水电站习题整理

1、水电站思考题一、管道部分1水电站有哪些类型（以取得水头方式划分）？各适用于什么条件？按取得水头分为坝式，混合式，引水式三种典型布置（还有抽水蓄能，潮汐式等等）。1、坝式水电站：利用筑坝集中河道落差，形成水头。包括（1）坝后式厂房：适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂房本身不起挡水作用。（2）挑越式厂房：当河谷较窄而水电站机组台数较多、布置厂房有困难时，可将厂房布置在溢流坝下游，让溢流水舌挑越厂房顶泄入下游河道。（3）溢流式厂房当河谷较窄而水电站机组台数较多、布置厂房有困难时，也可将厂房布置在溢流坝下游，让厂房顶兼做溢洪道渲泄洪水。（4）坝内式厂房：当河面狭窄无法布置厂房时，将厂房设置在混凝

2、土重力坝或重力拱坝的坝体空腹内。（5）河床式厂房：水头较小，厂房与坝并排建在河道中，厂房承受水压力而成为挡水建筑物的一部分。河床式水电站常一般见于河流中下游，水头较低，流量大，适用于水头低，流量大的河流。2、引水式利用引水道集中河道落式，引水道分有压引水道和无压引水道，引水道的坡度一般很平缓。引水式水电站适用于流量小，坡降大的河流中下游或跨流域开发方案。3、混合式水头由坝和引水道共同集中。坝上游落差由坝集中，下游落差由引水道集中。适用于上游有有优良坝址，适宜建库，而紧接水库以下河道突然变陡或河道有较大的转弯2电站一般由哪些建筑物组成？各种建筑物的作用如何？（一）枢纽建筑物：挡水建筑物、泄水建筑

3、物、过坝建筑物、发电建筑物等。1）挡水建筑物：用以拦截河流、集中落差，形成水库，如各种坝、闸等。2）泄水建筑物：用以宣泄洪水，或放水供下游使用，或放水以降低水库水位，如溢流坝、溢洪道、泄洪隧洞、放空底孔。3）过坝建筑物： 用以将船、物资、水生物过坝，如船闸、升船机、过木、过鱼建筑物等。 4）发电建筑物：进水口、引水道、调压室、压力管道、主厂房、副厂房、主变压器、开关站、尾水道等。（1）水电站进水建筑物：按发电要求将水引入引水道，分有压和无压进水口。（2）水电站引水及尾水建筑物：将水引入水轮机，常见的建筑物为渠道、隧洞、管道等。（3）水电站平水建筑物：用以平稳水电站负荷变化在引水或尾水建筑物中造

4、成的流量及压力变化，如调压室、压力前池等。（4）发电、变电和配电建筑物：包括水电站厂房、变压器场、高压开关站。（进水建筑物、引水和尾水建筑物以及平水建筑物统称为输水系统）3进水口有哪几种类型？各适用于什么条件？水电站进水口分有压进水口、无压进水口二大类。有压进水口：设在水库死水位以下，引进深层水为主，后接有压隧洞或压力管道，进水口处于有压流状态。无压进水口：进水口处水流为具有与大气接触的自由水面的明流，引进表层水为主，后接无压引水道。抽水蓄能进出水口：有压进水口的特例，既是进水口，又是出水口。4有压进水口有哪几种类型？各适用于什么条件？按照结构特点，有压进水口可分为以下四种： 洞式进水口：进口

5、段和闸门竖井均从山体中开凿而成,充分利用了岩体的作用，节省了混凝土工程量，造价低，应用广泛。适用于隧洞进水口的地质条件较好，地形坡度适宜，易于开挖平洞和竖井的情况。 墙式进水口：适用于进口段和闸门段均布置在山体之外，形成一个紧靠在山岩上的墙式建筑物。进口处地质条件较好，或岸坡陡峻。 塔式进水口：将进口段、闸门段、上部框架组成塔式结构，耸立在水库中，通过工作桥与岸边相连。适用于进口处地质条件较差或岸坡坡度平缓。 坝式进水口：进水口结构依附在坝体上，进口段与闸门段合二为一，并与坝内压力钢管衔接。适用于混凝土坝的坝式水电站5根据对进水口要求，如何选择确定进水口位置与高程？水电站有压式进水口的位置：

6、水量要求稳定的主河道; 水质要求：防污要求凹岸；防沙要求平直河道; 水流要求平顺、无回流，不宜在汇水口附近; 地形要求减少开挖，避免高边坡； 地质要求基础，边坡稳定。 高程：有压式进水口的高程，（1）顶部高程应低于运行中可能出现的最低水位，并有一定的淹没深度。临界淹没深度S=CVd1/2其中d为闸门口高度。（2）底部高程应高于设计淤积高程，如不能满足，设排沙孔。（3）大型电站还应满足分期发电、环保（分层取水）要求 6在靠近进水口工作闸门的下游必须设置通气孔，它的作用是什么？作用：设在事故闸门之后，引水道充水时用以排气，引水道放空时用以补气，以防出现有害的真空。7水电站进水口工作闸门和检修闸门的

7、作用是什么？它们在运行上有什么要求？ 工作闸门（事故闸门）作用：紧急情况下切断水流，以防事故扩大，不起调节流量的作用。运行要求：动水中快速关闭，静水中开启。 检修闸门作用：设在工作闸门上游侧，检修事故闸门和其门槽时用以堵水。运行要求：在静水中开启和关闭。 特殊情况下进口仅设检修门，而在调压室设事故闸门。8有压进水口包括哪些设备？其作用是什么？ 有压进水口包括以下几种设备： 1、拦污栅：防止漂目、树枝、树叶、杂草、垃圾、浮冰等漂浮物随水流带入进水口， 同时不让这些漂浮物堵塞进水口，影响进水能力。 2、工作闸门：当机组或引水道内发生事故时，紧急关闭闸门切断水流，以防事故扩大。运行要求：动水中快速关

8、闭，静水中开启。3、检修闸门作用：设在工作闸门上游侧，检修事故闸门和其门槽时用以堵水。运行要求：在静水中开启和关闭。 4、冲水阀：作用：在开启闸门前向引水道充水，平衡闸门前后水压，以便静水开启闸门。充水阀位置：旁通管、平板闸门上设小门。5、通气孔：作用：设在事故闸门之后，引水道充水时用以排气，引水道放空时用以补气，以防出现有害的真空。6、启闭设备：工作闸门每孔一套启闭设备（一般为油压启闭机）； 检修闸门可用移动式门机。9压力前池的作用？组成？在进行压力前池布置时，需特别引起注意的是什么问题？压力前池的作用：分配水量：正常运行时把流量平顺的分配给各压力管道。平稳水压：荷载突然变化时或事故时，能起

9、反射水击波的作用，（与调压室同）。防污、防沙、防冰：保护管道、水轮机。电站停机时，渲泄多余水量，保证下游用水。 组成：池身及扩散段：渠道末端加宽、加深的过渡段以满足进水口布置需要。 压力管道进水口：其构成与有压进水口同，常采用挡水墙式。 泄水建筑物：溢流堰等，在严寒地区可用来排冰。 排污、排沙、排冰设备：压力前池布置时需要注意的问题：1、前池整体布置时，应使水流平顺，水头损失最小，以提高水电站的出力和电能。2、前池应尽可能靠近厂房，以缩短压力管道的长度3、前池应建在地基的挖方中，选择压力前池的位置应特别注意地基稳定与渗漏条件。（简单的说就是水头损失要小，渗漏问题，挖方中稳定问题）布置要求：安全

10、：地质条件好、地基稳定、一定要置于挖方中。（由于紧靠陡坡，渗径短，易于失稳、沉陷、滑坡）经济：尽量靠近厂房（缩短压力管道），开挖工程量少。水流平顺：以减小水头损失。 便于施工、运行、检修。10压力水管的类型及其适用条件是什么？类型：按布置方式分：露天式（明管），地下式（地下埋管），坝内管。按材料分：钢管、钢筋混凝土管、钢衬钢筋混凝土管。适用条件：1、露天式明钢管由钢材卷制而成,其强度很高,可以承受较大的内水压力,适用于中高水头电站。多为引水式地面厂房采用。 一般在其上设置镇墩、支墩、加劲环、伸缩节、阀门、进人孔、通气阀等。2、地下埋管布置在岩体中,钢管与围岩之间用混凝土回填。多为引水式地面厂房

11、或地下厂房采用。地下埋管可以是钢筋混凝土管或钢衬混凝土管。3、坝内管布置在坝体内部或坝上、下游面,多为坝后式或坝内式厂房采用。4、钢管具有强度高、防渗性能好等许多优点，常用于大中型水电站。5、钢筋混凝土管具有造价低、可节约钢材、能承受较大外压和经久耐用等优点，通常用于内压不高的中小型水电站。6、钢衬钢筋混凝土管是在钢筋混凝土管内衬以钢板构成。在内水压力作用下钢衬与外包钢筋混凝土联合受力，从而可以减小钢衬的厚度，该管适用于大HD值的情况。11水电站压力水管的供水方式主要有哪几种方式？它们优缺点和适用条件如何？供水方式常有这样三种类型 ：1、单元供水2、集中供水3、分组供水 单元供水 优点：结构简

12、单，运行灵活，可靠性好。 缺点：钢材用量大，经济性较差。 适用条件：管道较短，单机流量大，比如坝身管。 集中供水 优点：钢材用量最省，经济性较好。 缺点：运行灵活性和可靠性较差，需设结构复杂的分岔管。 适用条件：管道较长，流量较小的情况，比如引水式电站。 分组供水 优缺点：介与单元供水和集中供水之间。 适用条件：管道较长，机组台数多和流量较大的情况，比如引水式电站。12地面明钢管的支墩型式有哪几种类型？ 1、作用：支撑钢管，承受管重和水重的法向分力，相当于梁的滚动支座2、支墩按其支座与管身相对位移的特征分：（1）、滑动式支座（无支承环、有支承环）；鞍形滑动式支座：将钢管直接支承在一个鞍形的混凝

13、土支座上，包角为90o-120o。其结构简单，但管身受力不均匀，摩擦力大，适用于直径小于1m的钢管。 有支承环的滑动支墩：钢管通过支承环放置在支墩上，改善了管壁的受力不均匀现象，适用于直径小于2的钢管。（2）、滚动式支座；特点是在支承环与支承面之间设置圆柱形辊轴，摩擦系数小，常用于垂直荷载较小而管径大于米的钢管(3)、摇摆式支座。摆动式支墩的特点是在支承环和支承面之间设一个可以摆动的短柱，其下端与支承板铰接，上端以圆弧面与支承环的上托板接触，钢管变形时，短柱前后摆动，摩擦力很小，用于管径大于米的钢管。13地面明钢管上镇墩的作用是什么？镇墩的型式有哪几类？1、作用：将钢管固定在山坡上，主要承受因

14、管道转弯而产生的轴向不平衡力，不允许管道在镇墩处发生任何位移。镇墩是依靠自重来维持稳定。2、类型：镇墩依靠本身重量固定钢管，一般用混凝土浇制，按钢管在镇墩上的固定方式，分为封闭式和开敞式两种形式（1）封闭式：将弯管段整个埋在混凝土中，固定管道较好，结构简单，镇墩处管道受力均匀。（2）开敞式：将弯管段用锚环锚在管道下部的混凝土墩上，镇墩处管道受力不均匀，但易于管道检修。14为什么压力水管上要设伸缩节？设在什么位置？为什么？为了清除因温度作用和地基变形而引起钢管结构内产生的附加应力，在压力钢管的直线段上常设置伸缩节。由于伸缩节的存在，钢管可轴向伸缩，消除大部分温度应力，且可适应少量不均匀沉陷。伸缩

15、节一般布置在管段的上端，靠近上镇墩处。这样布置常常有利于镇墩的稳定。15地面明钢管承受的最主要荷载是什么？它主要引起什么应力？ 地面明钢管承受的最主要的荷载是内水压力，它主要引起：在管壁中产生环向拉应力，在水管内表面产生径向应力。16地面明钢管设计时应选择哪几个控制断面？用图表示各控制断面的位置？受力特点？应选择3个控制断面：1、跨中1-1断面 2、支承环附近2-2断面 3、支承环3-3断面。其位置如下：一、跨中1-1断面，其特点为二、支承环附近，但又不受支承环影响的2-2断面，其特点为：三、支承环3-3断面特点：1.由水重和管重产生的弯矩和剪力2.由支承环（加劲环）约束所产生的局部弯矩和局部

16、剪力M和Q3.由支承反力R在管壁中所产生的弯矩、剪力和轴力。（说明这个是比较详细的解答，其中的图是为了帮助大家理解的，通过图形我们可以看出这些断面受力特点。老师讲解的简单的回答如下:1、跨中1-1断面特点最大正弯矩，剪力为零。2、2-2断面特点最大负弯矩，剪力最大，膜应力为主。3、3-3断面特点特点最大负弯矩，剪力最大，支承环引起的弯曲应力）18导致地下埋管抗外压失稳的主要原因是什么？改善地下埋管抗外压稳定的措施有哪些？1、地下埋管承受的外压荷载有：1地下水压力；回填混凝土时流态混凝土的压力（施工期）；钢衬与混凝土之间接缝灌浆压力（施工期）。2、导致地下埋管抗压失稳的主要原因有：（1）、地下水

17、位较高，放空管道时，钢衬可能因外压而失去稳定；（2）、回填混凝土的质量较差，混凝土与钢管之间的缝隙值过大。（3）、加劲环，锚环质量未达到要求。（说明主要从地下埋管所承受的外压荷载来分析失稳原因。以上的答案只是个人理解，大家可以根据外压荷载来发挥）3、埋管防止外压失稳措施：多采用排水管，结合排水廊道降低地下水位线；减小外压力减小初始缝隙，精心施工和接缝灌浆。设加劲环、锚环或增加管壁厚度等提高结构临界压力。19地下埋管现行设计理论主要存在哪些问题？有哪些改进措施？20坝内埋管主要有哪几种结构型式？其受力特点有什么不同？主要型式有：倾斜式 、 平斜式 、竖直式受力特点：倾斜式：坝内埋管轴线与下游坝坡

18、平行，即基本上与坝体最大主压应力的方向一致，这样可以减小坝体荷载在孔口边缘引起的应力。平斜式：竖直式：对坝内式厂房，进水口和水轮机的水平距离较小而高差较大，压力管道在坝体内只能垂直布置。21与坝内埋管相比，坝下游面管有什么优缺点？其适用条件如何？ 坝下游面管优点:（1） 便于布置（2） 施工简便，现场安装工作量小，进度快，与坝体施工干扰小。（3） 避免管道削弱坝体（4） 有利于分期投资，经济效益好缺点：增加管长、水头损失，投资并不一定增加。（这些是老师上课讲的，大家自己综合一下吧。）适用条件：重力坝或轻型拱坝22采用的岔管结构形式有哪些？各有什么特点？其适用条件如何？岔管结构型式：1、明钢岔管

19、：岔管用钢材焊制而成，全部荷载由钢材承受。明钢岔管按其所用加强方式或受力特点，可有以下结构形式：1）贴边岔管 2）三梁岔管 3）月牙肋岔管 4）无梁岔管5）球形岔管6）隔壁岔管2、地下埋藏式岔管：位于岩体内，通常用于地下埋管的末端。其特征是设计时考虑围岩分担岔管的内水压力，有：1）埋藏式钢岔管2）埋藏式钢筋混凝土岔管 3、钢衬钢筋混凝土岔管：钢岔管外包钢筋混凝土，两者共同承受内水压力。各类岔管的特点和使用条件如下：1、贴边岔管特点：a.补强板刚度小，在内水压力作用下，产生较大的径向位移；b.用于埋管时，有利于发挥围岩作用，开挖量小；c.结构简单，易于制作。适用条件：中、低HD值的卜型埋管，特别

20、是d/D小于0.6的情况。2、三梁岔管特点：a. 梁主要受弯，材料强度得不到充分发挥（梁的截面尺寸大）。 b. 当HD值较大时，加强梁尺寸可能很大，引起选材、制造和运输上的困难。 c.埋管时增加开挖。适用条件：大、中型水电站，但近年来大型岔管已逐渐被月牙岔取代，特别是埋管。3、内加强月牙肋岔管特点：a. 肋板主要受拉，尺寸小，无腰梁； b. 肋板是内加强，岔管外形尺寸小，对埋管可减少开挖；外表光滑，有利于发挥围岩作用。 c.在设计工况，水头损失小（顺锥减小流速，肋板起分流作用）。 d.岔管管壁转折处及管壁与肋板相交处有较大的应力集中，是月牙肋岔管的薄弱环节。适用条件：大、中型水电站，特别是埋管

21、。4、球形岔管特点：a、布置灵活，支管可以指向任意方向，平面、立体均可；b、受力条件好； c、球壳需模压成型，加工不便，制成后有时需整体退火，直径大时更困难，因此造价最高。适用条件：高水头、小直径。5、无梁岔管特点：a、受力比较均匀，省去了加强构件； b、对埋管可减少开挖；外表光滑，有利于发挥围岩作用； c、岔管体型较复杂，球片成型仍较困难，焊缝多。适用于Y、卜型布置，特别适于大、中型埋管。 6、隔壁岔管：它由扩散段、隔壁段、变形段组成，各级皆为完整的封闭壳体，除隔壁外，无其它加强构件。二、厂房部分1. 水电站厂房的基本类型有哪些？按厂房位置分：（1）坝后式。与坝后式相似的有：挑流式溢流式坝内

22、式（2）河床式（3）引水式，引水式可以是地面式,也可是地下式厂房。2. 电站厂房的作用是什么？厂房枢纽主要由哪几部分组成？作用：按系统要求保质保量的完成发电任务（完成水能机械能电能得转换）。满足主、辅设备及线、缆、管道布置的要求。满足安装、运行、维修的要求。为运行人员创造良好的工作环境。造型美观、协调、美化环境。组成：（1）从设备布置及运行要求的空间划分：主厂房：由布置机组及其辅助设备的主机间和安装、检修设备的装配场组成。副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验、管理等房间。主变场：布置主变压器场所。开关站：布置高压配电设备，高压开关、母线保护设备。（2）从设备组成分：水流系统：压力管道、进水

23、阀、蜗壳、水轮机、尾水管、尾水闸门。电流系统：一次设备，包括发电机、引出线（主厂房）、母线、发电机电压配电设备（开关室）、主变压器（主变场）、高压开关及配电设备（开关站）。机械控制设备系统：调速系统、蝶阀及闸门操作控制设备电气控制设备系统：二次设备：以中控室为中心的控制，保护、检测、监视设备：机旁盘、自动远动、通讯、调度及其直流系统。其它辅助设备系统：厂用电系统，油、气、水系统，起重设备及各种试验、维修设备。3. 在决定主厂房立面尺寸时，应首先决定什么高程？为什么？在决定此高程时应考虑哪些因素？应先决定水轮机安装高程。机组安装高程是厂房的一个控制标高。因为根据转轮蜗壳尾水管尺寸，向下可以定出尾

24、水管底板高程及厂房底部开挖高程，向上可以定出水轮机机层高程，进而再进行其他步骤。设计时主要考虑气蚀条件；厂址的地形地质条件也会影响水轮机的安装高程。4. 装有立轴机组的厂房，在立面上一般分有哪几个高程？如何确定这些高程？1、水轮机安装高程：立轴混流式：立轴轴流式：，下游最低尾水位； 导叶高度； 系数，约为0.412、水轮机层地面高程：，蜗壳最大半径 ， 蜗壳顶部混凝土厚度。一般不小于1.0米。 3、发电机装置高程：。机墩进人孔高度，一般2米左右； 进人孔顶部混凝土厚度，一般1.5米左右；4发电机层楼板高程：定子高度，如果发电机上机架为埋入式，则还需加入上机架高度。5、吊车轨顶高程：，h5分别为

25、吊物垂直安全距离;起吊部件高度;吊索或吊具高度;吊钩至轨顶距离。6、屋面大梁底部高程，桥吊轨顶至小车顶距离 小车顶部到屋面大梁底部的距离。（一般取30cm）7、屋顶高程，：屋面大梁（或桁架）+屋面板+保温防水层高度8、厂房基础开挖高程：。h：尾水管高度；：尾水管底板厚度9、装配场楼板高程：（1）、当发电机楼板高程高于下游设计洪水位时，装配场与发电机层地面同高。（2）当发电机楼板高程低于下游设计洪水位时，装配场仍与发电机层地面同高，则此时装配场墙、门、对外交通需采取防洪措施；装配场地面高于设计洪水位，此时轨顶高程需以安装场地面为基础。将装配场分为两部分，一部分高于发电机地面高程，一部分与发电机地

26、面高程同高。5. 怎样确定安装场的位置、高程、面积？进厂交通对安装场的布置有什么影响？位置：一般均匀布置在主厂房有对外道路的一端。面积：与主机室同宽，其长度（面积）决定于一台机组扩大性检修所需面积。高程：（1）、当发电机楼板高程高于下游设计洪水位时，装配场与发电机层地面同高。（2）当发电机楼板高程低于下游设计洪水位时， 装配场仍与发电机层地面同高，则此时装配场墙、门、对外交通需采取防洪措施；装配场地面高于设计洪水位，此时轨顶高程需以安装场地面为基础。将装配场分为两部分，一部分高于发电机地面高程，一部分与发电机地面高程同高。进厂交通的影响：一方面，装配场最好与对外道路同高，且均高于下游水位，以保

27、证对外交通在洪水期畅通无阻。若装配场低于下游水位，此时对外交通有两种处理方式：用斜坡段连接装配场与对外道路，并沿斜坡段外侧全线修筑挡水墙。将主厂房大门做成止水门，洪水时关闭大门，暂时中断对外运输。6. 水电站厂房内的三供一排是指什么？供水系统，供油系统，压气系统，排水系统7. 发电机常见的支承结构（机墩）形式有哪几种？并简述各种形式的特点和使用条件。型式：圆筒式、块体式（矮机墩）、环梁式、平行墙式、钢机墩等。1圆筒式：优点是：受压及受扭的性能均较好，刚性大，一般为少筋混凝土，用钢较省。其缺点是水轮机井内狭小，水轮机的安装、检修、维护较不方便。适用于中型机组2块体式：优点是强度及刚度均很大，缺点

28、是混凝土方量大，混凝土未充分得到利用。大型机组常采用这种机墩3环梁式：优点是混凝土方量少，水轮机顶盖处比较宽敞，设备的布置、安装、维护检修都比较方便。缺点是受扭的性能比圆筒式差，刚性也较小。适用中型机组4平行墙式：优点是水轮机顶盖处宽敞，工作方便，而且可以在不拆除发电机的情况下将水轮机转轮在两平行墙之间吊出。这种机墩适用于大型机组。5钢机墩：优点是发电机与水轮机直接配套，结构紧凑，安装方便迅速，减少了复杂的钢筋混凝土工程，缺点是耗钢材较多，我国尚未采用。8. 对混流式水轮发电机组，安装场面积应按布置哪几大部件来确定？悬式混流：布置四大件转子和上支架，转轮和顶盖悬式轴流：四大件+水轮机支持盖伞式

29、混流：四大件+推力轴承支架伞式轴流：全部零件，即四大件+支持盖+推力轴承9. 水电站厂房机组间距常由什么尺寸控制？一般在高水头电站，常由什么尺寸来控制？而在低水头、大流量的电站中，常由什么尺寸来控制？由蜗壳层（蜗壳外包线尺寸以及蜗壳外二期混凝土厚度）和发电机层尺寸控制。机组段长度：对于低水头大流量电站一般取决于蜗壳或尾水管尺寸及周围的二期混凝土厚度，对于高水头电站一般取决于发电机风罩尺寸及发电机层设备布置。10. 如何确定厂房的机组段长度和宽度？用简图表示。1、机组段长度：L=L+x+L-x 两机组中心线距离（1）蜗壳层：蜗壳外包线尺寸以及蜗壳外二期混凝土厚度。（2）发电机层： ：发电机风罩内

30、径；：发电机风罩壁厚，一般可取0.30.4m；：两机组之间风罩外壁净距，一般可取1.52.0m，如两机组之间设楼梯时取34m。根据上面的计算取L+x、L-x大值的和作为机组段长度。2、端机组段长度：决定于装配场位置，桥吊宽度和工作范围，应保证机组中心线或进水阀中心线在吊钩极限位置以内，并留有0.20.3m的裕度。3、主厂房宽度：决定于机组尺寸和发电机层设备布置，A为风罩外侧至厂房上游墙内侧(或立柱内侧)净距，决定于设备布置。11. 水电站厂房枢纽由哪几部分组成？水电站厂房枢纽包括：主厂房、副厂房、主变、开关站、进场交通及引水、尾水建筑物。12. 水电站厂房内排水系统分为哪几种？它们的作用分别是

31、什么？类型：1渗漏排水系统：排走厂房各处不能自流排往下游的渗漏水，包括厂房内技术用水、生活用水、各种部件及伸缩缝与沉降缝的渗漏水2检修排水系统：用于机组检修时放空蜗壳、尾水管和钢管。组成：1集水井：分渗漏和检修水井，有时两者可以合二为一，是否合一应根据具体情况论证，防止检修排水时倒灌。2排水廊道：排水量较大，通过排水廊道排往集水井，下游，或用水泵直接抽排。3水泵：在集水井上部一般设水泵抽水排往下游。13. 装有立轴机组的主厂房内，吊车的起重量、跨度怎样确定？吊车的起重量取决于需要由它吊运的重要部件，一般为发电机转子（水轮机转轮、主变压器）。吊车的跨度：指桥吊大梁两端轮子的中心距离。要考虑下列因

32、素：1，吊车跨度要与主厂房下部块体结构尺寸相适应，使厂房构架直接坐落在下部结构的一期混凝土上。2，尽量采用起重机厂家规定的标准跨度。3，满足发电机及装配场布置要求，使主机房内主要机电设备均在主副吊钩工作范围内。14. 决定发电机层地面高程时，应考虑哪些因素？1， 采用套用机组时，其发电机和水轮机之间尺寸是给定的。2， 发电机的埋入方式。3， 水轮机层地面至发电机楼板下层，净空高度不小于3.5-4m。4， 发电机层楼板最好与安装场同高，并高于下游设计洪水位。若不能兼顾时，应考虑其他的防洪措施。15. 水电站厂房结构为什么要分缝？结构缝有哪几种类型？各种缝的作用和设置要求是什么？1、目的：作用：防

33、止温度的变化、地基不均匀沉陷、混凝土干缩而产生影响结构整体性的裂缝。2、结构缝可分为永久缝和临时缝。永久缝包括伸缩缝和沉降缝。临时缝又称施工缝。3、作用：伸缩缝减小温度应力，沉降缝防止不均匀沉降造成结构破坏。设置要求：（1）永久性的缝不能设在机组段中间。（2）温度缝可以只设在水上部分，不必须贯通至基础。（3）沉降缝必须贯通至基础。（4）永久性的贯穿缝必须设止水。（5）缝距与缝宽应综合考虑、气候、温度、结构型式和地基特性等因素。16. 水电站厂房结构为什么要分期和分块？如何进行分期和分块？应考虑哪些因素？1、分期 目的：为了满足机电设备安装和埋设的要求方法：一期混凝土：基础混凝土，尾水管边墩、隔

34、墩、顶板，上、下游承重墙，排架柱、吊车梁、安装间楼板、屋盖系统。二期混凝土：尾水管直锥段，蜗壳外围混凝土、机墩、风罩、发电机层楼板、梁、柱等。2、分块：目的：减小施工温度应力和裂缝。如何分：根据厂房结构形式、尺寸、浇筑能力、温度控制等条件，对各期混凝土进行分层分块浇筑以保证质量。3、考虑因素：结构特点，施工进度，浇筑能力，温控措施等。17. 说明地面厂房的受力和传力系统？并绘图表示。自重与活荷载其他荷载18. 根据金属蜗壳外围混凝土结构的受力情况，金属蜗壳的埋入方式主要有哪几种型式？各有什么特点？1、弹性垫层结构工作特点：（1）钢蜗壳承担全部内水压力、能自由变形、钢板较厚。（2）外围砼只承受自

35、重和上部结构传来的荷载，不承担内压。2、预留空隙结构充水打压工作特点：（1）蜗壳承担大部分内水压（预压内力设计静水压力）（2）小部分水压力（水击压力）由蜗壳和砼联合承担。（3）运行时能保证蜗壳与砼紧密贴合，减少振动。3、联合受力。工作特点：1蜗壳与砼联合受力。2钢板可以减薄，便于保证钢板的焊接和施工。3砼结受力加大，需配受力钢筋。19. 尾水管扩散段根据墩子与底板的连接方式可分为哪几种形型？各适用于什么条件？形式：有分离式和整体式两种：（1）分离式底板：板和墩之间设有永久缝，板独立承担荷载。受力特点：尾水管不承受地基反力和扬压力。适应条件：岩基可将底板锚在岩基上。（2）整体式底板：底板和墩为整

36、体框架。受力特点：底板和墩整体受力，承受有扬压力和地基反力。适应条件：软基防止不均匀沉陷。20. 与地面厂房相比，地下厂房有哪些优缺点？有哪几种典型布置形式？ 优点：（1）地下厂房便于枢纽总体布置，没有在峡谷地区的山崩、雪崩危险（2）可以缩短高压管道及竖井 , 有可能取消调压室，投资小，经济（3）与河床大坝施工无干扰，厂房可以不受外界气候影响，可常年施工，有利于快速施工（4）采用地下厂房可改善水轮机的调节。运行时不受气候影响 , 没有岩石滑坡问题 ,避免了泄洪水雾和尾水波动的干扰（5）人防安全，保持自然风景，有利抗震缺点 ：(1)地下岩石开挖量很大，增加了工程的开挖费用。 (2)通风、防潮、照

37、明条件较差，要有专门措施，否则对设备和管理人员都不利。 (3)地质条件较差时，用于支护方面的费用将要增加。布置形式：1 首部式布置厂房：特点：压力隧洞短，并可使高压管道做成竖井，尾水隧道洞长。优点：（a）枢纽布置紧凑，便于管理，对施工和运行很方便。不少地下厂房首部式布置方案是较经济的（b）改善了水轮机调节的状况 , 压力引水道不需设调压井。缺点：（a）尾水洞可能很长，一般需设尾水调压井以及较长的交通洞、通风洞、出线洞等附属洞。（b）厂房位于水库，厂房的埋藏深度，出线、防渗困难2尾部式布置厂房：特点：有一条长的压力引水道和较短的尾水道，在高压管道的末端一般都要设置调压井。优点：（a）尾水道短，附

38、属洞较短，便于施工、运行管理。（b）尾水低，防渗问题便于处理。缺点：（a）引水道长，需设调压井；（b）尾水变幅大时，尾水洞布置困难。3中部式布置厂房：特点：引水和尾水都较长。适应：首部和尾部没有合适地形和地质条件布置的情况。缺点：可能要设上下游调压室，机组调节困难。21. 地下厂房主洞室纵轴方向如何确定？各洞室之间的间距怎样确定？ 地下厂房主洞室纵轴方向的确定：1、厂房纵轴线方向确定应考虑岩体层面和主要结构面，与岩体层面和主要结构面垂直或成较大夹角。2、厂房纵轴线方向应考虑地应力主应力方向，希望最大主应力方向与轴线夹角较小。 地下厂房主洞室纵轴线的方位应考虑地质、节理、裂隙和层面等保持较大的夹

39、角。洞室纵轴线应与水平大主应力方向保持较小的夹角构造面和地应力场的情况确定。纵轴线的走向应尽量与围岩中存在的主要构造弱面如断层。这样对洞室围岩的稳定是有利的。各洞室之间的间距确定：1，主机洞与主变洞与尾水闸门洞间间距。2，尾水管间间距。22. 地下厂房有主要有哪几种典型布置形式？根据地质、地形、施工、交通、运行等条件 ，地下厂房布置的主要方式有： 首部式布置、尾部式布置、中部式布置三种。（见18题）水电站复习1.工作参数：H、Q、N、 、n（概念及具体表达式）2.类型 反击式(以混流式和轴流式为主) 冲击式(以水斗式为主) 根据什么分类？3.构造:以反击式为主(蜗壳、座环、导水机构、转轮 、尾

40、水管）4.型号表示方法:如HL240-LJ-410(公式中各项表示什么意义) 反击式和冲击式水轮机的差别 类型项目 反击式 冲击式能量转换 势能（主要）+动能 动能构造特点有蜗壳、尾水管，利用导叶调节流量无蜗壳、尾水管，利用 针阀调节流量工作水头上、下游水位差扣掉引水道中水头损失上游水位与喷嘴出口高程差扣掉引水道中水头损失布置方式大中型均立，轴转轮可装在下游水位以上或以下立轴、卧轴均可，转轮必须装在下游最高水位以上水头范围 混流 轴流H=30-700m H=3-80m水斗H=100-2000m 1.转轮工作原理 12)基本方程:)速度三角形：(取决于H,Q,n,D1的变化)3)最优工况:1 进

41、口：最优工况 切向进口定义? 2.出口：法向出口 作用：以真空的方式回收部分能量 将发电后的水排往下游 2.尾水管工作原理 2)动能恢复系数：水轮机工作原理3)尾水管型式：大中型电站均用弯肘型 3.汽蚀3)汽蚀系数：2)汽蚀类型：（翼型、间隙、空腔、局部汽蚀）1)汽蚀产生的原因: 4)防止汽蚀的措施:设计制造方面； 运行方面； 选择合理的安装高程。 5)水轮机安装高程：（立轴机组，导叶中心线） 1.同系等角(几何相似和运动相似) 2.单位参数及比转速 相似原理和综合特性曲线 同系等角状态下为常数。 1)线性 工作特性曲线(n,D1,H一定) 转速特性曲线(a,D1,H一定) 3.特性曲线 模型

42、:(等线,等 线,等a 线,出力限制线) 2)综合 选择水轮机时使用. 原型:更直观、更方便指导水电厂运行. 1.台数： 2.型号:(由Hmax-Hmin查型谱表) 3.计算D1,n： 水轮机选择 1)式中NN ， N 如何选用; 2)计算出来的值须向标准值靠拢. 4.计算Hs： 5.确定蜗壳、尾水管的尺寸：1. 调速器的作用:根据负荷变化不断调节水轮发电机的出力并维持机组转速在规定范围内. 2.工作原理:（略）调速器 1)电气液压调速器 3.类型: 2)机械液压调速器 4.组成:机械柜、（电气柜）、油压装置、接力器. 洞式(闸门段布置在山体的竖井中) 1）类型 墙式(闸门段紧靠山体布置) 它们的适用条件 塔式(闸门段布置一塔形结构中) 坝式(闸门段布置在坝体中) 1有压 拦污栅(拦截污物); 进水口 检修闸门(作用及运行要求)(静水启闭); 2）设备 工作闸门(作用及运行要求)(动水关闭,静水开启);进水口 通气孔(管道放空时进气,管道充水时排气); 旁通阀(满足闸门静水启闭的要求); 启闭设备(工作闸门每机一套，检修闸门可以是移动式门机) 3）进水口位置、高程及轮廓尺寸(水流平顺,对称,不出现漏斗状吸气旋涡; 不出现淤积；轮廓尺寸由拦污栅断面、闸门断面和隧洞 断面尺寸控制) 2无压进水口： 无压进水口是引进表层水,