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1.水电站有哪些基本类型？（1）答：根据水能开发方式的不同，水电站有不同的类型：（1）坝式水电站：采用坝式开发修建的水电站称为坝式水电站。坝式水电站按大坝和水电站厂房相对位置的不同又可分为河床式、闸墩式、坝后式、坝内式、溢流式等，在实际工程中，较常采用的坝式水电站是河床式水电站和坝后式水电站。（2）引水式水电站：在河道上游坡度较陡的河段上，不宜修建较高的拦河坝，用坡度比河道坡度缓的渠道集中水头，此外，当遇有大河湾时，可通过渠道或隧洞将河湾截直获得水头，所修建的水电站称为引水式水电站。引水式水电站据引水建筑物的不同又可分为无压引水式水电站和有压引水式水电站两种类型。（3）混合式水电站：混合式水电站常建造在上游具有优良库址，适宜建库，而紧接水库以下河道坡度突然变陡，或有大河湾的河段上，水电站的水头一部分由坝集中，一部分由引水建筑物集中，因而具有坝式水电站和引水式水电站两个方面的特点。（4）潮汐水电站：潮汐水电站是利用大海涨潮和退潮时所形成的水头进行发电的。（5）抽水蓄能电站：抽水蓄能电站是装设具有抽水和发电两种功能的机组，利用电力低谷负荷期间的剩余电能向上水库抽水储蓄水能，然后在系统高峰负荷期间从上水库放水发电的水电站。2.反击式水轮机的主要过流部件各有何作用？（2）答：工作部件转轮是水轮机的核心部件，作用是将水能转变为旋转机械能。导水部件导叶的主要作用是根据机组负荷变化来调节进入水轮机转轮的流量，以达到改变水轮机输出功率与外界负荷平衡之目的，并引导水流按必须的方向进入转轮，形成一定的速度矩。水轮机的引水部件又称为引水室，其功用是将水流均匀平顺轴对称地引向水轮机的导水机构，进入转轮。泄水部件尾水管的作用为：①将通过水轮机的水流泄向下游；②转轮装置在下游水位之上时，能利用转轮出口与下游水位之间的势能H2；③回收利用转轮出口的大部分动能（）。3.为什么高水头小流量电站一般采用金属蜗壳，低水头大流量电站采用混凝土蜗壳？（2）答：金属蜗壳：由铸铁、铸钢或钢板焊成，材料强度大，但造价高，故适用于较高水头（H40m）小流量的水电站和小型卧式机组。混凝土蜗壳一般适用于水头在40m以下大流量的水电站，因水头较大时，只用混凝土材料不满足强度要求，需要在混凝土中加设大量钢筋和金属衬板，则造价高，不经济。4.当水头H，流量Q不同时，为什么反击式水轮机转轮的外型不相同？（2）答：混流式水轮机转轮为适应不同水头和流量的要求，其形状不同，以D1表示转轮进水口边最大直径，D2表示出口边最大直径，进口边高度用b0表示。高水头，流速大，流量较小，所需进水和出水断面均较小，故，所需用转轮的b0、D2均较小；低水头，流量大，所需进水和出水断面较大，则所用转轮的b0、D2均较大。5、汽蚀有哪些危害？（2）答：汽蚀对水轮机的运行主要有下列危害：（1）降低水轮机效率，减小出力。（2）破坏水轮机的过流部件，影响机组寿命。（3）产生强烈的在噪音和震动，恶化工作环境，从而影响水轮机的安全稳定运行。（4）缩短检修时间，增加运行成本。6、防止和减轻汽蚀的措施一般有哪些？（2）答：为防止和减轻汽蚀对水轮机的危害，需从多方面采取措施：（1）水轮机设计制造方面：合理设计叶片形状、数目使叶片具有平滑流线；尽可能使叶片背面压力分布均匀，减小低压区；提高加工工艺水平，减小叶片表面粗糙度；采用耐汽蚀相对较好的材料。（2）工程措施方面：合理确定水轮机安装高度；使转轮出口处压力高于汽化压力；多沙河上设除沙措施；防止粗粒径泥沙进入水轮机。（3）运行方面：避免在易于产生汽蚀的工况下运行；出现真空低压区时补气增压；及时对产生汽蚀破坏的部件进行维护。7、各类水轮机的安装高程如何确定？（2）答：（1）反击时水轮机安装高程的确定：立轴混流式水轮机：Zs=Za+Hs+b0/2立轴混流式水轮机：Zs=Za+Hs+XD1卧轴混流式和灌流式水轮机：Zs=Za+Hs-D1/2（2）冲击式水轮机：Zs=Zamax+hp8、单位参数的物理意义是什么？（2）答：当水轮机转轮直径D1=1m时、水头H=1m时，水轮机的转速、流量、出力分别称为单位转速、单位流量和单位出力，统称单位参数。9、进水建筑物各类进水口的布置特点和使用条件？（3）答：水电站的进水口分为有压进水口和开敞式进水口两大类。有压进水口大主要特征是，进水口位于水库死水位以下一定深度，在一定的水压之下工作，以引进深层水为主，适用于从水位变化幅度较大的水库中取水。它可以单独布置，也可以和挡水建筑物结合在一起，进水口后接有压隧洞或管道。有压引水式水电站、坝后式水电站的进水口大都属于这种类型。开敞式进水口的主要特征是，进水口的水流具有自由水面，处于无压状态，进水口以引进表层水为主，适用于从天然河道或水位变化不大的水库中取水。进水口后一般接无压引水建筑物。开敞式进水口一般用于无压引水式水电站。10.有压进水口的型式及适用条件（3）答：有压进水口的主要类型可分为隧洞式、压力墙式、塔式和坝式四种。（1）隧洞式进水口：隧洞式进水口的特征是闸门安装在从岩体里面开挖出来的竖井中。当隧洞进口地质条件较好，扩大断面的开挖闸门竖井均不会引起塌方时适宜采用此种进水口。但当地质条件不好或地形过于平缓时，不宜采用此种型式进水口。（2）压力墙式进水口：如隧洞进口地质条件较差，不宜扩大断面和开挖竖井，或因地形条件不宜采用隧洞式进水口时，可将进水口段和闸门段布置在山体之外，形成一个紧靠山岩的单独墙式建筑物，称为压力墙式进水口。（3）塔式进水口：当水库岸边地质条件差或地形平缓，不宜在岸坡上修建进水口时，可采用塔式进水口。这时，进水口的进水段、闸门段及上部框架组成一个塔式结构，孤立于水库之中，通过工作桥与岸边相连。当地材料坝的坝下涵管也采用塔式进水口。塔式进水口的结构较为复杂，施工也比较困难，在地震剧烈区不宜采用。（4）坝式进水口：坝式进水口的特点是将进水口布置在混凝土坝的迎水面上，使进水口与坝身合成一体，其后接压力管道。当采用坝后式或坝内式厂房时，压力水管埋设在坝体内，只有采用坝式进水口。11.如何确定有压进水口的位置高程及轮廓尺寸？（3）答：有压进水口位置的选择应当从水库地形、地质条件、水位变幅、引水路线、进水口型式以及其他进水口位置等方面来综合考虑。运行时应能保证流向进水口的水流平顺、对称、水头损失小、不产生回流和漩涡、不产生淤积和聚集漂浮物等现象。同时在其他进水口通过水量或泄洪时不影响该进水口的进水量。引水隧洞的进水口应与隧洞路线的选择协调一致，布置在地形地质及水流条件均合适的地点。有压进水口应低于运行中可能出现的最低水位，并有一定的淹没深度。有压进水口的底部应高于水库的设计淤积高程1.0m以上。有压进水口沿水流方向可分为进口段、闸门段、渐变段三部分。这三部分的尺寸及形状，主要与拦污栅断面、闸门尺寸和引水道断面有关。进水口的轮廓就是使这三个断面能平顺的连接起来。在保证引进发电所需流量的前提下，尽可能使水流平顺的进入引水道，使水头损失小、避免因水流脱壁而产生负压，降低工程造价和设备费用。12.沉沙池的基本原理是什么？有哪些排沙方式？（3）答：沉沙池的基本原理是，加大过水断面，减小水流的流速及其挟沙能力，使有害泥沙沉淀在沉沙池内，而将清水引入引水道。沉沙池中所沉淀泥沙的排沙方式可分为人工清沙、机械排沙和水力冲沙三种。水力冲沙又可分为连续冲沙和定期冲沙。13.动力渠道按其水力特性可分为哪些类型？各有何特点？分别适用于何种情况？（3）答：水电站的无压引水渠道又称为动力渠道。根据其水力特性，可分为自动调节渠道和非自动调节渠道两种类型。（1）自动调节渠道：自动调节渠道主要特点是渠顶高程沿渠道全长不变，而且高出渠内可能的最高水位；渠底按一定坡度逐渐降低，断面也逐渐加大；在渠末压力前池处不设泄水建筑物。自动调节渠道无溢流水量损失。当电站引用流量发生变化时，不必运用渠首闸门的开度来控制流量。在引用流量较小时，渠末能保持较高的水位，因而可获得较高的水头。由于渠道顶部高程沿渠线相等，故工程量较大。只有在渠线较短，地面纵坡较小，进口水位变化不大，而且下游没有其他部门用水要求的情况下，采用此种类型的渠道才可能是经济合理的。（2）非自动调节渠道：非自动调节渠道主要特点是渠顶沿渠道长度有一定的坡度，其坡度一般与渠底坡度相同。在渠末压力前池处（或压力前池附近）设有泄水建筑物，一般为溢流堰或虹吸式溢水道，用来控制渠内水位的升高和渲泄水量。非自动调节渠道有弃水损失，引用流量较小时渠末水位较自动调节渠道的水位低，但渠道工程量较小。对于渠道线路较长、地面纵坡较大的电站或电站停止运行后仍需向下游供水时，广泛采用此种类型的渠道。14.引水渠道路线选择原则？（3）答：渠道选线在满足集中落差前提下做到：（1）渠线应尽量短而直，以减少水头损失、降低造价。（2）渠线尽可能高，以获得较大的落差，还能照顾到农田灌溉。（3）渠线应选择在地质较好的地段，尽量避免与现有建筑物干扰。15.水电站压力前池的作用（3）答：（1）分配水量。将引水渠道中的流量均匀的分配给各压力水管，并设置闸门控制进入压力水管的流量；（2）保证水质。再次拦截和清除水中的污物、泥沙和浮冰等，防止其进入压力水管；（3）限制水位升高，保证下游用水，渲泄多余水量。（4）稳定水头，提高机组运行稳定性。压力前池有一定容积，当机组负荷变化引起需水量变化时，起一定调节流量和反射水锤波的作用。16.日调节池适用于哪类水电站？设计时要注意哪些因素？（3）答：对于无压引水式电站，如果在引水渠道沿线有比较合适的地形，应尽可能地修建日调节池。日调节池与压力前池之间的渠道的设计流量，应采用电站引用的最大流量，而渠首至日调节池的渠道则可按较小流量设计，当日调节池足够大时，可取电站的最大日平均引用流量。日调节池愈靠近压力前池，其作用愈显著。17.明钢管的墩座有几种类型？各有何作用？（4）答：明钢管的墩座分为镇墩和支墩。镇墩用来固定钢管，使钢管在任何方向均不发生位移和转角，承受压力管道轴向不平衡力；支墩布置的镇墩之间，用来支承钢管，允许钢管沿支承面作轴向位移。18.压力水管的布置形式及其适用条件？（4）答：压力水管向水轮机供水的方式可分为三种：1)单元供水：一根压力水管只向一台机组供水，即单管单机供水。这种供水方式结构简单，水流顺畅，水头损失小，运行灵活可靠，其中一根水管或一台机组发生故障需要检修时不影响其他机组运行，但当管道较长时，工程量大，造价较高。适用于水头不高、流量较大、管长较短的情况。2）联合供水：由一根总管在末端分岔后向电站所有机组供水，即单管多机供水。这种供水方式的显著优点是可以节省管材，降低造价。其缺点是运行的灵活性、可靠性较单独供水方式差，当总管发生故障或检修时，将使电站全部机组停止运行，由于增加了分岔管、弯管等构件，结构上较复杂，且水头损失也较大。多在高水头、小流量机组台数不很多的水电站中采用。3）分组供水：每根主管在末端分岔后向两台或两台以上机组供水，即多管多机供水。这种供水方式的优缺点同联合供水方式相似，只是当一根主管发生故障或检修时，不致造成电站所有机组停止运行。一般适用于管道较长、机组台数较多、需限制管径过大的电站。压力水管的轴线与厂房的相对方向可以采用正向、侧向或斜向的布置。正向布置的优点是管线较短，水头损失也较小：缺点是当水管失事破裂时，水流直泄而下，危及厂房安全。这种方式一般适用于水头较低水管较短的水电站。侧向或斜向布置时，当水管破裂后，泄流可从排水渠排走，不致直冲厂房，但管材用量增加，水头损失也较大。19.露天（明）钢管有哪些敷设形式？比较它们的优点及适用条件。（4）答：明钢管的敷设方式有以下两种：1）分段式。在相邻两镇墩之间设置伸缩接头，当温度变化时，管段可沿管轴线方向移动，因而消除了管壁中的温度应力。明钢管大都采用此种敷设方式。2）连续式。两镇墩间的管身连续敷设，中间不设伸缩节。由于钢管两端固定，不能移动，温度变化时，管身将产生很大的轴向温度应力。为减小管身的温度应力，在管身的适当位置设置一些可自由转动的转角接头。这种方式在一定条件下可能是经济合理的。但我国很少采用