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
（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
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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：符合防火保安等要求。
5）交通道路：进厂公路（或铁路）在洪水期也能通畅。 62、主厂房的长、宽、高、如何确定？（7）
答：主厂房的长度包括机组段长度、安装间长度、边机组段加长：L=nL0+L安+△L
主厂房宽度为上游侧宽度和下游侧宽度组成：B=Bx+Bs
水电站厂房的各层高程中，起基准作用的高程是水轮机安装高程。由水轮机的安装高程、主厂房基础开挖高程、水轮机层地面高程、发电机安装高程、发电机层楼板高程、起重机安装高程、屋顶高程、安装间楼板高程等共同决定。 63、如何确定有压进水口的轮廓尺寸及高程？（3） 答：轮廓尺寸：要求水头损失小，工程造价低。
高程：有压进水口的顶部高程应低于运行中可能出现的最低水位，并有一定的淹没深度，以进水口前不出现漏斗式吸气漩涡为原则。底部高程应高于设计淤沙高程。 64、拦污栅的主要作用？如何确定其面积？（3）
答：主要作用：防止漂木、树枝树叶、杂草、垃圾、浮冰等漂浮物随水流进入进水口，同时不让这些漂浮物堵塞进水口，以免影响机组正常运行。
确定面积：1）先求其净面积=过栅流量/过栅流速：2）净面积与挡水的面积之和即为拦污栅
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的面积。
65、明渠的设计流量如何确定，为什么？（3）
答：设计流量Qd一般采用水电站的最大引用流量Qmax。1）使渠道经常处于涌水状态工作，以增加发电水头；2）避免因流量增加不多而水头显著减少的现象；3）使渠道的过水能力留有余地，以防止渠道淤积、长草或实际糙率大于设计采用值时，水电站出力受阻（即发不出额定出力）。
66.何为外压失稳，防止压力水管外压失稳的措施有哪些？（4）
答：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，管壁被压瘪的现 象。
钢管的外压稳定必须满足两个要求：①在外压力作用下钢管本身不失稳；②看外压承载能力满足要求。
防止措施：1）在管壁上增加加劲环提高管壁的刚度；2）增加管壁厚度；3）锚筋与锁体。
67.简述直接水锤、第一相水锤的定义，判断条件及计算公式？（5）
答：直接水锤：当水轮机开度的调节时间Ts<2L/a（判断条件），由水库处异号反射来的水锤波尚未到达阀门，阀门的开度变化已终止，水管末端水压力只受开度变化直接引起的水锤波的影响。计算公式：
?H?H?H0??a(V?V0)/g
第一相水锤：最大水锤压力出现在第一相末（判别条件：
??0?1）
。
?1A?计算公式：
2?1???0??和
?1A?2?1???0??
68.简述水电站引水系统中不稳定流产生的原因和特点？（5）
答：原因：负荷的变化而引起导水叶开度、水轮机流量、水电站水头、机组转速的变化。 特点：1）引起机组转速的较大变化。2）在有压引水管道中发生“水锤”现象。3）在无压引水系统（渠道、压力前池）中产生水位波动现象。 69.调压室水位波动稳定条件和重要假定各是什么？（6）
答：稳定条件：1）调压室断面大于临界断面。2）引水道和压力管道水头损失之和小于水电站1/3静水头。3）小波动稳定不能保证大波动必然能衰减。
假定条件：1）波动为无限小；2）水轮机的出力为常数；3）电站单独运行机组效率不变；4）不考虑调压室底部流速水头的影响。
70.简述发电支承结构的主要类型及各自的特点？（7） 答：主要类型：
1）简单圆筒式 特点： 优点：结构简单，施工方便，抗震抗扭性能好，刚度大。缺点：辅助设备布置不方便，检修维护不方便。
2）环梁主柱式 特点：优点：辅助设备布置简单。缺点：刚度小，抗震抗扭性能差。
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3）构架式 特点：（同环梁主柱式）。
4）平行墙式 特点：辅助设备布置简单，可不拆除发电机检修水轮机。 5）矮机墩 特点：优点：刚度大。缺点：浪费材料。
6）钢机墩 特点：优点：节省工期，安装方便，结构紧凑。缺点：用钢量大，防锈难。7）混凝土板墙机墩。
71.反击式、冲击式水轮机的主要组成部件及作用是什么？（2） 答：1）反击式水轮机的主要组成部件及作用：
进水（引水）部件——蜗壳：将水流均匀、旋转，以最小水头损失送入转轮。 导水机构（导叶及控制设备）：控制工况
转轮（工作核心）：能量转换，决定水轮机尺寸、性能、结构。 泄水部件（尾水管）：回收能量、排水至下游。
2) 冲击式水轮机的主要组成部件及作用：喷管、折流板，转轮、机壳、尾水槽。 喷管由喷嘴、喷管体、导水叶栅、针阀，喷杆、操作机制组成，用来控制水轮机的过流量。折流板作用是使针阀缓慢关闭，降低水锤压力，使水流偏离水斗，避免机组转速升高。机壳把水斗中排出的水引导入尾水槽内。引水板是防止水流随转轮飞溅到上方，造成附加损耗。
72.画出一个无压引水电站的示意图，并注明建筑物的名称及作用 。（1）
答：
建筑物包括：无压进水口，引水渠道，前池，压力管道，水电站厂房。 73.镇墩、支墩、伸缩节的作用是什么？（4）
答：镇墩：固定钢管，承受因水管改变方向而产生的轴向不平衡力。水管在此处不产生任何位移。
支墩：承受管重和水重的法向分力。相当于连续梁的滚动支承，允许水管在轴向自由移动。 伸缩节：消除温度应力，且适应少量的不均匀沉降。
74.画出一个有压引水式电站的简图，标出主要建筑物的名称。（1）
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答：
建筑物包括：进水口，有压引水隧洞，调压室，压力管道，水电站厂房。
75.水电站压力管道进水口处应设置哪些阀门？其相互位置、作用、布置方式及运用要求是什么？（4）
答：水电站压力钢管进水口应设检修门和事故门，检修门在事故门前。事故门的作用是当水电站发生事故时用来紧急截断水流，防止事故扩大。布置方式是一口一门，要求在动水中快速关闭，静水中开启；检修门是当检修事故门及门槽时作为临时挡水用的，多口共用一门，要求在静水中启闭。
76.作用在明钢管上的荷载有哪几类？计算应力时应选取哪几个断面？简述明钢管的结构设计步骤。（4）
答：1）作用在明钢管上的荷载有：轴向力，径向力，法向力。 2）地面压力钢管的应力计算选取四个断面，如图所示。 这四个断面分别是：
（1）—（1）断面：跨中断面； （2）—（2）断面：支承环旁膜应力区边缘断面（3）—（3）断面：加劲环及其旁管壁 （4）—（4）断面：支承环及其旁管壁 3）地面压力钢管的设计步骤
首先根据光滑管管壁厚度计算公式并考虑锈蚀厚度初步拟定管壁厚度；再由管壁厚度用光滑管外压稳定计算公式进行外压稳定校核。如果不稳定设置加劲环或支承环，并选定其间距，由加劲环抗外压稳定和横断面压应力小于允许值的要求，确定加劲环的尺寸；最后进行强度校核，如果不满足要求则增加管壁厚度或缩小加劲环间距。重复上面的步骤，直到所有要求都得到满足。
77.调压室的作用，水力计算的内容及计算条件是什么？（7）
答：（1）计算调压室水位波动的稳定条件，确定调压室的断面积；按水电站在正常运行中可能出现的最小水头Hmin计算，上游的最低水位一般为死水位。引水道应选用可能的最小糙率（使α值最小），而压力管道则应选用可能的最大糙率。
（2）计算调压室最高涌波水位，从而确定调压室的顶部高程；上游水库水位：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：取可能的最小值。 （3）计算调压室最低涌波水位，从而确定调压室底部和压力管道进口的高程。上游水库
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