水电站建筑物习题

第一部分引水建筑物第一章水电站的布置形式及组成建筑物一、填空题1．水电站的基本布置形式有_______、__________、__________ 三种，其中坝式水电站分__________、__________、__________等形式。

2．有压引水式水电站由_________________、_________________、______________、______________、______________等组成；而无压引水式水电站由_____________、_____________、______________、______________、______________等组成。

3．抽水蓄能电站的作用是___________________________________，包括_________________和_________________两个过程。

4．按其调节性能水电站可分为____________和______________两类。

二、思考题1．按照集中落差的方式不同，水电站的开发分为几种基本方式？各种水电站有何特点及适用条件？2．水电站有哪些组成建筑物？其主要作用是什么？3．抽水蓄能电站的作用和基本工作原理是什么？潮汐电站基本工作原理是什么4．何为水电站的梯级开发？第二章水电站进水口及引水建筑物一、判断题1．无压引水进水口，一般应选在河流弯曲段的凸岸。

( )2．有压进水口的底坎高程应高于死水位。

( )3．通气孔一般应设在事故闸门的上游侧。

( )4．进水口的检修闸门是用来检修引水道或水轮机组的。

( )5．渠道的经济断面是指工程投资最小的断面。

( )6．明渠中也会有水击现象产生。

( )二、填空题1．水电站的有压进水口类型有______________、______________、____________、____________等几种。

2．水电站有压进水口主要设备有______________、______________、______________和______________。

3．进水口的事故闸门要求在________中关闭，________中开启；检修闸门在________中关闭，________中开启。

4．水电站的引水渠道称为___________渠道，分_______________渠道和_______________渠道两种。

5．压力前池由____________、_________________、___________、__________________、______________________组成。

三、思考题1．水电站进水口的功用和要求。

2．有压进水口有哪几种型式？其布置特点和适用条件如何？3．有压进水口布置有哪些主要设备？其作用和布置要求是什么？4．有压进水口位置、高程确定应考虑哪些因素？5．有压进水口轮廓尺寸如何考虑？坝式进水口有什么特点？应满足哪些要求？6. 无压进水口有哪些特殊问题？7. 水电站引水渠道的特点、适用电站类型是什么？有哪些基本要求？与普通灌溉渠道有什么不同？8. 什么是自动调节渠道和非自动调节渠道？其适用条件是什么？9．水电站引水渠道水力计算特点及任务是什么？10．引水渠道断面设计的方法？何为经济断面和经济流速？11. 引水隧洞的特点？洞线选择原则？水力计算特点和内容？断面设计原则？12．压力前池的作用、组成建筑物？前池布置应考虑的因素？压力前池的尺寸拟定。

13．日调节池的作用及适用条件？第三章水电站压力管道一、判断题1．选取的钢管直径越小越好。

( )2．钢管末端必须设置阀门。

( )3．快速闸阀和事故阀下游侧必须设置通气孔或通气阀。

( )4．伸缩节一般设置在镇墩的下游侧。

( )5．明钢管只在转弯处设置镇墩。

( )6．对同一电站来说，选用地下埋管的造价一般高于明钢管。

( )7．坝后式电站多采用坝内钢管，供水方式一般为单元供水。

( )8．明钢管上加劲环的刚度越小，则环旁管壁的应力就越大。

( )9．地下埋管的破坏事故多数由外压失稳造成。

( )10．镇墩的作用是防止水管发生滑移。

( )11．通气孔一般应设在工作闸门的上游侧。

( )12．明钢管强度校核中，支承环断面的允许应力与跨中相同。

( )二、填空题1．压力管道的供水方式有、、三种，其中地下埋管多采用方式。

2．对地面压力钢管，当温度变化时，由于在和处产生摩擦力而引起管壁轴向力。

3．水电站压力管道的闸门布置在管道的端，而阀门布置在管道的端，一般在钢管的设置排水管。

4．支墩的常见类型有、、三种。

5．钢管的转弯半径不易小于倍管径，明钢管底部至少高出地表面m。

6．岔管的典型布置型式有、、三种。

7．地下埋管的灌浆分为、、三种。

8．坝式压力管道有、、三种型式。

三、思考题1．压力水管的供水方式有几种？各有什么优缺点？其适用条件是什么？2．镇墩、支墩、伸缩节的作用是什么？3．作用在明钢管上的荷载有哪几类？各产生什么应力？计算应力时应选取哪几个断面？4．明钢管的抗外压稳定的概念。

失稳的原因及防止措施是什么？5．简述压力钢管的设计步骤。

6．岔管的工作特点？常见的岔管有哪几种类型？各适用于什么条件？7．镇墩和支墩的作用有何不同？二者分别设置在地面压力钢管的什么部位？8．支墩有哪几种类型？各有何特点？适用什么情况？9. 伸缩节的作用和类型？其要求是什么？10．地下埋管的施工程序各有何要求？11．地下埋管外压稳定的影响因素？如何防止其外压失稳？12．混凝土坝式压力管道有哪几种型式？各适用于什么情况？13．混凝土坝内埋管在坝剖面上有哪几种布置型式？各适用于什么情况？14．如何选择压力管道的线路？15. HD的含义是什么，其大小说明了什么？三、计算题某水电站地面压力管道布置型式如图所示。

已知钢管直径D=2m，末跨中心断面的计算水头(包括水击压力)为56.25m，支座断面的计算水头为49.08m，伸缩节断面的计算水头为7.89m，支承环间距16m，计算段上下镇墩间距64m，钢管轴线与水平面倾角为44°，伸缩节距上镇墩2m，伸缩节内止水填料长度b=30cm，填料与管壁摩擦系数为0.3，支承环的摩擦系数为0.1，钢管采用A3钢。

下镇墩的上游端管中心的计算水头为63.4m，镇墩下游端和下游伸缩节中心计算水头近似相等，取为66.1m，镇墩下游端伸缩节的水平钢管长度为5.0m ，管内流速为5m/s，镇墩为混凝土结构。

1．确定压力管道厚度(全长采用一个厚度)，要求确定管壁计算厚度和结构厚度；2. 设计压力管道的刚性环的间距(1) 校核光滑管的稳定性；(2) 设计刚性环的间距及尺寸；(3) 设计支承环的尺寸；3. 对最后一跨的三个断面进行结构分析(1) 受力分析：按正常运行情况的基本组合计算不同断面径向力、法向力和轴向力；(2) 应力计算及强度校核；(3) 抗外压稳定分析(管壁和支承环抗外压稳定分析) ；第四章水电站的水击及调节保证计算一、判断题1．导叶的关闭时间Ts愈大，水击压力愈大，机组转速升率愈低。

( )2．对高水头电站，一般可采用先快后慢的机组关闭规律，以达到降低水击的目的。

( ) 3．对低水头电站，一般可采用先慢后快的机组关闭规律，以达到降低水击的目的。

( ) 4．水电站甩负荷时，初始开度越大，水击压力就越大。

起始开度越小，水击压力越小。

( )二、选择题1．水库、阀门全关时对传来的水击波分别做( )( )反射。

(a) 异号等值 (b) 同号等值 (c) 同号减值2．为减小机组转速上升率, 应( )。

(a) 设调压室 (b) 设放空阀 (c) 减小T s3．已判定某水电站在一定的初始开度范围内发生极限水击,在此范围内,当τ0增大时,会使水击压力( )。

(a) 增大 (b) 减小 (c) 不变三、填空题1．延长机组关闭时间可以使__________减小,但______________将会增大。

2．极限水击沿管道的分布规律为___________，第一相水击的分布规律为________。

3．改善调节机组保证计算的措施有____________________________、_________________、 ________________、________________、__________________、________________、________________几种。

4．冲击式水轮机的过水能力只与_____________和_____________有关，其边界条件可以用式子_______________________________表示，而反击式水轮机的过水能力除受上面的因素影响之外，还和______________有关，其边界条件比较复杂。

四、思考题1．调节保证计算任务和目的是什么？2．产生水击的原因及其现象,水击波传递与反射的概念。

3．水击计算的边界条件? 冲击式水轮机与反击式水轮机出口边界条件条件有何不同?4．解释下列名词：水击波速、直接水击、间接水击、正水击、负水击、第一相水击、极限水击。

5．简单管的水击的计算方法；水击的类型及其判别条件是什么？6．阀门关闭规律对水击有何影响? 初始开度有何影响? 水击压力升高沿管线如何分布?7．复杂管路水击计算的简化原则和计算方法？8．改善调节保证的措施有哪些？9. 计算水电站压力管道最大水击压力的条件如何选取?与上游水位如何叠加?五、计算题1．某一简单管道, 设H0=100m, V max=3.5m/s, 水击波速a=900m/s, 水管长度L=360m, 设为孔口出流, 闸门按直线关闭规律自τ=1.0关至τ=0。

有效关闭时间T s=3.2s，当t=0.4s, 0.6s, 0.8s时阀门处的水击压力升高为多大?2．某水电站H0=50m, L=70m, 钢管分为三段, 各段参数如下:L=30m, V1=4m/s, a1=1000m/s1L=20m, V2=5m/s, a2=1100m/s2L=20m, V3=6m/s, a3=1200m/s3钢管末端装有冲击式水轮机，导叶按直线规律关闭，T s=4s。

求：甩全负荷时，阀门处及B点的水击压力值；3．某水电站安装一台单机容量为450MW的混流式水轮发电机组，根据下面资料进行调节保证计算。

水电站最大工作水头H max=48m，最小工作水头H min=26m，平均水头H cp=42m，设计水头39m。

水电站单机引用流量为Q= 138m3/s，电站厂房处海拔高程为360m，水轮机型号为HL240－LJ－410 ，水轮机的吸出高度为H s=-0.8m，额定转速为107r/min。

GD2=115，00t—m，；压力钢管直径为D=5.5m，长度L=50m；蜗壳长度L c=25m,平均流速为V c=4.5m/s；尾水管长度为L b=20m；平均流速为V b=3.5m/s, 尾水管进口流速为V b进口=10m/s。