水电站考试重点

第一篇 水轮机

1. 水轮机按对水流能量的转换分为：反击式和冲击式。

2. 反击式分为：混流式，轴流式，斜流式和贯流式。冲击式分为：水斗式，斜击式，双击式。

3. 水轮机的工作参数有：①水头（最大，最小，平均，设计水头）②流量 ③转速 ④出力，效率

4. 混流式水轮机的构造：①蜗壳 ②座环 ③导水结构 ④转轮

5. 水轮机型号实例①HL220-LJ-500 转轮型号为220的混流式水轮机，立轴，金属蜗壳，转轮直径为500cm 。②2CJ20-W-120/2*10 转轮型号为20的水斗式水轮机，一根轴上装2个转轮，卧轴，转轮直径为120cm ，每个转轮上具有2个喷嘴，设计射流直径为10cm.

6. 水轮机内的水流逝复杂的空间非恒定流。

7. 水轮机的效率由水力效率，流量效率，机械效率组成。

8. 蜗壳的型式有：金属蜗壳和混凝土蜗壳，当水头小于40m 时用混凝土蜗壳。

9. 尾水管的作用：①汇集并引导转轮出口水流排往下游；②当尾水管产生的静力真空H2>0时，利用这一高度水流具有的位能；③回收转轮出口水流的部分功能。

10. 尾水管的主要形式有：直锥形(适用于小型水轮机) ，弯锥形（小型卧式水轮机），弯肘形（大中型水轮机）。

11. 水轮机气蚀：水轮机流道内流动水体中的微小气泡在形成，发展，崩裂过程中对水轮机过流部件表面所产生的物理化学侵蚀作用。气蚀类型：①翼型侵蚀 ②间隙气蚀 ③空腹气蚀 ④局部气蚀

12. 气蚀的危害：①破坏水轮机的过流部件（导叶、转轮）；②由于增加了水流的漏损和水利损失，流量减小，而降低水轮机的出力效率；③气蚀严重时，使机组产生强烈的振动、噪音及负荷波动，导致机组不能安全稳定运行；④缩短了机组的检修周期，增加了机组的检修复杂性。

13. 气蚀的防治措施：①设计制造（使叶片背面的压力分布趋于均匀，缩小低压区范围；提高翼型曲线的精度和叶片的光洁度；选用耐磨、耐蚀性较好的材料）；②运行维护 ③工程措施

14. 相似理论的内容：研究水轮机之间存在的相似规律，并确定这些参数之间的换算关系的理论。水轮机的相似条件：几何相似，动力相似，运动相似。

15. 单位参数:单位转速，单位流量和单位出力。最优单位参数：

16. 比转速：ns=nN /H 5/4与D1无关，表示同一系列水轮机在H=1m,N=1kw时的转速。

17. 水轮机特性曲线的种类：线型特性曲线（工作特性曲线，水头特性曲线，转速特性曲线）和综合特性曲线（模型综合特性曲线，运转综合特性曲线）

18. 水轮机调节的任务：①根据负荷图的安排，随着负荷的变化迅速改变机组的出力，以满足系统的要求。②担负系统短周期的不可预见的负荷波动，调整系统频率。水轮机调节的原因：电力系统的负荷不断变化。

19. 动特性：各参数随时间的变化情况，及在经过一段时间以后是否能达到新的平衡状态，与调节系统的特性有关。

20. 静特性：各参数是否能回复到初始的状态，亦与调节系统的特性有关。

第二篇 水电站的典型建筑物

1. 水电站的型式有：①坝式，②河床式③引水式

2. 水电站的基本建筑物：①挡水建筑物 ②泄水建筑物 ③进水建筑物 ④引水和尾水建筑物 ⑤平水建筑物 ⑥发电，变电和配电建筑物 ⑦其他建筑物

3. 进水口功用：是水电站水流的进口，按照发电要求将水引入水电站的引水道。 进水口（进水建筑物）的要求：①进水能力 ②水质符合 ③水头损失要小 ④可控制流量 ⑤满足水工建筑物的一般要求。功能要求：防沙，防污，防水

4. 进水口的类型：有压式（坝式进水口，岸式进水口，塔式进水口，河床式进水口），无压式（表面式和底部拦污栅式）抽水蓄能式。按布置形式分为：整体布置和独立布置。

5. 有压式进水口的设计任务有：①进水口的位置 ②进水口的高程：有压式进水口应低于运行中可能出现的最低水位 ③进水口的轮廓尺寸

6. 进水口的主要设备：①拦污设备②闸门及启闭设备③通气孔及充气阀。

7. 引水渠道（引水建筑物）的基本要求：①足够的输水能力 ②水质符合要求 ③运行安全可靠 ④结构经济合理，便于施工运行。

8. 渠道的水力计算分为：恒定流计算和非恒定流计算。

9. 隧洞（引水建筑物）的优点：①可以采用较短路线，避开沿线不利的地形，地质条件②有压隧洞能适应水库水位的大幅度升降及水电站引用流量的变化③不受冰冻影响，沿线无水质污染④运行安全可靠。缺点：对地质条件施工技术及机械化的要求较高，单价较贵，工期较长。

10. 隧洞的线路选择：①地质条件②地形条件③施工条件

11. 隧洞的断面形式：圆形，方圆形，马蹄形，高拱形。

隧洞分：引水，尾水隧洞

12. 压力前池（平建筑物）的作用：①加宽和加深渠道以满足压力管道进水口的布置要求②向压力管道均匀分配流量并加以控制③清除水中的污物，泥沙和浮冰④宣泄多余水量。

13. 压力前池的组成有：①池身及扩散段 ②压力水管的进水口③泄水建筑物④排污，排沙，排冰设备。

14. 压力管道的分类（按材料）：①钢管②钢筋混凝土管③钢衬钢筋混凝土管。

15. 压力管道的布置原则：①选择短而直的线路②选择良好的地质条件③尽量减少管道的起伏波折，避免出现反坡，以利管道排空④避开可能发生山崩或滑坡地区⑤明钢管的首部应设置事故闸门。

16. 压力管道的水力计算有：水头损失计算和水锤计算。

17. 压力管道的供水方式：单元供水，集中供水，分组供水。

引进方式：正向，纵向，斜向

18. 压力管道的特点：①坡度陡②承受最大水头且水锤动水压力③靠近厂房

19. 压力钢管按其结构分为：无缝钢管，焊接管，箍管。

20. 明钢管的铺设方式：连续式和分段式。

21. 支墩分为：滑动式，滚动式，摆动式。镇墩的形式分为：封闭式和开敞式。

22. 明钢管上的闸阀及闸门和附件，闸门类型有：闸阀，蝴蝶阀，球阀。附件有：伸缩节，通气阀，人孔，排水及观测设备。

23. 混凝土坝体压力管按布置方式分为：坝内埋管，坝上游面管道，坝下游面管道。坝内埋管布置方式有：斜式，平式，竖井式。

24. 作用在明钢管上的断面有：跨中断面，支承环附近的断面，支撑环断面。跨中断面的力有：切向（环向）应力，径向应力，轴向应力。

25. 外压稳定的校核方法有：①设置加劲环②加大管壁厚度

26. 常用岔管的形式有：贴边岔管，三梁岔管，月牙肋岔管，球形岔管，无梁岔管。

27. 地下埋管的布置形式：竖井，斜井，平洞。

28. 地下埋管的施工工序：开挖，钢衬安装，混凝土回填，灌浆。地下埋管的灌浆方式有：回填灌浆，接缝灌浆，固结灌浆。

29. 简述地下埋管的改进途径和措施：（一）改进途径：①研制和采用高强度钢材②改进设计理论③改进结构形式和工程措施（二）采取的措施：①采用高强度的钢材②采用双面钢管作为钢衬③采用箍管，采用柔性钢衬④采用预应力混凝土钢衬⑤完全取消衬砌。

30. 地下埋管的优点和缺点：优点：①布置灵活方便，并且缩短了管道长度；②利用围岩承担内水压力，减少钢衬壁厚。③运行安全。缺点：①结构比较复杂，施工安装工序较多，工艺要求较高，地下施工条件差，增加了造价；②工程质量不容易保证，影响工期；③容易造成外压失稳。

31. 压力管道：丛水库或引水道末端的压力前池或者调压室，将水在有压的状态下引入水轮机的输水管。

32. 地下埋管：埋藏于地层岩石之中的钢管，可以是斜的，垂直的隧洞式压力管道。

33. 压力前池：位于动力渠道末端，是把无压流变为压力管道的有压流的连接建筑物。

34. 伸缩节：分段敷设的明钢管上必设的管道附件，其功能是在温度升高或降低时，钢管可以沿着轴线方向自由伸缩，从而消除或减小温度应力。

35. 水锤：压力管道中随着流速的变化产生附加水头的现象。

36. 直接水锤：阀门关闭时间Ts 等于或小于一个相长，由水库处异号反射回的水锤波尚未到达阀门断面，阀门已经关完。

37. 间接水锤：当阀门处的水锤未关完，水库异号反射回来的降压波已经到达阀门处，对该处的升压波祈祷抵消作用，使阀门处的水锤升压值小于直接水锤值。

38. 波涌现象：丢弃负荷时，水轮机引用流量突然减小，渠道水位由下游向上游依次逐渐升高，这种水位升高的现象是从渠末传到渠首的。

39. 间接水锤：第一相水锤，极限水锤。水锤计算方法有：解析法和图解法。

40. 最大内水压强：1上游最高水位时电站丢弃负荷。2计算水头时电站丢弃负荷。

41. 减小水锤：①减小压力管长度②减小压力管道中的流速③采用合理的调节规律④减小压力管道流速的变化梯度：设置减压阀，设置水阻器。

42. 调节保证计算的内容与目的：内容①丢弃负荷时，机组转速最大升高值，压力管道及蜗壳内最大水锤压强值，尾水管真空度校核；②增加负荷时，机组转速最大降低值，压力管道及蜗壳内最大压力降低值。 目的：通过调节保证的计算和分析，正确合理地解决导叶启闭的时间，最后选择合适的导叶启闭时间和方式，使水锤压力和机组转速的上升值在应许的范围内。

43. 调压室的功能：①反射水锤波②缩短压力管的长度③改善机组在负荷变化时运行条件及系统供电质量。

44. 调压室的基本要求：①位置尽量靠近厂房②比较充分地反射压力管道传来的水锤波③调压室的工作必须稳定④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。

45. 调压室水位波动的计算方法：解析法，列表法，图解法，电算法。

46. 调压室的三大方程：水流连续性方程，水流动力方程，等出力方程。

47. 调压室的布置形式有：上游调压室，下游调压室，上下游双调压室系统，上游双调压室系统。

48. 调压室的基本类型：①简单式调压室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

49. 调压室设计要求：①能充分反射水锤波，使传道引水道中的水锤值控制在合理范围内②要求调压室波动稳定，并且要求波动能迅速衰减③调压室尽量靠近厂房，缩短压力管道长度，降低水锤值及压力管道造价④波动幅度较小，频率低，减小调压室高度，并且有利于机组稳定运行⑤在正常运行时，水流经过调压室与引水道连接处的水头损失尽量小⑥工程安全可靠，施工简便，造价经济。

50. 影响波动的主要因素：①水电站水头影响②引水系统中糙率的影响③调压室位置影响④调压室底部流速水头的影响⑤水轮机效率影响⑥电力系统影响

51. 调压室的水力计算内容：①波动稳定计算，引水道选择最小糙率，压力管道选择最大糙率②最高涌波水位计算，压力引水道选糙率最小值③最低涌波水位，压力引水道糙率最小值。

52. 调压室的荷载组合情况：正常运行下情况，施工情况，检修情况。

第三篇 水电站厂房

1. 水电站厂房的基本类型：①坝后式（挑越式，溢流式，坝内式）②河床式③引水式

2. 水电站厂房的组成：①厂房机电设备②厂房建筑物③厂房内部设置

3. 厂区枢纽布置中所组成的综合体包括：主厂房，副厂房，引水道，尾水道，主变压器场，高压开关站，交通道路及行政生活区。

第四篇 计算题

1. 基本资料：某电站简单压力管道，设计水头160m ，管道中最大流速为4m/s,管道长为600m, 水锤波速1200m/s，阀门全部开启。试计算：（1）当阀门在1s 中全部关闭，求最大水锤压力；（2）当阀门在8s 中按直线规律全部关闭，求最大水锤压力值。

解：（1）相长Tr=2L/a=2*600/1200=1s

Ts=1s=tr,发生直接水锤，△H=a/g△v=(1200/9.8)*4=489.8m

(2)Ts=8>trtr,发生间接水锤

水管特性常数ρ=（aVmax ）/(2gH0)=(1200*4)/(2*9.8*160)=1.53

ρτ0=1.53*1=1.53>1.判断为极限水锤

管道特性系数σ=（LVmax ）/(gH0Ts )=(600*4)/(9.8*160*8)=0.191 最大水锤压力相对值为ζm=2σ/（2-σ）=2*0.191/（2-0.191）=0.211