水电站试题及答案库完整版

西北农林科技大学水利与建筑工程学院

《水电站》课程考试试题库

主要内容

第1部分 名词解释………01 第2部分 填空题…………06 第3部分 判断是非题……12 第4部分 选择题…………20 第5部分 回答题…………26 第6部分 计算题…………51 第7部分 读图题…………67 第8部分 模拟试题………81

《水电站》课程考试试题库

第一部分 名词解释

录入：余坤、陈宇鹏、张记真、李云清、罗真行、齐波波 校核：李凯

1.坝式开发 （1）

答：在河流峡谷处拦河筑坝，坝前壅水，形成水库，在坝址处形成集中落差，这种开发方式称为坝式开发。 2.引水式开发（1）

答：在河流坡降较陡的河段，通过人工建造的引水道（渠道，隧洞，管道等）引水到河段下游，集中落差，这种开发方式称为引水式开发。 3.混合式开发（1）

答：在一个河段上，同时采用筑坝和有压引水道共同集中落差的开发方式称为混合式开发。 4.抽水蓄能电站（1）

答：抽水蓄能电站是一种存储系统中多余电能，在电力系统起调峰作用的电站。包括抽水蓄能和放水发电两个过程：系统负荷低时，将下库的水抽到上库（电动机+水泵）；系统负荷高时，将上库的水放出发电（水轮机+发电机）。 5.潮汐水电站（1）

答：利用潮汐能发电的水电站称为潮汐水电站。 6.梯级开发（1）

答：在一条河流上，自上而下，建造一个接一个水利枢纽，成为一系列水利枢纽，这种开发方式称为河流的梯级开发。 7.平水建筑物（1） 答：用以平稳由于水电站负荷变化在引水或尾水系统中引起的流量及压力变化，保证水电站调节稳定的建筑物。 8.引水建筑物（1）

答：用以集中水头，输送流量到水轮发电机组或将发电后的水排往下游河道的建筑物。 9.进水建筑物（1）

答：用以从河道或水库按发电要求引进发电流量的引水道首部建筑物。 10.HL240—LJ—250（2）

答：表示混流式水轮机，转轮型号240，立轴，金属蜗壳，转轮标称直径为250cm。 11.2QJ30—W—

150（2） 2?10答：表示一根主轴上有两个转轮的切击式水轮机，转轮型号为30，卧轴，转轮标称直径为150cm，每个转轮上有2个喷嘴，射流直径为10cm 。 12.反击式水轮机（2）

答：将水流的位能，压能和动能转换成机械能的水轮机称为反击式水轮机。 13.冲击式水轮机（2）

答：将水流的动能转换成机械能的水轮机称为冲击式水轮机。 14.尾水管高度（2）

答：自水轮机导水机构下环顶面至尾水管底板平面之间的垂直距离 。 15.比转速（2） 答：ns=nNH54，表示当工作水头H=1m、发出功率N=1kw时，水轮机所具有的转速n称为

水轮机的比转速。 16.单位流量（2）

答：Q=Q1'D12H，当水轮机的转轮直径D1=1m、水头H=1m时，水轮机的流量称为单位流量。

17.单位转速（2） 答：n=n1'

H，当水轮机的转轮直径D1=1m、水头H=1m时，水轮机的转速称为单位转D1速。

18.水轮机最优工况（2）

答：水轮机运行效率η最高的工况，称为水轮机的最优工况。对反击式水轮机，同时满足水轮机进口无撞击、出口无漩涡，即为最优工况。 19.水轮机的吸出高度（2）

答：水轮机的吸出高度Hs是转轮叶片压力最低点到下游水面的垂直距离，随工况而改变。 20.水轮机出力（2）

答：指水轮机主轴输出功率，以N表示，单位KW，N=9.81QHη。

1

21.设计水头（2）

水轮机发出额定功率的最小净水头。 22.水电站压力管道（4）

答：是指从水库或水电站平水建筑物（压力前池，调压室）向水轮机输送水量并承受内水压力的输水建筑物。

23.压力管道临界外压力（4）

答：钢管承受外压时维持稳定的最高理论压力值称为抗外压稳定临界压力。 24.非自动调节渠（3）

答：当水电站引用流量发生变化时，由渠道末端的泄水建筑物（溢流堰）控制渠内水位变化和宣泄水量，并运用渠首闸门控制流量的渠道称为非自动调节渠道。其特点是渠道断面沿程不变，渠顶和渠底线平行。 25、自动调节渠道（3）

答：当水电站引用流量发生变化时，可由渠道自身调节渠道内水深和水面比降，不必运用渠首闸门控制流量的渠道成为自动调节渠道。其特点是渠道断面沿程增大，渠顶和渠底线不平行，渠尾前池中不设溢流建筑物。 26、压力前池（3）

答：压力前池又称前池，是无压引水式水电站的引水道上的连接建筑物，是无压引水建筑物与压力管道之间的平水建筑物，它设置在引水渠道或无压输水隧洞的末端。它既是平水建筑物，也是有压引水建筑物。 27、单元供水（4）

答：指每台机组均有一根压力管道的供水方式，即单管单机供水。 28、联合供水（4）

答：指一根主压力管道向电站全部机组供水的供水方式，即单管多机供水。 29、托马稳定断面(6)

答：保证调压室波动稳定衰减的最小临界断面。 30、稳定工况（5）

答：水电站机组在稳定运行情况下，机组的出力与电力系统负荷保持平衡，称为稳定工况。 31、水电站不稳定工况（5）

答：水电站在实际运行过程中，由于某些原因造成机组或电站突然丢弃负荷，破坏了机组出力与电力系统负荷的平衡，迫使水电站自动调速器迅速改变水轮机的引用流量，引起机组转速发生改变，引水系统中产生非恒定流现象，称为水电站的不稳定工况。 32、调节保证计算（5）

答：选择调速器合理的调节时间和调节规律，计算有压引水系统中的最大水锤压力、最小水锤压力和机组转速变化，保证压力和转速变化不超过规定的允许值。 33、调压室（6）

答：指在较长的压力引水（尾水）道与压力管道之间修建的，用以降低压力管道的水锤压力和改善机组运行条件的水电站建筑物。调压室的断面面积比压力引水（尾水）道大，且具有自由水面（除压气式调压室外），属于水电站的平水建筑物。有调压井和调压塔两种方式。 34、直接水锤（5）

答：当水轮机阀门（或导叶）开度的调节时间Ts<2L/a时，由水库端反射回来的第一个降压波尚未到达压力管道末端阀门或刚到达时，阀门已经关闭完毕，阀门处的水锤压力只受开度变化直接引起的水锤波的影响，这种水锤称为直接水锤。 35、间接水锤（5）

答：当水轮机阀门（或导叶）开度的调节时间Ts>2L/a时，由水库端反射回来的第一个降压

2

波尚未完全关闭时已到达压力管道末端阀门处，该处水锤压力是由水锤波F和f叠加的结果，这种水锤称为间接水锤。 36、第末项水锤（5）

答:指最大水锤压力值出现在第n相末,其特点是最大水锤压力值接近于极限值,也称为极限水锤。

37..第一相水锤（5）

答：是指最大水锤压力值出现在第一相末的水锤。 38.水电站（1） 答：为了实现水能到电能的连续转换而修建的水工建筑物和所安装的水轮发电设备及其附属设备的总体，称为水电站。 39.溢流式厂房

答：厂房布置在溢流坝段后，泄洪水流通过厂房顶下泄，这样的厂房称为溢流式厂房。 40.坝内式厂房（1）

答：主机房布置在坝体空腔内的厂房称为坝内式厂房。 41.主厂房（7） 答：水电站主厂房是指由主厂房构架及其下的厂房块体结构所形成的建筑物，并作用是布置主要动力设备和检修场所。 42.副厂房（7） 答：副厂房是指为了布置各种电能生产的辅助设备及电站生产人员工作、生活用房而在主厂房邻近所建筑的房屋。 43.水流系统（7）

答：水电站的水流系统是指水轮机及其出口设备，包括钢管，主阀，蜗壳，水轮机，尾水管，尾水闸门等。 44.电流系统（7） 答：电流系统即所谓电气一次回路系统，包括发电机，发电机引出线，发电机电压配电设备，主变压器，高压开关站及各种电缆，母线等。 45.机械控制设备系统（7）

答：是指操作、控制厂房内水力机械的一系列设备系统，包括水轮机的调速设备（如接力器及操作柜），事故阀门的控制设备，以及主阀，减压阀，进水口拦污栅和各种闸门的操作控制设备等。

46..电气控制设备系统（7）

答：是指操作、控制水电站运行的电气二次回路设备系统，包括机旁盘，励磁设备，中央控制室的各种电气设备，各种控制，监测及操作设备等。 47.水电站厂房（7）

答：水电站厂房是水能转变为电能的生产场所，也是运行人员进行生产和活动的场所。 48.卧式机组厂房（7）

答：水轮发电机组主轴呈水平向布置且安装在同一高程地板上的厂房称为卧式机组厂房。 49.立式机组厂房（7）

答：水轮发电机组主轴呈垂直向布置的厂房称为立式机组厂房 50.工作闸门（3）

答：也称事故闸门，其作用是当引水道或机组发生事故时紧急关闭闸门，截断水流，防止事故扩大。

51.检修闸门（3）

答：设在事故闸门上游侧，其作用是检修工作闸门及其门槽时用以堵水。

3

52.动力渠道（3）

答：水电站的引水渠道称为动力渠道。 53.水击（5）

答：水轮机引用流量在某种特殊情况下，发生突然改变，随着压力管道末端阀门或导水叶的突然关闭（或突然开启），伴随着压力管道内水流流速的突然改变而产生压强升高（或降低）的现象称为水锤现象。 54.气蚀（2）

答：水在通过水轮机流道时，由于各处的速度和压力不同，在低压区会产生水的汽化，出现气泡。当含气泡的水流到高压区时，气泡又会溃灭。汽泡在溃灭过程中，由于汽泡中心压力发生周期性变化，使周围的水流质点发生巨大的反复冲击，对水轮机过流金属表面产生破坏的现象，称水轮机的汽蚀。 55.暂态不平衡率（5）

答：转速变化率（机组暂态不平衡率）是衡量负荷变化时，调节系统调节过程中机组转速变化程度的参数，是转速变化值与额定转速的比值。即 β=(n-n0)/n0 56.瞬变过程（5）

答：由于电能通常不能以其本身的方式大量储存，所以电能的生产、分配和消费必须在同一时间内进行，即从发电到用电形成一个均衡的系统。一旦系统的均衡性被破坏，从而引起物理量的急剧变化（瞬变现象），通过系统调整，系统再达到新的均衡状态。整个系统调整达到新均衡状态的过程叫过渡过程。

57.大波动和小波动（6）

答：大波动是由大的负荷变化引起，如机组由空转增加到某一负荷，或机组由满负荷降低到较小负荷。

小波动是由小的负荷变化引起。如机组负荷发生微小变化，自动调速机构调节流量，引起调压室水位的波动。 58.装机容量（1）

答：装机容量是水电站内全部机组额定出力的总和。台数×单机容量 59.保证出力（1）

答：水电站相当于设计保证率的枯水时段发电的平均出力。 60.经济管径与经济流速（4）

答：使系统年费用（或总费用）为最小的管道直径称为压力水管的经济直径。经济管径对应的管道中流速叫经济流速。 61.气锤现象（4）

答：称气浪，是压力水道中剧烈波动的压缩气体由进水口通道冲出而发出的喷水现象，喷出的水柱高达10多米，破坏力极大，影响电站的运行。 62.飞逸工况与限制工况（2）

答：外负荷突然丢失，调速机构失灵、导水机构不能及时关闭，输入的水能除少数消耗于机械损失外，其他用于机组转速升高，达到的最大转速叫（飞逸工况）飞逸转速。机组在飞逸状态下运行的工况叫飞逸工况。

限制工况是允许机组运行的临界工况。一般在限制工况以右运行时，会出现在流量增大的情况下机组出力会减小，调速系统失灵的现象。 63. 飞逸转速与制动转速（2）

答：外负荷突然丢失，调速机构失灵、导水机构不能及时关闭，输入的水能除少数消耗于机

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械损失外，其他用于机组转速升高，达到的最大转速叫（飞逸工况）飞逸转速。

由于水力发电机组长时间低速运行，会导致轴承油膜破坏，损坏推力轴承。所以，必须在转速低于一定值时用机械或电气的方法强制使机组快速停下来。这一临界转速叫制动转速一般等于30%额定转速。 64. 水流加速时间Tw（6）

答：在水头H的作用下，当不计水头损失时，管道内流速从0增加到V所需的时间。 65. 水电站年运行费（1）

答：运行过程中每年必须付出的各种费用的总和。含建筑物设备的折旧费、大修费和经常性支出的管理费和工资等。 66.多年平均发电量E（1）

答：水电站各年发电量的平均值。 67. 水电站装机利用小时数T（1）

答：T=E/N,相当于全部装机满载运行时多年平均工作小时数。

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第二部分 填 空 题

录入：张超、鲁桂勇、王昊、周子杰、杨启龙 校核：李凯

1.水电站产生电能的过程是有能水流通过水轮机，将 又带动水轮发电机转动，再将

转变为

转变 ，水轮机

。（1）

答：水能、旋转机械能、旋转机械能、电能

2.就集中落差形成水头的措施而言，水能资源的开发方式可分为 、 和三种基本方式，此外，还有开发利用海洋潮汐水能的 。（1）

答：坝式、引水式、混合式、潮汐开发方式 3.坝式水电站常包括 和 两种开发方式。（1）

答：河床式水电站、坝后式水电站

4.引水式水电站据引水建筑物的不同又分为 答：无压引水式水电站、有压引水式水电站 5.水电站枢纽的组成建筑物有： 、 和进水建筑物、 、

和 两种类型。（1）

、厂房枢纽建筑物六种。（1）

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答：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、平水建筑物

6.水轮机是将水能转变为旋转机械能的动力设备。根据水能转换的特征，可将水轮机分为 和 两大类。（2）

答：反击式、冲击式

7.混流式水轮机的转轮直径是指 。（2）

；轴流式水轮机的转轮直径是指

答：转轮叶片进口边的最大直径、转轮叶片轴线相交处的转轮室内径 8.水轮机引水室有 答：开敞式、封闭式

9.封闭式进水室中水流不具有自由水面，常见的形式有： （2）

答：压力槽式、罐式、蜗壳式

10.水轮机工作过程中的能量损失主要包括三部分，即 。（2）

、 和、 和 三种。

与 两大类。（2）

答：水力损失、容积损失、机械损失

11.根据水轮机空化发生的条件和部位，空化可分为： 和

四种主要类型。（2）

、 、 答：翼型空化、间隙空化、局部空化、空腔空化 12.水轮机的吸出高度是指转轮中 答：压力最低点、下游水面 13.水轮机的总效率η包括 、 、 ，其关系是η=ηj·ηv·ηs。（2）

到 的垂直距离。（2）

答：水力效率ηs、容积效率ηv、机械效率ηj。 14.立式水轮机的安装高程是指 （2）

答：导叶高度中心面、水轮机主轴中心线所在水平面高程 15.模型与原型水轮机相似，必须满足 件。（2）

答：几何相似、运动相似、动力相似

16.水轮机选型遵循的原则是：在满足水电站出力要求和水电站工作参数相适应的条件下，应选用

和

的水轮机。（2）

、 和 三个相似条 高程，卧式水轮机的安装高程是指 。答：性能好、尺寸小 17.水轮机的综合特性曲线有 曲线和 曲线两种。（2）

答：主要（或转轮）综合特性、运转（或运行）综合特性 18.水轮机调节是通过水轮机的 答：调速、导叶开度或喷针行程

设备改变 的变化完成的。（2）

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19.水轮机调速系统的组成一般由 答：调速柜、接力器、油压装置 20.延长机组关闭时间可以使 答：水锤压强值、机组转速

、 、 三部分组成。（2）

减小，但 将会增大。（2）

21.根据测速元件不同，调速器可分为 答：机械液压型、电气液压型 22水电站进水口分为 和 与 两大类。（2）

两大类。（3）

答：潜没式进水口（有压进水口）、开敞式进水口（无压进水口） 23. 潜没式进水口有 、 、 和 四种形式。（3）

答：隧洞式、压力墙式、塔式、坝式 24.潜没式进水口沿水流方向可分为 答：进口段、闸门段、渐变段 25.潜没式进水口的主要设备有 、 、 及 。（3）

、 、 三部分。（3）

答：拦污设备、闸门及启闭设备、通气孔、充水阀

26.拦污栅在立面上可布置成_______或_______；平面形状可以是_______也可以是_______。（3）

答：垂直的 、倾斜的；多边形的、平面的。

27.拦污栅清污方式有_______和_______两种。（3） 答：人工清污、机械清污

28.开敞式进水口分为两种：_______和_______。（3） 答：有坝取水、无坝取水

29.开敞式进水口的位置应选择在河道稳定河段的_______岸；进水闸与冲沙闸的相对位置应以_______的原则进行布置。（3） 答：凹；正面排沙，侧面进水

30.水电站的引水渠道可分为_______渠道和_______渠道两种。（3） 答：自动调节、非自动调节

31.引水建筑物的功用是_______和_______。（3）

答：集中河段落差形成水头，输送发电所需的流量。 32.引水建筑物可分为_______和_______两类。（3） 答：无压引水建筑物、有压引水建筑物

33.压力前池组成有_______，_______，_______和排污，排沙排冰建筑物。（3） 答：前室和进水室、 压力墙 、泄水建筑物 34.地下压力管道有_______和_______两种。（4） 答：地下埋管 回填管

35.引水隧洞分为两种_______和_______基本类型。（3） 答：有压隧洞、无压隧洞 36.压力管道的功用是_______。（4） 答：输送水能

37.压力管道按其结构布置形式分为_______，_______；_______；地下压力管道几种类型。（4）

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答：坝内埋管、坝后背管；地面压力管道

38.压力水管向水轮机的供水方式分为_______，_______和_______三种。（4） 答：单元供水、联合供水、分组供水

39.分段式明钢管进行应力计算时，通常应考虑以下四个基本断面，即_______，_______，_______和支承环及其旁管壁断面4-4. （4）

答：支墩跨中断面1-1；支承环附近断面2-2；加劲环及其旁管壁断面3-3 40.压力水管上常用的阀门有_______，_______和_______三种。（4） 答：闸阀、 蝴蝶阀、球阀

41.明钢管的支承结构有_______和_______。（4） 答：镇墩、支墩

42.镇墩可分为_______和_______两种。（4） 答：封闭式、开敞式

43.明钢管根据其再相邻两镇墩之间是否设置________，分为_______和_______两种敷设方式。（4）

答：伸缩节；分段式、连续式

44.钢筋混凝土管分为_______，_______及_______。（4）

答：普通钢筋混凝土管，预应力、自应力钢筋混凝土管，自应力钢丝网水泥管

45.水锤压强沿管线分布的规律是：第末相水锤无论是正水锤或负水锤均为_______分布；第一相水锤正水锤为上_______曲线，负水锤为下_______曲线。（5） 答：直线规律； 凸、 凹

46.水锤波从t=0至t=4L/a完成两个往返传播过程后压力管道内水流恢复到初始状态，t=4L/a称为水锤波的周期，水锤波在管道中传播一个往返的时间t=2L/a称为相，_______相为一个周期。（5） 答：两

47.水锤可分为_______和_______。（5） 答：直接水锤 间接水锤

48.水锤计算常选用比较符合实际的合理的边界条件有_______，_______和管径变化点，_______。（5）

答：阀门端 封闭端 压力水管进口端 分叉点

49.水库端与完全关闭的阀门端对水锤波的反射特性分别为_______和_______。（5） 答：异号等值 同号等值

50.作用在分段式明钢管上的径向力，使管壁产生_______应力。（5） 答：环向拉

51.调压室的基本类型有_______，_______，________，_______差动式调压室和气压式或半气压式调压室六类。（6）

答：简单圆筒式调压室、 阻抗式调压室、 双室式调压室、溢流式调压室

52. 引水道一调压室系统波动衰减的条件之一是调压室的断面面积必须___________临界断面Fk（通常称为托马断面）；其二是引水道和压力管道的水头损失之和必须___________静水头的1/3。（6） 答： 大于，小于

53.水电站厂区是完成发、变、配电的主体，主要由________，____________，___________和对外交通线路四部分组成。（7）

答: 水电站厂房，主要变压器场，高压开关站

54.水电站厂房按功能不同分为___________和___________。安装水轮发电机组的房间称为

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___________，是直接将水能转变为电能的车间，是厂房的主体。（7） 答：主厂房，副厂房，主厂房。

55.水电站厂房的设备组成可划分为五个系统：________，____________，___________,机械控制设备系统和辅助设备系统。（7）

答： 水流系统，电流系统，电气控制设备系统。

56.副厂房按作用可分为三类：___________，____________，____________。（7） 答： 直接生产副厂房，检修实验副厂房，生产管理副厂房。 57.根据工程习惯，主厂房以发电机层楼板面为界分为__________和___________两部分。（7） 答: 上部结构，下部结构。

58. 主厂房长度取决于_________，__________，边机组段附加长度ΔL及___________。（7） 答： 机组台数n，机组间距Lc，安装间长度La。 59.水电站的水轮机层以下常称为__________。（7） 答：下部块体结构

60. 常用的发电机机墩形式有_________，_________ ， ___________ ，____________，矮机墩，钢机墩等。（7）

答： 圆筒式机墩，平行墙式机墩，环形梁式机墩，框架式机墩

61. 检修一台水轮发电机组时，应放在安装间的四大件按照拆吊顺序分别为：__________，__________，___________，___________。（7）

答： 发电机上机架，发电机转子带轴，水轮机顶盖，水轮机转轮带轴

62. 悬式发电机转动部分通过____________将重量传给机墩；半伞式发电机通过____________将重量传给____________。（7） 答; 上机架，下机架，机墩。

63. 发电机的布置方式主要有__________,___________和____________三种。（7） 答; 开敞式，埋没式，半岛式。

64. 发电机的通风方式与发电机的布置形式密切相关，主要有_________,__________和密闭式等四种。（7）

答：开敞式，川流式，半川流式 65.水电站厂房供水系统有 ， ， 及 四种。（7） 答：上游坝前取水，厂内引水钢管取水，下游水泵取水，地下水源取水 66.水电站厂房供水系统供给 , 及 三类用户。（7） 答：生活用水，消防用水，技术用水

67.根据地下厂房在压力引水发电系统中的位置不同，地下水电站可分为 , 和 三种典型布置方式。（7） 答：首部式，尾部式，中部式 68.厂房一期混凝土主要包括 等部位；二期混凝土主要包括 等部位。（7） 答：基础块体结构，尾水管（不包括锥管段），尾水闸墩，尾水平台，混凝土蜗壳外的混凝土，上下游围墙，厂房构架，吊车梁及部分楼层的梁、板、柱；金属蜗壳外围混凝土，尾水管锥管段外围混凝土，机墩，发电机风道墙以及与之相连的部分楼板、梁等。 69.ZZ440---LH---550的含义是 。（2） 答：轴流转桨式水轮机，比转速440，立轴混凝土蜗壳，转轮直径550cm 70.抽水蓄能水电站的作用是 。包括 和 两个过程。（1） 答：调节电力系统的峰荷。抽水蓄能，放水发电 71.对地面压力钢管，当温度变化时，由于在 和 处产生摩擦力而引起

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5.选择水电站压力前池的位置时，应特别注意（ ）。（3） （A）地基稳定和排污排沙；（B）地基渗漏和水头损失； （C）地基稳定和地基渗漏；（D）排污排沙和水头损失。 答：C

6.反击式水轮机的主要空化形式为（ ）。（2） （A）翼型空化；（B）间隙空化；（C）空腔空化；（D）局部空化。 答：A

7.为避免明钢管管壁在环境温度变化及支座不均匀沉降时产生过大的应力及位移，常在镇墩的下游侧设置（ ）。（4） （A）支承环；（B）伸缩节；（C）加劲环；（D）支墩。 答：B

8.当压力水管发生直接水锤时，只有在阀门处产生最大水锤压强的关闭时间应为（ ）。（5） （A）Ts=0；（B）L/a2L/a；（D）Ts=2L/a。 答：D

9.在水头和功率相同的条件下，要使机组转速愈高，机组尺寸较小，厂房尺寸减小，降低电站投资，则机组的比转速应选择（ ）。（2） （A）愈小；（B）愈大；（C）不变值；（D）任意值。 答：B

10.求引水调压室最高涌波水位时，上游库水位取（ ）。（6） （A）最高水位；（B）设计水位；（C）正常蓄水位；（D）死水位。 答：D

11.闸门瞬时全部关闭，在第一状态产生的波为（ ）。（5） （A）升压逆行波；（B）降压顺行波；（C）降压逆行波；（D）升压顺行波。 答：A

12.对于高水头小流量的水电站，控制水电站主厂房机组间距的主要因素是（ ）。 （A）发电机尺寸；（B）蜗壳尺寸；（C）尾水管尺寸；（D）主阀尺寸。（7） 答：A

13.下列哪一项属于水电站厂区枢纽的建筑物（ ）。（7） （A）重力坝、溢洪道； （B）主厂房、副厂房； （C）引水渠道、调压室； （D）通航船闸、进水口。 答：B

14.当调节时间Ts一定时，对于高水头水电站，导叶（阀门）的关闭规律宜采用（ ）。（5） （A）先快后慢；（B）先慢后快；（C）直线规律关闭；（D）与关闭规律无关。 答：B

15.下列哪项属于水电站电气控制设备系统的设备（ ）。（7） （A）机旁盘、励磁设备； （B）调速器、机旁盘；

（C）高压开关设备、发电机母线； （D）油气水管路、通风采光设备。 答：A

16.当水电站水头较高、流量较小，管道较长时，其供水方式为（ ）。（4） （A）单元供水；（B）联合供水；（C）分组供水；（D）前三项均可。 答：B

17.水电站动力渠道末端的压力前池是连接渠道和压力管道的（ ）。（3） （A）配水建筑物；（B）取水建筑物；（C）输水建筑物；（D）平水建筑物。 答：D

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18.在潮汐水电站和低水头大流量的河床式水电站中，水轮机型式通常为（ ）。（2） （A）混流式；（B）斜流式；（C）贯流式；（D）水斗式。 答：C

19.已知某水电站在一定的初始开度范围内发生极限水锤，则在此范围内当τ0增大时，会使水锤压力（ ）。 （A）增大；（B）减小；（C）不变；（D）无法确定。（5） 答：C

20.当地质条件较好，山坡较陡时，有压进水口的型式通常采用（ ）。（3） （A）隧洞式；（B）塔式；（C）压力墙式；（D）坝式。 答：A

21.为减小水电站机组的转速变化率β，应（ ）。（5） （A）设调压室；（B）设放空阀；（C）设水阻器；（D）减小Ts。 答：D

22.光面明钢管在大气压力作用下管壁能保持稳定的厚度为（ ）。（4） （A）t0D0/130。 答：C

23.冲击式水轮机转轮中发生的空化是（ ）。（2） （A）翼型空化；（B）间隙空化；（C）空腔空化；（D）局部空化。 答：D

24.有压进水口一般适用于自水库中取（ ）为主，且水位变化（ ）的情况。（3） （A）深层水、较大；（B）深层水、较小；（C）表层水、较大；（D）表层水、较小。 答：A

25.立轴机组主厂房习惯上以（ ）为界，将厂房分为上部结构和下部结构。（7） （A）水轮机地板高程；（B）发电机楼板高程；（C）下游设计洪水位；（D）尾水平台高程。 答：B

26.对于低水头大流量的水电站，控制水电站主厂房机组间距的主要因素是（ ）。（7） （A）发电机尺寸或蜗壳尺寸；（B）蜗壳尺寸或尾水管尺寸； （C）尾水管尺寸过主阀尺寸；（D）主阀尺寸或发电机尺寸。 答:B

27.为了减小调压室的断面积，对高水头且水库工作深度变幅大的电站，调压室型式宜采用（）。（6）

（A）简单圆筒式；（B）阻抗式；（C）差动式；（D）双室式。 答：D

28.坝后式水电站一般修建在河流的（），水头为（）。（1）

（A）中上游，中高;（B）中下游，中低;（C）中上游，中低;（D）中下游，中高。 答：A

29.无压引水式水电站宜于修建在河道（），流量相对较小的（）河段。（1）

（A）比降小，上游；（B）比降大，下游；（C）比降大，上游；（D）比降小，下游。 答：C

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30.拦污栅在立面上一般布置成垂直的进水口型式是（）。（3） （A）隧洞式；（B）压力墙式；（C）塔式；（D）坝式。 答：C

31.当电站突然丢弃全负荷时，动力渠道的渠末水位骤然升高并以波的形式向渠首传播，这种波工程上称为（）。（3）

（A）逆涨波；（B）逆落波；（C）顺涨波；（D）顺落波。 答：A

32.分组供水的布置方式适用于下列哪种电站的情况（）。（4） （A）水头较高、管线较短；（B）水头较低、管线较短；

（C）管线较短、机组台数较少；（D）管线较长、机组台数较多。 答：D

33.校核镇墩抗滑和抗倾覆稳定时，最不利的荷载组合是（）。（4） （A）正常充满水+温升；（B）正常充满水+温降； （C）检修期放水+温升；（D）施工期+温升。 答：A

34.为避免明钢管管壁在温度变化及不均匀沉陷时产生过大的应力，钢管上需设置（）。（4）

（A）支承环；（B）伸宿节；（C）加劲环；（D）支墩。 答：B

35.压力管道中水锤波在阀门端的反射规律是（）。（5）

(A) 异号等值；(B)异号不等值；(C)同号等值；(D)同号不等值； 答：B

36.压力管道中直接水锤压强的大小取决于下列哪些因素( )。（5）

(A) 管道特性；(B)阀门启闭规律； (C) 管道长度； (D)阀门关闭时间 答：A

37.水电站压力钢管末端的主阀采用下列哪种阀门类型其水力条件最好( )。（5） (A) 闸阀；(B)球阀； (C)蝴蝶阀； (D)针型阀； 答：B

38.当电站突然丢弃负荷时，导叶(阀门 )关闭时间Ts愈长，下列说法正确的是( )。（5） ( A)水锤压强小，机组转速大； (B ) 水锤压强大，机组转速小； (C ) 水锤压强小，机组转速小；(D ) 水锤压强大，机组转速大 答：A

39.在进行调压室水位波动稳定性计算时，引水道和压力管道的糙率应分别取( )。（6）

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( A)最小糙率，最小糙率；(B ) 最大糙率，最大糙率； (C ) 最小糙率，最大糙率；(D ) 最大糙率，最小糙率 答：C

40.当压力钢管的管壁厚度不能满足抗外压稳定时，通常比较经济的工程措施是( )。（4） (A )加大管壁厚度； (B )设加劲环；(C ) 设支承环；(D )设伸缩节 答：B

41.为了减小调压室的断面积，对高水头且水库工作深度变幅大的电站，调压室型式宜采用( )。（6）

(A )简单圆筒式 (B )阻抗式 (C )差动式 (D )双室式 答：D

42.河床式水电站一般修建在河流的中下游，水头( )，引用流量( )。（1） ( A) 高，大；(B )低，大； (C )低，小； (D )高，小 答：B

43.水电站枢纽的组成建筑物有以下六种，请选择他们的主要功能。挡水建筑物( )，泄水建筑物( )，进水建筑物( )，输水建筑物( )，平水建筑物( )，厂房枢纽建筑物( )。（1） (A )用于宣泄洪水或放空水库建筑物

(B )是发电、变电、配电、送电的中心，是电能生产的中枢 (C) 用水向水电站输送发电流量

(D) 用水从河道或水库按发电要求引进发电流量

(E) 用以截断水流，集中落差，形成水库的拦河坝，闸或河床式水电站的厂房等水工建筑

物

(F) 在水电站负荷变化时用以平稳引水建筑物中流量和压力的变化，保证水电站调节稳定

的建筑物

答：E、A、D、C、F、B

44.我国水能资源的特点有（）。（1）

（A） 蕴藏丰富，分布不均 （B） 开发率低，发展迅速 （C） 开发率高，发展迅速 （C） 前景宏伟 答：ABC

45.水轮机型号选择是在已知（ ）的情况下进行的。（2）

（A） 机组容量和水头范围 （B） 机组容量和最大水头 （C） 机组容量和最小水头 答：A

46.请选择下列哪些为反击式水轮机（ ），哪些为冲击式水轮机（ ）。（2）

（A） 切击式 （B） 混流式 （C） 双击式 （D） 贯流式 （E） 轴流式 （F） 斜击式 （G） 斜流式 （H） 水斗式 答：BDEG、ACFH

47.请选择反击式水轮机的主要过流部件。主要过流部件按水流流经方向进行填写，（ ）→（ ）→（ ）→（ ）。（2）

（A） 转轮 （B） 蜗壳 （C） 喷嘴 （D） 座环与导叶 （E） 折流板 （F） 尾水管（G） 机壳 答：B、D、A、F

48.请选择冲击式水轮机的主要过流部件。主要过流部件按水流流经方向进行填写，（ ）→（ ）→（ ）→（ ）。（2）

（A） 转轮 （B） 蜗壳 （C） 喷嘴 （D） 座环与导叶 （E） 折流板 （F） 尾水管（G） 机壳

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答：C、E、A、G

49.反击式水轮机主要综合特征曲线的横坐标是（ ），纵坐标是（ ）。（2） （A） n1' 与Q1' （B） N与 n1' （C）Q1' 与 η （D）η 与 N 答：A

50.反击式水轮机主要综合特征曲线一般包括（ ）。（2）

（A） 等效率线； （B） 等导叶开度线； （C） 等汽蚀系数线；（D） 出力限制线 答：ABCD

51.单位参数包括（）。（2） （A）单位流量；（B）单位转速；（C）单位出力；（D）最优单位参数 答：ABC

52.直锥型尾水管适用于（）水轮机。（2） （A）大型；(B)大中型；(C)中型；(D)小型 答：D

53.接力器是（），调速柜是（）。（2）

（A）进行水轮机开机、停机操作，并进行调速器参数的整定 (B)调速器的执行机构

(C)控制水轮机的主要设备，能感受指令并加以放大

(D) 控制水轮机调速环（控制环）调节导叶开度，以改变进入水轮机的流量 （E）操作执行机构，使转速保持在额定范围内。 答：BD、ACE

54.水轮机根据调节机构数目不同可分为单调节和双调节，那么混流式水轮机是（），切击式水轮机（），轴流转浆式是（），双击式是（）。（2） （A）单调节，双调节，双调节 ，双调节 （B）双调节，单调节，双调节，双调节 （C）双调节 ，双调节，单调节，双调节 （D）双调节，双调节，双调节，单调节 答： D

55.水轮机的工作水头是（）。（2） （A）水电站上下游水位差

(B)水轮机进口断面和出口断面单位重量水流的能量差 答：B

56.水轮机的效率是（）。（2）

（A）水轮机发电出力与水流出力之比（B）水轮机出力与水流出力之比 答：B

57.水电站的主机包括（）。（2）

（A）水轮机与发电机（B）水轮机与调速器 （C）机盘旁与发电机（D）发电机与调速器 答：A

58.叶片角度可以调整的水轮机有（）。（2） （A）斜击式与双击式（B）混流式与双击式 (C)轴流式与斜流式（D）贯流式与混流式 答：C

59.水流流经混流式水轮机转轮时，水流是（）。（2） （A）轴向流入、轴向流出（B）径向流入，轴向流出

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（C）径向流入，径向流出（D）轴向流入、径向流出 答：B

60.当调节时间TS一定时，对于低水头水电站，导叶（阀门）的关闭规律宜采用（）。（5） （A）先快后慢（B）先慢后快（C）直线规律关闭（D）与关闭规律无关。 答：A

《水电站》课程考试试题库

第五部分 问答题

录入：张媛，曾岑，曹天雨 校核：李凯

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

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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（H>40m）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

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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+hp

8、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

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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

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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

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般可能有哪些方案？它们有什么优缺点？（7）

答：厂区布置的任务是以水电站主厂房为核心，合理安排主厂房、副厂房、变压器场、高压开关站、引水道（可能还有调压室或前池）、尾水道、交通线等的相互位置。

布置变压器场应考虑下列原则：1）主变压器尽可能靠近主厂房，以缩短昂贵的发电机电压母线和减少电能损失。2）要便于运输、安装和检修。3）便于维护、巡视及排除故障。4）土建结构经济合理。

副厂房的位置可以在主厂房的上游侧、下游侧或一端。副厂房布置在主厂房上游侧，运行管理也比较方便，电缆也较短，在结构上与主厂房连成一体，造价较经济。当主厂房上游侧比较开阔、通风采光条件好时可以采用。副厂房布置在下游会影响主厂房通风采光；尾水管加长会增大工程量，且尾水平台一般是有震动的，中控室不宜布置在该处。副厂房布置在主厂房一端时，宜布置在对外交通方便的一端。当机组台数较多时，会使电缆及母线加长。

37.主厂房发电机层地面高程应如何确定？（7）

答：在确定发电机层地面高程时，一般要考虑以下几方面的因素：

⑴当机组选定后，水轮机安装高程至发电机定子壳基础安装高程之间的主轴长度h2和

定子高度h3均为定值，未经厂家同意，不能任意增长或缩短。

⑵水轮机层净空高度必须满足发电机出线的要求。

⑶发电机层地面高程最好高于下游最高洪水位，以便进厂公路（或铁路）在洪水期也能通畅，并使厂房上部结构保持干燥，有利于电气设备的运行和维护。

38.主厂房内吊车轨顶高程是如何确定的？（7）

答：吊车轨顶高程=发电机层地面高程+发电机层楼板至吊车轨顶高度。 发电机层地板至吊车轨顶顶高度=a+Hm+e+h。

考虑主变进安装间检修时，整体吊装至专设的变压器坑内，吊出外罩后吊出铁芯检修，此时，发电机层地面至吊车轨顶高度=0.2m+H变+e+h。

39.水电站的水系统包括哪些方面？（7）

答：水电站的水系统包括供水系统和排水系统。水电站厂房供水系统供给生活用水、消防用水及技术用水。排水系统包括渗漏排水系统和检修排水系统两部分。

40.在立式机组地面厂房尺寸确定中，水轮机层地面高程如何确定？（7）

答：水轮机层地面高程=Zs+ρ+δ。式中：Zs——水轮机安装高程，（m）；ρ——金属蜗壳进口断面半径；混凝土蜗壳为进口段在水轮机安装高程以上的高度（m）；δ——蜗壳进口顶部混凝土厚度（m），初步计算可取0.8~1.0m左右，大型机组可达2~3m。

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41.在立式机组地面厂房尺寸确定中，主厂房的长度如何确定？（7）

答：主厂房的长度取决于机组台数n，机组间距Lc，边机组段长度L1和L2及安装间长度La。当n、Lc、L1、L2和La确定后，则主厂房的总长度为：L=（n-1）Lc+L1+L2+La。

42. 水电站的油系统中用油有几种？各有什么作用？ （7）

答：水电站上各种机电设备所用的油主要有两种：各种变压器及油开关等电气设备需要用绝缘油；各种轴承润滑及油压操作用油叫透平油。绝缘油的作用是绝缘、散热及灭弧；透平油的作用是润滑、散热及传递能量。

43.厂房设备布置的内容和要求？（7）

答：厂房设备布置工作的主要内容是：（1）确定水轮机、发电机、调速设备、主阀起重设备以及其他、辅助设备在厂房内的合理位置、布置形式和支撑方式；（2）确定主、副厂房的布置方式以及主副厂房的尺寸；（3）确定主厂房内垂直和水平通道的位置和尺寸；（4）提供设备布置的图纸和数据以供设备安装和厂房结构设计使用。

设备布置应满足以下基本要求：（1）必须结合水电站枢纽的地形、地质条件、自然环境和水工建筑物在布置上的特点等，尽量减少土建工程量、使总造价经济合理。（2）设备布置紧凑，位置合理，便于安装、运行、检修和操作管理。尽量减少安装工程量。（3）能满足劳动保护、遥控、防空等特殊要求，以及防火、防淹、防潮等要求。并能适应水电站分期建设和提前发电的需要。（4）应能满足水工结构和建筑的施工方面的要求，力求布置整齐美观。

44.发电机的布置形式有几种，各适用于什么条件？（7）

答：发电机的布置主要有开敞式、埋没式、半岛式三种。开敞式布置时一般适用于容量较小的机组。埋没式布置方式一般适用于大、中型电站。半岛式布置由于厂房内场地狭小，设备拥挤给安装、检修造成不便，故采用不多。

45.水电站中的压缩空气系统有几种？各有什么作用、试举例说明。（7）

答：压缩空气系统可分为高压气和低压气系统。油压装置和高压空气断路器属高压气系统。蝴蝶阀常设空气围带，关阀后向空气围带中充以压缩空气以减少漏水；机组调相运行时有时需向水轮机顶盖下充以压缩空气以压低尾水管中水位，这些气系统属低压气系统。

46.在确定水轮机安装高程时，除根据其吸出高度外，还应考虑哪些因素？（2）

答：对于立轴反击式水轮机，其安装高程是指导叶中心线高程。它是一个控制性标高，把它确定后，才能进行确定厂房上下各种设计高程。在确定水轮机安装高程时，除根据吸出高度外，还应考虑下游水位以及开挖量的影响，以保证选择的安装高程既能保证机组的安全运行，又使电站造价经济合理。

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47.水电站尾水闸门的作用是什么？尾水闸门常用的型式有哪些？（7）

答：尾水闸门一般设置在尾水管的出口，当检修水轮机或机组作调相运行时，封闭尾水管出口。尾水闸门常用的有平板闸门和叠梁闸门等。

48.下部块体结构中一般布置哪些设备？其结构尺寸应如何决定？（7）

答：水轮机层以下的块体结构中布置的设备包括水轮机和进水管、主阀、蜗壳、尾水管、尾水闸门等。决定厂房块体结构最小尺寸时，必须考虑厂房的施工、运行及强度，刚度，稳定性等多方面因素。块体结构的平面尺寸，主要取决于蜗壳的平面尺寸和施工条件。

49.对安装间的设计有哪些要求？（7）

答：安装间是厂房对外的主要进出口，通常设在靠河岸对外交通方便的厂房一端。运输车辆都够直接进入，以便利用桥吊装卸设备。安装间又是进行设备安装和检修的场所。它应与主厂房同宽，以便统一装置吊车轨道。安装间面积的大小，取决于安装和检修工作的内容。当机组台数在4~6台以下时，所需面积按装配或解体大修一台机组考虑。较小及较轻的部件可堆置于发电机层地板上，所以安装间面积只按能在桥吊主、副钩工作范围内放置下机组四大件来考虑。安装间内还要安排运输车辆的停车位置。有时还要安排堆放试重块的位置。安装间的基础最好落在基岩上，若基岩埋藏较深，则可利用开挖的空间布置空压机室，油处理空，水泵室等。当机组台数在6台以上时，所需面积按装配或解体大修两台机组考虑。

50．近年来修建的地下式水电站趋向于将主变压器布置于地下，其基本布置方式有哪些？（7） 答：布置方式有两种：一种是将主变压器放置在专门的洞室中，洞室与主厂房平行，由低压母线洞与主厂房连接，缩短母线长度，便于运行管理；另一种是将主变压器置于厂房顶部。

51..防渗、防潮是为了保证地下厂房内设备正常运行和管理维护人员工作的必要条件，减少事故，延长设备寿命。如何进行防渗、防潮？（7）

答：（1）设置周围廊道；（2）设置防潮隔墙；（3）厂房顶拱设置排水措施；（4）加强通风。

52.高压管道为什么要进行抗外压稳定校核？防止失稳的措施有哪些？（4）

答：高压钢管是一种薄壳结构，能承受较大的内水压力，但抵抗外压能力较低。在外压的作用下，管壁易失去稳定，屈曲成波性，过早失去承载能力，因此，在按强度和构造初步确立管壁厚度之后，尚需要进行稳定外压校核。如果不满足抗外压稳定，一般采取搞好排水；加强灌浆；管壁上设加劲环、锁片锚块和增加管壁厚度等措施。

53.设计中为何要进行水锤计算？（5）

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答：水锤现象对于水轮机组运行和高压管道都是不利的，进行水锤计算时可以计算出引水系统的最大内水压强，作为设计或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依据；计算出过水系统的最小内水压强，作为布置压力管道的依据以防在压力管道中产生负压，还可以检验尾水管的真空度。

54.在设计中如何选择桥吊的型号？（7）

答：根据起吊的最重部件的重量来选择桥吊的型号，要求起吊的最大重量大于最重部件的重量，如：某厂房最重要部件为发电机子，重162t，要选用2×100/20型双小车桥吊一台。某厂房最重要部件也为发电机子，重60t，要选用70/20t单小车桥吊一台。

55.水电站厂房各层高程确定顺序是什么？（7）

答：水电站厂房各层高程确定顺序为，首先确定水轮机的安装高程，然后向上依次确定水轮机层底板高程、发电机层底板高程、桥吊轨顶高程、厂房天花板及屋顶高程；向下依次确定尾水管底板高程、开挖高程等。

56.安装间的作用是什么？如何确定安装间面积及高程？（7） 答：安装间的作用是安装检修机组时放置主要部件。

安装间的面积应满足安装检修需要，当机组台数在4~6台以下时，所需面积按装配或解体大修一台机组考虑。一般要满足检修一台机组时放置发电机转子，上机架，（或下机架），水轮机转轮，水轮机顶盖四大件的需要。当机组台数在6台以上时，所需面积按装配或解体大修两台机组考虑。安装间的高程应尽量与发电机层，对外交通同高，以方便运行，并尽量高于下游洪水位。

57.河床式厂房与坝后式厂房有什么区别？（7）

答：区别：河床式水电站一般修建在河流中下游河道纵坡平缓的河段上，河床式厂房与坝在同一轴线上，厂房本身承受上游水压力，厂房和拦河坝之间不设缝；坝后式水电站一般修建在河流中上游的山区峡谷地段，坝后式厂房在坝的下游，厂房本身不承受上游水压力，厂房和拦河坝之间必须设缝。

58.简述明钢管的抗外压稳定概念，失稳的原因及防止措施是什么？（4）

答：机组运行过程中，由于负荷变化产生负水锤，而是管道内产生负压，或者管道放空时通气孔失灵，而在管道内产生真空。管道内部产生负压或真空时，管壁在外部的大气压力下可能丧失稳定，管壁被压瘪。所以，必须根据钢管处于真空状态时不至于产生不稳定变形的条件来校核管壁的厚度或采取工程措施。

防止措施：（1）光滑钢管段不失稳的条件为：t0≥D/130

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（2）管径较大时，在管壁上增加加劲环，加劲环断面本身不失稳，加劲环断面的压应力小于材料的允许值。

如果不满足抗外压稳定，一般采取搞好排水；加强灌浆；管壁上设加劲环、锁片锚块和增加管壁厚度等措施。

59.阀门关闭规律对水锤有何影响？初始开度对水锤有何影响？水锤压力升高沿管线如何分布？（5）

答：水锤压强的上升速度随阀门的关闭速度的加快而加快，最大压强出现在关闭速度较快的那一时段末尾。

当起始开度τ0>1/ρ时最大水锤压强发生在阀门关闭的终了，即极限水锤；当起始开度σ/ρ<τ0<1/ρ时，最大水锤压强发生在第一相末；当起始开度τ0<σ/ρ时，发生直接水锤，但非最大的水锤值；当起始开度为临界开度τ0=σ/ρ时，发生最大直接水锤。 水锤压力升高沿管线分布：

极限水锤无论是正负水锤，管道沿线的最大水锤压强均按直线规律分布；第一相水锤压力沿管线不依直线规律分布，正水锤压力分布曲线是向上凸的，负水锤压力分布曲线是向下凹的。

60.调压室水力计算方法及其计算条件是什么？（6）

答：（1）由调压室水位波动的稳定条件，确定调压室的断面积； （2）计算调压室最高涌波水位，确定调压室的顶部高程；

（3）计算调压室最低涌波水位，确定调压室底部和压力管道进口高程。

应根据电站和引水道的实际运行情况，选择可能出现的最不利的情况，作为水力计算的条件，使调压室在确保安全的前提下最经济合理。

61.水电站厂区枢纽包括那些建筑物？布置时相互位置应如何考虑？（7）

答：水电站厂区枢纽由主厂房、副厂房、主变压器场、高压开关站、交通道路组成。 布置原则：

1）主厂房是场区核心，确定主厂房位置要综合考虑地形、地质、水流条件、施工导流方案和场地布置、电站的运行管理等；还应考虑减小压力水管长度，尾水渠尽量远离溢洪道、泄洪洞出口，地质条件好、交通和出线方便、不受施工导流影响。

2）副厂房：布置在主厂房上游侧，尾水管顶板上，主厂房两侧。

3）主变压器：尽量靠近厂房，尽量与安装间在同一高程，方便变压器的运输和高压侧出线并留有空间，高程应该高于下游最高洪水位。

4）高压开关站：尽量靠近主变压器和中央控制室且尽量在同一高程。要求高低压进出线方便，出线避免交叉和跨越水跃区；地基稳定，便于设备运输、维护、巡视、检修：符合

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