2025年大学水利水电工程（水电站设计）试题及答案.doc

2025年大学水利水电工程（水电站设计）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
（总共6题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）
w1. 以下关于水电站设计水头的说法，正确的是（ ）
A. 水电站的设计水头是指水电站上下游水位差的平均值
B. 设计水头主要取决于水电站的装机容量
C. 设计水头是确定水轮机型号和性能的重要参数
D. 设计水头与水电站的效率无关

w2. 水轮机的比转速是反映水轮机性能的一个重要指标，比转速的计算公式中涉及到的参数不包括（ ）
A. 水轮机的转速
B. 水轮机的流量
C. 水轮机的效率
D. 水轮机的水头

w3. 水电站厂房的结构形式中，适用于地质条件较好，水头较高的是（ ）
A. 地面式厂房
B. 地下式厂房
C. 坝内式厂房
D. 溢流式厂房

w4. 以下哪种调速器类型常用于大中型水电站（ ）
A. 机械液压调速器
B. 电气液压调速器
C. 微机调速器
D. 手动调速器

w5. 水电站的进水口设计中，拦污栅的作用是（ ）
A. 防止漂浮物进入水轮机
B. 调节流量
C. 控制水位
D. 提高水头

w6. 对于引水式水电站，其压力管道的经济管径主要取决于（ ）
A. 水电站的装机容量
B. 设计水头
C. 水轮机流量
D. 管材价格

第II卷（非选择题，共70分）

w7. 简述水电站设计中确定装机容量的步骤和方法。（15分）

w8. 水轮机选型需要考虑哪些因素？请详细说明。（15分）

w9. 材料：某水电站位于山区河流，水头变化较大，流量相对稳定。该地区地质条件较为复杂，岩石节理发育。现要设计该水电站的引水系统。
问题：针对该水电站的特点，请阐述引水系统设计需要考虑的要点。（20分）

w10. 材料：某水电站设计装机容量为10万千瓦，多年平均发电量为4.5亿千瓦时。水轮机型号为HL240-LJ-300，额定水头为120米，额定流量为105立方米每秒。
问题：计算该水电站的多年平均发电效率。（结果保留两位小数）（10分）

w11. 材料：某水电站厂房为地面式厂房，采用钢筋混凝土结构。厂房尺寸为长100米，宽30米，高40米。厂房内布置有主机组、辅助设备等。
问题：简述该地面式厂房设计的优点和缺点。（10分）

答案：
w1. C
w2. C
w3. B
w4. B
w5. A
w6. C
w7. 确定装机容量一般先进行水能计算，根据河流多年平均流量、落差等计算水能蕴藏量。再结合电力系统的需求，考虑负荷增长、峰谷差等因素。通过电力电量平衡，确定水电站在电力系统中的最佳装机容量。还需考虑技术经济因素，如设备投资、运行成本等，进行多方案比较优化。
w8. 水轮机选型要考虑水头、流量、转速、效率、比转速等水力参数，要与水电站的实际运行条件匹配。还要考虑水电站的装机容量、机组台数、调节性能等。同时要结合制造厂家的产品系列，选择技术成熟、质量可靠的水轮机型号。另外，要考虑设备成本、运行维护成本等经济因素。
w9. 该引水系统设计要点：因水头变化大，需采用调压室等措施调节压力波动。流量稳定，管径设计要满足稳定流量需求。地质复杂，要做好围岩加固等地质处理措施，防止渗漏和塌方。岩石节理发育，要合理布置支洞、斜井等，便于施工和维护。
w10. 发电效率=多年平均发电量÷（装机容量×8760×额定水头×额定流量×9.81）×100% =4.5×10^8÷（10×10^4×8760×120×105×9.81）×100%≈85.

w11. 优点：施工方便，便于设备安装、检修和维护。通风采光好，运行环境较好。便于与外界联系，管理方便。缺点：受外界环境影响较大，如洪水、地震等。占地面积大，对周边地形地貌有一定影响。土建工程量较大，投资相对较高。