水電站復(fù)習(xí)資料

1、填空題1、水電站進水口的類型包括無壓進水口和有壓進水口，其中無壓進水口包括： 表面式進水口 和 底部攔污柵式進水口 ，有壓進水口包括： 壩式進水口 ， 岸式進水口 、 塔式進水口 。2、壓力管道的水力計算包括： 水頭損失計算 , 水錘計算 。壓力管道的供水方式有： 單元供水 , 分組供水 , 聯(lián)合供水 。3、岔管布置方式有： 卜形布置 、 對稱Y形布置 、 三岔形布置 。對于明鋼岔管按其所用的加強方式，其結(jié)構(gòu)型式有： 內(nèi)加強月牙肋岔管 , 三梁岔管 , 貼邊岔管 , 球形岔管 , 無梁岔管 , 隔壁岔管 。4、廠區(qū)樞紐布置中所組成的綜合體包括： 主廠房 , 副廠房 ， 引水道 ,尾水道 ,主變

2、壓器場 , 高壓開關(guān)站 , 交通道路及行政生活區(qū) 。5、地下埋管的施工程序包括： 開挖 ， 鋼襯安裝 ， 混凝土回填 ， 灌漿 。6、水電站的五大類型包括有： 壩式水電站 ， 引水式水電站 ， 混合式水電站 ， 抽水蓄能電站 ， 潮汐電站 。7、壓力管道的特點有： 坡度陡 、 承受最大水頭且受水錘動水壓力 、 靠近廠房 。8、明鋼管引近廠房的方式有： 正向引近 , 縱向引近 , 斜向引近 。9、地下埋管的灌漿分為： 回填灌漿 ， 接縫灌漿 ， 固結(jié)灌漿 。10、水電站包括樞紐建筑物和發(fā)電建筑物，樞紐建筑物包括： 擋水建筑物 ， 泄水泄沙建筑物 ， 過壩建筑物 ，發(fā)電建筑物包括 引水建筑物 和

3、發(fā)電廠房及其附屬建筑物 。11、地面式廠房分為 河床式 、 壩后式 、 壩內(nèi)式 、 岸邊式 。12、壓力管道常用的閥門類型有 閘閥 、 蝴蝶閥 、 球閥 。13、調(diào)壓室的類型有 簡單圓筒式 、 阻抗式、 雙室式 、 溢流式 、 差動式 、 氣墊式 。14、調(diào)壓室水位波動計算的方法有 解析法 、 列表法 、 圖解法 、 電算法 。15、尾水管的主要型式有 直錐形 、 彎錐形 、 彎曲形 。16、動力渠道分為 自動調(diào)節(jié)渠道 和 非自動調(diào)節(jié)渠道 。17、明鋼管用鎮(zhèn)墩和支墩支承，鎮(zhèn)墩分為： 封閉式 、 開敞式 。支墩分為： 滑動式支墩 、 滾動式支墩 、 搖擺式支墩 。19、混凝土壩體壓力管道按布置方

4、式分為壩內(nèi)埋管、 壩上游面管道 和 壩下游面管道 。壩內(nèi)埋管布置方式有 斜式 、 平式 、 豎井式 。20、作用在明鋼管上的力按作用方向分為 軸向力 、 法向力 、 徑向力 。名詞解釋1、壓力前池：位于動力渠道末端，是把無壓引水道的無壓流變?yōu)閴毫艿赖挠袎毫鞯倪B接建筑物。2、壩式水電站：攔河筑壩，壩前壅水，在壩址處形成落差所建的電站。3、引水式水電站：在河段上游筑閘或低壩(或無壩)取水，經(jīng)人工引水道引水到河段下游來集中落差所建的水電站。4、水電站：是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿脑O(shè)備和建筑物的綜合體，是生產(chǎn)電能的企業(yè)。5、直接水錘：閥門關(guān)閉時間Ts等于或小于一個相長，由水庫處異號反射回的水錘波尚未到達閥門

5、斷面，閥門已經(jīng)關(guān)完，這種水錘稱直接水錘。6、間接水錘：當(dāng)閥門尚未關(guān)完，水庫異號反射回來的降壓波已經(jīng)到達閥門處，對該處產(chǎn)生的升壓波起抵消作用，使閥門處的水錘升壓值小于直接水錘值，這樣的水錘叫間接水錘。7、水錘：壓力管道中隨著流速的變化產(chǎn)生附加水頭的現(xiàn)象，稱為水錘。8、月牙肋岔管：是三梁岔管的一種發(fā)展，它是用一個嵌入管體內(nèi)的月牙形肋板來代替三梁岔管的U形梁，它由主管擴大段和支管收縮段組成的。9、地下埋管：是埋藏于地層巖石之中的鋼管，可以是斜的、垂直的隧洞式壓力管道。10、伸縮節(jié)：是分段敷設(shè)的明鋼管上的必設(shè)的管道附件，其功用是在溫度升高或降低時候，鋼管可以沿軸線方向自由伸縮，從而消除或減少溫度應(yīng)力。

6、11、壓力管道：從水庫或引水道末端的壓力前池或調(diào)壓室，將水在有壓狀態(tài)下引入水輪機的輸水管。12、涌波現(xiàn)象：丟棄負(fù)荷時，水輪機引用流量突然減小，渠道水位由下游向上游依次逐漸升高，這種水位升高的現(xiàn)象是由渠末向渠首逐步傳遞的，稱涌波現(xiàn)象。簡答題1、水力發(fā)電引水道的進水口應(yīng)滿足哪些要求？1）必需的進水能力。進水口坎頂足夠低，過水?dāng)嗝孀銐虼?，有一定的淹沒深度。2）水質(zhì)符合發(fā)電要求。防止污物、冰塊、有害泥沙進入而造成引水道淤積和建筑物及設(shè)備損傷。3）水頭損失要小。進水口形狀應(yīng)平滑漸變，使流態(tài)平順，無突變和漩渦；流速盡量小；要防止堵塞。4）流量可按要求控制。進水口要設(shè)工作閘門(也稱事故閘門)和檢修閘門。5）

7、施工、安裝、運行檢修方便。2、試述地下埋管的改進途徑和措施。(1)改進途徑研制和采用高強度鋼材；改進設(shè)計理論；改進結(jié)構(gòu)形式和工程措施。(2)采取的措施采用高強度鋼材；采用雙層鋼管作為鋼襯；采用箍管；采用柔性鋼襯；采用預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌；完全取消襯砌；不考慮圍巖的影響，按明鋼管計算，但提高鋼材的允許應(yīng)力。3、調(diào)節(jié)保證計算的內(nèi)容與目的是什么？(1)內(nèi)容：丟棄負(fù)荷時。、機組轉(zhuǎn)速最大升高值；、壓力管道及蝸殼內(nèi)最大水錘壓強值；、尾水管真空度校核，同時應(yīng)注意開度變化終了后的反水錘是否超過增加負(fù)荷時的水錘值。增加負(fù)荷時。、機組轉(zhuǎn)速最大降低值：只對單獨運行的電站進行，加入系統(tǒng)運行的電站，轉(zhuǎn)速受系統(tǒng)頻率制約，不會

8、有很大的降低；、壓力管道和蝸殼內(nèi)最大壓力降低值。(2)目的：通過調(diào)節(jié)保證計算和分析，正確合理地解決導(dǎo)葉啟閉時間、水錘壓力和機組轉(zhuǎn)速的上升值三者之間的關(guān)系，最后選擇合適的導(dǎo)葉啟閉時間和方式，使水錘壓力和機組轉(zhuǎn)速的上升值在允許的范圍內(nèi)。4、地下埋管的優(yōu)點與缺點。優(yōu)點：1）布置靈活方便。地下埋管設(shè)在巖體內(nèi)部，地質(zhì)條件由于地表，管線位置選擇比較自由，并且可以縮短管道長度。2）利用圍巖承擔(dān)內(nèi)水壓力，減少鋼襯壁厚。減小鋼襯壁厚，可以降低造價，制造、焊接、安裝等工作簡化，在保證鋼襯質(zhì)量、加快安裝速度方面優(yōu)越性更突出。特大容量、高水頭的管道，采用明管技術(shù)上難于實現(xiàn)，采用地下埋管可能解決。3）運行安全。運行不受

9、外界條件影響，維護簡單。管道超載能力很大。缺點：1）構(gòu)造較復(fù)雜，施工安裝工序多，工藝要求較高，地下施工條件差，這會使造價增加。2）工程質(zhì)量不易保證，影響工期，有時是影響電站投產(chǎn)的關(guān)鍵工程。3）容易造成外壓失穩(wěn)。5、調(diào)壓室的設(shè)計要求與基本類型。設(shè)計要求：1）能充分反射水錘波；使傳道引水道中的水錘值控制在合理的范圍內(nèi)；2）要求調(diào)壓室波動穩(wěn)定，并且要求波動能迅速衰減。3）調(diào)壓室應(yīng)盡量靠近廠房，縮短壓力管道長度，降低水錘值及壓力管道造價。4）波動振幅小，頻率低，減小調(diào)壓室高度，并有利于機組穩(wěn)定運行。5）在正常運行時，水流經(jīng)過調(diào)壓室與引水道連接處的水頭損失應(yīng)盡量小。6）工程安全可靠，施工簡便，造價經(jīng)濟。

10、基本類型：1）圓筒式調(diào)壓室；2）阻抗式調(diào)壓室；3）水室式調(diào)壓室；4）溢流式調(diào)壓室；5）差動式調(diào)壓室；6）氣墊式調(diào)壓室。（0.8×4+0.6×8=8分）6、水電站引水建筑物設(shè)計時應(yīng)滿足哪些要求？1）有符合要求的輸水能力。引水道要有足夠的過水面積和流速，并且防止引水道中泥沙沉積；防止引水道表面被沖蝕、長草，增加糙率從而減小流速；防止巖土坍塌、岸崩等堵塞引水道。2）要盡量減少從引水道向外漏水。3）減少水頭損失。盡量減小引水道長度，減小表面粗糙度，減少彎道和斷面變化。4）保證水質(zhì)。要防止危害水電站運行的泥沙、污物、冰凌等進入引水道。進水口要采取防范措施，對于開敞式明渠，取道沿線應(yīng)采

11、取措施，防止山坡上污物、泥沙和人為垃圾等進入渠道。已進入引水道的污物應(yīng)采取措施及時清除。5）運行安全可靠。6）引水道應(yīng)能放空和維護檢修7）結(jié)構(gòu)經(jīng)濟合理，便于施工及運行。7、水力發(fā)電的優(yōu)點。1）水電是再生性能源。2）水力發(fā)電具有綜合效益。3）水能可以進行調(diào)節(jié)。4）水力發(fā)電可以實現(xiàn)可逆。5）水力發(fā)電具有運行上的高度機動性。6）水力發(fā)電成本低，造價不高。7）水力發(fā)電站的能源利用率高。8）有利于改善生態(tài)環(huán)境。8、減小水錘壓力的措施。1）縮短壓力管道長度。在較長的引水系統(tǒng)中，通過設(shè)置調(diào)壓室，是縮短壓力管道的常用措施。2）減小壓力管道中的流速。減小流速可減小壓力管道中單位水體的動量，從而減小水錘壓力。設(shè)計

12、流量一定，減小流速需擴大斷面，增加管道造價，這要同設(shè)置調(diào)壓室方案比較后決定。3）采用合理的閥門開度調(diào)節(jié)規(guī)律。4）延長有效的關(guān)閉時間。 反擊式水輪機裝置減壓閥； 沖擊式水輪機裝置折流器； 設(shè)置水阻器。計算題：1、基本資料：某電站簡單壓力管道，設(shè)計水頭160m，管道中最大流速為4m/s，管道長600m，水錘波速1200m/s，閥門全部開啟。試計算： (1) 當(dāng)閥門在1秒中全部關(guān)閉，求最大水錘壓力。 (2) 當(dāng)閥門在8秒中按直線規(guī)律全部關(guān)閉，求最大水錘壓力值。解： (1)相長tr=2L/a=2×600/1200=1s Ts=1s=tr，發(fā)生直接水錘 (2) Ts=8str，發(fā)生間接水錘水管

13、特性常數(shù)=(avmax)/(2g H0 ) =(1200×4)/(2×9.8×160)=1.530=1.53×1=1.53>1判斷為極限水錘 管道特性系數(shù)=(Lvmax)/(g H0Ts)=(600×4)/(9.8×160×8)=0.191最大水錘壓力相對值m=2/（2-）=2×0.191/（2-0.191）=0.2112、基本資料：某電站引水管道長600m，管道直徑4m，引用流量50m3/s，設(shè)計水頭120m，最大水頭150m，最小水頭60m。求：(1) 試用水流加速時間公式判斷是否需設(shè)調(diào)壓室。(Tw<1.56s時可不設(shè))(2) 如設(shè)，求托馬斷面(=0.19)。，壓力管道水頭損失1.3m。解：(1) 介