最新水电站复习资料

第一章绪论

1.简述水力发电的基本原理。

通过水轮机将水的势能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能

2.坝式水电站有哪些常用类型，它们的适用条件是怎样的？

河床式坝后式联合式水电站

水头不大，安装有水轮发电机组的厂房本身能承受上游水压力，成为挡水建筑物的一个组成部分，称为河床式水电站

水头较大时，机组及厂房的尺寸相对较小，厂房难于独立承受上游水压力，将厂房置于坝后，称为坝后式水电站

下游洪水位很高，厂房稳定不易保证或挡水坝需要厂房共同承受坝的荷载时，厂坝可以全部或部分联接在一起。

3.地面式厂房有哪些常用类型？

河床式厂房坝后式厂房坝内式厂房岸边式厂房

第二章进水口及引水道建筑物

1、有压进水口有哪些主要型式？有何特点？

坝式混凝土坝的坝式水电站（闸门布置布置在坝体中）

岸式适用进口处地址条件较好或案坡陡峻（闸门紧靠山体布置）

塔式进口处地质条件较差或岸坡坡度平缓（闸门布置在一塔形结构中）

2、水电站进水口应该满足哪些基本要求？ P9-P14

（1）要有必需的进水能力（2）水质符合发电要求（3）水头损失要小（4）流量可按要求控制（5）施工，安装，运行和检修方便

3、为什么要设沉沙池？其原理是怎样的？P14

原因：有害泥沙沉积在引水道中而减小其过水能力，磨损引水道壁增加其粗糙度，甚至影响衬砌强度，加速气蚀，影响水轮机寿命，引起水轮机磨损

原理：沉沙池原理是降低水流速度从而减小其挟沙能力，使泥沙在池中逐渐沉积。

4、压力前池的功用主要有哪些？

（1）平衡水压，水量（2）均匀分配流量（3）宣泄多余水量（4）拦阻污物和泥沙（5）反射水锤波，减少水锤压力

第三章压力管道总论及明钢管

1.压力管道的功用、特点是什么?

压力管道是从水库或引水道末端的前池或调压室，将水在有压的状态下引入水轮机的输水管特点：（1）坡度陡（2）承受水电站的最大水头，且受水锤动水压力（3）靠近厂房（4）主要荷载是内水压力

2.压力管道的类型有几种?

明管地下埋管混凝土坝身管道

3.压力管道的供水方式有哪几种?适用条件是什么? P22

单元供水（1）混凝土坝身管道（2）单管流量很大或长度较短的地下埋管或明管

联合供水广泛用于地下埋管和明管，机组数较少时，单机流量较小，引水道较长时

分组供水广泛用于地下埋管和明管，机组数多，单机流量不大，引水道较长时

4.明钢管线路选择的布置原则是什么?

（1）管道线路尽可能短而直（2）良好的地址条件，使钢管支撑在坚固的地基上（3）尽量减少管道线路的起伏波折

5.明钢管引近厂房有哪三种方式？如何区分？ P26

正向引近多在中低水头水电站中采用

纵向引近适应于高中水头水电站

斜向引近介于两者之间，多用于分组供水和联合供水的水电站

6.明钢管的支承方式通常有哪两种？分别起什么作用？ P27

镇墩将管段的一端固定在地基上，防止位移

支墩支撑管身，使管身可以在支墩的支座上移动

7.简述明钢管的外压失稳现象。

钢管在管外大气压力作用下可能丧失稳定，管壁被压扁

8.在压力管道中设置加劲环有何作用？

（1）节省压力钢管的钢材，提高压力钢管管壁的抗外压能力（2）改变压力钢管的径向自振频率，消除钢管的径向振动（3）提高压力钢管的刚度设计规范中要求压力钢管管壁厚度必须满足结构的刚度校核

9.在明钢管中设置伸缩节有何作用？

在温度升高或降低时使钢管沿轴线方向可以收缩从而消除或减少温度应力。在水轮机前闸门处的伸缩节还可以适应微量的不均匀沉陷引起的钢管角变位，同时为闸门拆装提供方便

第四章地下埋管

1.与明管相比，地下埋管有何优缺点？ P48

（1）布置灵活方便（2）利用围岩承担内水压力，减少钢衬壁厚（3）运行安全

2.地下埋管的布置应该注意什么？

埋管应尽量与岩层构造面垂直，避开地下水压力和涌水量很大而又不易采取有效排水措施的地段

3.地下埋管的施工程序包括哪四个主要步骤？

开挖，钢衬安装，混凝土回填，灌浆

4.地下埋管在内水压力作用下受力的基本原理是怎样的？ P50

埋管承受内压后，钢衬发生径向位移，钢衬和混凝土衬圈间的缝隙消失后，继续向混凝土衬圈传递内压，混凝土内产生环向拉应力产生径向裂缝；内压通过混凝土楔块继续向围岩传递，围岩产生向外的径向位移并形成围岩抗力，使埋管在内压下得到平衡（钢衬——混凝土衬圈——围岩）

5.地下埋管钢衬有哪些主要的外压荷载？ P54

地下水压力，钢衬与混凝土之间的接缝灌浆压力，回填混凝土时流态混凝土的压力

6.简述地下埋管钢衬在外压下失稳的特征？

随着外力的增加，先发生屈曲，变形不再发展并保持新的稳定状态，钢衬发生更多波形的屈曲，钢衬发生塑性流动而导致大变形。

7.为什么地下埋管也常需设加劲环？

（1）埋管所受外压往往很大。光面钢衬常常难于满足抗外压失稳要求

（2）用加大壁厚或提高钢材强度的办法是不经济不合理的

（3）有利于运输和施工时增加钢衬的刚性

8.防止埋管钢衬受外压失稳的主要措施有哪些？

排水廊道结合排水孔以及钢衬外围设排水措施，精心施工并作钢衬与混凝土之间的接缝灌浆，减少缝隙。

第五章混凝土坝体压力管道

1.混凝土坝体压力管道有哪三种基本类型？有何优缺点？ P65

坝内埋管管道全部埋在坝体内

坝上游管道管道的大部分位于上游坝面坝体外，仅厂房前较短的一段穿过坝体

坝下游面管道除进水口后一小段管道穿过坝体外，主要部分沿坝下游面铺设

2.坝内埋管有哪些基本的布置原则？

尽量缩短管道的长度；减少管道空腔对坝体应力的不利影响，特别要减少因管道引起的坝体内拉应力区的范围和拉应力值；还应减少管道对坝体施工的干扰并有利于管道的本身的安装、施工

3.坝内埋管所受的主要荷载有哪些？ P71

（1）内水压力（2）坝体荷载或坝体应力（3）温度变化引起的力（4）坝体渗流水压力（5）施工荷载

4.简述坝内埋管的工作原理。

P71

5.坝内埋管结构设计的基本要求有哪些？

（1）钢衬和钢筋的应力小于钢材允许值（2）坝体混凝土不开裂，至少裂缝的规模和范围受到限制，不伸展到坝面；（3）钢衬在外压作用下不失稳

6.在坝内钢管管身设置软垫层有什么作用？

软垫层可以吸收

7.混凝土坝下游面管道与坝内埋管相比，有何优缺点？ P83

优点：（1）管道结构简单、受力明确；（2）施工简便，现场安装工作量小，进度快，与坝体施工干扰小。

缺点：（1）但当钢管直径和水头很大时，用钢量大，可能引起钢管材料和工艺上的技术困难。（2）敷设在下游坝面上的明钢管一旦失事，水流直冲厂房，后果严重。适用于大型坝后式水电站

8.混凝土坝下游面管道有哪两种结构型式？有什么优缺点？

坝下游面明钢管现场安装量小、进度快，与坝体施工干扰小。但是当钢管直径和水头很大时，会引起钢管材料和工艺上的技术难度。钢管还应具有极高的安全可靠性

坝下游面钢衬钢筋混凝土管工程量增加，管道结构复杂，施工安装工序多。但是合理安排不会干扰坝体施工，也不会有增加额外工期。

第六章分岔管

1.分岔管的功用是什么？有什么要求？ P89

分配水流，使水流的方向和流态有较大变化（1）水流平顺水头损失小，避免涡流和振动（2）结构合理简单，受力条件好，不产生过大的应力集中和变形（3）制作、运输、安装方便2.岔管的布置主要有哪些形式？P89-P90

卜形布置对称Y形布置三岔形布置

3.明钢岔管有哪些主要的结构形式？ P91-P92

三梁岔管内加强月牙肋岔管贴边岔管无梁岔管球形岔管隔壁岔管

第七章有压引水系统非恒定流的物理现象基本方程

1.水轮机导叶快速关闭或开启时，会引起哪两种现象？ P101

引起机组转速的较大变化、在有压管道中出现水锤现象。

2.水锤计算的目的是什么？ P101

决定管道内的最大内水压力，作为设计或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依据；决定管道内最小内水压力，作为管线布置，防止压力管道中产生负压和校核尾水管内真空度的依据；研究水锤与机组运行的关系，如对机组转速变化的影响等。

3. 调节保证计算的目的是什么？P101

通过调节保证计算和分析，正确合理地解决导叶启闭时间、水锤压力和机组转速上升值三者