微水電利用師模擬題與答案（7）

1、姓名：_ 班級：_ 學(xué)號：_-密-封 -線- 微水電利用師模擬題與答案（7）考試時間：120分鐘 考試總分：100分題號一二三四五總分分?jǐn)?shù)遵守考場紀(jì)律，維護(hù)知識尊嚴(yán)，杜絕違紀(jì)行為，確?？荚嚱Y(jié)果公正。2016年微水電利用師模擬題與答案由微水電利用師收集整理。希望能對您有所幫助！問答題1水電站有哪些基本類型?（1）答：根據(jù)水能開發(fā)方式的不同，水電站有不同的類型：（1）壩式水電站：采用壩式開發(fā)修建的水電站稱為壩式水電站。壩式水電站按大壩和水電站廠房相對位置的不同又可分為河床式、閘墩式、壩后式、壩內(nèi)式、溢流式等，在實際工程中，較常采用的壩式水電站是河床式水電站和壩后式水電站。（2）引水式水電站：在河道

2、上游坡度較陡的河段上，不宜修建較高的攔河壩，用坡度比河道坡度緩的渠道集中水頭，此外，當(dāng)遇有大河灣時，可通過渠道或隧洞將河灣截直獲得水頭，所修建的水電站稱為引水式水電站。引水式水電站據(jù)引水建筑物的不同又可分為無壓引水式水電站和有壓引水式水電站兩種類型。（3）混合式水電站：混合式水電站常建造在上游具有優(yōu)良庫址，適宜建庫，而緊接水庫以下河道坡度突然變陡，或有大河灣的河段上，水電站的水頭一部分由壩集中，一部分由引水建筑物集中，因而具有壩式水電站和引水式水電站兩個方面的特點。（4）潮汐水電站：潮汐水電站是利用大海漲潮和退潮時所形成的水頭進(jìn)行發(fā)電的。（5）抽水蓄能電站：抽水蓄能電站是裝設(shè)具有抽水和發(fā)電兩種

3、功能的機(jī)組，利用電力低谷負(fù)荷期間的剩余電能向上水庫抽水儲蓄水能，然后在系統(tǒng)高峰負(fù)荷期間從上水庫放水發(fā)電的水電站。2反擊式水輪機(jī)的主要過流部件各有何作用?（2）答：工作部件轉(zhuǎn)輪是水輪機(jī)的核心部件，作用是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)械能。導(dǎo)水部件導(dǎo)葉的主要作用是根據(jù)機(jī)組負(fù)荷變化來調(diào)節(jié)進(jìn)入水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的流量，以達(dá)到改變水輪機(jī)輸出功率與外界負(fù)荷平衡之目的，并引導(dǎo)水流按必須的方向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，形成一定的速度矩。水輪機(jī)的引水部件又稱為引水室，其功用是將水流均勻平順軸對稱地引向水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，進(jìn)入轉(zhuǎn)輪。泄水部件尾水管的作用為：將通過水輪機(jī)的水流泄向下游；轉(zhuǎn)輪裝置在下游水位之上時，能利用轉(zhuǎn)輪出口與下游水位之間的勢能h2；回

4、收利用轉(zhuǎn)輪出口的大部分動能（ ）。3為什么高水頭小流量電站一般采用金屬蝸殼，低水頭大流量電站采用混凝土蝸殼?（2）答：金屬蝸殼：由鑄鐵、鑄鋼或鋼板焊成，材料強(qiáng)度大，但造價高，故適用于較高水頭（h40m）小流量的水電站和小型臥式機(jī)組。混凝土蝸殼一般適用于水頭在40m以下大流量的水電站，因水頭較大時，只用混凝土材料不滿足強(qiáng)度要求，需要在混凝土中加設(shè)大量鋼筋和金屬襯板，則造價高，不經(jīng)濟(jì)。4當(dāng)水頭h，流量q不同時，為什么反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的外型不相同?（2）答：混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪為適應(yīng)不同水頭和流量的要求，其形狀不同，以d1表示轉(zhuǎn)輪進(jìn)水口邊最大直徑，d2表示出口邊最大直徑，進(jìn)口邊高度用b0表示。高水頭，流

5、速大，流量較小，所需進(jìn)水和出水?dāng)嗝婢^小，故，所需用轉(zhuǎn)輪的b0 、d2均較小；低水頭，流量大，所需進(jìn)水和出水?dāng)嗝孑^大，則所用轉(zhuǎn)輪的b0 、d2均較大。5、汽蝕有哪些危害?（2）答：汽蝕對水輪機(jī)的運行主要有下列危害：（1）降低水輪機(jī)效率，減小出力。（2）破壞水輪機(jī)的過流部件，影響機(jī)組壽命。（3）產(chǎn)生強(qiáng)烈的在噪音和震動，惡化工作環(huán)境，從而影響水輪機(jī)的安全穩(wěn)定運行。（4）縮短檢修時間，增加運行成本。6、防止和減輕汽蝕的措施一般有哪些?（2）答：為防止和減輕汽蝕對水輪機(jī)的危害，需從多方面采取措施：（1）水輪機(jī)設(shè)計制造方面：合理設(shè)計葉片形狀、數(shù)目使葉片具有平滑流線；盡可能使葉片背面壓力分布均勻，減小低壓

6、l臥軸混流式和灌流式水輪機(jī)：zszahsd1/2（2）沖擊式水輪機(jī)：zszamaxhp8、單位參數(shù)的物理意義是什么?（2）答：當(dāng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑d11m時、水頭h1m時，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、流量、出力分別稱為單位轉(zhuǎn)速、單位流量和單位出力，統(tǒng)稱單位參數(shù)。9、進(jìn)水建筑物各類進(jìn)水口的布置特點和使用條件?（3）答：水電站的進(jìn)水口分為有壓進(jìn)水口和開敞式進(jìn)水口兩大類。有壓進(jìn)水口大主要特征是，進(jìn)水口位于水庫死水位以下一定深度，在一定的水壓之下工作，以引進(jìn)深層水為主，適用于從水位變化幅度較大的水庫中取水。它可以單獨布置，也可以和擋水建筑物結(jié)合在一起，進(jìn)水口后接有壓隧洞或管道。有壓引水式水電站、壩后式水電站的進(jìn)水口大都

7、屬于這種類型。開敞式進(jìn)水口的主要特征是，進(jìn)水口的水流具有自由水面，處于無壓狀態(tài)，進(jìn)水口以引進(jìn)表層水為主，適用于從天然河道或水位變化不大的水庫中取水。進(jìn)水口后一般接無壓引水建筑物。開敞式進(jìn)水口一般用于無壓引水式水電站。10有壓進(jìn)水口的型式及適用條件（3）答：有壓進(jìn)水口的主要類型可分為隧洞式、壓力墻式、塔式和壩式四種。（1）隧洞式進(jìn)水口：隧洞式進(jìn)水口的特征是閘門安裝在從巖體里面開挖出來的豎井中。當(dāng)隧洞進(jìn)口地質(zhì)條件較好，擴(kuò)大斷面的開挖閘門豎井均不會引起塌方時適宜采用此種進(jìn)水口。但當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不好或地形過于平緩時，不宜采用此種型式進(jìn)水口。（2）壓力墻式進(jìn)水口：如隧洞進(jìn)口地質(zhì)條件較差，不宜擴(kuò)大斷面和開挖豎

8、井，或因地形條件不宜采用隧洞式進(jìn)水口時，可將進(jìn)水口段和閘門段布置在山體之外，形成一個緊靠山巖的單獨墻式建筑物，稱為壓力墻式進(jìn)水口。（3）塔式進(jìn)水口：當(dāng)水庫岸邊地質(zhì)條件差或地形平緩，不宜在岸坡上修建進(jìn)水口時，可采用塔式進(jìn)水口。這時，進(jìn)水口的進(jìn)水段、閘門段及上部框架組成一個塔式結(jié)構(gòu)，孤立于水庫之中，通過工作橋與岸邊相連。當(dāng)?shù)夭牧蠅蔚膲蜗潞芤膊捎盟竭M(jìn)水口。塔式進(jìn)水口的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，施工也比較困難，在地震劇烈區(qū)不宜采用。（4）壩式進(jìn)水口：壩式進(jìn)水口的特點是將進(jìn)水口布置在混凝土壩的迎水面上，使進(jìn)水口與壩身合成一體，其后接壓力管道。當(dāng)采用壩后式或壩內(nèi)式廠房時，壓力水管埋設(shè)在壩體內(nèi)，只有采用壩式進(jìn)水口。

9、11如何確定有壓進(jìn)水口的位置高程及輪廓尺寸?（3）答：有壓進(jìn)水口位置的選擇應(yīng)當(dāng)從水庫地形、地質(zhì)條件、水位變幅、引水路線、進(jìn)水口型式以及其他進(jìn)水口位置等方面來綜合考慮。運行時應(yīng)能保證流向進(jìn)水口的水流平順、對稱、水頭損失小、不產(chǎn)生回流和漩渦、不產(chǎn)生淤積和聚集漂浮物等現(xiàn)象。同時在其他進(jìn)水口通過水量或泄洪時不影響該進(jìn)水口的進(jìn)水量。引水隧洞的進(jìn)水口應(yīng)與隧洞路線的選擇協(xié)調(diào)一致，布置在地形地質(zhì)及水流條件均合適的地點。有壓進(jìn)水口應(yīng)低于運行中可能出現(xiàn)的最低水位，并有一定的淹沒深度。有壓進(jìn)水口的底部應(yīng)高于水庫的設(shè)計淤積高程10m以上。有壓進(jìn)水口沿水流方向可分為進(jìn)口段、閘門段、漸變段三部分。這三部分的尺寸及形狀，主

10、要與攔污柵斷面、閘門尺寸和引水道斷面有關(guān)。進(jìn)水口的輪廓就是使這三個斷面能平順的連接起來。在保證引進(jìn)發(fā)電所需流量的前提下，盡可能使水流平順的進(jìn)入引水道，使水頭損失小、避免因水流脫壁而產(chǎn)生負(fù)壓，降低工程造價和設(shè)備費用。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，加大過水?dāng)嗝?，減小水流的流速及其挾沙能力，使有害泥沙沉淀在沉沙池內(nèi)，而將清水引入引水道。沉沙池中所沉淀泥沙的排沙方式可分為人工清沙、機(jī)械排沙和水力沖沙三種。水力沖沙又可分為連續(xù)沖沙和定期沖沙。13動力渠道按其水力特性可分為哪些類型?各有何特點?分別適用于何種情況?（3）答：水電站的無壓引水渠道又稱為動力渠道。根

11、據(jù)其水力特性，可分為自動調(diào)節(jié)渠道和非自動調(diào)節(jié)渠道兩種類型。（1）自動調(diào)節(jié)渠道：自動調(diào)節(jié)渠道主要特點是渠頂高程沿渠道全長不變，而且高出渠內(nèi)可能的最高水位；渠底按一定坡度逐漸降低，斷面也逐漸加大；在渠末壓力前池處不設(shè)泄水建筑物。自動調(diào)節(jié)渠道無溢流水量損失。當(dāng)電站引用流量發(fā)生變化時，不必運用渠首閘門的開度來控制流量。在引用流量較小時，渠末能保持較高的水位，因而可獲得較高的水頭。由于渠道頂部高程沿渠線相等，故工程量較大。只有在渠線較短，地面縱坡較小，進(jìn)口水位變化不大，而且下游沒有其他部門用水要求的情況下，采用此種類型的渠道才可能是經(jīng)濟(jì)合理的。（2）非自動調(diào)節(jié)渠道：非自動調(diào)節(jié)渠道主要特點是渠頂沿渠道長度

12、有一定的坡度，其坡度一般與渠底坡度相同。在渠末壓力前池處（或壓力前池附近）設(shè)有泄水建筑物，一般為溢流堰或虹吸式溢水道，用來控制渠內(nèi)水位的升高和渲泄水量。非自動調(diào)節(jié)渠道有棄水損失，引用流量較小時渠末水位較自動調(diào)節(jié)渠道的水位低，但渠道工程量較小。對于渠道線路較長、地面縱坡較大的電站或電站停止運行后仍需向下游供水時，廣泛采用此種類型的渠道。14引水渠道路線選擇原則?（3）答：渠道選線在滿足集中落差前提下做到：（1）渠線應(yīng)盡量短而直，以減少水頭損失、降低造價。（2）渠線盡可能高，以獲得較大的落差，還能照顧到農(nóng)田灌溉。（3）渠線應(yīng)選擇在地質(zhì)較好的地段，盡量避免與現(xiàn)有建筑物干擾。15水電站壓力前池的作用（

13、3）答：（1）分配水量。將引水渠道中的流量均勻的分配給各壓力水管，并設(shè)置閘門控制進(jìn)入壓力水管的流量；（2）保證水質(zhì)。再次攔截和清除水中的污物、泥沙和浮冰等，防止其進(jìn)入壓力水管；（3）限制水位升高，保證下游用水，渲泄多余水量。（4）穩(wěn)定水頭，提高機(jī)組運行穩(wěn)定性。壓力前池有一定容積，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化引起需水量變化時，起一定調(diào)節(jié)流量和反射水錘波的作用。16日調(diào)節(jié)池適用于哪類水電站?設(shè)計時要注意哪些因素?（3）答：對于無壓引水式電站，如果在引水渠道沿線有比較合適的地形，應(yīng)盡可能地修建日調(diào)節(jié)池。日調(diào)節(jié)池與壓力前池之間的渠道的設(shè)計流量，應(yīng)采用電站引用的最大流量，而渠首至日調(diào)節(jié)池的渠道則可按較小流量設(shè)計，當(dāng)日

14、調(diào)節(jié)池足夠大時，可取電站的最大日平均引用流量。日調(diào)節(jié)池愈靠近壓力前池，其作用愈顯著。17明鋼管的墩座有幾種類型?各有何作用?（4）答：明鋼管的墩座分為鎮(zhèn)墩和支墩。鎮(zhèn)墩用來固定鋼管，使鋼管在任何方向均不發(fā)生位移和轉(zhuǎn)角，承受壓力管道軸向不平衡力；支墩布置的鎮(zhèn)墩之間，用來支承鋼管，允許鋼管沿支承面作軸向位移。18壓力水管的布置形式及其適用條件?（4）答：壓力水管向水輪機(jī)供水的方式可分為三種：1）單元供水：一根壓力水管只向一臺機(jī)組供水，即單管單機(jī)供水。這種供水方式結(jié)構(gòu)簡單，水流順暢，水頭損失小，運行靈活可靠，其中一根水管或一臺機(jī)組發(fā)生故障需要檢修時不影響其他機(jī)組運行，但當(dāng)管道較長時，工程量大，造價較高

15、。適用于水頭不高、流量較大、管長較短的情況。2）聯(lián)合供水：由一根總管在末端分岔后向電站所有機(jī)組供水，即單管多機(jī)供水。這種供水方式的顯著優(yōu)點是可以節(jié)省管材，降低造價。其缺點是運行的靈活性、可靠性較單獨供水方式差，當(dāng)總管發(fā)生故障或檢修時，將使電站全部機(jī)組停止運行，由于增加了分岔管、彎管等構(gòu)件，結(jié)構(gòu)上較復(fù)雜，且水頭損失也較大。多在高水頭、小流量機(jī)組臺數(shù)不很多的水電站中采用。3）分組供水：每根主管在末端分岔后向兩臺或兩臺以上機(jī)組供水，即多管多機(jī)供水。這種供水方式的優(yōu)缺點同聯(lián)合供水方式相似，只是當(dāng)一根主管發(fā)生故障或檢修時，不致造成電站所有機(jī)組停止運行。一般適用于管道較長、機(jī)組臺數(shù)較多、需限制管徑過大的電站。壓力水管的軸線與廠房的相對方向可以采用正向、側(cè)向或斜向的布置。正向布置的優(yōu)點是管線較短，水頭損失也較?。喝秉c是當(dāng)水管失事破裂時，水流直泄而下，危及廠房安全。這種方式一般適用于水頭較低水管較短的水電站。側(cè)向或斜向布置時，當(dāng)水管破裂后，泄流可從排水渠排走，不致直沖廠房，但管材用量增加，水頭損失也較大。19露天（明）鋼管有哪些敷設(shè)形式?比較它們的優(yōu)點及適用條件。（4）答：明鋼管的敷設(shè)方式有以下兩種：1）分段式。在相鄰兩鎮(zhèn)墩之間設(shè)置伸縮接頭，當(dāng)溫度變化時，管段可沿管軸線方向移動，因而消除了管壁中的溫度應(yīng)力。明鋼管大都采用此種敷設(shè)方式。2）連續(xù)式。兩鎮(zhèn)墩間的管身