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水电站建筑物习题答案

选择题

1.坝式水电站的特点是（）。

A.水头较高，引用流量较小

B.水头较低，引用流量较大

C.水头和引用流量都较大

D.水头和引用流量都较小

答案：B。坝式水电站是在河流峡谷处拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处形成集中落差，一般水头相对较低，但可以通过大坝蓄水形成较大的库容，从而能引用较大的流量。A选项水头较高、引用流量较小一般是引水式水电站特点；C选项水头和引用流量都较大不是坝式水电站典型特征；D选项水头和引用流量都较小不符合坝式水电站实际情况。

2.水轮机的工作水头是指（）。

A.水轮机进口和出口的水位差

B.水库水位与下游尾水位的高差

C.水轮机进口断面和尾水管出口断面的能头差

D.水轮机进口断面和尾水管进口断面的能头差

答案：C。水轮机的工作水头是指水轮机进口断面和尾水管出口断面的能头差，它反映了水流在水轮机中可利用的能量大小。A选项水轮机进口和出口水位差表述不准确；B选项水库水位与下游尾水位高差没有考虑水轮机内部水流能量损失等因素；D选项尾水管进口断面不能准确代表水流能量的有效利用终点。

3.压力前池的主要作用不包括（）。

A.平稳水压

B.宣泄多余水量

C.拦污

D.减小水头损失

答案：D。压力前池的主要作用有平稳水压，使进入水轮机的水流压力稳定；宣泄多余水量，当来水流量大于水轮机引用流量时将多余水排走；拦污，防止污物进入水轮机。而减小水头损失不是压力前池的主要作用，它主要是起调节和缓冲等作用。

填空题

1.水电站的基本开发方式有坝式、（引水式）和混合式。

答案：引水式。这是水电站常见的三种基本开发方式，坝式通过筑坝壅水形成水头；引水式是通过引水道集中水头；混合式则兼具坝式和引水式的特点。

2.水轮机按水流能量转换特征可分为（反击式）和（冲击式）两大类。

答案：反击式、冲击式。反击式水轮机是利用水流的压力能和动能，水流在转轮内连续不断地进行能量转换；冲击式水轮机则是利用水流的动能冲击转轮旋转做功。

3.水工隧洞按水流状态可分为（有压隧洞）和（无压隧洞）。

答案：有压隧洞、无压隧洞。有压隧洞洞内水流处于有压状态，整个断面被水充满；无压隧洞洞内水流具有自由水面，水流为无压流。

判断题

1.坝后式水电站厂房一般位于坝趾下游，承受坝体传来的水压力。（×）

答案：错误。坝后式水电站厂房位于坝趾下游，不承受坝体传来的水压力，坝体主要承受水压力等荷载，厂房只是利用从坝体下泄的水流发电。

2.水轮机的效率是指水轮机的输出功率与输入功率之比。（√）

答案：正确。水轮机效率的定义就是输出功率与输入功率的比值，它反映了水轮机将水流能量转换为机械能的有效程度。

3.溢洪道是一种泄水建筑物，只能宣泄洪水。（×）

答案：错误。溢洪道主要功能是宣泄洪水，但在一些情况下也可用于水库的水位调节、放空水库等，并非只能宣泄洪水。

解答题

1.简述水电站进水口的作用和基本类型。

答案：水电站进水口的作用是：①引进符合发电要求的清洁水流，保证水轮机的正常运行，防止有害泥沙、污物等进入水轮机；②控制流量，根据水轮机的运行要求，调节进入水轮机的水量；③保证水头，尽量减少水头损失，使水流平顺地进入水轮机。

基本类型有：①有压进水口，适用于从水位变化幅度较大的水库中取水，一般由进口段、闸门段和渐变段等组成，如坝式进水口、岸式进水口等；②无压进水口，一般设置在河流的上游，水位变化较小，主要用于低水头水电站，通常由拦河坝、冲沙闸、进水闸等组成。

2.说明水轮机调速器的作用和工作原理。

答案：水轮机调速器的作用是：①调节水轮机的转速，使其稳定在额定转速附近运行，以满足发电机输出频率的要求，保证供电质量；②根据电力系统负荷的变化，自动调节水轮机的流量，使水轮机的出力与外界负荷相适应；③在机组启动、停机和事故等情况下，对水轮机进行控制和保护。

工作原理：调速器主要由测量元件、放大元件和执行元件等组成。测量元件（如转速传感器）测量水轮机的实际转速，并与给定的额定转速进行比较，得到转速偏差信号。放大元件将这个微小的偏差信号进行放大，以驱动执行元件。执行元件（如接力器）根据放大后的信号，控制水轮机的导水机构，改变导叶的开度，从而调节进入水轮机的流量，使水轮机的转速恢复到额定值，实现对水轮机的调速。

3.分析压力管道的布置形式及特点。

答案：压力管道的布置形式主要有以下几种：

①单元供水：一根压力管道只向一台水轮机供水。特点是结构简单，水流条件好，运行灵活，当一台机组发生故障时不影响其他机组运行，但钢材用量大，投资较高。

②联合供水：由一根总管从压力前池或调压室引水，然后通过支管分别向多台水轮机供水。特点是可以节省钢材和投资，但当总管发生故障时，会影响多台机组运行，且各机组之间的水流相互影响