水电站建筑物考试大纲2011秋-答案.doc

水电站建筑物考点 一、考试内容 第一章 绪论 1.中国最大、最早的水电站的相关知识点。 我国大陆地区第一座水电站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。实际上我国台湾省在日本统治时期，1905年建成了龟山水电站，装机600KW。 三峡水电站。坝后式厂房26台，右岸地下厂房6台，单机70万kw；另厂内自用电装机2台，单机5万kw。故三峡电站总装机2250万kw。 2.水力发电的原理、特点；河川水能资源的开发方式。 水力发电的原理：在天然河流上修建水工建筑物，集中水头差，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。 水能资源开发方式：坝式、引水式、混合式 第二章 进水口及引水道建筑物 1.有压进水口的高程位置；渠道的类型。 进水口顶部高程：死水位以下，且有一定的埋深： 进水口底部高程：通常在水库设计淤沙高程以上0.5--1.0m。 渠道的类型: 自动调节渠道; 非自动调节渠道 2.沉沙池的位置；压力前池的位置和作用。 前室末端底板高程底于进水室0.5－1m以形成拦沙槛。 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。 第三章 压力管道总论及明钢管 1表征压力管道规模的特征值。 压力管道规模及技术难度的重要参数值：管道内径D（m）和水压H（m）及其乘积HD值 压力管道按布置的分类：明管；地下埋管；混凝土坝身埋管。 供水方式适用条件 明钢管引近厂房的方式及适用条件（能够结合实例绘制布置图）；1、正向引近：钢管轴线与厂房纵轴线垂直。优点：水流平顺、水头损失小，开挖量小、交通方便。缺点：钢管发生事故时直接危机厂房及工作人员安全。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。优点：避免水流直冲厂房，减轻钢管破裂时对厂房及工作人员的威胁。缺点：水头损失大，厂房开挖量增加。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。优缺点介于正向及纵向引近之间。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。P77 镇墩、支墩镇墩支墩 管壁直径及厚度的确定方法的综合知识，包括计算公式及相关知识； 管壁直径: 1、动能经济比较法：拟定几个直径，进行动能经济计算，比较确定最优经济直径。 2直接经验法： 　 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。 3.经济流速法 Ve－压力管道的经济流速(m/s) ，地下埋管和明管为4~6m/s；钢筋砼管为2~4m/s；坝内埋管设计水头在30~70m时为3~6m/s ，70~100m时为5~7m/s；不衬砌隧洞一般2.5m/s 钢管管壁厚度估算 1、根据规范要求，焊缝系数φ一般取0.9(单面对接焊或有垫板)~0.95(双面对接焊)。2、计算时水的容重取10kN/m3。3、H－内水压力（静水＋动水），m。初步估算时动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% 明钢管外压稳定的验算公式、失稳原因及解决措施。 临界压力Pcr为： 为了安全起见，引入安全系数K，要求：　　　Pcr≥KP。 取K=2.0，P=0.1MPa。钢材的弹性模量E=2×105MPa(A3碳素钢Q235), 略去μ2，则得到光滑钢管段不失稳的条件为： ①增加管壁厚度②减小管道内径D③提高钢材强度④设加劲环 失稳原因：(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。 第四章 地下埋管 地下埋管的