水电站建筑物复习资料

1、水力发电的原理：在天然河流上修建水工建筑物(如拦河大坝)，集中水头(形成水位差)，

然后将水流输送到水轮机中，使：水能→水轮机的旋转机械能→驱动发电机将机械能转化为电能→输电线路→用户。

水力发电的优点（1)水电是再生性能源；(2)运行管理人员少，主要是远程调控；(3)运行灵活；(4)节约煤、石油、天然气及人力资源；(5)可兼顾防洪、航运及灌溉等综合效益。

(6)污染小。水力发电的缺点(1)所处地理位置给建设及输电带来困难；(2)工程量大，工

期长；(3)造成水库淹没，对自然生态环境有不利影响。①库区：淹没、滑坡坍岸、水库淤积、生态变化、水温变化、水质变化、气象变化、诱发地震、卫生条件恶化。②水库下游：水清引起河道冲刷、原河道水量变化、河道水温、水质变化。

2、我国大陆地区第一座水电站是昆明的石龙坝水电站，装机480KW，1910年7月开工，

1912年4月发电。经过不断扩建，至1949年，全厂总装机容量为2920 kW。在建的最大的水电站：三峡水电站。原设计装机1820万KW，加上后来计划增建的6台机组及厂用发电机组，总装机可达2250万KW。

3、水能资源开发方式：坝式、引水式、混合式。坝式开发和坝式水电站多建在Q大、i

小的山谷河段上(1)河床式电站：厂房直接挡水。电站引用Q一般很大。H<30~40m。

(2)坝后式电站：将厂房置于坝后，且二者分开。H较大。河床式电站常建于河道中下

游i较平缓河段上。坝后式电站常建于河流中上游山区峡谷地段。

引水式开发和引水式水电站适用于i大、Q较小的山区河段，或河道裁弯引水及跨流域引水，以便取得很高的H。(1)无压引水式水电站：采用明渠或无压隧洞，以明流引水。(2)有压引水式水电站：采用压力隧洞或压力管道引水。混合式开发和混合式水电站适用于上游有良好坝址，而紧邻水库下游河道突然变陡或河流有较大转弯情况

4、有压进水口的高程在进水口在最低水位以下，水流为有压流，以引深层水为主。

5、沉沙池位置：通常在无压进水口之后、引水道之前。

6、压力前池的位置：压力前池设置在引水渠道或无压隧洞的末端，是水电站无压引水建

筑物与压力管道的连接建筑物。功用：把无压引水道的无压流变为压力管道的有压流的连接建筑物。①均匀分配流量。渠道→前池→压力管道。②渲泄多余水量，平稳水压、水量。③拦阻污物和泥沙。

7、压力管道可按布置形式：明管：暴露在空气中；地下埋管(隧洞埋管):埋入岩体；砼坝

身埋管：依附于坝身，包括坝内管道、坝上游面管、坝下游面管。

8、压力管道的供水方式：单元供水，适用：①单机流量大、长度短的地下埋管或明管；②

混凝土坝内管道和明管道。联合供水适用：机组少、单机流量小、引水道长的地下埋管和明管。分组供水适用：压力水管较长，机组台数多，单机流量较小的情况。广泛用于地下埋管和明管。（简答要画图）

、

9、彭德舒公式随水头H增加，D可逐渐缩小，但变径次数不宜过多，通常在镇墩处变径

并设渐变段

10、纵缝：焊缝交错排列 (工厂焊)，避开横断面垂直轴线和水平轴线，并与其夹角>15°，采用对接焊，焊缝由超声波法或射线法进行探伤。 横缝(环缝)：现场完成。环向焊缝间距≦500mm 安装完毕后钢管椭圆度不得大于5D/1000。椭圆度：管道剖面上相互垂直的两个直径之差。现场至少测量2组。

11、 1、正向引近：钢管轴线与厂房纵轴线垂直。适用：多用于中、低水头电站。

2、纵向引近：主管轴线与厂房纵轴线平行。适用：多用于高、中水头电站。

3、斜向引近：主管纵轴线与厂房纵轴线斜交成一定角度。 适用：当地形、地质条件、引水系统及厂房布置要求适宜时采用这种布置方式，多用于分组供水和联合供水。（画图简答）

12、镇墩固定钢管，承受因水管改变方向而产生的轴向不平衡力。水管在此处不产生任何位移。支墩承受水重和管重的法向分力。相当于连续梁的滚动支承，允许水管在轴向自由移动。

13、 应用锅炉公式初拟管壁厚度的公式为 该式有以下几点说明： 1、根据规范要求，焊缝系数φ一般取

)。

2、计算时水的容重取10kN/m3。

3、H －内水压力（静水＋动水），m 。初步估算时水锤压力取静水头的15%~30%，高水头电站取小值，低水头电站取大值。

4、D －管道内直径，m 。

5、[σ] －钢管设计允许应力，MPa 。由于未考虑轴向力与法向力，钢管 [σ]应降低15% ~25%。

1、考虑钢管运行期间的锈蚀、磨损及钢板厚度误差，δ实际=δ计算+2mm （锈蚀厚度）。

2、考虑到制造、运输、安装等条件，必须保持一定的刚度，因而需要限制管壁的最小厚度δmin 。

3、 各步的计算结果取以mm 为单位的整偶数。 最终t 取各步计算的最大值。

14、明钢管的抗外压失稳的原因和解决的方法； (1)机组运行过程中由于负荷变化产生负水击，而使管道内产生负压。 (2)管道放空时通气孔失灵，在管道内产生真空。管道内部产生真空或负压时，管壁在外部的大气压力下可能丧失稳定，管壁被压瘪。

①增加管壁厚度 ②减小管道内径D ③提高钢材强度④设加劲环。

15、影响钢衬应力因素应该尽量改善围岩的质量，提高其弹性模量，途径为灌浆。

16、减小施工缝隙的措施：A.浇筑砼的水化热消散后在低温时进行接缝灌浆。B.在砼浇筑时降低入仓温度和对钢衬进行冷却，如喷洒冷水。C.采用膨胀砼回填。此法有时可不进行接缝灌浆。D.采用预埋骨料压浆砼。

17、钢衬的外压荷载 地下水压力 钢衬与混凝土之间接缝灌浆压力 回填混凝土时流态混凝土的压力。

18、地下埋管的破坏：外压↑→钢衬屈曲→钢衬变形达到Δ0→外压继续增加→钢衬发生更多波形的屈曲→钢衬应力值↑→钢衬应力达到材料屈服值→失稳。

19、混凝土坝体压力管道布置方式：1、坝内埋管：全部埋藏于坝体内。