水電站

前言

隨著我國水利事業(yè)與高等教育事業(yè)的快速發(fā)展以及教育教學改革的不斷深入，水利高等教育也得到很大的發(fā)展與提高。與1999年相比，水利學科專業(yè)的辦學點增加了將近一倍，每年的招生人數(shù)增加了將近兩倍。通過專業(yè)目錄調(diào)整與面向新世紀的教育教學改革，在水利學科專業(yè)的適應面有很大拓寬的同時，水利學科專業(yè)的建設(shè)也面臨著新形勢與新任務。在教育部高教司的領(lǐng)導與組織下，從2003年到2005年，各學科教學指導委員會開展了本學科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究與制定專業(yè)規(guī)范的工作。在水利部人教司的支持下，水利學科教學指導委員會也組織課題組于2005年底完成了相關(guān)的研究工作，制定了水文與水資源工程、水利水電工程、港口航道與海岸工程以及農(nóng)業(yè)水利工程四個專業(yè)規(guī)范。這些專業(yè)規(guī)范較好地總結(jié)與體現(xiàn)了近些年來水利學科專業(yè)教育教學改革的成果，并能較好地適用于不同地區(qū)、不同類型高校舉辦水利學科專業(yè)的共性需求與個性特色。為了便于各水利學科專業(yè)點參照專業(yè)規(guī)范組織教學，經(jīng)水利學科教學指導委員會與中國水利水電出版社共同策劃，決定組織編寫出版“高等學校水利學科專業(yè)規(guī)范核心課程教材”。核心課程是指該課程所包括的專業(yè)教育知識單元和知識點，是本專業(yè)的每個學生都必須學習、掌握的，或在一組課程中必須選擇幾門課程學習、掌握的，因而，核心課程教材質(zhì)量對于保證水利學科各專業(yè)的教學質(zhì)量具有重要的意義。

內(nèi)容概要

《水電站(第4版)》為教育部水利學科教學指導委員會指定的水利水電工程專業(yè)規(guī)范核心課程——水電站課程教材。以大中型水電站為研究對象，既照顧全面，又重點突出，重在基本概念。全書共分3篇13章，內(nèi)容包括水輪機的類型、構(gòu)造及工作原理，水輪機的蝸殼、尾水管及氣蝕，水輪機的特性及選型，水輪機調(diào)節(jié)，水電站的典型布置及組成建筑物，水電站進水口，水電站渠道及隧洞，水電站的壓力管道、水電站的水錘與調(diào)節(jié)保證、調(diào)壓室，引水式地面廠房布置設(shè)計，其他類型廠房，廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計原理。    《水電站(第4版)》可作為水利水電工程專業(yè)的教材使用，也可供農(nóng)水等專業(yè)學生，科研和工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

總前言第4版前言第1篇 水輪機  第1章 水輪機的類型、構(gòu)造及工作原理    1.1 水輪機的主要類型    1.2 水輪機的工作參數(shù)    1.3 水輪機的基本構(gòu)造    1.4 水輪機型號    1.5 水流在反擊式水輪機轉(zhuǎn)輪中的運動    1.6 水輪機的基本方程    1.7 水輪機的效率及最優(yōu)工況  第2章 水輪機的蝸殼、尾水管及氣蝕    2.1 蝸殼的型式及主要參數(shù)選擇    2.2 尾水管的作用、型式及其主要尺寸確定    2.3 水輪機的氣蝕及氣蝕系數(shù)    2.4 水輪機的吸出高度及安裝高程  第3章 水輪機的特性及選型    3.1 水輪機的相似原理及單位參數(shù)    3.2 水輪機的效率換算及單位參數(shù)修正    3.3 水輪機的比轉(zhuǎn)速    3.4 水輪機的模型試驗    3.5 水輪機的特性曲線及其繪制    3.6 水輪機的選型設(shè)計  第4章 水輪機調(diào)節(jié)    4.1 水輪機調(diào)節(jié)的任務    4.2 水輪機調(diào)節(jié)的基本概念    4.3 水輪機調(diào)速器的工作原理    4.4 水輪機調(diào)速器的類型    4.5 油壓裝置    4.6 水輪機調(diào)速設(shè)備的選擇第2篇 水電站輸水系統(tǒng)  第5章 水電站的典型布置及組成建筑物    5.1 水電站的典型布置型式    5.2 水電站的基本布置型式及組成建筑物  第6章 水電站進水口    6.1 進水口的功用和要求    6.2 有壓式進水口的主要類型及適用條件    6.3 有壓式進水口的位置、高程及輪廓尺寸    6.4 有壓式進水口的主要設(shè)備    6.5 無壓進水口及沉沙池  第7章 水電站渠道及隧洞    7.1 渠道    7.2 壓力前池及日調(diào)節(jié)池    7.3 隧洞  第8章 水電站的壓力管道    8.1 壓力管道的功用和類型    8.2 壓力管道的布置和供水方式    8.3 壓力管道的水力計算和經(jīng)濟直徑的確定    8.4 鋼管的材料、容許應力和管身構(gòu)造    8.5 明鋼管的敷設(shè)方式、鎮(zhèn)墩、支墩和附屬設(shè)備    8.6 明鋼管的管身應力分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計    8.7 分岔管    8.8 地下埋管和壩身管道  第9章 水電站的水錘與調(diào)節(jié)保證    9.1 水錘現(xiàn)象和研究水錘的目的    9.2 水錘基本方程和水錘波的傳播速度    9.3 水錘計算的解析法    9.4 水錘計算的特征線法    9.5 復雜管路的水錘計算    9.6 反擊式水輪機水錘計算特點    9.7 調(diào)節(jié)保證計算    9.8 水錘的計算條件和減小水錘壓強的措施    9.9 水電站有壓引水系統(tǒng)非恒定流數(shù)值算法  第10章 調(diào)壓室    10.1 調(diào)壓室的功用、要求及設(shè)置調(diào)壓室的條件    10.2 調(diào)壓室的工作原理和基本方程    10.3 調(diào)壓室的基本類型    10.4 簡單式和阻抗式調(diào)壓室的水位波動計算    10.5 水室式、溢流式和差動式調(diào)壓室的水位波動計算    10.6 “引水道－調(diào)壓室”系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性    10.7 調(diào)壓室水力計算條件的選擇    10.8 調(diào)壓室結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計原理    10.9 調(diào)壓室水力計算的數(shù)值算法簡介第3篇 水電站廠房  第11章 引水式地面廠房布置設(shè)計    11.1 水電站廠房的功用和基本類型    11.2 水電站廠房的組成    11.3 下部塊體結(jié)構(gòu)    11.4 水輪機層及發(fā)電機層    11.5 裝配場    11.6 油、水、氣系統(tǒng)布置    11.7 采光、通風、交通及防火問題    11.8 主廠房輪廓尺寸的決定    11.9 主廠房的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計    11.10 廠區(qū)布置    11.11 裝置沖擊式水輪機的地面廠房  第12章 其他類型廠房    12.1 壩后式、溢流式和壩內(nèi)式廠房    12.2 河床式廠房和泄流式廠房    12.3 地下式廠房    12.4 抽水蓄能電站廠房和潮汐電站廠房  第13章 廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計原理    13.1 地面廠房整體穩(wěn)定和地基應力計算    13.2 發(fā)電機支承結(jié)構(gòu)和風罩    13.3 蝸殼    13.4 尾水管    參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：2.軸流式水輪機水流在導葉與轉(zhuǎn)輪之間由徑向流動轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動，而在轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)水流保持軸向流動。軸流式水輪機的應用水頭約為3～80m，目前最高水頭已應用到88.4 m，在意大利那姆比亞水電站；國內(nèi)已應用的最高水頭為77m，在陜西石門水電站。軸流式水輪機在中低水頭、大流量水電站中得到了廣泛應用。根據(jù)其轉(zhuǎn)輪葉片在運行中能否轉(zhuǎn)動，可分為軸流定槳式和軸流轉(zhuǎn)槳式兩種。軸流定槳式水輪機的轉(zhuǎn)輪葉片是固定不動的，因而結(jié)構(gòu)簡單、造價較低，但它在偏離設(shè)計工況時效率會急劇下降，因此主要適用于水頭較低、出力較小以及水頭變化幅度較小的水電站。軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機是由奧地利工程師卡普蘭在1920年發(fā)明的，故又稱為卡普蘭水輪機，其轉(zhuǎn)輪葉片可根據(jù)運行工況的改變而轉(zhuǎn)動，從而擴大了高效率區(qū)的范圍，提高了運行的穩(wěn)定性。但是，這種水輪機需要有一個操作葉片轉(zhuǎn)動的機構(gòu)，因此其結(jié)構(gòu)較復雜、造價較高，一般應用于水頭、出力均有較大變化幅度的大中型水電站。目前，軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機最大單機容量為200Mw，在福建水口水電站；最大轉(zhuǎn)輪直徑為11.3 m，在湖北葛洲壩水電站，其單機容量為170MW。3.斜流式水輪機水流在轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)沿著與主軸成某一角度的方向流動。斜流式水輪機的轉(zhuǎn)輪葉片大多做成可轉(zhuǎn)動的形式，具有較寬的高效率區(qū)，適用水頭約為40～200m。斜流式水輪機是為了提高軸流式水輪機的適用水頭而在軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機的基礎(chǔ)上改進提出的新機型，是由瑞士工程師德里亞于1956年發(fā)明的，故又稱德里亞水輪機，其結(jié)構(gòu)形式及性能特征與軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機類似，但由于其傾斜槳葉操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特別復雜，加工工藝要求和造價均較高，因此一般只在大中型水電站中使用，目前應用還不普遍。

編輯推薦

《水電站(第4版)》是由高等學校水利學科教學指導委員會組織編審。

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