水电站建筑物_复习题(有答案)

水电站复习题——简答题第一章绪论2.水电站有哪些常用类型，它们的适用条件是怎样的？P3-5坝式、引水道式、混合式坝式：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。引水道式：适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。混合式：适用于上游有优良坝址，适宜建库，而紧接水库以下河道突然变陡或河流有较大的转弯。3.地面式厂房有哪些常用类型？河床式厂房：与其它建筑物如挡水坝、泄水建筑物等一起并排建在河床当中，厂房本身也起挡水作用。适用于水头较低、单机容量较大的情况。坝后式厂房：位于挡水的下游侧，发电用水由通过坝体的压力管道引入厂房。厂房本身不起挡水作用。溢流式厂房：位于溢流坝挑坎下面的混凝土中，水流从厂房顶部流过。适用于河谷狭窄、泄洪量较大、机组台数多、没有合适位置布置厂房的情况。新安江水电站即采用了溢流式厂房。挑越式厂房：位于溢流坝的挑坎下面，泄洪时高速水流挑越过厂房顶，落到下游的河床中。适用于在峡谷中建高坝，高水头大流量的情况。乌江渡水电站的厂房采用了这种方式。坝内式厂房：将厂房布置在混凝土重力坝或拱坝的内部，压力管道穿过坝体进入厂房。适用于在峡谷中建坝，在坝轴线上不容易布置水电站厂房和溢流坝的情况。江西的犹江和湖南凤滩水电站均采用了坝内式厂房的布置方式。岸边式厂房：在河岸内布置引水道，将厂房设在与坝有一定距离的岸边，长距离引水式水电站厂房多采用这种方式。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？（本/专）P9（1）洞式进水口（闸门布置在山体的竖井中）适用条件：地质条件好，山坡坡度适宜，易于开挖平洞和竖井。（2）墙式进水口（闸门紧靠山体布置）适用条件：进口处地质条件较好，或岸坡陡峻。（3）塔式进水口（闸门段布置一塔形结构中）适用条件：进口处地质条件较差或岸坡坡度平缓。（4）坝式进水口（闸门布置在坝体中）适用条件：混凝土坝的坝式水电站3、水电站进水口应该满足哪些基本要求？（本/专）(1)要有足够的进水能力在任何工作水位下，进水口都能引进必须的流量。因此在枢纽布置中必须合理安排进水口的位置和高程；进水口要求水流平顺并有足够的断面尺寸，一般按水电站的最大引用流量设计。(2)水质要符合要求不允许有害泥沙和各种有害污物进入引水道和水轮机。因此进水口要设置拦污、防冰、拦沙、沉沙及冲沙等设备。(3)水头损失要小进水口位置要合理，进口轮廓平顺，流速较小，尽可能减小水头损失。(4)可控制流量进水口须设置闸门，以便在事故时紧急关闭，截断水流，避免事故扩大，也为引水系统的检修创造条件。对于无压引水式电站，引用流量的大小也由进口闸门控制。(5)满足水工建筑物的一般要求进水口要有足够的强度、刚度和稳定性，结构简单，施工方便，造型美观，便于运行、维护和检修。4、为什么要设沉沙池？其原理是怎样的？（本）P14防止已经进入进水口的悬移质泥沙中的有害颗粒进入引水道原理：位于无压进水口之后，引水道之前，加大过水断面，减小水流的流速及挟沙能力，使有害泥沙沉淀在沉淀池内，而将清水引入引水道第三章压力管道总论及明钢管3.压力管道的供水方式有哪几种?适用条件是什么?（本/专）P22单元供水适用：（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适用：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适用：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?（本/专）P25(1)管道路线应尽可能短而直，以降低造价，减少水头损失，降低水锤压力，改善机组运行条件。(2)选择良好的地质条件。(3)尽量减小管道线路的上下起伏和波折，避免出现负压；如果需要在平面上转弯时，转弯半径可采用2~3倍管道直径D；尽量避免与其它管道或交通道路交叉，若不可避免，应设桥、涵来互相隔离。(4)水头高、线路长的管线，要满足钢管运输安装和运行管理、维修等交通要求。此外，为了避免钢管一旦发生意外事故时，危机电站设备和人身安全，需要设置事故排水和和防冲工程设施。沿管线一般要设置交通道路，并有照明设施。根据工程具体情况，可在交通道路沿线设置休息平台、扶手栏杆、越过钢管的爬梯或管底通道等。5.明钢管引近厂房有哪三种方式？如何区分？（本/专）正向引近钢管轴线与厂房纵轴线垂直。纵向引近钢管轴线与厂房纵轴线平行。斜向引近介于正向引近与纵向引近两种方式之间，主管轴线与厂房轴线斜交第四章地下埋管2.地下埋管的布置应该注意什么？（1）线路尽量选择在地形地质条件优越的地区，并与调压室和厂房有良好的总体布置（2）应布置在坚固、完整、覆盖岩层厚的岩体中（3）管轴线尽量与岩层构造面垂直（4）布置在地下水位低的岩层中（5）地下埋管宜采用联合供水4.地下埋管在内水压力作用下受力的基本原理是怎样的？（本/专）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，尽可能利用围岩抗力）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第五章混凝土坝体压力管道4.简述坝内埋管的工作原理6.在坝内钢管管身设置软垫层有什么作用？（本）P807.混凝土坝下游面管道与坝内埋管相比，有何优缺点？（本/专）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第六章分岔管1.分岔管的功用是什么？有什么要求？（本/专）P89要求：1）水流平顺，水头损失小，避免涡流和振流；2）结构简单合理，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。3.明钢岔管有哪些主要的结构形式？（本/专）P93三梁岔管、内加强月牙肋岔管、贴边岔管、无梁岔管、球形岔管、隔壁岔管（扩散段、隔壁段、变形段）。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？（本/专）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？（本/专）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？（本/专）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之间的关系，最后选择适当的导叶启闭时间和方式，使水锤压力和转速上升值均在经济合理的允许范围内。第九章水锤及调节保证计算的解析法1.如何利用水轮机开度变化规律对水锤压力进行调节？可以通过调节水轮机的的操作过程来改变水锤值的大小3.减小水锤压力的常用措施有哪些？（本/专）1）缩短压力管道的长度，在较长的引水系统中设置调压室，是缩短压力管道的常用措施；2）延长有效的关闭时间；反击式水轮机设置减压阀（空放阀），冲击式水轮机设置折流板；3）减小压力管道中的流速，但是减小了水体动能，从而减小水锤压力，流量一定的情况下，需要增加断面，增加管道造价，要和设调压室比较。4）采用合理的阀门调节规律；5）设置水阻器。第十章调压室1.调压室的功用是什么？（本/专）P144(答案P105)为了改善水锤现象，常在有压引水隧洞（或水管）与压力管道衔接处建造的反射水锤波、降低水锤压力而设置的建筑物。2.调压室有哪些基本要求？（本/专）P145（1）调压室的位置应尽量靠近厂房，以缩短压力管道的长度。（2）能较充分地反射压力管道传来的水锤波。（3）调压室的工作必须是稳定的。在负荷变化时，引水道及调压室水体的波动应该迅速衰减，达到新的恒定状态。（4）正常运行时，水头损失要小。（5）工程安全可靠，施工简单方便，造价经济合理。5.调压室有哪些基本类型？（本/专）P1471）简单圆筒调压室2）阻抗式调压室3）水室式调压室4）溢流式调压室5）差动式调压室6）气垫式或半气垫式调压室10.调压室水力计算的主要内容是什么？（本/专）P159由调压室水位波动的稳定条件．确定调压室的断面积；计算调压室最高涌波水位，从而确定调压室的顶部高程；计算调压室最低涌波水位，从而确定调压室底部和压力管道进口的高程。第十一章厂房总论1.水电站厂房设计的主要任务是什么？（本/专）P164满足主、辅设备及其联络的线、统和管道布置的要求与安装、运行、维修的需要；保证发电的质量；为运行人员创造良好的工作条件；以美观的建筑造型协调与美化自然环境。2.从设备布置、运行要求的空间划分的角度，水电站厂房分为哪四部分？（本/专）主厂房、副厂房、主变压器场、开关站3.水电站厂房的水机辅助设备主要有哪些？（本/专）油系统设备、压缩空气系统设备、技术供水系统设备、排水系统设备。第十二章厂房的布置设计2.水电站厂房布置设计需要哪些基本资料？（1）地形地质资料（2）工程地质和水文地质资料（3）水文资料（4）气象资料（5）水能规划资料（6）主机组和机电设备资料：水轮机及调速设备、发电机、辅助设备、主变压器与开关站（7）建筑材料供应和交通运输情况3.主厂房下部结构通常包括哪些部分？（1）水轮机层（2）蜗壳层（3）尾水管层（4）装配场下层（5）尾水平台4.水电站厂区枢纽有哪些主要建筑物组成？水电站主厂房、副厂房、引水道、尾水道、主变压器场、高压开关站、交通道路和行政及生活区建筑