī)組調(diào)節(jié)保證計(jì)算。3直接水擊和間接水擊：若，閥門(mén)處的最大水擊壓強(qiáng)不會(huì)受到降壓順行波的影響，故其大小與閥門(mén)瞬時(shí)關(guān)閉（=0）的情況相同。這種水擊稱為直接水擊。若，閥門(mén)處的水擊壓強(qiáng)在尚未達(dá)到最大值時(shí)就受到降壓順行波的影響而減小。閥門(mén)處的這種水擊稱為間接水擊。三、簡(jiǎn)答題1當(dāng)調(diào)節(jié)保證計(jì)算不能滿足時(shí)，通常是采取措施減小水擊壓強(qiáng)。那么減小水擊壓強(qiáng)有哪些措施呢？當(dāng)水擊壓強(qiáng)超過(guò)容許最大值時(shí)，一般采用下列措施加以降低：1）縮短管道長(zhǎng)度；2）加大管道斷面：3）設(shè)置調(diào)壓室；4）采用合理的導(dǎo)葉（閥門(mén)）啟閉規(guī)律；5）裝置調(diào)壓閥（空放閥）6）設(shè)置水阻器。2機(jī)組調(diào)節(jié)保證計(jì)算的任務(wù)？為保證電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)

43、與安全，需選擇合適的，使水擊壓強(qiáng)及機(jī)組轉(zhuǎn)速變化率都控制在允許范圍內(nèi)，這就是機(jī)組調(diào)節(jié)保證計(jì)算的任務(wù)。具體包括：1）站有壓引水系統(tǒng)和水輪發(fā)電機(jī)組特性，合理選擇機(jī)組調(diào)節(jié)時(shí)間及變化規(guī)律，使轉(zhuǎn)速變化率和水擊壓強(qiáng)均控制在允許范圍內(nèi)，盡可能減少有壓水道的水擊壓強(qiáng)。2）據(jù)選定的調(diào)節(jié)時(shí)間Ts和機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，計(jì)算轉(zhuǎn)速變化率,檢驗(yàn)是否在允許范圍內(nèi)。3）根據(jù)選定的Ts和開(kāi)度變化規(guī)律進(jìn)行水擊計(jì)算，檢驗(yàn)水擊壓強(qiáng)是否超過(guò)允許值。4）驗(yàn)算有壓引水系統(tǒng)是否必需設(shè)置調(diào)壓室或采取其他調(diào)節(jié)保證措施。3簡(jiǎn)述水擊一個(gè)周期的傳播過(guò)程？水擊波傳播過(guò)程如下：1、第一狀態(tài)：從閥門(mén)端A以速度向上游傳播，為逆行升壓波，經(jīng)過(guò)時(shí)間，水擊升壓波到達(dá)水庫(kù)端

44、D時(shí)管道全長(zhǎng)產(chǎn)生水擊壓強(qiáng)升高（水頭升高），全管水流流速為零。2、第二狀態(tài)：以順行降壓波的形式從水庫(kù)端D以速度向閥門(mén)端傳播。在時(shí)刻，降壓波到達(dá)閥門(mén)端A。全管壓強(qiáng)恢復(fù)為，水體密度和管徑全部恢復(fù)原狀，壓力管道內(nèi)水流流速為反向流速（從管道流向水庫(kù)）。3、第三狀態(tài)：以逆行降壓波的形式從閥門(mén)端A以速度向上游傳播。在時(shí)到達(dá)水庫(kù)端D。全管壓強(qiáng)降低，全管水流流速為零。4、第四狀態(tài)：順行升壓波以速度從水庫(kù)端D向下游傳播，當(dāng)時(shí)傳到閥門(mén)端A，全管水流恢復(fù)至初始狀態(tài)。若管內(nèi)無(wú)摩阻存在，水擊波將重復(fù)上述四個(gè)傳播過(guò)程。4水電站水擊產(chǎn)生的原因有哪些？水擊連鎖方程如何表示？水擊波的傳播速度如何計(jì)算？水電站水擊產(chǎn)生的根本原因是水

45、體的慣性以及管壁的彈性作用。水擊連鎖方程為：； 。連鎖方程的無(wú)量綱形式為： 逆行波 ； 順行波 。水擊波速大小主要與壓力水管的直徑D，管壁厚度，管壁（或襯砌）材料的彈性模量和水的體積彈性模量等因素有關(guān)，水擊波傳播速度為：四、計(jì)算題1某引水式水電站，壓力水管末端閥門(mén)處?kù)o水頭H0=120m，壓力水管長(zhǎng)L=500m，管徑D=3m，設(shè)計(jì)引用流量=30m3/s，管壁厚度=25mm，導(dǎo)葉有效調(diào)節(jié)時(shí)間Ts=3s，1）已知管壁鋼材的彈性模量Es=206*106 kPa，水的體積彈性模量Ew=2.06*106 kPa，求壓力水管中水錘波速a 值。2）水輪機(jī)由滿負(fù)荷工作丟棄全部負(fù)荷，設(shè)導(dǎo)葉依直線規(guī)律關(guān)閉，求壓力水

46、管末端閥門(mén)處A點(diǎn)及距閥門(mén)上游200m處C點(diǎn)的水錘壓強(qiáng)。2某水電站采用單獨(dú)供水，壓力水管的材料、管徑和壁厚沿管長(zhǎng)不變，單機(jī)設(shè)計(jì)流量為10 m3/s，壓力水管斷面積為2.5 m2，水管全長(zhǎng)L=300m，最大靜水頭H0=60m，水擊波速取=1000 m/s，導(dǎo)葉啟閉時(shí)間TS=3s，求導(dǎo)葉由全開(kāi)到全關(guān)時(shí)導(dǎo)葉處的最大水擊壓強(qiáng)升高值H 。3某水電站的壓力鋼管，管徑和管壁厚度全長(zhǎng)不變。水管總長(zhǎng)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(dǎo)葉啟閉時(shí)間Ts=3s，不考慮蝸殼和尾水管的影響，試求（1）機(jī)組丟棄全負(fù)荷時(shí)（導(dǎo)葉由全開(kāi)至全關(guān)）的水錘壓強(qiáng)升高值

47、，并繪制分布圖；（2）增加全負(fù)荷時(shí)（導(dǎo)葉由全關(guān)至全開(kāi)）的最大水錘壓強(qiáng)降低值；（3）設(shè)允=0.4，若計(jì)超過(guò)允請(qǐng)說(shuō)出改善措施。（計(jì)算略）。第十章一、填空題1當(dāng)管道慣性時(shí)間常數(shù)需設(shè)置調(diào)壓室時(shí)，調(diào)壓室在壓力水道中的布置方式可分為上游調(diào)壓室（引水調(diào)壓室）、下游調(diào)壓室(尾水調(diào)壓室)、上下游雙調(diào)壓室系統(tǒng)、上游雙調(diào)壓室系統(tǒng)四種。2調(diào)壓室的基本類型有簡(jiǎn)單圓筒式調(diào)壓室、阻抗式調(diào)壓室、雙室式調(diào)壓式、溢流式調(diào)壓式、差動(dòng)式調(diào)壓室和氣壓式或半氣壓式調(diào)壓室六類。3水位波動(dòng)計(jì)算方法一般有解析法、逐步積分法、電算法幾種。4引水道調(diào)壓室系統(tǒng)波動(dòng)衰減的條件之一是調(diào)壓室的斷面積必須大于臨界斷面，通常稱為托馬斷面；其二是引水道和壓力管

48、道的水頭損失之和必須小于靜水頭的1/3。5水流的連續(xù)方程是、動(dòng)力方程是、等出力方程為。二、簡(jiǎn)答題1調(diào)壓室的功用？調(diào)壓室的功用是：1調(diào)壓室具有自由水面，能反射由壓力管道傳來(lái)的水擊波，從而避免或減小了引水道中的水擊壓力。由于縮短了封閉管道的長(zhǎng)度，也大大降低了壓力管道中水擊壓力。2調(diào)壓室有一定容積，離廠房較近，機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)能迅速補(bǔ)充或存蓄一定水量，有利于機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。2調(diào)壓室基本要求?調(diào)壓室應(yīng)滿足以下基本要求： 1調(diào)壓室應(yīng)盡量靠近廠房，以縮短壓力水管的長(zhǎng)度。2能較充分地反射壓力水管傳來(lái)的水擊波。3調(diào)壓室的工作必須是穩(wěn)定的。4正常運(yùn)行時(shí)，水頭損失要小。5工程安全可靠、施工簡(jiǎn)單、方便、造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理。

49、3調(diào)壓室的設(shè)置條件？作為近似判斷，目前國(guó)內(nèi)外傾向于用管道慣性時(shí)間常數(shù)作為判斷設(shè)置上游調(diào)壓室的準(zhǔn)則：=。當(dāng)時(shí)，可不設(shè)調(diào)壓室。 4簡(jiǎn)述調(diào)壓室的工作原理？當(dāng)水電站以某一固定出力運(yùn)行時(shí)，水輪機(jī)引用流量不變，引水道通過(guò)流量時(shí)將產(chǎn)生水頭損失，因此調(diào)壓室穩(wěn)定水位比上游庫(kù)水位低。此初始狀態(tài)為恒定流。 若水電站丟棄全部負(fù)荷，水輪機(jī)引用流量由變?yōu)榱悖谘芯恳勒{(diào)壓室的水流變化時(shí)，可認(rèn)為壓力水管中水流是突然停止的。此時(shí)引水道中的水流由于慣性作用仍以原來(lái)的流速流向調(diào)壓室，調(diào)壓室水位開(kāi)始上升，引水道始末兩端水位差隨之減小，流速逐漸變緩。當(dāng)室中水位升至庫(kù)水位時(shí)，引水道兩端水位差等于零，引水道中的水流由于慣性作用，仍以逐

50、漸減緩的流速繼續(xù)流向調(diào)壓室，使室水位繼續(xù)升高，直到引水道中流速等于零時(shí)為止，此時(shí)調(diào)壓室水位達(dá)到最高點(diǎn)，形成調(diào)壓室水位高于庫(kù)水位。引水道中的水體在此壓力差作用下，以相反的方向流向水庫(kù)，調(diào)壓室水位開(kāi)始下降。當(dāng)室水位降至庫(kù)水位時(shí)，水流仍不停止，室水位繼續(xù)下降，直至反向流速等于零為止，此時(shí)，調(diào)壓室水位降到最低點(diǎn)，此后引水道中的水體又開(kāi)始流向調(diào)壓室，調(diào)壓室水位又開(kāi)始上升，并重復(fù)上述過(guò)程，隨著引水道中水體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，調(diào)壓室水位也不斷上下波動(dòng)。由于引水道和調(diào)壓室的阻力作用，運(yùn)動(dòng)水體的能量逐漸消耗，波動(dòng)逐漸衰減，最后調(diào)壓室水位穩(wěn)定在庫(kù)水位。當(dāng)水電站增加負(fù)荷時(shí)，水輪機(jī)引用流量增大，由于引水道中水流的慣性作用，流

51、量不能立即增大以滿足負(fù)荷變化后的需要，須由調(diào)壓室補(bǔ)充一部分水量。從而引起調(diào)壓室水位下降，并形成調(diào)壓室與水庫(kù)間的新的水位差，使引水道中的水流流速增大。當(dāng)引水道中的流量等于水輪機(jī)需要流量時(shí)，調(diào)壓室水位降到最低點(diǎn)（最低涌波水位），此時(shí)引水道中流量仍繼續(xù)增加。以致超過(guò)水輪機(jī)的需要，調(diào)壓室水位開(kāi)始回升。調(diào)壓室水位的回升減小了調(diào)壓室與水庫(kù)的水位差，使引水道的流量逐漸減小。在調(diào)壓室水位回升過(guò)程 中，達(dá)到應(yīng)有的運(yùn)行水位后并不停止，在引水道中水體的慣性作用下繼續(xù)上升到某一高度后才下降，這就形成調(diào)壓室水位的波動(dòng)。由于引水道和調(diào)壓室的阻力作用，波動(dòng)逐漸衰減，最后穩(wěn)定在新的運(yùn)行水位上，此時(shí)，室水位與庫(kù)水位之差等于引水

52、道通過(guò)水輪機(jī)增荷后所需流量的水頭損失。5研究調(diào)壓室水位波動(dòng)的目的？研究調(diào)壓室水位波動(dòng)的目的主要是：1求出調(diào)壓室中可能出現(xiàn)的最高、最低涌波水位及變化過(guò)程，從而決定調(diào)壓室的高度和引水道的設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力及布置高程。2根據(jù)波動(dòng)穩(wěn)定的要求，確定調(diào)壓室所需的最小斷面積。6簡(jiǎn)單圓筒式和阻抗式調(diào)壓室的特點(diǎn)如何？水位波動(dòng)圖解計(jì)算原理及方法如何？簡(jiǎn)單圓筒式調(diào)壓室的特點(diǎn)是：自上而下具有相同的斷面，結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，反射水擊波的效果好，但在正常運(yùn)行時(shí)隧洞與調(diào)壓室的聯(lián)接處水頭損失大。與簡(jiǎn)單圓筒式調(diào)壓室相比，阻抗式調(diào)壓室的特點(diǎn)是：波動(dòng)振幅小，衰減快，在同等條件下所需斷面較??；正常運(yùn)行時(shí)的底部水頭損失小，但由于阻抗的存在使反射水

53、擊波的效果較差，引水道可能受水擊的影響。圖解法是用作圖的辦法來(lái)積分波動(dòng)微分方程式，其實(shí)質(zhì)是用有限差分和代替基本方程式中的微分和，然后逐時(shí)段地求解，最后得出水位、流速和時(shí)間的關(guān)系。圖解計(jì)算步驟如下：1）確定坐標(biāo)系統(tǒng)；2）作輔助曲線：引水道的水頭損失曲線； 線； 線；3）作圖求解。7雙室式、溢流式、差動(dòng)式調(diào)壓室各有什么特點(diǎn)？ 雙室式調(diào)壓式由一斷面較小的垂直或傾斜的豎井和斷面擴(kuò)大的上下貯水室組成。正常運(yùn)行時(shí)，水位在上下室之間，棄荷時(shí)豎井水位迅速上升，使上室充水，增荷時(shí)水位下降由下室補(bǔ)充水體。上下室限制了水位波動(dòng)振幅，且室水位波動(dòng)快，衰減快，所需容積較小，反射水擊波的效果較好。溢流式調(diào)壓室的頂部有溢流

54、堰，當(dāng)丟棄負(fù)荷時(shí)，水位開(kāi)始迅速上升，達(dá)到溢流堰后開(kāi)始溢流，限制了水位的進(jìn)一步升高，有利于機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，溢出時(shí)水量，可以設(shè)上室加以儲(chǔ)存，也可以排至下游。差動(dòng)式調(diào)壓室由兩個(gè)直徑不同的同心圓組成，外筒稱為大室，內(nèi)筒直徑較小，上有溢流口，通常稱為升管，其底部以阻力孔口與大室相通，它綜合地吸取了阻抗式和溢流式調(diào)壓室的優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。8什么是“引水道調(diào)壓室”水位波動(dòng)穩(wěn)定性？小波動(dòng)穩(wěn)定及大波動(dòng)穩(wěn)定有什么不同？ 調(diào)壓室的水位波動(dòng)可分為兩種：一種是大波動(dòng)，即電站負(fù)荷發(fā)生大幅度的變化。若機(jī)組丟棄滿負(fù)荷或空轉(zhuǎn)突然增到較大負(fù)荷，此時(shí)調(diào)壓室中水位將發(fā)生較大的波動(dòng)；另一種是小波動(dòng)，即電站負(fù)荷出現(xiàn)微小變化，調(diào)壓室中水

55、位呈微小波動(dòng)。調(diào)壓室的水位波動(dòng)可能是穩(wěn)定的，也可能是不穩(wěn)的，即振幅隨時(shí)間而增大。設(shè)計(jì)調(diào)壓力室時(shí)，不僅要求波動(dòng)是穩(wěn)定的，而且必須是衰減的，以保證電站穩(wěn)定運(yùn)行，即“引水道調(diào)壓室”水位波動(dòng)穩(wěn)定性。研究調(diào)壓室小波動(dòng)時(shí)的不穩(wěn)定現(xiàn)象時(shí)假定波動(dòng)為無(wú)限小，電站單獨(dú)運(yùn)行，調(diào)壓室為簡(jiǎn)單圓筒式，水輪機(jī)效率不變，調(diào)速器嚴(yán)格保持機(jī)組出力為常數(shù)。當(dāng)調(diào)壓室水位波動(dòng)的振幅較大時(shí)，波動(dòng)微分方程不再是線性的。第十一章一、 填空題1廠區(qū)是完成發(fā)、變、配電的主體，主要由水電站廠房、主變壓器場(chǎng)、高壓開(kāi)關(guān)站和內(nèi)外交通線路四部分組成。2水電站廠房包括主廠房和副廠房。安裝水輪發(fā)電機(jī)組的房間稱為主廠房，是直接將水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿能?chē)間，是廠房的主體。3水電站廠房的設(shè)備組成可劃分為五個(gè)系統(tǒng)：水流系統(tǒng)、電流系統(tǒng)、電氣控制設(shè)備系統(tǒng)、機(jī)械控制設(shè)備系統(tǒng)和輔助設(shè)備系統(tǒng)。4副廠房按作用可分為三類：直接生產(chǎn)副廠房、檢修試驗(yàn)副廠房、生產(chǎn)管理副廠房。二、簡(jiǎn)答題1水電站廠房的功用？水電站廠房的功用是：通過(guò)一系列的工程建筑，將水流平順的引進(jìn)水輪機(jī)并流向下游；將各種機(jī)電設(shè)備布置于恰當(dāng)?shù)奈恢?，給它們創(chuàng)造良好的安裝、檢修及運(yùn)行條件；為運(yùn)行管理人員創(chuàng)造良好的工作