水电站考点
填空题
1、水电站进水口的类型包括无压进水口和有压进水口，其中无压进水口包括：表面式进水口和底部拦污栅式进水口，有压进水口包括：坝式进水口，岸式进水口、塔式进水口。
2、压力管道的水力计算包括：水头损失计算、水锤计算。压力管道的供水方式有：单元供水、分组供水、联合供水。
3、岔管布置方式有：卜形布置、对称Y形布置、三岔形布置。对于明钢岔管按其所用的加强方式，其结构型式有：内加强月牙肋岔管、三梁岔管、贴边岔管、球形岔管、无梁岔管、隔壁岔管。
4、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。
5、地下埋管的施工程序包括：开挖、钢衬安装、混凝土回填、灌浆。
6、水电站的五大类型包括有：坝式水电站、引水式水电站、混合式水电站、抽水蓄能电站、潮汐电站。
7、压力管道的特点有：坡度陡、承受最大水头且受水锤动水压力、靠近厂房。
8、明钢管引近厂房的方式有：正向引近、纵向引近、斜向引近。
9、地下埋管的灌浆分为：回填灌浆、接缝灌浆、固结灌浆。
10、水电站包括枢纽建筑物和发电建筑物，枢纽建筑物包括：挡水建筑物、泄水泄沙建筑物、过坝建筑物，发电建筑物包括引水建筑物和发电厂房及其附属建筑物。
11、地面式厂房分为河床式、坝后式、坝内式、岸边式。
12、压力管道常用的阀门类型有闸阀、蝴蝶阀、球阀。
13、调压室的类型有简单圆筒式、阻抗式、双室式、溢流式、差动式、气垫式。
14、调压室水位波动计算的方法有解析法、列表法、图解法、电算法。
15、尾水管的主要型式有直锥形、弯锥形、弯曲形。
16、动力渠道分为自动调节渠道和非自动调节渠道。
17、明钢管用镇墩和支墩支承，镇墩分为“封闭式、开敞式。支墩分为：滑动式支墩、滚动式支墩、摇摆式支墩。
19、混凝土坝体压力管道按布置方式分为坝内埋管、坝上游面管道和坝下游面管道。坝内埋管布置方式有斜式、平式、竖井式。
20、作用在明钢管上的力按作用方向分为轴向力、法向力、径向力。
名词解释
1、压力前池：位于动力渠道末端，是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。
2、坝式水电站：拦河筑坝，坝前壅水，在坝址处形成落差所建的电站。
3、引水式水电站：在河段上游筑闸或低坝(或无坝)取水，经人工引水道引水到河段下游来集中落差所建的水电站。
4、水电站：是将水能转变为电能的设备和建筑物的综合体，是生产电能的企业。
5、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，这种水锤称直接水锤。
6、间接水锤：当阀门尚未关完，水库异号反射回来的降压波已经到达阀门处，对该处产生的升压波起抵消作用，使阀门处的水锤升压值小于直接水锤值，这样的水锤叫间接水锤。
7、水锤：压力管道中随着流速的变化产生附加水头的现象，称为水锤。
8、月牙肋岔管：是三梁岔管的一种发展，它是用一个嵌入管体内的月牙形肋板来代替三梁岔管的U形梁，它由主管扩大段和支管收缩段组成的。
9、地下埋管：是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。
10、伸缩节：是分段敷设的明钢管上的必设的管道附件，其功用是在温度升高或降低时候，钢管可以沿轴线方向自由伸缩，从而消除或减少温度应力。11、压力管道：从水库或引水道末端的压力前池或
调压室，将水在有压状态下引入水轮机的输水管。
12、涌波现象：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
水位升高的现象是由渠末向渠首逐步传递的，称涌
波现象。
简答题
1、水力发电引水道的进水口应满足哪些要求？
1）要有必需的进水能力。进水口坎顶足够低，过水
断面足够大，有一定的淹没深度。2）水质符合发电
要求。防止污物、冰块、有害泥沙进入而造成引水
道淤积和建筑物及设备损伤。3）水头损失要小。进
水口形状应平滑渐变，使流态平顺，无突变和漩涡；
流速尽量小；要防止堵塞。4）流量可按要求控制。
进水口要设工作闸门(也称事故闸门)和检修闸门。
5）施工、安装、运行检修方便。
2、试述地下埋管的改进途径和措施。
(1)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。
(2)采取的措施①采用高强度钢材；②采用双层钢管
作为钢衬；③采用箍管；④采用柔性钢衬；⑤采用
预应力混凝土衬砌；⑥完全取消衬砌；⑦不考虑围
岩的影响，按明钢管计算，但提高钢材的允许应力。
3、调节保证计算的内容与目的是什么？
(1)内容：①丢弃负荷时。Ⅰ、机组转速最大升高值；
Ⅱ、压力管道及蜗壳内最大水锤压强值；Ⅲ、尾水
管真空度校核，同时应注意开度变化终了后的反水
锤是否超过增加负荷时的水锤值。
②增加负荷时。Ⅰ、机组转速最大降低值：只对单
独运行的电站进行，加入系统运行的电站，转速受
系统频率制约，不会有很大的降低；Ⅱ、压力管道
和蜗壳内最大压力降低值。
(2)目的：通过调节保证计算和分析，正确合理地解
决导叶启闭时间、水锤压力和机组转速的上升值三
者之间的关系，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允许的范围
内。
4、地下埋管的优点与缺点。
优点：1）布置灵活方便。地下埋管设在岩体内部，
地质条件由于地表，管线位置选择比较自由，并且
可以缩短管道长度。2）利用围岩承担内水压力，减
少钢衬壁厚。减小钢衬壁厚，可以降低造价，制造、
焊接、安装等工作简化，在保证钢衬质量、加快安
装速度方面优越性更突出。特大容量、高水头的管
道，采用明管技术上难于实现，采用地下埋管可能
解决。3）运行安全。运行不受外界条件影响，维护
简单。管道超载能力很大。
缺点：1）构造较复杂，施工安装工序多，工艺要求
较高，地下施工条件差，这会使造价增加。2）工程
质量不易保证，影响工期，有时是影响电站投产的
关键工程。3）容易造成外压失稳。
5、调压室的设计要求与基本类型。
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的范围内；2）要求调压室波动
稳定，并且要求波动能迅速衰减。3）调压室应尽量
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）波动振幅小，频率低，减小调压室高
度，并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应尽量
小。6）工程安全可靠，施工简便，造价经济。
基本类型：1）圆筒式调压室；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；6）气垫式调压室。（0.8×4+0.6×8=8分）
6、水电站引水建筑物设计时应满足哪些要求？
1）有符合要求的输水能力。引水道要有足够的过水
面积和流速，并且防止引水道中泥沙沉积；防止引
水道表面被冲蚀、长草，增加糙率从而减小流速；
防止岩土坍塌、岸崩等堵塞引水道。2）要尽量减少
从引水道向外漏水。3）减少水头损失。尽量减小引
水道长度，减小表面粗糙度，减少弯道和断面变化。
4）保证水质。要防止危害水电站运行的泥沙、污物、
冰凌等进入引水道。进水口要采取防范措施，对于
开敞式明渠，取道沿线应采取措施，防止山坡上污
物、泥沙和人为垃圾等进入渠道。已进入引水道的
污物应采取措施及时清除。5）运行安全可靠。6）
引水道应能放空和维护检修7）结构经济合理，便
于施工及运行。
7、水力发电的优点。
1）水电是再生性能源。2）水力发电具有综合效益。
3）水能可以进行调节。4）水力发电可以实现可逆。
5）水力发电具有运行上的高度机动性。6）水力发
电成本低，造价不高。7）水力发电站的能源利用率
高。8）有利于改善生态环境。
8、减小水锤压力的措施。
1）缩短压力管道长度。在较长的引水系统中，通过
设置调压室，是缩短压力管道的常用措施。2）减小
压力管道中的流速。减小流速可减小压力管道中单
位水体的动量，从而减小水锤压力。设计流量一定，
减小流速需扩大断面，增加管道造价，这要同设置
调压室方案比较后决定。3）采用合理的阀门开度调
节规律。4）延长有效的关闭时间。①反击式水轮
机装置减压阀；②冲击式水轮机装置折流器；③设
置水阻器。
第一章概论
1.水能资源分布特点：（1）地域分布不均衡（2）
径流年内分布不均衡（3）主要集中在13个水电
基地，可开发量2.74亿KW ，占全国经济可开发
量的67%
3.开发河流水能的水电站，按集中河段落差以形成
水头的措施不同，有坝式，引水道式和混合式三种
4.坝式水电站是拦河筑坝，坝前壅水，在坝址处形
成落差所建的水电站。坝式水电站有河床式和坝后
式两种。坝式水电站的水头取决于坝高，当前坝式
水电站的最大水头小于300m
5．引水道式水电站是在河段上游筑闸或低坝取水，
经人工引水道到河段下游来集中落差所建的水电
站。引水道可以是无压的，如明渠，明流隧洞等，
也可以是有压的，如有压隧洞，压力水管等。引水
道式水电站最适用于坡降大的河段，或河道裁弯饮
水和跨流域引水。
6.混合式水电站是在同一河段上用集中上游部分落
差，再通过有压引水道集中坝下游部分落差而形成
总水头所建的水电站
7.抽水蓄能电站：以水体为储能介质起调节电能的
作用，包括抽水蓄能和放水发电两功能
8.水电站的组成建筑物：枢纽建筑物：（1）挡水建
筑物（2）泄水泄沙建筑物（3）过坝建筑物发
电建筑物：（1）引水道建筑物（2）发电厂飞及其
附属建筑物
第二章进水口及引水道建筑物
1.进水口的功能与要求：（1）作用：控制水量和水
质（2）对进水口的要求：A要有必要的进水能力
B.水质符合发电要求C水头损失要小D.流量可按
要求控制E 施工，安装，运行和检修方便
2.进水口的类型：按水流条件可分为无压进水口和
有压进水口
3.无压进水口有表面式和底部拦污栅两类。表面式
设于凹岸，引用河道或水库表层水流
4有压进水口有坝式，岸式，塔式。（1）坝式进水
口，进水口依附在坝体上与与坝体协调一致。适用
条件：坝后式厂房，坝内式厂房，河床式厂房（2）
岸式分为竖井式和岸墙式。竖井式进口段和闸门段
位于山体中，既经济又安全。适用条件：隧洞进口
的地质条件好时采用；岸墙式进口段和闸门段位于
岸坡岩体之外而又紧靠岩坡成为整体，承受水压力
和山岩压力。适用条件：隧洞进口的地质条件较差。
（3）塔式
5.进水口的设施：（1）拦污栅（2）工作闸门（3）
检修闸门及启闭设备(4)通气孔（5）旁通管
6.沉沙池：（1）设置目的：防止有害泥沙对水轮机
的磨损（2）位置：无压进水口之后，引水道之前（3）
工作原理：加大过水断面，降低水流速度从而减小
其挟沙能力，使有害泥沙沉积在池中
7.从工作条件和水力特性分，引水道可分为无压引
水道和有压引水道两类。（1）无压引水道的特点是
具有自由水面，引水道承受水压不大，它适用于从
河道或水库水位变化不大的场合饮水。在结构形式
上，无压引水道最常用的是渠道和无压隧洞。（2）
有压引水道的特点是引水道内为压力流，承受的水
头可以很大，它可以适应河道或水库水位的大幅度
变化。
8.引水道要求：（1）有符合要求的输水能力（2）减少水头损失（3）保证水质
9.隧洞优点：（1）线路较短，避开沿线地表不利的地形及地址条件（2）有压隧洞可适应水库水位的大幅度变化及引用流量的迅速变化（3）不受地表气候的影响，可避免地表水对水质的污染缺点：对地质条件，施工技术及机械化的要求较高，造价较高，工期较长
10.水力计算（有压隧洞）（1）恒定流计算：研究隧洞断面，引用流量，水头损失之间的关系，从而确定隧洞尺寸（2）非恒定流：求出隧洞沿线各点的最大及最小内水压，从而决定隧洞的高程，设计隧洞的衬砌
11隧洞线路选择：（1）地质条件，尽可能布置在完整坚固的岩层之中（2）地形条件：平面上力求最短，立面上要有足够的埋藏深度（3）施工条件：开凿施工，丛坡一般为0.001~0.002 （4）水流条件：尽可能采用直线，当必须转弯时，其转弯半径一般大于5倍洞径
12.压力前池：（1）功用：分配水流;平稳水流；拦阻杂物，排除泥沙（2）组成：前室；压力管道和进水口设备；池水和排沙建筑物，流沙堰，拦沙坎，冲沙孔（3）布置：设在无压引水道的末端，尽可能靠近厂房，尽可能建在挖方中，渠道和前池连接要平顺
第三章压力管道总论及明钢管
1.压力管道是从水库或引水道末端的前池或调压室，将水在有压状态下饮水入水轮机的输水管，它是集中了水电站的全面或大部分水头的输水管，它的特点是：（1）坡度陡（2）承受电站的最大水头，且受水锤动水压力（3）靠近厂房
2.压力管道的类型：（1）明管：钢管，钢筋混凝土管（2）埋管3）坝内埋管（4）坝后背管
3.压力管道直径的选择：（1）经动能经济比较确定（2）用经济流速确定Ve=4-6m/s
经济直径公式：
Qmax-钢管最大设计流量H-设计水头K—系数，一般取5.2
4.压力钢管的构造：（1）无缝钢管：没有纵缝的管节，将管节连成整体（2）焊接管：钢板—弧形瓦片—管节—整体（3）在无缝钢管上或焊接管上套以钢箍而成
5.明钢管：
线路选择：（1）线路短而直（2）地质条件良好处（3）减少管线的起伏波折
进厂方式：（1）正向进厂：A优点:水流平顺，水头损失小B缺点：管道爆破对厂房威胁大C适用条件：中低水头电站（2）纵向进厂：A 优缺点与正向相反适用条件：高中水头电站（3）斜向进厂：A优缺点介于两者之间B适用条件：多用于分组供水和联合供水的水电站
6明钢管的支承和敷设方式：
（1）镇墩：A作用：承受轴向不平衡力，固定钢管B类型：封闭式，开厂式C布置：钢管转弯处，直线段长度超过150m时
（2）支墩：A作用：承受水重和管身自重在法向分力，同时使管道离开地面有一定距离，允许管道在轴向自由移动B类型：滑动式支墩，滚动式支墩，摇摆式支墩
7.伸缩节：(1)作用：减小管身温度应力，适应管身变形（2）类型：单作用伸缩节，双作用伸缩节8.管道敷设方式：（1）连续式：两镇墩间不设伸缩节（2）分段式：两镇墩设伸缩节
9.钢管管壁厚度估算：书P30
10.作用在钢管及墩座上的力：按作用方向分：径向力，法向力，轴向力
（1）径向力：即内水压力，是钢管的主要荷载（2）法向力：法向力为钢管自重和水重在法向的分力11.钢管应力分析：（1）跨中断面，4个应力（2）支承环旁管壁膜应力区边缘，5个应力（3）加劲环及其旁管壁，7个应力（4）支承环及其旁管壁,10个应力
第四章地下埋管
1．地下埋管的优缺点：（1）优点：布置灵活方便；利用围岩承担内水压力，减少钢衬壁厚；运行安全
（2）缺点：构造复杂;施工安装程序多；工艺要求
高
2.地下埋管布置：（1）地形条件：相邻洞间岩层厚
度大于（1.5~2）D挖；洞顶以上岩层厚度大于3D
挖（2）地质条件：与构造带倾向正支（3）施工
条件：斜进坡度，向上出渣30°~40°，向下留渣
45°（4）水洗条件：转弯半径R大于等于3D挖，
管线在最低压坡线下至少2m
3．地下埋管构造：（1）钢衬：承受内水压力和防渗
（2）混凝土：将部分内水压力传给围岩（3）帮助
承受一部分内水压力
4地下埋管施工程序：隧洞开挖，钢衬安装，混凝
土回填，灌浆（灌浆分为回填灌浆，接缝灌浆，固
结灌浆）
5.地下埋管（1）工作原理：埋管承受内压后，钢衬
发生径向位移，使缝隙消失后，继续向混凝土衬圈
传递内压，使混凝土发生环向拉应力，从而在衬围
内产生径向均匀裂纹，内压通过混凝土砌块继续向
围岩传递，围岩向外的径向位移并形成围岩抗力，
使埋管在内压下得到平衡.（2）基本假定：A钢衬
与混凝土之间，混凝土与围岩之间存在均匀缝隙B
缝隙的存在使钢衬的工作分为两阶段：缝隙为闭合，
内水压力有钢衬单独承担；增加内水压力，缝隙闭
合，内水压力由钢衬和围岩共同承担C混凝土径
向产生裂缝，不承担径向环拉力，反将部分内压从
钢衬传递给围岩，同时自身产生径向收缩 D.所有
材料都在弹性阶段内工作（3）适用条件：A :△st〉
△，即钢衬在允许应力状态工作时的径向变位大于
初始总缝隙△，才使围岩参与承担内水压力B:钢管
上必须有足够的岩层覆盖厚度H
6.钢衬的外压荷载：（1）地下水压力（2）钢衬与
混凝土灌浆压力（3）回填混凝土时流态混凝土的
压力
7.埋管钢衬的外压失稳下的特征：P55 图4-3
第一种：临界状态时屈曲波有几个，沿整个圆周同
时发生，屈曲波峰，紧贴混凝土，在外压作用下钢
衬受到了环向压缩，原环向轴线缩短
第二种:在外压作用下，钢衬圆周上有可能出现几个
初始波，但随着荷载的增加，钢衬将首先在某个薄
弱部位屈曲，从而减小了其他部位的管壁发生屈曲
的可能
8缝隙值△：（1）施工缝隙△o:是混凝土浇筑或接缝
灌浆施工完竣，且温度也恢复正常时，钢衬和混凝
土衬圈间的间隙和混凝土衬圈与围岩间的间隙的总
和（2）钢衬冷缩缝隙△s：其值取决于钢衬竣工
时温度和运行时温度之差（3）围岩冷缩缝隙△R：
指管道投入运行后，水温低于围岩原始温度，围岩
降温冷缩形成的缝隙
第五章混凝土压
力管道
1.混凝土压力管道：依附于混凝土坝身，既埋设在
坝体内或固定在坝面上，并与坝体成为一体的压力
输水管道。特点：（1）结构紧凑简单（2）引水道
长度短，水头损失小，机组条件保证条件好（3）
造价低（4）运行集中方便（5）坝内埋管的空腔
削弱坝体
2.坝内埋管：
A布置原则：（1）尽量缩短管长（2）减少管道空
腔对坝体的不利影响（3）减少管道对坝体施工的
干扰
B立面上的布置：（1）倾斜式（2）平式和平斜式
（3）竖直式
C平面上的布置：（1）厂坝横缝错开（2）厂坝横
缝一致
D结构形式：（1）联合受力管：钢管和坝体混凝土
浇筑在一起，两者联合承载，可充分发挥钢管外围
钢筋混凝土的承载作用，减小钢管管壁厚度（2）
垫层管：钢管外铺设垫层，将坝体与管道隔开
3．坝后背管：
A布置：进水口设在上游坝面上，压力管道近于水
平地面，穿过坝体上部，然后在坝外沿坝下游面敷
设，并以弯段及水平段与水轮机蜗壳联接，坝体与
下游面管道先后分别施工，管道固定在坝体上
B优点：（1）便于布置（2）减小管道空腔对于坝
体的削弱，有利于坝体安全（3）管道，坝体施工
安装干扰小（4）管道可以随机组投产和先后分期
施工
C缺点：增加了工程量和水头损失
D结构形式：（1）坝下游面明钢管布置：用支承
环将管道支承在坝下游面的支墩上。优点：现场
安装工程量小，进度快，与坝体施工干扰小。缺
点：当钢管直径很大时，造成施工工艺上的困难，
一旦失事后果很大。（2）坝下游面钢衬钢筋混凝土
管：优点：减薄钢衬厚度，避免厚钢板带来的技术
困难；具有明显的经济效益；具有更高的安全度；
减少外界因素，对管道破坏的可能性。缺点：
施工复杂，工程量有所增加，管腰混凝土开裂问题
E构造：内层为钢衬，外侧为钢筋混凝土
第六章分岔管
1、分岔管的功能:分流，汇流
2、分岔管的布置形式:卜形布置,对称Y形布置，三
岔形布置
3、明钢管结构形式：三梁岔管，内加强月牙肋岔管，
贴边岔管，无梁岔管，球形岔管，隔壁岔管
第七章有压引水系统非恒定流
的物理现象及基本方程
1、水轮机调节的两种现象：引起机组转速的较大变
化，在有压引水管道中将出现所谓“水锤”现象
2、进行水锤及调节保证计算的目的：
A、水锤计算的目的：决定管道内的最大内水压力，
作为射击或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依
据；决定管道内最小内水压力，作为管线布置，防
止压力管道中产生负压和校核尾水管内真空度的依
据；研究水锤与机组运行的关系，如对机组转速变
化的影响等。
B、调压保证计算的目的：通过调节保证计算和分
析，正确合理地解决导叶启闭时间、水锤压力和机
组转速上升值三者之间的关系，最后选择适当的导
叶启闭时间和方式，使水锤压力和转速上升值在经
济合理的允许范围内。
3、在缺乏资料的情况下，露天钢管的水锤波速可近
似地取为1000m/s，埋藏式可近似地取为1200m/s。
第九章水锤及调节保证计算的
解析方法
1、管路的特性系数：max
0S
Lv
gH T
σ=±，
2
av
gH
ρ=
2、水锤的分类：
A、直接水锤：当阀门关闭时间s
T等于或小于一相
时，即2/
s
T L a
≤或2/
s
T L a
≥，也就是
由水库处异号放射回来的水锤波尚未达到阀门之
前，阀门已经关闭终止。
B、间接水锤：当阀门关闭结束前，水库异号放射
回来的降压波已经达到阀门处，降压波对该处产生
的升压起着抵消作用，使阀门处的水锤升压值小于
直接水锤。
3、相：水锤波在管道中传播一个来回的时间为2L/a，
称为“相”
4、第n相末的水锤压力
：
1
1
1
2
A n
A
n
n
ξ
ττξ
ρρ
-
=--∑
此公式的适用条件：阀端各相末水锤计算、阀门
为任意开度变化规律。
5、a 第一相水锤：最大水锤压力max ξ
出现在第一
相末，max ξ=1A
ξ
b 末相水锤：最大水锤压力max ξ
发生在阀门关
闭终了的相末，也称极限水锤，1A A m
ξξ>。
6、导叶或者阀门全开时0τ
=1，全关时
τ
=1
7、水锤类型判别： A 、当
01ρτ<时，经常发生1
A
A
m ξξ
>的第一
相水锤 B 、当
01.5
ρτ>时，经常发生1A A m
ξξ>的末
相水锤（极限水锤） 8、水锤压力的近似公式
A 、第一相末水锤压力值：1
021A σξρτσ
=
+-
B 、末相水锤（极限水锤）：21A
m
σ
ξσ
=
-
9、起始开度对水锤的影响： A 当起始开度0
1τρ>，即01ρτ>时，
1A
A m ξξ>，最大水锤升压发生在阀门关闭的终
了。 B 当
01,σ
τρ
ρ
<<时，1A A
m
ξξ>，最大水锤升压发生在第一相末，0τ越小，A
i ξ越大。 C 当0στρ≤时，发生直接水锤，但非最大水
锤值。
D 当阀门起始开度为临界开度时，发生最大的直接水锤，这时
2A
a
ξσ=.
10、开度变化规律对水锤压力的影响
A 在高水头电站中常发生第一相末水锤，所以可以采取先慢后快的非直线关闭规律
B 在低水头电站中常发生末相水锤，所以可以采取先快后慢的非直线关闭规律
11、极限水锤压力的分布规律：理论研究证明，极限水锤无论正、负水锤，沿管线水锤压力均依直线规律分布
12、第一相水锤压力的分布规律：研究证明。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都是向上凸的，负水锤压力分布曲线是往下凹的。
13、减小水锤压力的措施：缩短压力管道的长度、延长导叶或阀门关闭时间、改变调速器调节程序、减小压力管道中的流速。
第十章 调压室 1、调压室设置在地面上的称为调压塔，设置在地面
以上的称调压井。
2、调压室的布置方式
3、调压室的基本类型抗式调压室(c)动式调压室(f)
4、 12k Th Lf F F gH α=>
=
200h V ωα=, h 即0h ω+0
T h ω<1
3
5、内容应包括 （1）断面积； （2）顶部高程 （3） 1、 水电站厂房的组成
A 、
B 、 其附属设备系统、
C 、 程习惯，2、 厂房类型 3、 地下式厂房
（一） 房
（二） （三） 4、 水轮发电机的类型半伞式、全伞式） 5、 进水阀，机前阀，其作用：
（1） （2） 6、进水阀类型7、起重设备
A 、形式和台数：（1重机
B 于100t （2于4重机;较小的单小车桥式起重机辅助吊运。
（3）吊件重量大于600t 时，可选用一台或两台单小车桥式起重机
8、跨度：起重机大车轨道中心线的间距称为跨度。 9、厂房的水机辅助设备：油系统（透平油系统、绝缘油系统）、压缩空气系统（高压压缩空气系统、低压压缩空气系统）、供水系统（技术用水、生活用水、消防用水）、排水系统( a 机组检修排水：检修排水方式<直接排水、间接排水>、水泵类型<卧式离心泵、立式深水井> b 厂房渗漏排水）
第十二章 厂房的布置设计
1、水轮机安装高程:
S
Z
2、水轮机层地面高程：?水=S Z +蜗壳进口断面
半径+蜗壳顶板厚
δ
初步计算时，
δ
大型取
3~4m ，中型1~2m 3、发电机层楼板高程：
?发=?水+既墩高g h +
定子高g h +上机架埋深m h
4、桥机安装高程
?桥，若?安=?发，
A 、发电机层起吊转子带轴,则
?桥=?发+设备露
出部分高度u h +转子地面与设备顶面间安全距离
n h +转子底面以上吊件高+吊索工作高s h +吊钩极
限距离h
B 、在发电机层起吊带转轮带轴，?桥=?发
+n h +转轮带轴高0h +s h +h
C 、在安装间检修主变：?桥=?安+y h +h
5、天花板高程：
?天=?桥+桥机高H+下车顶与
天花板的垂直距离（0.4m ） 6、屋顶高程：
?顶=?天+屋顶大梁最大高度+
混泥土面板厚+屋面防护层厚 7、主阀室地面高程：
?阀=钢管末中心线高程—
阀的外径—阀下通道高（1.8~2.0m ） 8、尾水管地板高程：?未=s Z —0/2b —尾水
管高度
9、基础开挖高程：
?挖=?尾—底板厚 地板
厚：岩基上1~2m ，软基上3~4m
10、厂房总高：
?顶—?挖 主机间
的高度：?顶—?发
2水力发电的原理和优缺点：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。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.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(a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b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)
3水能资源开发方式:坝式、引水式、混合式。坝式水电站多分为河床式和坝后式两种。
4有压进水口高程:顶部高程位于死水位以下有一定的埋深，底部高程位于水库设计淤沙高程以上0.5-1.0m渠道类型:自动调节渠道,非自动调节渠道.沉沙池位置:在无压进水口之后,引水道之前
5压力前池:位置(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)作用：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,2渲泄多余水量,平稳水压,水量3拦阻污物和泥沙。
6.压力管道参数:管道内径D(m)和水压H(m)及其乘积HD值.压力管道按布置形式分类:1明管(暴露在空气中)2地下埋管(埋入岩体)3砼坝身埋管(依附于坝身,有坝内管道,坝上游面管,坝下游面管)
7供水方式:单元供水(适用1单机流量大,长度短的地下埋管或明管2砼坝内管道和明管道)联合供水(机组少,单机流量小,引水道长的地下埋管和明管)分组供水(压力水管较长,机组台数多,单机流量较小的情况,广泛用于地下埋管和明管)要会结合实例绘制布置图
8明钢管与引近厂房的方式和适用条件:正向引近(中,低水头电站)纵向引近(高,中水头电站)斜向引近(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)要会结合实例绘制布置图
8镇墩布置:(不产生位移)管道转弯,直径变化处或管道直线段距离超过150m.支墩:(水管在轴向自由移动)间距L取6-12m,当D特别大时,L取3m.两镇墩间的支墩应等间距布置,设伸缩节的一跨间距应缩短
管壁厚度(mm):δ>=γHD/2φ[σ]=10HD/2φ[σ],(内)直径:D=7√(5.2Q3max/H)[单面,垫板φ0.9双面0.95,H=静水+动水,动水取静水的15-30%]
9压力管道直径D选择
经验直径法：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。10明钢管外压失稳的原因及措施:1、机组运行过程中由于负荷变化产生负水击,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。措施:1、增加管壁厚度。
2、减小管道内径D。
3、提高钢材强度
4、设加劲环。
11地下埋管优点:1布置灵活方便2钢管与围岩共同承担内水压,减小钢衬δ3运行安全
12降低环向应力措施:1尽量改善围岩的质量,提高其弹性模量,途径为固结灌浆2减小施工缝隙3施工选择合适季节,使钢衬冷缝值尽量小4用适当降低围岩抗力系数值的方法考虑
13初始缝隙的组成:1施工缝隙(砼浇筑或接缝灌浆完工后,温度恢复正常时,钢衬与砼衬圈及砼与围岩间的间隙总和.由砼的收缩和施工质量不良造成.)2钢衬冷缩缝隙(其值取决于钢衬竣工时温度(竣工时洞内气温或接缝灌浆时洞内最高温度)与运行时温度(水温)之差)3围岩冷缩缝隙(管道投入运行后,水温低于围岩原始温度,围岩降温冷缩形成的缝隙)4围岩塑性压缩缝隙(岩体的残余变形.措施:降低K0) 降低施工缝隙的措施:1浇筑砼的水化热消散后在低温时进行接缝灌浆2在砼浇筑时降低入仓温度和对钢衬进行冷却,如喷洒冷水3采用膨胀砼回填.此法有时可不进行接缝灌浆4采用预埋骨料压浆砼
14地下埋管外压荷载的组成:1地下水压力2钢衬与砼之间接缝灌浆压力3回填砼时流态砼的压力.失稳:外压↑→钢衬屈曲→钢衬变形达到Δ0→外压继续增加→钢衬发生更多波形的屈曲→钢衬应力值↑→钢衬应力达到材料屈服值→失稳。外压失稳的标志：钢衬应力达到材料屈服值
15坝体压力管道的类型:坝上游面管道,坝体下游面
钢管(三峡),坝内埋管,混合形式
16坝内埋管的基本施工方法:1安装一段钢管,浇筑
一层砼,可省二期砼;施工干扰较大2坝体内预留钢
管施工槽→钢管在槽内一次组装→回填砼→接缝灌
浆;其施工干扰小,但工期较长(2注意键槽,打毛,插筋)
结构特点:1传递内水压力(整体浇筑的坝内钢管,只
承担内水压力的一小部分,而大部分要由坝体砼承
担)2管道周围坝体内产生拉应力集中,即钢管应力
恶化坝体应力.坝内埋管失稳过程:当荷载较大,坝体
砼首先开裂→钢衬的应力达到其屈服强度破坏.砼
开裂过程:管顶处砼厚度小常先开裂→应力重新分
布,导致管底砼开裂→其它断面砼相继开裂
17软垫层原理:可吸收钢管在内压作用下的径向变
位,从而使内压只有一部分或很小部分传至坝体.砼
与钢结构的受力分配:弹性软垫层将管道与坝体分
开,钢管承受绝大部分内水压力,受力明确
18岔管布置形式:1卜形布置2对称Y形布置3三岔
形布置
19钢岔管的类型:1三梁岔管(适用内压较高,直径不
大情况)2内加强月牙肋岔管(大中型电站)3贴边式
岔管(中,低水头卜型布置的管道)4球形岔管(高水头
大中型电站)5无梁岔管6隔壁岔管
20不稳定工况引起的现象:1机组转速变化2引起水
锤现象.HL丢弃负荷:机组转速升高,压力管道及蜗
壳中水压力上升,尾水管中水压力下降
21什么是水锤，有哪些危害，减小水锤压力的措施
有哪些？
答：水锤:水电站运行中,突然改变水轮机流量时,使
压力管道,蜗壳及尾水管中的水流流速发生变化,从
而其内水压力随之变化,又因水流具有惯性,使上述
水压的变化呈交替升降的一种波动,如同锤击作用
于管壁,有时还伴随轰轰的响声和振动,这种现象为
水锤。危害:1压强升高过大导致水管强度不够而破
裂2尾水管中负压过大造成尾水管汽蚀,水轮机运行
时产生振动3压强波动致使机组运行稳定性和供电
质量下降4负水锤会造成压力管道外压失稳.减小水
锤压力措施:1缩短压力管道的长度(缩短压力管道
长度,使从进水口反射回来的水锤波能够较早地回
到压力管道末端,从而减小水锤值.措施:设置调压
室)2延长有效的关闭时间(a反击式水轮机设置减压
阀[在蜗壳的进口附近装设减压阀,减压阀在机组增
加负荷时不起作用]b冲击式水轮机的机组装置偏流
器[偏流器在增荷时不起作用]c设置水阻器[水阻器
对于增加负荷时不起作用]d增加发电机的飞轮力
矩)3减小压力管道中的流速(减小流速可减小压力
管道中单位水体的动量,从而减小水锤压力.措施:加
大管径)4改变调速器调节程序(中低水头电站:水轮
机导叶可采取先快后慢的关闭规律.高水头电站:可
采用先慢后快的调节规律.注:采用合理的关闭规律
减小水锤压强,简单易行,又比较经济,应优先考虑)
22水锤压力与机组转速的相对表达式:ξ＝
(H-H0)/H0机组转速变化:β＝(n-n0)/n0(H0 n0初始时
刻H n水轮机调节后某一时刻水头和机组转速)
23调节保证计算的目的:通过调节保证计算和分析,
正确合理地解决导叶启闭时间,水锤压力和机组转
速变化三者之间的关系,最后选择适当的导叶启闭
时间和方式,使水锤压力和机组转速上升值均在经
济合理的允许范围内.水锤波速的常用取值:明钢管
(1000m/s)地下埋管(1200m/s)
24.起始开度变化对水锤压力的影响:机组满负荷运
行:τ0＝1.机组担任部分负荷运行:τ0 水锤波在管道中传播一个来回的时间为2L/a,称为 一个相,两个相为一个周期 25直接水锤:如果水轮机调节时间Ts≤2L/a,由水库 异号反射回来的水锤波尚未到达阀门之前,阀门变 化已经终止(△H=H-H0=a/g(v0-v)).间接水锤:若阀门 调节时间Ts>2L/a,当阀门关闭过程结束前,水库异号 反射回来的降压波已经到达阀门处,因此水管末端 的水锤压力是由向上游传播的水锤波F和反射回来 的水锤波f叠加的结果(压力管道末端处的压力增加 主要与阀门关闭(或开启)经历的时间及其依时间变 化的规律有关)首相水锤:最大水锤压力出现在第一 相末.ρτ0<1时发生,常发生在管道较长的高水头水 电站.末相水锤:当ρτ0>1.5时,最大水锤压力出现 在第一相以后的某一相,特点是最大水锤压力接近 极限值.修正系数K:HL1.2，ZL1.4 26调压室类型:1简单圆筒式调压室2阻抗式调压室 3双室式调压室4溢流式调压室5差动式调压室6 气垫式或半气垫式 27调压室布置方式:1上游调压室2下游调压室3上 下游双调压室系统4上游双调压室系统 28上游调压室的设置条件：水流加速时间[T w]:1水 电站单独运行时,,或容量在电力系统中所占的比例 超过50%时,取1.5~2s。2水电站容量在电力系统中 所占比重为20%~50%时, 2.5~3.5s。3当水电站容量 在电力系统中的比重小于20%时,3.5~5s 29厂区枢纽的组成:水电站主厂房,副厂房,主变压器 场,高压开关站,厂区交通等 主厂房:垂面上(根据工程习惯,厂房以发电机层楼板 面为界分为上部结构[与工业厂房基本相似,基本上 是板,梁,柱结构系统,包括主机室和装配场]和下部 结构[大体积砼结构,主要布置过流系统,是厂房的基 础])平面上(主机室,装配场) 30主机室：:水轮发电机组及辅助设备布置在主机室, 是运行和管理的主要场所,水轮发电机组和许多辅 助设备都布置在这。安装间:是水电站机,电设备卸货, 拆箱,组装,检修时使用的场地.发电机层：立式机组 主厂房的发电机楼板以上的空间。水轮机层:发电机 层地面以下与蜗壳顶部砼以上的空间.蜗壳层:蜗壳 及其周围的钢筋砼结构块体的空间部分.尾水管层: 尾水管顶部与基础底板之间的空间 31水电站厂房的基本类型:地面式厂房(1河床式厂 房:闸墩式,抽水式2坝后式厂房(a坝后式明厂房b 坝垛式厂房c溢流式厂房d挑越式厂房)3坝内式厂 房4岸边式厂房)地下式厂房(1地下式厂房2半地下 厂房3窖洞式半地下厂房4井式半地下厂房)抽水蓄 能电站厂房,潮汐电站厂房 32发电机的类型:按其轴线位置分：1卧式布置2立 式布置。立式水轮发电机就其支承方式分为悬式和 伞室[普通伞式,半伞式,全伞式])悬式和伞室发电机 的区别:悬式水轮发电机的稳定性比伞式好,推力轴 承小,损耗小,安装维护方便,但钢材耗量多,伞式机组 总高度低,可降低水电站厂房高度 33管道颜色:一般油系统中压力油管漆红色,排油管 漆黄色,输气管管外漆成白色,技术供水管外漆成蓝 色,消防供水管外漆成橘色,排水管外漆成绿色,污水 管外漆成黑色 34厂房长度:1机组段长度L1的确定(L1=L+x+L-x L+x 为机组段+x方向的最大长度,L-x为机组段-x方向的 最大长度,L+x和L-x可用计算表中公式按蜗壳层,尾 水管层,发电机层分别计算,然后取其中的最大值)2 端(边)机组段长度L2的确定(L2=L+x+L-x +ΔL)ΔL 为附加长度,ΔL=(0.1-1.0)D1,D1为标称直径,则L主 =nL1+ΔL，L装=(1.0-l.5) L1,则主厂房总长度 L=nL1+L2+ΔL或L=(n+1-1.5)L1[n机组台数] 35剖面设计第一个高程:水轮机安装高程 36安装间(装配场)的位置:位于厂房靠交通道的一 端,特殊情况下,当机能台数较多时,厂房两端都设装 配场,地下式厂房,也可以将装配场设在机组中间.需 要检修的物件:发电机转子,发电机上机架,水轮机转 轮,水轮机顶盖.安装间高程确定:取决于对外道路的 高程及发电机层楼板的高程 37副厂房位置:1设在主厂房的上游侧2主厂房的下 游侧3主厂房靠对外交通的一段.变压器位置:1河床 式厂房2坝后式厂房3岸边式厂房4将主变压器布 置在厂房顶上5地下式,坝内式,溢流式厂房布置在 平行于主厂房的地下洞室或坝内廊道内 38厂房四大件：发电机转子、上机架、水轮机转轮、 顶盖。 第二章 1、水电站类型：坝式水电站、引水道式水电站、混 合式水电站、抽水蓄能电站、潮汐电站 有压进水分类：坝式进水口、岸式进水口、塔式进 水口。（塔式进水口可从一边或四周进水） 进水口的功能要求：a、要有必需的进水能力；b、 水质符合发电要求；c、水头损失要小；d、流量可 按要求控制；e、施工、安装、运行和检修方便。 2、有压进水口工作闸门后设通气口的作用是：当 工作闸门关闭时给有压引水道系统及时补气，以免系统内发生真空；在压力系统充水时，通过通气孔排出空气。 3、沉沙池常布置在无压进水口之后、引水道之前。 4、压力前池（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）的功用是：（1）平稳水压，平衡水量；（2）均匀分配流量；（3）宣泄多余水量；（3）拦阻污物和泥沙 压力前池的组成．．．．．．． ：前室、压力管道的进水口及设备、泄水和排沙建筑物。压力前池应尽可能接近厂房，以节省造价。 第三章 1、压力管道供水方式：单元供水、联合供水、分组供水 2、明管路线选择原则：a 、管道线路应尽可能短而直；b 、选择良好的地质条件；c 、尽量减少管道线路的起伏波折，以防止气蚀。 3、管道与主厂房的关系：①正向引近 开挖量小，高压水流会对厂房及人员构成危害 ②纵向引近 减轻钢管破裂时对厂房及人员的威胁，水头损失增加，厂房开挖量增加 ③斜向引近 介于正向引近和纵向引近之间 4、明钢管在钢管轴线转弯处设镇墩（防止钢管位移），镇墩间管段用支墩支撑(支撑钢管)，两个镇墩间设有伸缩节（减小温度应力） 5、支墩的形式：滑动式支座、滚动式支座、摇摆式支座 6、P31 钢管管壁厚度δ估算 [][] σφσφγδ2102HD HD = ≥ 其中γ为水的重度 （=10）；H 为计算水头；D 为钢管直径；φ为小于 1的焊缝系数，一般取0.9~0.95 ；[ σ]为允许应力 结合P43页图3-25校核是否满足抗压弯稳定，不满足则设置加劲环。[例题] 计算题 要会读图 第四章 1、地下埋管的优点：（1）布置灵活方便；（2）利用围岩承担内水压力，减少钢忖壁厚；（3）运行安全缺点：造价较高、抗压弯稳定性问题突出 2、影响钢衬应力因素分析：提高围岩的抗力系数能显著降低钢衬应力，缝隙值△越小越好 3、关于埋管围岩承载力的分析方法有：最小覆盖厚度方法、抗上抬方法、有限元分析方法 4、防止钢衬失稳的根本方法．．．．：采取有效措施，降低地下水压力。 第五章 1、混凝土坝体内压力管道按布置形式分为：坝内埋管、坝上游面埋管、坝下游面埋管 第六章 1、岔管布置形式：①卜形布置 ②对称Y 形布置 ③三岔形布置 2、贴边岔管的典型布置是卜形．．。我国在中压力地下埋管中应用贴边岔管较多 第七章 1、调节保证计算的目的：（1）正确合理地解决导叶启闭时间、水锤压力和机组转速上升三者之间的关系；（2）选择适当的导叶启闭时间和方式；（3）使水锤压力和转速上升值均在经济合理的允许范围之内 2、水锤 过程分析 P103 3、连续方程：fv=F dt dz +Q P110 第九章 1、由于水锤，水管末端阀门或导叶处产生的附加压 力P=ω υυγωγ)-(g a 0=?H 公式中，γ 为水的容重（=10）；H ?为管道水压力增量；ω为管道断面积；a 为水锤波速；0υ 为初时刻管中流速；υ 为末时刻管中流速；g 为重力加速 度（取9.81m 2/s ） 2、直接水锤：由水库处异号反射回来的水锤波尚未 到达阀门之前阀门已经关闭。 间接水锤：阀门关闭结束前水库异号反射回来的 降压波已经到大阀门处。 阀门处的水锤升压值 间接水锤值小于．． 直接水锤值 3、管道特性系数0 0g 2a H υρ= P128 4、第一相末水锤压力A 1ξ 的计算 由算式 ρ ξ τ ξτ2 -11011A A =+求得 ，其中相对几何开度max i i ω ω τ =，ω 为管道断面积；管道特性系数0 g 2a H υ ρ = 5、管道特性系数s 0max g T H L υ σ ±= （关闭时取 正直，开启时取负值） 6、图9-4 会判别、何时是第一相水锤、末相水锤 7、高水头电站．．．．．主要发生第一相水锤，关闭导叶时先．慢后快．．．； 低水头电站．．．．．发生末相水锤（极限水锤），关闭导叶时先快后慢．．．．。 8、P136等价管的特性系数；尾水管进口处的水锤压力()ξ υ υ m b c b b b y L L L L T ++= 其中下标T 、 c 、b 分别表示压力管道、蜗壳、尾水管。 9、减小水锤压力的措施：a 、缩短压力管道的长度； b 、延长有效的关闭时间； c 、减小压力管道中的流 速；d 、改变调速器调节 程序 第十章 1、调压室的作用： 反射水锤波、减小水锤压力、 改善机组在负荷变化时的运行条件 2、调压室的基本类型：（名称及特点） ①简单圆筒式调压室：优点：自上而下具有相同 断面，结构简单，反射水锤波好；缺点：波动振幅 大，衰减慢，水头损失较大。用于低水头小容量电 站②阻抗式调压室：优点：减小了调压室容积，波 动振幅比简单圆筒式小；缺点：反射水锤波较差。 用于中水头和引水道长度不大的电站。③水室式调 压室：重心较圆筒式调压室高，相同能量可存储在 较小容积中。适用于高水头、要求稳定断面较小、 而水库工作深度较大的水电站。④溢流式调压室：顶部设有溢流堰，水位下降的波动无法限制。常与 双室式调压室结合使用。⑤差动式调压室：由两个 不同直径的同心圆组成，吸取了阻抗式和溢流式的优点，但结构复杂，造价高。适用于地形、地质条 件不允许大断面及距离地面较深的调压室时的中高 水头水电站。⑥气垫式或半气垫式调压室：可尽量靠近厂房布置，大大减小水锤压力。对水轮机调节 较容易。适用于深埋于地下的引水道式地下水电站。 水头愈高，经济性越好。3、调压室水位波动稳定的条件是 m>0 ; w>0 P157 4、调压室水力计算： ①由调压室水位波动的稳定条件，确定调压室的 断面积（水位波动的稳定性计算）引水道应选用可能的最小糙率（α），而压力管道则应选用可能的最大糙率（使H1小） ②计算调压室最高涌波水位，从而确定调压室的顶部高程（最高涌波水位的计算）上游水库水位应取正常发电可能出现的最高水位，一般按设计洪水位计算。引水道的糙率应取可能的最小值（能耗少、 涌波高）。计算工况应按丢弃全负荷考虑。 ③计算调压室最低涌水位，从而确定调压室底部和压力管道进口的高程（最低涌波水位的计算） 上游水库水位应取可能的最低水位，引水道糙率则取可能的最大值（阻力大、供水慢） 第十一章 1、 水电站厂房从设备布置、运行要求的空间划分 为：主厂房、副厂房、主变压器场、开关站 2、 厂房在垂直面上根据工程习惯，主厂房以发电机层楼版面为界，分为上部结构和下部结构 3、 厂房的类型分为：（1）地面式厂房（河床式厂 房，坝后式厂房，坝内式厂房，岸边式厂房）；（2）地下式厂房；（3）抽水蓄能电站厂房； （4）潮汐电站厂房 4、 溢流式厂房和挑越式厂房都是封闭型的厂房； 潮汐电站厂房基本上与河床式厂房相同，厂内 采用贯流式机组 5、 调速系统的组成：a 、调速操作柜；b 、油压装置；c 、接力器；d 、输油管道和漏油装置 6、 大中型水轮机常用的进水阀有蝴蝶阀和球阀 7、 油系统分为透平油系统（润滑、冷却、提供压力）和绝缘油系统 第十二章 1、 水轮机的安装高程是控制高程．．．．．．．．．．．．． 2、 高压电气设备布置原则：（1）应尽量靠近厂房内的机组，可缩短昂贵的发电机电压母线的长 度，减少电能损失和故障机会，并满足防火、 防爆、放水雾和通风冷却的要求，安全可靠； （2）使升压变压器与主厂房的装配场同一高程，以便运输、安装和利用轨道推进厂房的装配场检修； （3）应考虑升压变压器的运输和高压侧出线的方便； （4）应布置在不受洪水淹及的露天场地上，而且基础坚实可靠。 3、 副厂房的位置：在主厂房的上游侧、下游侧、在主 厂房靠对外交通的一端。（各自的适用情况 见P211） 4、 地下厂房的优越性：（1）在深峡谷、大泄量的河道内，采用地下厂房有利于水工枢纽的总体布置；（2）在山岩不稳定地区，厂房和压力管道可避免山坡崩坍的危害，并且具有良好的人防条件； （3）有可能降低建筑物的工程造价；（4）在严寒、酷热或多雨地区，厂房的施工和运行可不受气候的影响；（5）有利于保持地面自然景观。 第一章 一．坝式水电站 是拦河筑坝，坝前壅水，在坝址处形成落差所建的水电站。原理：用坝集中水头的电站称为坝式水电站。分类：河床式（用于较低水头，如30—40m ） 坝后式。特点： 1水头取决于坝高。2引用流量较大，装机容量大，水能利用较充分，综合利用效益高。3投资大，工期长。4适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。 二．引水道式水电站 是在河段上游筑闸或低坝（或 无坝）取水，经人工引水道引水到河段下游来集中落差所建的水电站。原理：引水道集中落差的原理是人工引水道的糙率、流速和水面坡降均比原河段的小。分类：无压的有压的。特点：1闸或低坝（无坝）取水，用人工引水道集中落差，2水头大小取决于天然河道的落差，水头相对较高目前最大水头已达2Km以上，3引用流量小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较低，4电站库容小，基本无水库淹没损失，不需建高坝，工程量较小，造价较低，5适用条件：适合河道坡度较陡，流量较小的山区性河段 三．混合式水电站是在同一河段上用坝集中上游部分落差，再通过有压引水道集中坝下游部分落差而形成总水头所建的水电站 四．抽水蓄能电站是装设具有抽水及发电两种功能的机组，利用电力系统低谷负荷期间的剩余电能向上水库抽水储蓄水能，再在系统高峰负荷期间从上水库放水发电的水电站与常规电站的区别：1功能不同：同时具有发电和抽水的功能2机组不同：同时有发电机和水泵3结构组成不同：上下都有水库，进水口和出水口互为功能 五．潮汐电站利用涨潮和退潮时所形成的水头发电的水电站 六．水电站的建筑物组成：1.枢纽建筑物○1挡水建筑物，为坝或闸；○2泄水泄沙建筑物，如溢洪道、泄水洞、泄水泄沙孔；○3过坝建筑物，如过船、过水、过鱼建筑物。2.发电建筑物○1引水建筑物，如进水口、沉沙池、引水道、前池或调压室、压力管道、尾水道等；○2发电厂房及其附属建筑物，如厂房、变电站、开关站等。 第二章 一．进水口的分类：（对其进行方案经济比较——进行选择）（1）无压进水口：类似于水闸，水流为明流，引取表层水，适用于无压引水式电站（2）有压进水口：进水口在最低水位以下，水流为有压流，以引深层水为主，适用于坝式，有压引水式，混合式水电站 二．有压引水口的分类：1、坝式进水口：适用：混凝土重力坝的坝后式，坝内式和河床式厂房2、岸式进水口：竖井式岸墙式。竖井式：特征：在隧洞进口附近的岩体中开挖竖井，井壁一般要进行衬砌，闸门安置在竖井中，竖井的顶部布置启闭机及操纵室，渐变段之后接隧洞洞身适用：工程地质条件好，岩体比较完整，山坡坡度适宜，易于开挖平洞和竖井的情况。岸墙式：特征：进口段、闸门段和闸门竖井的布置在山体之外，形成一个紧靠在山岩上的单独墙式建筑物，承受水压及山岩压力，要有足够的稳定性和强度。适用：地质条件差，山坡较陡，不易开挖竖井的情况3、塔式进水口：特征：进口段、闸门段及其一部框架形成一个塔式结构，耸立在水库中，塔顶设操纵平台和启闭机室，用工作桥把岸边和坝顶相连，塔式进水口可一边或四边进水 适用：当地材料坝，进口处山岩较差，岸坡又比较平缓 三．进水口的功能与设施功能：1、要有必要的进水能力2、水质符合发点要求（防沙；防污物）3、水头损失要小4、流量可按要求控制5、施工、安装、运行和检修方便 四．闸门及启闭设备（1）工作闸门（事故闸门）作用：紧急事故关闭，快速切断水流，以防事故扩大，也可用以关闭进水口以检修引水系统。要求：动水中快速（1—2min）关闭，静水中开启（2）检修闸门。作用：设在工作闸门前，检修工作闸门及门槽，要求：静水中启闭 五．通气孔位置：有压进水口的工作闸门之后作用：1、工作闸门开启时，引水道充水时用以排气（开排）2、工作闸门紧急关闭放空引水道时用以补气，以防出现有害真空（关补） 六．沉砂池位置：位于无压进水口之后，引水道之前原理：加大过水断面，降低水流速度，从而减小其挟沙能力，使其有害泥沙在沉降池中逐渐沉积，设计要素：1、断面积2、长度3、流速均匀七．引水道要求：1.有符合要求的输水能力2.减少水头损失3.保证水质。渠道：渠道的水力设计的主要任务是根据已定的设计流量来选定渠道横断面尺 寸、糙率、纵坡和水深。分类：1、恒定流计算：2、 非恒定流计算： 八．压力前池（压力前池是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）功用：1、 电站正常运行时把流量按要求分配给压力管道，并 使水头损失最小2、电站出力变化或事故时，调节 流量，平稳水压，平衡水量，排泄多余水量3、防 止引水道中杂物、冰凌与有害泥沙进入压力管道。 组成：1、前室；2、压力管道的进水口及设备；3、 泄水和排沙建筑物。布置：1、连接无压引水道和压 力管道及厂房的建筑物，应统一考虑这几个建筑物 合理的布置和相互关系，2、压力前池应尽可能接近 厂房，以缩短用料而且对安全要求高的压力管道，3、 必须选择良好的地质条件，池身尽量能建在挖方中 第三章 一．压力管道的功用和类型（1）作用：从水库、 压力前池或调压室，将水在有压状态下引入水轮机 （2）特点：1、坡度陡；2、承受电站的最大水头， 且受水锤动力压力；3、靠近厂房。管道内径D（m） 和水压力H（m）及其乘积HD值是标志压力管道 规模及其技术难度的最重要特征值。 二．供水方式（P22 表3—2）（1）单元供水； （2）联合供水；（3）分组供水； 三．压力管道直径选择：直径愈小，管道用材及造 价愈低，但管中流速愈大，水头损失和发电量损失 也愈大。应结合技术问题，综合分析，选定最优直 径 四．允许应力和强度校核第四强度理论（畸变能理 论）——强度校核 五．明管布置：（1）：管道与主厂房的关系：1、正 向引进；2、纵向引进；3、斜向引进；（P26）（2）： 管道高程：设计要求：1、应保证管内在运行情况下 不出现负压2、钢管低与地面净距离不得小于0.6m 六．明钢管敷设与支承方式（1）镇墩：1、封闭式： 高水头小流量2、开敞式：低水头大流量（2）支 墩：功用：承受水重和管重的法向分力，布置：间 距L=5—8m。三大类型：（1）滑动式支座：摩擦力 大。1、无支承环鞍形支座2、有支承环鞍形支座3 有支承环滑动支座（2）滚动式支座：摩擦系数小（3） 摆动式支座：摩擦力很小 七．钢管应力分析：（四大断面；应力特点与概念） 1、跨中断面1—1的管壁应力 2、支承环旁管壁应 力区边缘，断面2—2的管壁应力3、加颈环及其旁 管壁应力，断面3—3的管壁应力4、支承环及其旁 管壁，断面4—4的管壁应力 八．明钢管的抗外压失稳失稳的原因：（及其失稳 的现象）1、机组运行过程中由于负荷变化产生负水 锤，而使管道内产生负压2、管道放空时通气孔失 灵，而在管道内产生真空3、管壁在外部大气压力 作用下，可能丧失稳定，管壁被压扁4、必须根据 钢管处于真空状态时不产生不稳定变形的条件来校 核管壁厚度 九．伸缩节作用：1、在温度升高或降低时使钢管沿 轴线方向可以伸缩，从而消除或减小温度应力2、 可以适应微量的不均匀沉降引起的钢管角变位3、 为阀门拆装提供方便 第四章 一．地下埋管的特点和构造（1）工作特点及适用 条件：1、布置灵活方便2、利用围岩承担内水压力， 减少钢衬壁厚3、运行安全（2）构造与施工方式施 工：1、洞井开挖2、钢管衬砌3、回填混凝土4、 灌浆：1、回填灌浆；2、接缝灌浆；3、固结灌浆。 三种灌浆的适用条件及范围：1、回填灌浆：2、接 缝灌浆：3、固结灌浆： 二．钢衬的外压荷载（1）地下水压力：钢衬所受地 下水压力值，可根据勘测资料选定，根据最高地下 水位线来确定外水压力值是稳定的，但常回事设计 值过高，同时要分析水库蓄水和引水系统渗漏等对 地下水位的影响，地下水位线一般不超过地面（2） 钢衬与混凝土之间接缝灌浆压力：接缝灌浆压力一 般为0.2MPa（3）回填混凝土时流态混凝土的压力： 其值决定于混凝土一次浇筑的高度，最大可能值等 于混凝土容重乘以浇筑高度 第六章 一．岔管的布置形式（1）卜形布置（2）对称Y形 布置（3）三岔形布置 二．岔管的结构形式（1）明钢岔管：1、三梁岔管2、 内加强月牙肋岔管3、贴边岔管4、无梁岔管5、 球形岔管6、隔壁岔管 三．岔管的基本原理（1）三梁岔管（分为：Y型； 卜型；三岔型）：在压力水管的分岔处，管壁互相切 割，不再是一个完整的圆形，在内水压力的作用下， 原被切割掉的管壁所承担的环拉应力使其无法平 衡，设计加强结构来承受被切割的不平衡力。（2） 内加强月牙肋岔管： 具体的设计要点是：先求出C点的轨迹，在定肋的 宽度。四大特点：1、肋板主要受轴拉力，应力比较 均匀，能充分发挥材料的作用。2、月牙肋插在管壳 内，岔管尺寸小，管壳外表面光滑3、水力损失较 小4、岔管外侧管壁转折处和管壁与肋板相交处有 应力集中，是薄弱环节 第七章 一．·进行水锤及调节保证计算的目的 水锤的概念：当管道末端流量急剧变化时，随着管 道中流速的变化，压力也随之变化，亦即发生所谓 “水锤”。 水锤的特点：随着流量的变化，压力有着显著变化 调节保证计算的目的：1、正确合理的解决导叶启闭 时间，水锤压力和机组转速上升值三者之间的关系 2、最后选着适当的导叶启闭时间和方式 3、使水锤 压力和转速上升值均在经济合理的允许范围内 二．水锤的特征（1）水锤压力实际上是由于水流速 度变化而产生的惯性力（2）由于管道具有弹性和水 体有压缩性，过水锤压力将以弹性波的形式沿管道 传播（3）水锤波同其他弹性波一样，在波的传播过 程中，在外部条件发生变化处均要发生波的反射 第九章 一．直接水锤和间接水锤（1）直接水锤：如果水轮 机调节时间Ts小于等于2L/a，则水库反射波回到阀 门之前开度变化已经结束，阀门处只受开度变化直 接引起的水锤波的影响—称为直接水锤。（2）如果 水轮机调节时间Ts大于等于2L/a，则开度变化结束 之前水库反射波已经回到阀门处，阀门处的水锤压 力由向上游传播的F波和向下游传播的f波叠加而 成—称为间接水锤。间接水槽是水电站经常发生的 水锤现象，也是主要研究对象。 二．间接水锤两大类型（1）第一相水锤：最大水锤 压力出现在第一末相，称为第一相水锤，常发生在 管道较长的高水头电站。（2）末相水锤：最大水锤 压力发生在阀门关闭终了的末相，也称为极限水锤， 常发生在管道较短的低水头电站。 三．水锤压力的近似公式第一相水锤值：公式（9 —14），末相水锤（极限水锤）值：（9—15） 四．减小水锤压力的措施：（1）缩短压力管道的长 度设置调压室（2）延长有效的关闭时间：1、 反击式水轮机的机组装置减压阀2、冲击式水轮机 的机组装置偏流器（3）减小压力管道中的流速扩 大管径（4）改变调速器调节程序（选择合理的调节 规律：中低水头电站，先快后满；高水头电站，线 慢后快） 五．分布规律极限水锤无论正负，沿管长均按直 线规律分布。第一相水锤压力沿管长分布，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。直接水锤沿管长的分布规律是直线，不 变化。 第十章 一．调压室的三大作用：（1）反射水锤波（2）减小 水锤压力（3）改善机组在负荷变化时的运营条件 二．调压室的基本类型（1）简单圆筒式调压室（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（6）气垫式或半气垫式调压 室 三．调压室水位波动计算（3大方法）（1）解析法： （精确度较低）简单，可直接求出最高和最低涌波 水位，但是简化方程使用假设条件，精度差，不能 求出全部过程（2）图解法：（3）逐步分析法：即 差分法，精度高不但求出最高和最低涌波水位还能 求出波动全过程 四．水位波动稳定条件（1）m>0，即（10—34）这 是保证波动稳定所要的最小断面，通常称为托马断面，用Fth表示（2）w*w>0，即（10—35）即要求引水道和压力管道水头损失之和必须小于水电站静水头的1/3 五．尾水调压室：（其水位波动和上游调压室相反）工作原理：计算方法：（10—43）异同之处：1、调压室工作原理相同2、计算方法相同3、位置设置不同4、水位波动过程不同 六．水锤波河调压室水位波动的比较1、管道水锤过程是波的传播，是水锤波以水体为介质进行传播，振幅大，变化快，往往在短时间内即消失。2、调压室水位波动主要是震荡波，是大量的水体在“水库—引水道—调压室”中做往复运动，特点是振幅小，变化慢，周期长往往长达几十秒到几百秒甚至更长时间。 1．课程设计目的 水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一，通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图和使用技术资料的能力。为今后从事水电站厂房设计打下基础。 2．课程设计题目描述和要求 2.1工程基本概况 本电站是一座引水式径流开发的水电站。 拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝，在河流右岸开挖一条356米长的引水渠道，获得平均静水头57.0米，最小水头50m，最大水头65m。电站设计引用流量7.2立方米每秒，渠道采用梯形断面，边坡为1：1，底宽3.5米，水深1.8米，纵坡1：2500，糙率0.275，渠内流速按0.755米每秒设计，渠道超高0.5米。在渠末建一压力前池，按地形和地质条件，将前池布置成略呈曲线形。池底纵坡为1：10。通过计算得压力前池有效容积约320立方米。大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上，压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。 本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管，钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米，在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组，支管直径经计算采用直径0.9米。钢管露天敷设，支墩采用混凝土支墩。支承包角120度，电站厂房采用地面式厂房。 2.2设计条件及数据 1.厂区地形和地质条件： 水电站厂址及附近经地质工作后，认为山坡坡度约30度左右，下部较缓。沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖，厚度约1.5米。并夹有风化未透的碎块石，山脚可能较厚，估计深度约2～2.5米。以下为强风化和半风化石英班岩，厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石，作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。 2.水电站尾水位： 厂址一般水位12.0米。 厂址调查洪水痕迹水位18.42米。 3.对外交通： 厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路，然后进入国家主要交通道。4.地震烈度： 本地区地震烈度为六度，故设计时不考虑地震影响。 水电站厂房设计 一、水电站厂房的任务 水电站厂房是将水能转为电能的综合工程设施，包括厂房建筑、水轮机、发电机、变压器、开关站等，也是运行人员进行生产和活动 的场所。 水电站厂房的主要任务： (1) 将水电站的主要机电设备集中布置在一起，使其具有良好的运 行、管理、安装、检修等条件。 (2) 布置各种辅助设备，保证机组安全经济运行，保证发电质量。 (3) 布置必要的值班场所，为运行人员提供良好的工作环境。 二、水电站厂房的组成 (一) 从设备布置和运行要求的空间划分 主厂房：布置水电站的主要动力设备(水轮发电机组)和各种辅助设 备，设置装配场(安装间)。 副厂房：布置控制设备，电气设备和辅助设备，是水电站运行、控制、监视、通讯、试验、管理和工作的房间。 主变压器场：装设主变压器的地方。水电站发出的电能经主变压器 升压后，再经输电线路送给用户。 高压开关站：装设高压开关、高压母线、和保护措施等设备的场所， 高压输电线由此送往用户。 此外厂房枢纽中还有：进水道、尾水道和交通道路等。 水电站主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站及厂区交通等，组成水电站厂区枢纽建筑物，一般称厂区枢纽。 (二) 从设备组成的系统划分 水电站厂房内的机械及水工建筑物共分五大系统 (1) 水流系统。水轮机及其进出水设备，包括压力管道、水轮机前 的进水阀、蜗壳、水轮机、尾水管及尾水闸门等。 (2) 电流系统。即电气一次回路系统，包括发电机及其引出线、母 线、发电机电压配电设备、主变压器和高压开关站等。 (3) 电气控制设备系统。即电气二次回路系统，包括机旁盘、励磁设备系统、中央控制室、各种控制及操作设备如各种互感器、表计、继电器、控制电缆、自动及远动装置、通迅及调度设备等直流系统。 (4) 机械控制设备系统。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，其它各种闸门、减压阀、拦污栅等操作 控制设备。 (5) 辅助设备系统。包括为了安装、检修、维护、运行所必须的各种电气及机械辅助设备，如厂用电系统(厂用变压器、厂用配电装置、直流电系统)，油系统、气系统、水系统，起重设备，各种电气和机械修理室、试验室、工具间、通风采暖设备等。 水电站厂房组成(设备组成) (三) 从水电站厂房的结构组成划分 1．平面：主机室+安装间 主机室：水轮发电机组及辅助设备布置在主机室，是运行和管理的 主要场所； 水电站机组启动并网验收流程及相关文件汇编 一、机组启动验收 水电工程的每一台水轮发电机组及相应附属设备安装完毕后，在移交生产单位投入初期商业运行前，应进行启动试运行和验收。 （一）机组启动验收应具备的条件 1、大坝及其他挡水建筑物和引水、尾水系统已按设计文件基本建成，或挡水建筑物的形象面貌已能满足初期发电的要求，质量符合合同文件规定的标准，且库水位已蓄至最低发电水位以上。待验机组进水口闸门及其启闭设备已安装完毕，经调试可满足启闭要求。 2、尾水闸门及其启闭设备已安装完毕，经调试可满足启闭要求；其他未安装机组的尾水已用闸门或闷头可靠封堵；尾水围堰和下游集渣已按设计要求清除干净。 3、厂房土建工程已按合同文件、设计图纸要求基本建成，待验机组段已作好围栏隔离，各层交通通道和厂照明已经形成，能满足在建工程的安全施工和待验机组的安全试运行；厂排水系统已安装完毕，经调试，能可靠正常运行；厂区防洪排水设施已作安排，能保证汛期运行安全。 4、待验机组及相应附属设备，包括风、水、油系统已全部安装完毕，并经调试和分部试运转，质量符合规定标准； 全厂共用系统和自动化系统已经投入，能满足待验机组试运行的需要。 5、待验机组相应的电气一次、二次设备经检查试验合格，动作准确、可靠，能满足升压、变电、送电和测量、控制、保护等要求，全厂接地系统接地电阻符合设计规定。机组计算机现地控制单元LCU已安装调试完毕，具备投入及与全厂计算机监控系统通信的条件。 6、升压站、开关站、出线站等部位的土建工程已按设计要求基本建成，能满足高压电气设备的安全送电；对外必需的输电线路已经架设完成，并经系统调试合格。 7、厂区通信系统和对外通信系统已按设计建成，通信可靠。 8、消防设施满足防火要求。 9、负责电站运行的生产单位已组织就绪，生产运行人员的配备能适应机组初期商业运行的需要，运行操作规程已制定，配备的有关仪器、设备能满足机组试运行和初期商业运行的需要。 10、有关验收的文件、资料齐全，见附录E。 （二）机组启动验收委员会机构组成 1、机组启动验收委员会下设试运行指挥部和验收交接组。试运行指挥部和验收交接组应在机组启动验收委员会的领导下工作。 一、原始资料及设计条件 1、概述 1.1工程概况 某水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2km，距洪江市15km。坝址下游2km有洪江～绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。 该工程初拟正常蓄水位191m，迥水至高椅坝址，库容0.0708亿m3，装机16MW，是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。 1.2. 工程等别和建筑物级别 本工程以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益。水库正常蓄水位191m时库容为0.0708亿m3，电站装机容量为16MW。 2、水文气象资料 2.1洪水 各频率洪峰流量详见下表1。 （1）下坝址水位～流量关系曲线详见下表2。 表3 上坝址水位～流量关系曲线表（高程系统：85黄海） （3）厂址水位～流量关系曲线详见下表4。 表4 厂址水位～流量关系曲线表（高程系统：85黄海） 多年平均含沙量：0.089kg/m3 多年平均输沙量：22.05万t 设计淤沙高程：169.0m 淤沙内摩擦角：100 淤沙浮容重：0.9t/m3 2.4气象 多年平均气温：16.6℃ 极端最高气温：39.1℃ 极端最低气温：-8.6℃ 多年平均水温：18.2℃ 历年最高气温：34.1℃ 历年最低气温： 2.1℃ 多年平均风速： 1.40m/s 历年最大风速：13.00m/s，风向：NE 水库吹程： 3.0km 最大积雪厚度：21cm 基本雪压：0.25KN/m3 3、工程地质与水文地质 3.1工程地质资料 （1）该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，不考虑地震荷载。 （2）基岩物理力学指标如下 上坝址 饱和抗压强度：20～30MPa 抗剪指标：f砼/岩=0.6～0.65 抗剪断指标：f′砼/岩=0.8～0.9 c′=0.7～0.8MPa 下坝址 饱和抗压强度：15～25MPa 抗剪指标：f砼/岩=0.6～0.62 抗剪断指标：f′砼/岩=0.7～0.8 c′=0.70MPa 3.2坝址工程地质条件 （1）上坝址工程地形、地质条件 上坝址位于河流弯曲段下游，流向2790，基本为“U”型横向河谷。河床基岩裸露，高程181～184m，河床宽136m，水深0.5～3.0m。坝轴线上游100～350m，河床深槽较发育，一般槽宽20～40m，槽深11～14.5。当蓄水位192m 时，河谷宽161m ，左岸冲沟较发育，坝轴线上、下游分别分布2# 及3# 冲沟，边坡具下陡上缓特征，高程227m以下坡角450，以上坡角250，山顶高程271m ；右岸地形较平顺，上游有一小冲沟分布，边坡较陡峻，坡角350～450，山顶高程292m。 由N = 9.81ηQH可知，要发电必须有流量和水头，关键是形成水头。 9 k% D- u- Z2 v4 }% o! |+ G要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定的落差，构成发电水头。因此就开发河流水能的水电站而言，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种基本方式。 6 M 7 X9 H, k7 ~$ m抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。 6 ~2 ~8 g4 l' D& A; }6 ~形成水头方式——水电站的开发方式。2 X. m% z: m: J2 B 一、坝式水电站 h# S) q; v" Q$ s2 A0 B4 c9 k 在河流峡谷处拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处形成集中落差，这种开发方式为坝式开发。在坝址处引取上游水库中水流，通过设在水电站厂房内的水轮机，发电后将尾水引至下游原河道，上下游的水位差即是水电站所获取的水头。用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。1 |0 N! t* ? U2 [+ R o (一) 坝式水电站特点. K! q, }! R" T R7 K (1) 坝式水电站的水头取决于坝高。目前坝式水电站的最大水头不超过300m。 6 a$ ^) V$ y" M2 x (2) 坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。(由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量）目前世界上装机容量超过2 000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。 2 p' ^5 ~9 \5 D 3 n (3) 坝式水电站的投资大，工期长。原因：工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多。 ) H+ y o; a% f" Q# ~$ k适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。' x5 A3 l1 e8 l9 |4 F (二) 坝式水电站的形式 % F. u( V6 `+ U! t1．河床式电站(power station in river channel) $ L; w, d" D& J$ M. F——一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为避免大量淹没，建低坝或闸。 5 c" a! M J% x# K——适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下。 4 {- U/ ~3 I 5 Q1 F$ }——厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，故厂房也有抗滑稳定问题； 8 K- F5 O: e$ E& ~——厂房高度取决于水头的高低。& j% y1 J7 S+ P |4 Q* ]% _ ——引用流量大、水头低。% X3 E7 X; m% o \" P' i! I9 I7 T% @ ——主要包括：挡水坝、泄水坝、厂房、船闸、鱼道等。6 M t7 F9 S+ q9 ?. _ 注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征。 * @, Z; j; c M5 q, s6 T7 _2．坝后式水电站(power staion at dam toe) 2 B: A0 y+ \/ J* g$ S——当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。 : B" Y5 j' n2 `; ^0 f——坝后式水电站一般修建在河流的中上游。 % x/ C$ A+ T9 |1 p* u% l——库容较大，调节性能好。 2 C+ X4 N* S" P+ l$ h. K% F1 {——如为土坝，可修建河岸式电站。 + k$ a+ w2 x2 `3 J1 c* P5 G! ]——举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为18 200MW。 a. f1 s c3 q1 n* v& |/ b 《水电站》课程考核说明 一、关于课程考核的有关说明 《水电站》水利水电工程专业专科必修的一门主要专业课。通过本课程的学习，使学生掌握水电站组成建筑物及其功用、型式、设计原则及确定建筑物的尺寸；运用所学的基本理论选择合理的设计方案和计算方法，配合其它有关课程的学习，为今后从事水利水电工程设计、施工、管理和参与科研工作等打下基础。 1. 考核对象 浙江水利水电高等专科学校水利水电工程专业的学生。 2. 考核方式 本课程采用“知识＋技能＋态度”的考核方式，平时作业、平时表现、综合技能、期末考试相结合，满分为100分，及格为60分。 综合成绩=平时（考勤、表现、作业）成绩（20%）+ 综合技能成绩（30%）+期末成绩(50%) 3. 命题依据 本课程命题是依据是水利水电工程专业(专科) 水电站课程教学标准和为本专业编写教材《水电站》。 本考核说明是考试命题的基本依据。 4. 考试要求 本课程考试着重考核学生对水电站的基本概念、基本理论和基本计算技能的掌握情况。本考核说明对各章内容规定了考核知识点和考核要求，考试按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。 “了解”是最低层次的要求，凡是属于需要了解的知识点，要求对它们的概念有基本的了解。 “理解”是较高层次的要求，熟悉水工建筑物的基本理论和设计原则，能对相关问题进行分析和判断并得到正确的结论。 “掌握”是高层次的要求，凡是需要掌握的知识点，要求学生能运用所学的知识和方法选择合理的设计方案和计算方法，得出正确的设计和计算结果。 5. 命题原则 (1) 命题范围：在本课程教学大纲、《水电站》教材和考核说明所规定的内容和要求范围内命题，不得任意扩大和缩小考题范围。 (2) 试题的组成与覆盖面：命题应基本覆盖教材内容，同时要突出重点。试题的题量和难易程度要适当，其难易度分为容易、中等和较难三个层次，它们的组成比例约为30:50:20。 (3) 试题中各种能力层次的试题题量比例为：了解＜10%，理解20~30%，掌握60~70%。 6. 试题类型和结构 试题类型可分判断题、选择、填空题、问答题(含计算题)，组成比例约为10：20：30：40。 7. 答题时限：期末考试笔试时间为120分钟。 8. 其它说明：学生参加考试应带钢笔、铅笔、三角板或直尺、橡皮和计算器。 二、课程考核的内容和要求 ●模块1：水力发电概述 考核知识点： 1.水力发电的概念、水电站的开发方式、电站类型。 考核要求： 1.掌握水电站的开发方式、电站类型、特点及组成建筑物； ●模块2：水轮机及其选择 考核知识点： 1.水轮机的工作参数、水轮机的基本类型； 2. 蜗壳和尾水管的基本类型、特点、适用情况； 3. 水轮机效率、吸出高度和安装高程； 4. 水轮机相似条件、相似定律概念；掌握单位参数、比转速的定义， 水轮机特性曲线及组成； 5. 水轮机选择方法和步骤。 考核要求： 湖北省高等教育自学考试大纲 课程名称：水电站（含水利机械）课程代码：02466 第一部分课程性质与目标 一、本课程的性质与特点 水电站是水利水电工程专业的一门专业课。本课程是一门综合性、实践性很强的专业课程。水电站是水、机、电的综合体，其内容繁杂、涉及面广、系统性差。由于水利工程边界条件的复杂性，多数公式是在作了许多基本假定和简化处理后推导出来的，因此纯理论公式少，经验公式较多。 二、课程的目标与基本要求 通过本课程的学习，使学生获得有关水力机械和水电站建筑物的基本理论、基本知识与基本技能，训练和培养学生综合的思维方法及分析问题和解决问题的能力，为今后从事工程设计、施工、管理和科学研究等工作打下基础。 水电站建筑物空间结构复杂，尤其是厂房建筑物，层次多、设备及管道线路复杂，要求学生要有很强的立体概念和空间想象能力。 ①.了解水轮机的构造和工作原理，了解水轮机选型的步骤和方法。 ②.掌握水电站的开发方式、组成建筑物及其功用。 ③.掌握水电站各类进水口的特点、选用条件及设计原则。 ④.掌握引水建筑物的选线、布置原则、设计理论和压力前池的作用、构造及布置方式 ⑤.深刻理解和掌握压力管道的类型、供水方式、经济直径的确定原则、压力钢管的构造、 应力分析方法。 ⑥.熟悉调节保证计算的原理和方法、反击式水轮机水锤计算的特点，了解调压室的功用、 类型和适用条件，并掌握调压室的水位波动计算、稳定断面计算方法及水力计算条件。 ⑦.熟悉并掌握主厂房布置设计用其轮廓尺寸的拟定及厂区布置的原则，了解厂房主要机 电、辅助设备的布置，了解厂房内部各种结构的受力特点、计算原理和方法，了解其它类型厂房的特殊要求及设计原则。 三、本课程与其它课程的联系 本课程主要包括水力机械的基本知识，水电站的类型及组成建筑物，进水口及引水建筑物的布置设计，压力管道的布置及结构分析，水电站调节保证计算，调压室布置及水力计算原理，水电站厂房布置设计等内容。 本课程的重点是：水轮机的构造、安装高程的确定、选型计算、蜗壳和尾水管尺寸确定；进水口的布置和设计、引水系统布置和设计、水轮机的调节保证计算、厂房尺寸计算及设备布置；机墩结构设计。 本课程的难点是：水轮机的构造、汽蚀，水轮机的特性曲线及选型；作用在压力水管上的荷载的传递及应力分析；水锤波的传播及反射特性；调压室的水位波动计算；水电站厂房设备布置及机墩结构设计。 梯级开发水电站对水环 境的不利影响 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 几个概念： 一条或一段江河上修建多级（个）电站，叫梯级水电站，对该江河水能资源的开发称梯级开发。引水式电站是水电类型中的一族，由闸坝、水库区、引水系统和发电厂3大部份组成，闸坝、水库和引水口等起始部份称电站首部枢纽；发电厂和排水隧洞称电站尾部；首、尾之间由长度不等的隧洞或渠道等连接。坝上安装闸门栏档蓄水，开闸排淤和泄洪等。坝前是一短小水库，长度多在米以内，坝前水深约12-25米，向上很快变浅。库水位因调控发电用水变动很大。引水系统始于库边渠首引水口等有关设施，其下相连的各电站间长度不等的隧洞等引水通道，引水到发电厂。电厂由水轮机、发电机和排除发电尾（泄。下同）水的隧洞组成。因此，每个梯级电站影响区河段 发生很大变化： 坝前形成了水位变动很大的短小水库区河段，闸坝至电厂尾水口之间形成脱（少）水河段。 水电建设对流域水环境和生态环境的产生不利影响河流是具有反馈调节机制的动态系统。径流泥沙、河床边界、河流水质之间存在着相互影响、相互制约的关系。自然状态下的河流系统一般都与环境相互适应，保持一定程度的生态平衡。修建在江河上的水利水电工程虽然能够在一段时期发挥兴利防洪的重大效益，但也会大规模地改变江河系统的边界、径流条件。环境因素，特别是梯级开发的水利工程系统，将会 使下游河道及其水环境受到一定影响，有些已经使人类与河流的共处关系产生了不协调的矛盾并改变了河道稳定性，造成河槽萎缩、断流、水质下降，破坏生态环境。因此，梯级水利水电工程的开发运用对河流及生态环境的负面影响不容忽视。 水利水电工程的建设对生态环境的直接负面影响包括： 1、修筑拦河坝导致水文严重改变，水域由河道型变为湖泊型，使得水生动物的区系组成发生了变化（对水生动物、水生植物和底栖生物的影响），主要是对鱼类的影响。部分河段枯、平水期将出现脱水，从而阻断渔类回游通道，破坏水生生物生存和繁殖环境，同时脱水河段两岸生态环境也会受到一定影响，主要是对森林植物、动物的硒息环境、断流的小气候生态环境的影响，这种影响往往是不可逆的。 2、拦河蓄水导致坝上河段流速减缓甚至静止，河水复氧能力下降，河水停留时间变长，有机质富集等，促使微生物及藻类繁殖加快，进而易造成局部富营养化。 3、开挖基础堆弃物不及时处理，造成河道淤塞。 4、水流控制影响。截流蓄水影响下游用水量，施工废水和生活污水影响下游水质。 5、由于河流输沙量较大，电站拦河蓄水后，大量泥沙易沉积于库区，造成河床升高。 6、部分耕地及地表植被被淹没，导致耕地减少、植被消失。 水电站设备检修管理办法 水电站机电设备检修管办法 1 总则 1.1 为规范宁洱伟业水电有限责仸公司，以下简称公司，水电站机电设备检修过程及检修质量的管理,根据《发电企业设备检修导则》及《宁洱伟业水电有限责仸公司水电站机电设备检修控制程序》规定,特制订本制度。 1.2设备检修应贯彻“安全第一”的方针, 杜绝各类违章,确保人身和设备安全; 1.3检修质量管理应贯彻GB/T19001-2000质量管理标准,实行全过程管理,推行标准化作业; 1.4设备检修应实行预算管理、成本控制; 1.5检修等级是以机组检修规模和停用时间为原则,将发电企业机组的检修分为 A、B、C、D 四个等级,等级划分以《发电企业设备检修导则》为依据。 2 管理职责 2.1公司检修管理工作归口部门为安全生产部,其主要职责为: 2.1.1审核机电设备运行、检修、监测及试验规程。 2.1.2编制和组织实施机电设备年度、月度检修计划。 2.1.3审核机电设备检修和监测试验项目的预决算。 2.1.4审批机电设备检修“三措”及特殊项目检修方案。 2.1.5审核重大机电设备缺陷的检修方案。 2.1.6审核机电设备检修后的试运行方案。 2.2公司电站管理部为检修、安全、技术、工期、质量和成本的现场管理责仸者,其职责: 2.2.1组织制定重大机电设备缺陷的检修方案。 2.2.2制定机电设备检修后的试运行方案。 2.2.3组织实施公司审批的各项检修方案。 2.2.4监督检查机电设备检修，含监测试验，安全、质 量、工期和文明生产。 2.2.5负责质检点，H点，的质量检验不控制。 2.2.6提出机电设备检修等级和检修工期的变更申请。 2.2.7组织召开机电设备检修期间的检修例会。 2.2.8负责机电设备检修和监测试验资料的归档。 3 检修计划 3.1各电站管理部编制的机电设备下年度检修计划,于每年8月15日前上报公司,公司经过审核统一发布,各电站按照公司下达的下年度检修计划组织实施。 3.2公司按照机电设备下年度检修计划提前，A级检修六个月,B级检修四个月,C级检修两个月，委托给检修公司和监测试验不大坝管理中心; 3.3公司按照宁洱伟业水电有限责仸公司公司审批的检修预算应提前，A级检修两个月,B级检修一个月,C 级检修半个月，不检修检修公司和监测试验不大坝管理中心签订合同,并抄送发电运行分公司; 3.4每月20日前,公司根据机电设备年度检修计划,编制机电设备下月度检修计划,按照调度关系向调度部门申报,经调度部门批准后,及时向宁洱伟业水电有限责仸公司公司汇报,向各与业公司通报; 3.5 D级检修由公司根据机电设备下年度检修计划,临时委托给检修公司、监测试验不大坝管理中心。 3.6检修周期不工期 3.6.1水轮发电机组及主变压器 设备 A级检修间隔检修等级组合方式检修工期名称 《水电站》课程标准 课程代码：132011009 课程学时：64 课程学分：4 课程类型：理实一体 课程性质：专业岗位核心课程 1．课程概述 1.1 课程性质与定位 水电站是水利水电建筑工程、水利工程等水利类专业的一门专业岗位核心课程，涉及的课程和知识面广泛，对学生职业能力培养和职业素养养成起主要支撑和明显促进作用。通过本课程的学习，使学生获得有关水电站建筑物的基本理论、基本知识与基本技能，训练和培养学生综合的思维方法及分析问题和解决问题的能力，为今后从事水电站工程规划的设计打下基础。 《水电站》课程应在学完《建筑材料与测试技术》、《水利工程制图》、《土力学与工程地质》、《工程水文及水利计算》、《工程力学》、《水工钢筋混凝土结构》《水力学》等课程后学习；其后续课程为《水利工程施工技术》、《水利工程造价与招投标》、《水工建筑物设计与施工》、《水利工程管理》等。 1.2 课程设计思路 (1) 该课程是依据CDIO工程教育理念设置的。 总体设计思路是，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为基于CDIO的教学模式，教学做一体化。依托行业，以典型的水利工程项目为对象，组织学生学习相关的知识、培养相应的职业能力。 (2) 增强职业岗位能力，理论教学与实践教学融合 每个模块中理论教学和实训教学（包括认识实训、现场教学、仿真模拟、综合实训、顶岗实践）紧密结合、交替进行、互补共进、形成一个完整体系。加强理论实践一体化建设。 理论教学注重建筑物的型式、功能、适用条件、结构和构造以及设计方法和程序；以专职教师授课为主；实践教学则边看、边学、边做，加深工程理念，锻炼工程岗位动手能力，培养职业基本素质。以兼职教师讲课和现场教学为主。 (3) 以典型工程为载体，组织课程教学环节 以学生实际工作岗位的能力要求，以典型工程设计、施工、监理等具体过程组织课堂教学。 教学过程中以典型实际工程为教学载体，工程实例贯穿于教学全过程中。实现从书本到现 第一章编制综合说明 1.1编制依据 1、本施工组织设计根据云南省腾冲县永兴河一、二级水电站首部枢纽、压力前池、厂区枢纽及压力管道土建和安装工程《招标文件》和《招标图纸》； 2、现行水利水电工程建设的技术规范、验收标准和有关规定； 3、国家及当地政府的相关法规、条例和政策； 4、现场调查资料及我单位施工能力及以往类似工程施工经验； 5、我局拟为本工程配备的人员、机械设备、测量检测设备等资源配置情况； 1.2工程概况 永兴河梯级电站位于腾冲县猴桥镇永兴村, 永兴河（又名松山河）属槟榔江左岸一级支流。永兴河梯级水电站工程由新塘河调节水库、一级电站和二级电站组成。新塘河水库为季调节水库，位于永兴河支流新塘河上，坝址河道高程约1915m，坝址以上径流面积16.73km2。新塘河水库由面板堆石坝、溢洪道、竖井、输水隧洞组成。面板堆石坝最大坝高69.65m，坝顶高程1972.65m，校核洪水位1971.81m(P=0.1%)，正常蓄水位1970m，有效调节库容量约612.8万m3；溢洪道为有闸控制宽顶堰，堰宽5m，堰顶高程1966.50m；竖井内径5.5m，井内设弧形闸门，竖井前设一道平板检修闸门；输水隧洞长461.00m，进口底板高程为1930.00m，隧洞出口高程1929.54m，库水被输送到邻谷(小干河)，于高程约1902m处汇入崩麻河。 永兴河一级水电站首部枢纽位于马房园口，河床高程1898.00m，河道顺直，坡降为7%，河床覆盖层为冲洪积漂石混卵石砾岩堆积，下伏基岩为弱风化花岗闪长岩，岩体致密坚硬，渗漏弱、完整性好、强度高，基本不存在深层抗滑稳定问题，为较好的天然坝基。由闸坝、溢流坝，取水口，无压隧洞，压力前池、压力管道、厂房等建筑物组成。 永兴河二级电站取水口位于一级厂房下游，压力隧洞穿杨梅坡拦门山，沿河道左岸布设，压力管道沿杨梅坡敷设，引水线路总长2138.00m，其中压力隧洞长1138.00m，压力钢管长约1000m厂房位于老寨村大窝子田，利用水头412.30m，机组设计流量6.0m3/S，装机容量2×10MW，安装两台立轴冲击式水轮发电机组永兴河二级水电站由大坝，取水口，有压隧洞，压力管道、厂区等建筑物组成。 云南省腾冲县永兴河一、二级水电站首部枢纽、压力前池、厂区枢纽及压力管道土建和安装工程规定的开工日期为2012年10月1日，本标段完工日期为2013年12月31日，本标段施工总工期为15个月。 1.3水文、气象条件及工程地质 水文气象及工程地质资料详见《参考资料》。 永兴河一级水电站首部枢纽位于马房园口，河床高程1898.00m，河道顺直，坡降为7%，河床覆盖层为冲洪积漂石混卵石砾岩堆积，下伏基岩为弱风化花岗闪长岩，岩体致密坚硬，渗漏弱、完整性好、强度高，基本不存在深层抗滑稳定问题，为较好的天然坝基。 永兴河一级水电站厂区枢纽布置于“矛草坡”脚，永兴河右岸I级阶地，呈狭长条状，顺河向长60～80m，宽10～15m；高程1510.0～1513.2m，阶面比河水面高出1～4m。河流在此的走势为左岸侵蚀、右岸沉积，于厂房所在的阶地稳定有利。 永兴河二级水电站首部枢纽位于永兴河一级水电站的下游100m处的矛草坡脚拦门山，河床高程约1501.80m，河道顺直，坡降为12.7%，河床覆盖层为冲洪积漂石混卵石砾岩堆积，下伏基岩为花岗闪长岩。岩体致密坚硬，渗漏弱、完整性好、强度高，基本不存在深层抗滑稳定问题，为较好的天然坝基。 1.4施工交通条件 1.4.1对外交通条件 一、水电厂自动控制系统概况 水电厂自动控制系统采用全分布开方式系统结构，以适应其水电厂生产设备分散布置的特点，整个监控系统分为两级即主控级（上位机系统）和现地控制单元级（LCU）。 主控级设有操作员工作站（冗余）、工程师站（兼仿真培训）、通信处理计算机、厂长终端等设备。 现地控制单元级包括水轮发电机组、开关站、公用设备、主变、闸门等设备的控制装置。 监控系统的功能可在监控室内全部实现，现地各LCU在主控层和网络全部失效情况下也应能独立运行操作。 现地各LCU采用冗余设计。 网络接口和通信协议符合IEEE802.4Etheret标准，设计为总线式双网，以利于功能扩展和网络间的互联。 网络介质采用光纤缆。技术要求：传输速率100Mbps，通信距离2000m，最大网络节点1024个。 二、水电厂主要调节系统 水电厂主要调节系统有：有功功率调节系统、无功功率调节系统、机组压油装置自动化系统、机组冷却水系统、主变冷却装置自动控制系统、机组压油装置综合自动化系统等。 （一）有功功率调节系统 有功功率调节系统包括有功功率给定和有功功率调节两部份组成。 有功功率给定方式有：调度所给定，负荷曲线给定，或通过键盘在显示器上实时设定等方式。 调度所给定电厂有功功率有二种方式，即调度所给定全厂总功率，然后由电厂监控系统分配到机组；或调度所直接给定机组功率。 华东总调采用的是给定全厂总功率方式，以便电厂根据机组的具体情况（如避开机组运行的振动区，功率上下限等）更合理地在机组间分配负荷，且容易采取适当的措施提高有功功率的调节精度。例如，当某台机组因故不能及时响应系统的给定功率变化时，则可在调节系统程序中增加积分环节，适当选择积分速率，即 一、水电站的开发程序包括哪些步骤？ 答：水电站的开发程序包括10个方面： 1、流域水电规划 2、开展项目核准的前期工作。 3、项目核准。 4、初步设计报告。（权限在省上的项目放在核准前，不在省上的放在核准后） 5、工程招标。 6、质量监督。 7、开工许可。 8、工程验收。 9、电网建设。 10、建后管理。 二、水电站建设的审批权限？ 电源开发权包括勘察设计权及开发建设权。勘察设计权是指依法取得的对特定电源项目开展勘察设计的权利，包括完成一定投入后经审定的前期工作成果和有价值的信息资料；开发建设权是指依法取得并按照审定的工程技术方案在规定的时间内对特定电源项目进行开发建设和获取电能的权利。 流域综合规划实行分级管理。流域面积500平方公里以 上或跨设区市的河流综合规划由省水利厅会同省发改委编制并组织有关部门及专家论证后报省政府审批。（福建规定）省管河流由市（州）发展计划部门和水利部门转报省审批。州管河流由市（州）发展计划部门会同州级相关部门审查。报市（州）政府批准；县管河流由县发展计划部门会同县级相关部门审查，报县政府批准（四川规定）。 非主要河流上开发水电项目，装机容量小于2.5万千瓦且符合河流（河段）水电规划、无综合利用要求且不需要省协调外部条件的，由市（州）、县（市、区）发展改革部门办理电源开发权行政许可事项，报省发展改革部门备案；主要河流上开发水电项目或非主要河流上开发水电项目装机容量大于2.5万千瓦（含2.5万千瓦）的，由省发展改革部门办理电源开发权行政许可事项（四川规定） 各市（州）有不同的规定：绝大部分是电站装机0.5万千瓦以下由县上相关部批,但凉山州是0.25万千瓦以上由州上审批。 25万千瓦以上由国家发改委批,100万千瓦以上的由国务院批。任何水电站开发项目必须经核准后方可开工建设。水电站开发实行核准制，未经核准不能开工建设。 三、要获得流域规划的审批需作哪些工作？ （一）、流域规划的送审 第一章原始资料及设计条件 1.1 概述 1.1.1 工程概况 某水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2km，距洪江市15km。坝址下游2km有洪江～绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。 该工程初拟正常蓄水位191m，迥水至高椅坝址，库容0.0708亿m3，装机16MW，是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。 1.2工程等别和建筑物级别 本工程以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益。水库正常蓄水位191m时库容为0.0708亿m3，电站装机容量为16MW，根据水利水电工程等级划分的规定，工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等。永久性建筑物闸坝、电站厂房等属4级建筑物，临时建筑物属5级。 1.2 水文气象资料 1.2.1 洪水 各频率洪峰流量详见下表 表1-1 坝址洪峰流量表 1.2.2 水位～流量关系曲线： 表1-2 下坝址水位～流量关系曲线表高程系统：85黄海 表1-3 上坝址水位～流量关系曲线表 高程系统：85黄海 表1-4 厂址水位～流量关系曲线表 高程系统：85黄海 多年平均含沙量：0.0893/m kg ； 多年平均输沙量：22.05万t ；设计淤沙高程：169.0m ；淤沙内摩擦角：10?；淤沙浮容重：0.93/m t 。 1.2.4 气象 多年平均气温：16.6?C ；极端最高气温：39.1?C ；极端最低气温：-8.6?C ；多年平均水温：18.2?C ；历年最高气温：34.1?C ；历年最低气温：2.1?C ；多年平均风速：1.40s m /； 历年最大风速：13.00s m /，风向：NE ；水库吹程：3.0km ；最大积雪厚度：21cm ；基本雪压：0.252/m KN 。 1.3 工程地质与水文地质 1.3.1 工程地质资料 (1)该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，不考虑地震荷载。 (2) 基岩物理力学指标 上坝址：饱和抗压强度：20～30MPa ；抗剪指标：岩砼/f =0.6～0.65；抗剪断指标： 1工程概况 1.1工程建设必要性 花坪河水库坝址位于巴东县大支坪镇，距离野三河汇合口12.56km，坝址以上流域面积172.4km2，占支井河流域面积的71.1%。 巴东县电网以水电为主，自八十年代后期开始，陆续建成了多座小型水电站，大大改善了巴东县电网的组成结构。但随着国民经济的高速发展，电力供需矛盾仍很严重，枯水期调峰容量依然不足。每年需从州网购电，为此，兴建花坪河水电站，对提高巴东县用电的保证率有重要作用。 花坪河水电站的兴建，是合理开发利用河流水能资源的需要，工程建成后不仅可增加巴东县电网的电力供应，缓解电力供需矛盾，而且还可带动和促进本地区经济发展，节省煤耗，保护环境，其兴建有很好的经济和社会效益，工程建设是十分必要的。1.2初步设计审查意见 2012年5月14湖北省水利厅印发《关于巴东县花坪河水电站工程初步设计报告的审查意见》，鄂水利电函[2012]334号文。部分内容如下： 四、同意工程开发任务为发电 同意发电死水位640.00米，同意设置极限死水位636.00米。 同意电站装机容量30兆瓦。 基本同意洪水调节计算方法及成果。同意采用敞泄方式进行洪水调节，水库50年一遇设计洪水位为670.00米，1000年一遇校核洪水位为672.80米；厂房50年一遇设计洪水位为402.07米，200年一遇校核洪水位为404.82米。 五、电站水库总库容2238万立方米、总装机30兆瓦，属三等中型工程。大坝、溢洪道、引水发电系统、电站厂房等主要建筑物为3级建筑物，由于大坝最大坝高97米（坝高超过70米），按2级建筑物设计，但洪水标准不予提高。同意钢筋砼面板堆石坝、溢洪道、发电隧洞进口按50年一遇洪水设计、1000年一遇洪水校核，电站厂房按50 1 . . 水电站课程设计 ——水轮机选型设计说明书 学校： 专业： 班级： ： 学号： 指导老师： 第一节基本资料 (3) 第二节机组台数与单机容量的选择 (4) 第三节水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定 (5) 第四节水轮机运转特性曲线的绘制 (11) 第五节蜗壳设计 (13) 第六节尾水管设计 (16) 第七节发电机选择 (18) 第八节调速设备的选择 (19) 参考资料 (20) 第一节基本资料 一、水轮机选型设计的基本内容 水轮机选型设计包括以下基本内容： （1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量； （2）选择水轮机的型号及装置方式； （3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数； （4）绘制水轮机的运转特性曲线； （5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的重量和价格；（6）选择调速设备； （7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件。 二、基本设计资料 某梯级开发电站，电站的主要任务是发电，并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。电站建成后投入东北主网，担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。该电站水库库容小不担任下游防洪任务。经比较分析，该电站坝型采用混凝土重力坝，厂房型式为河床式。经水工模型试验，采用消力戽消能型式。 经水能分析，该电站有关动能指标为： 水库调节性能日调节 保证出力 4万kw 装机容量 16万kw 多年平均发电量 44350 kwh 最大工作水头 39.0 m 加权平均水头 37.0 m 设计水头 37.0 m 最小工作水头 35.0 m 平均尾水位 202.0 m 设计尾水位 200.5 m 发电机效率 98.0% 云南水电开发及云南中大型水电站汇报 云南是全国水电资源大省，境内水能资源丰富，经济可开发水电站装机容量9795万千瓦，居全国第二，约占全国总量4.02亿千瓦的24.4%。不仅资源蕴藏量巨大，且分布主要集中在金沙江、澜沧江、怒江三大流域，占云南省经济可开发容量的85.6%。 据有关水电部门提供的数据，云南省建成、在建、规划的水电站项目约247项，按流域可划分为：中大型金沙江流域13项，澜沧江16项，怒江13项，其他支流小型电站199项，火电项目6项。 按云南省地州行政区域划分排名为： 量约500万吨（详情见附件~云南省三江流域大中型水电站情况汇总表）。金沙江、澜沧江流域水电开发27座电站，目前已有部分并网发电，其余正在加紧建设中，但怒江流域从2003年怒江水电二库十三级规划第一次提出，到时任国家总理温家宝批示“慎重研究”而搁浅十年。期间，怒江水电前期工程还在曲折中进行。环保组织和国家战略的博弈，乃至近年日益增大的减排压力，都让怒江水电建设进 四大大水电集团简介 ①、云南华电怒江水电开发有限公司（简称华电怒江公司）成立于2003年7月10日，目前的股东及股权构成为：中国华电集团公司51%、云南省能源投资集团有限公司30%、华润电力控股有限公司19%。华电怒江公司全面负责怒江中下游河段（云南境内）梯级电站开发，怒江中下游水电规划梯级总装机容量21320MW，保证出力7789MW，年发电量1029.6亿kw.h，怒江流域按二库十三级规划。 ②、云南华电金沙江中游水电开发有限公司是经国务院批准，于2005年12月16日在昆明成立。公司注册资本金为68.56亿元。由中国华电集团公司、华能澜沧江水电有限公司、中国大唐集团公司、汉能 农村小水电站自动控制系统 KEJITUIGUANG 农村小水电站自动控系统 一 ,项目简介 小水电的发展,促进了经济振兴和农村脱贫致 富,改善了生态环境.但小水电站设备简单,操作复 杂,人员多素质差,电能质量低,运行手段落后,成本 偏高,安全得不到应有保障,经济效益受到很大制约. 发达国家农村小水电站技术和设备先进可靠,自动化 程度高,实现无人值班.发展中国家(除中国等少数国 家外)由于经济等原因,小水电站很少采用自动控制 技术,即使有也大多从美国或欧洲国家进口."集成 型"农村小水电自动控制系统在发达国家早已普遍采 用,技术成熟,同时也出口发展中国家,但由于价格比 较高,在发展中国家推广有一定的难度. 本项目执行单位:水利部农村电气化研究所,通 过学习借鉴发达国家的小水电自动控制技术和经验, 结合中国小水电特点,以及农电所多年的研究与开发 成果,达到解决自动控制系统和机械设备不相匹配, 使用维护不便,价格偏高等问题,项目首次提出功能 集中"专用型"模式,开发研制一套拥有自主知识产 权,机电一体化程度高,技术性能优越,价格合适的农 村小水电站新型监控设备,使系统技术性能指标,可 靠性,对环境的适应能力将达到或超过国外同类先进 产品.项目成果主要用于广大农村地区小水电开发和 小水电代燃料工程的实施.使得这套系统无论从硬件 上还是从软件上来说,真正适合于发展中国家的需求,适合在这些地区推广应用. 二,项目进展情况 项目组的成员从2004年开始到2005年初,花了 半年多的时间,对全国农村小水电站做了一番详细的系统调查,根据电站的具体情况,提出了适合我国农 村小水电站功能集中专用模式和机电一体化方案. 根据系统设计方案,在接下来的时间里,项目组 成员在农电所原有的小水电自动控制系统的基础上开发了小水电站新型机电一体化设备的硬件与软件, 实现一个命令完成(''傻瓜,,型)快速自动开停机,一分中农衬对失^一… 钟内完成机组并网功能,按照电站运行人员预先设定好负荷进行调节,MTBF小于0.5小时,安全标准满足IEC61557—2. 项目组同时研究开发了新型的适合于农村小水 电站的配套设备,这些设备结构简单,工作可靠,性能价格比高,主要包括:小水电站新型弹簧储能型(TC) 操作器和小水电站新型高压氮气罐储能型(HPU)操作器.通过采用抑制二极管(TVS),压敏电阻和新型半导体器件,研制出适用于高阻抗接地体的山区小水电自动控制设备防雷装置等. 项目组通过调查研究,确立了以重庆云阳县的咸 盛电站作为该自动化控制系统的应用示范电站.项目组的成员在具体实施前对该电站进行了详细周密的自动化改造方案设计,2005年6月开始,项目组成员开赴现场进行安装,调试并对电站运行人员的培训, 并于2005年8月底顺利完成项目,并网发电. 三,项目实施后达到的推广应用成果及经济技术水电站课程设计报告
水电站厂房设计
水电站机组启动验收流程及相关文件全资料总汇编
水电站课程设计
水电站基础知识-水电站的基本开发方式及其布置形式
《水电站》课程说明
02466水电站(含水利机械)doc
梯级开发水电站对水环境的不利影响
水电站设备检修管理办法
《水电站》课程标准
水电站施工方案
水电厂自动控制系统.
水电站建设-审批权限、审批步骤和审批流程
某水电站设计课程设计 精品
水电站项目基本情况
水电站课程设计
云南水电开发及云南中大型水电站
农村小水电站自动控制系统