水電站及水工建築物綜合複習

2022-05-10 03:49:49 字數 4446 閱讀 7230

第一章緒論

水資源是重要的自然資源之一,是人類賴依生存和社會生產不可缺少而又無法替代的物質資源。

地球上的水總量很大,約為15*108km3,其中人類可以利用的淡水總量為0.38*108km3,僅佔全球總水量的2.5%。

我國水資源總量豐富,人均占有量較少,人均占有量為2300m3,相當於世界人均占有量有1/4。

水利工程是指對自然界的地表水和地下水進行控制和調配,以達到除害興利目的而修建的工程。水利工程的根本任務是:除水害興水利。

資源水利就是從水資源開發、利用、治理、配置、節約、保護等六個方面系統分析,綜合考慮,實現水資源的可持續利用。

水工建築物:為了達到防洪、灌溉、發電、供水等目的,需要修建各種不同型別的水工建築物,用來控制和支配水流。這些建築物統稱為水工建築物。

水利樞紐是指集中建造的幾種水工建築物配合使用,形成乙個有機的綜合體,稱為水利樞紐。

水利樞紐分為蓄水樞紐(水庫)和取水樞紐。其中水庫樞紐包括擋水、洩水、輸水(或引水)三類建築物,稱為水庫三大件。

水工建築物的分類按其在樞紐中的作用分為:

擋水建築物:用以攔截江河,形成水庫或壅高水位。如攔河壩、攔河閘。

洩水建築物:用以宣洩多餘水量,排放泥沙和冰凌,或為人防、檢修而放空水庫等,以保證壩和其他建築物的安全。如溢流壩、溢洪道、隧洞。

輸水建築物:為灌溉、發電和供水的需要,從上游向下游輸水用的建築物。如:引水隧洞、渠道、渡槽、倒虹吸等。

取(進)水建築物:是輸水建築物的首部建築物,如引水隧洞的進口段、進水閘等。

整治建築物、專門建築物。

水工建築物的特點:(1)工作條件的複雜性;(2)設計選型的獨特性;

(3)施工建造的艱巨性;(4)工程效益的顯著性;(5)環境影響的多面性;(6)失事後果的嚴重性;

水利樞紐按其規模、效益和在國民經濟中的重要性分為五等。

水工建築物按其所屬樞紐工程的等別及其在工程中的作用和重要性分為五級。

第二章1、水電站型別:壩式水電站、引水道式水電站、混合式水電站、抽水蓄能電站、潮汐電站

有壓進水分類:壩式進水口、岸式進水口、塔式進水口。(塔式進水口可從一邊或四周進水)

進水口的功能要求:a、要有必需的進水能力;b、水質符合發電要求;c、水頭損失要小;d、流量可按要求控制;e、施工、安裝、執行和檢修方便。

2、有壓進水口工作閘門後設通氣口的作用是:當工作閘門關閉時給有壓引水道系統及時補氣,以免系統內發生真空;在壓力系統充水時,通過通氣孔排出空氣。

3、沉沙池常布置在無壓進水口之後、引水道之前。

4、壓力前池(把無壓引水道的無壓流變為壓力管道的有壓流的連線建築物)的功用是:(1)平穩水壓,平衡水量;(2)均勻分配流量;(3)宣洩多餘水量;(3)攔阻汙物和泥沙

壓力前池的組成:前室、壓力管道的進水口及裝置、洩水和排沙建築物。壓力前池應盡可能接近廠房,以節省造價。

第三章1、壓力管道供水方式:單元供水、聯合供水、分組供水

2、明管路線選擇原則:a、管道線路應盡可能短而直;b、選擇良好的地質條件;c、儘量減少管道線路的起伏波折,以防止氣蝕。

3、管道與主廠房的關係:①正向引近開挖量小,高壓水流會對廠房及人員構成危害

縱向引近減輕鋼管破裂時對廠房及人員的威脅,水頭損失增加,廠房開挖量增加

斜向引近介於正向引近和縱向引近之間

4、明鋼管在鋼管軸線轉彎處設鎮墩(防止鋼管位移),鎮墩間管段用支墩支撐(支撐鋼管),兩個鎮墩間設有伸縮節(減小溫度應力)

5、支墩的形式:滑動式支座、滾動式支座、搖擺式支座

第四章1、地下埋管的優點:(1)布置靈活方便;

2)利用圍岩承擔內水壓力,減少鋼忖壁厚;

3)執行安全

缺點:造價較高、抗壓彎穩定性問題突出

2、影響鋼襯應力因素分析:提高圍岩的抗力係數能顯著降低鋼襯應力,縫隙值△越小越好

3、關於埋管圍岩承載力的分析方法有:最小覆蓋厚度方法、抗上抬方法、有限元分析方法

4、防止鋼襯失穩的根本方法:採取有效措施,降低地下水壓力。

第五章1、混凝土壩體內壓力管道按布置形式分為:壩內埋管、壩上游面埋管、壩下游面埋管

第六章1、岔管布置形式:①卜形布置 ②對稱y形布置 ③三岔形布置

2、貼邊岔管的典型布置是卜形。我國在中壓力地下埋管中應用貼邊岔管較多

第七章1、調節保證計算的目的:(1)正確合理地解決導葉啟閉時間、水錘壓力和機組轉速上公升三者之間的關係;(2)選擇適當的導葉啟閉時間和方式;(3)使水錘壓力和轉速上公升值均在經濟合理的允許範圍之內

2、水錘過程分析 p103

3、連續方程:fv=f+q p110

第九章1、由於水錘,水管末端閥門或導葉處產生的附加壓力p= 公式中,為水的容重(=10);為管道水壓力增量;為管道斷面積;a為水錘波速;為初時刻管中流速;為末時刻管中流速;g為重力加速度(取9.81m2/s

2、直接水錘:由水庫處異號反射回來的水錘波尚未到達閥門之前閥門已經關閉。

間接水錘:閥門關閉結束前水庫異號反射回來的降壓波已經到大閥門處。

閥門處的水錘公升壓值間接水錘值小於直接水錘值

3、管道特性係數p128

6、圖9-4 會判別、何時是第一相水錘、末相水錘

7、高水頭電站主要發生第一相水錘,關閉導葉時先慢後快;

低水頭電站發生末相水錘(極限水錘),關閉導葉時先快後慢。

8、p136等價管的特性係數;尾水管進口處的水錘壓力其中下標t、c、b分別表示壓力管道、蝸殼、尾水管。

9、減小水錘壓力的措施:a、縮短壓力管道的長度;b、延長有效的關閉時間;c、減小壓力管道中的流速;d、改變調速器調節程式

第十章1、調壓室的作用: 反射水錘波、減小水錘壓力、改善機組在負荷變化時的執行條件

2、調壓室的基本型別:(名稱及特點)

①簡單圓筒式調壓室:優點:自上而下具有相同斷面,結構簡單,反射水錘波好;缺點:波動振幅大,衰減慢,水頭損失較大。用於低水頭小容量電站

②阻抗式調壓室:優點:減小了調壓室容積,波動振幅比簡單圓筒式小;缺點:反射水錘波較差。用於中水頭和引水道長度不大的電站。

③水室式調壓室:重心較圓筒式調壓室高,相同能量可儲存在較小容積中。適用於高水頭、要求穩定斷面較小、而水庫工作深度較大的水電站。

④溢流式調壓室:頂部設有溢流堰,水位下降的波動無法限制。常與雙室式調壓室結合使用。

⑤差動式調壓室:由兩個不同直徑的同心圓組成,吸取了阻抗式和溢流式的優點,但結構複雜,造價高。

適用於地形、地質條件不允許大斷面及距離地面較深的調壓室時的中高水頭水電站。

⑥氣墊式或半氣墊式調壓室:可盡量靠近廠房布置,大大減小水錘壓力。對水輪機調節較容易。適用於深埋於地下的引水道式地下水電站。水頭愈高,經濟性越好。

3、調壓室水位波動穩定的條件是 m>0 ; w>0 p157

4、調壓室水力計算:

①由調壓室水位波動的穩定條件,確定調壓室的斷面積(水位波動的穩定性計算)

引水道應選用可能的最小糙率(α),而壓力管道則應選用可能的最大糙率(使h1小)

②計算調壓室最高湧波水位,從而確定調壓室的頂部高程(最高湧波水位的計算)

上游水庫水位應取正常發電可能出現的最高水位,一般按設計洪水位計算。引水道的糙率應取可能的最小值(能耗少、湧波高)。計算工況應按丟棄全負荷考慮。

③計算調壓室最低湧水位,從而確定調壓室底部和壓力管道進口的高程(最低湧波水位的計算)

上游水庫水位應取可能的最低水位,引水道糙率則取可能的最大值(阻力大、供水慢)

第十一章

1、 水電站廠房從裝置布置、執行要求的空間劃分為:主廠房、副廠房、主變壓器場、開關站

2、 廠房在垂直面上根據工程習慣,主廠房以發電機層樓版面為界,分為上部結構和下部結構

3、 廠房的型別分為:(1)地面式廠房(河床式廠房,壩後式廠房,壩內式廠房,岸邊式廠房);(2)地下式廠房;(3)抽水蓄能電站廠房;(4)潮汐電站廠房

4、 溢流式廠房和挑越式廠房都是封閉型的廠房;潮汐電站廠房基本上與河床式廠房相同,廠內採用貫流式機組

5、 調速系統的組成:a、調速操作櫃;b、油壓裝置;c、接力器;d、輸油管道和漏油裝置

6、 大中型水輪機常用的進水閥有蝴蝶閥和球閥

7、 油系統分為透平油系統(潤滑、冷卻、提供壓力)和絕緣油系統

第十二章

1、 水輪機的安裝高程是控制高程

2、 高壓電氣裝置布置原則:(1)應盡量靠近廠房內的機組,可縮短昂貴的發電機電壓母線的長度,減少電能損失和故障機會,並滿足防火、防爆、放水霧和通風冷卻的要求,安全可靠;

(2)使公升壓變壓器與主廠房的裝配場同一高程,以便運輸、安裝和利用軌道推進廠房的裝配場檢修;

(3)應考慮公升壓變壓器的運輸和高壓側出線的方便;

(4)應布置在不受洪水淹及的露天場地上,而且基礎堅實可靠。

3、 副廠房的位置:在主廠房的上游側、下游側、在主廠房靠對外交通的一端。(各自的適用情況見p211)

4、地下廠房的優越性:(1)在深峽谷、大洩量的河道內,採用地下廠房有利於水工樞紐的總體布置;

2)在山岩不穩定地區,廠房和壓力管道可避免山坡崩坍的危害,並且具有良好的人防條件;

3)有可能降低建築物的工程造價;

4)在嚴寒、酷熱或多雨地區,廠房的施工和執行可不受氣候的影響;

5)有利於保持地面自然景觀

水工建築物複習

1 水利工程 指對自然界的地表水和地下水進行控制和調配,以達到除害興利目的而修建的工程。水利工程的根本任務是 除水害興水利。2 水工建築物 為了達到防洪 灌溉 發電 供水等目的,需要修建各種不同型別的水工建築物,用來控制和支配水流。這些建築物統稱為水工建築物。3 水利樞紐 集中建造的幾種水工建築物配...

水工建築物複習

1 水工建築物按其作用可分為擋水建築物 洩水建築物 取水建築物 輸水建築物 整治建築物 專門建築物。2 蓄水樞紐中除攔河壩以外,還包括洩水建築物和取水建築物,如溢洪道 隧洞 涵管等 擋水 洩水及取水建築物是任何乙個蓄水樞紐不可缺少的三個部分,是蓄水樞紐中的一般建築物。3 攔河壩是蓄水樞紐中的主要建築...

水工建築物複習題

複習題第一章第二章第三章第四章第五章 第六章第七章第八章第九章第十章 窗體頂端 第一章1.1 何為水利工程?何為水工建築物?1.2 水利工程按承擔的任務和對水的作用是如何分類的?1.3 水工建築物主要按什麼分類?並簡述其分類。第二章2.1繪製水利工程建設系統,並指出其中的關鍵環節。2.2 水利樞紐分...