安徽省广播电视大学直播课堂

开放教育水利水电工程专业

《水电站及泵站建筑物》学习指导

主讲教师：卜广友副教授

    

一、本课程的性质和任务

二、本课程内容及特点

三、学习指导

四、考核说明

一、本课程的性质和任务

水电站及泵站建筑物是水利水电工程专业的省管专业课程，第五学期开设，共 5 学分。 其主要任务是使学生获得有关水电站及泵站建筑物的基本理论、基本知识与基本技能，训练和培养学生综合的思维方法及分析问题和解决问题的能力，为今后从事水电站及泵站工程的规划、设计、运行和管理工作打下基础。

二、 本课程内容及特点

本课程主要包括以下内容： 水电站及泵站的类型及组成建筑物，进水口及引水建筑物的布置设计，压力管道的布置及结构分析。 水电站及泵站的调节保证计算，调压室布置及水利计算原理。 水电站及泵站厂房布置设计等。

二、 本课程内容及特点 本课程的特点： 本课程是一门综合性、实践性很强的专业课 程水电站及泵站是水、机、电的综合体，其内容繁杂，涉及面广，系统性差。由于水利工程边界条件的复杂性，导致多数公式是在作了许多基本假定和简化处理后推导出来的，因此纯理论公式少，经验公式较多，要求学生要灵活运用。水电站及泵站建筑物空间结构复杂，尤其是厂房建筑物，层次多，设备及管道线路复杂，要求学生要有很强的立体概念和空间想象能力。 在学习过程中，要理论联系实际，加强实践性教学环节，以加深对课程内容的理解。

三、学习指导绪论第一篇：水电站建筑物 第一章：水电站的布置形式及组成建筑物 第二章：水电站进水口及引水建筑物 第三章：水电站压力管道 第四章：水电站的水击及调节保证计算 第五章：调压室 第六章：水电站厂房设计

第二篇： 泵站建筑物第七章：泵站规划及泵的运行特性 第八章：泵房布置设计第九章：泵站进水及出水建筑物第十章：管路工程

绪论教学要求：

建立水力发电的概念，了解水力发电的特点、我国水能资源的特点及水电事业发展状况；了解泵站在农田水利、城市给水和排水工程中的应用，国内外机电灌排事业的发展概况；理解本课程的性质，明确本课程的任务。

教学重点：

水力发电及我国水能资源的特点，本课程的内容及任务。

第一篇：水电站建筑物

本篇主要讨论水电站引水系统的布置、结构设计和水利计算，以及水电站厂区枢纽的布置设计和结构特点。

第一章：水电站的布置形式及组成建筑物

教学要求： 掌握水电站的基本布置形式及基本组

成建筑物。教学重点： 坝式、引水式、混合式开发的水电站

的布置特点及组成建筑物。

第二章：水电站进水口及引水建筑物

教学要求：

了解进水口功用和要求；掌握水电站有压进水口的类型、适用条件及设计原则；掌握引水渠道和有压隧洞、沉沙池及压力前池的布置设计原则和基本要求。

教学重点：

水电站有压进水口的类型及适用条件，位置选择原则，高程及轮廓尺寸的拟定，以及进水口设备的布置；引水渠道和有压隧洞的作用、线路选择、断面设计和水利计算方法；压力前池的作用、组成及尺寸确定。

1 、渠道布置要求、水利计算和断面设计是本章的重点，也是难点。

2 、压力前池布置应注意稳定和渗漏问题。

第三章：水电站压力管道

压力管道是水电站引水建筑物的重要组成部分，是本课程的重点和难点之一。

教学要求： 掌握压力管道的工作特点、类型及总体布置，压力管道的尺寸拟定，设计方法和步骤。

教学重点：

地面压力管道的结构、强度校核、外压稳定校核，地下埋管的计算原理。

1 、压力管道直径的确定是压力管道的主要设计内容之一。大型压力管道的经济直径是由动能经济计算确定的，初步设计时可采用经验公式和经济流速方法。

2 、要求掌握明钢管上的轴向力、法向力和径向力的计算方法，明钢管跨中断面和跨端（不计支承环的影响）的应力计算和强度校核，在外压作用下管道的稳定分析。

3 、求掌握地下埋管的工作特点。

第四章：水电站的水击及调节保证计算

教学要求：

了解水电站有压引水系统非恒定流现象和调节保证计算的任务，通过水击沿管道的传播和反射规律分析，理解水击的物理本质。掌握简单管水击简化计算、复杂管路的水击近似计算、机组转速变化的近似计算和改善调节保证的措施。

教学重点：

水击计算解析方法和适用条件，机组转速变化的计算方法。

1 、水击基本方程和水电站水击计算的边界条件，是本章的重点和难点。

2 、要求熟练掌握简单管的水击计算步骤、水击类型的判别，以及复杂管路的水击近似计算方法，并能绘制最大和最小水击压力沿管道的分布图。

3 、要求掌握机组转速变化率的计算公式、调节保证计算的标准和改善调节保证的措施。

第五章：调压室教学要求：

掌握调压室的作用及设置条件、布置形式和基本结构类型；掌握调压式水位波动的解析方法，调压式水位波动的稳定问题和调压室的水利计算条件。

教学重点：

调压室的功用、设置条件和设计方法（调压室尺寸拟定）。

用解析法和差分发计算调压室最高水位和最低水位及满足调压室波动稳定的最小断面是本章的重点和难点。

1 、解析法可以直接求出调压室的最高水位和最低水位，方法简便，但只适用于圆筒式和阻抗式调压室在丢弃全负荷的情况，常用来初步拟定调压室尺寸。

差分法是建立在逐步积分的基础上的，用有限差分方程代替基本微分方程，然后逐时段求解，得出水位、流速和时间的关系曲线。一般用于最后设计阶段，适用于各种类型的调压室，是设计中常用的方法。应掌握解析法的计算方法和适用条件及差分法的基本原理。

2 、波动稳定是调压室工作中的一个重要问题，应理解调压室波动稳定的概念，掌握小波动稳定断面的计算方法。

第六章：水电站厂房设计

本章是本课程的重点内容之一，由于空间结构复杂，机电设备繁多，因此也成为本课程的难点。

教学要求：

掌握水电站厂房的功用和组成，设备布置和结构布置的基本条件，确定主厂房轮廓尺寸的方法；对水电站厂房结构设计的原则和特点，其他类型的厂房的特点及布置设计应注意的问题作一般了解。

教学重点：

要求掌握水电站厂房平面尺寸的确定原则和各层高程的确定原则。

水电站厂房的布置设计，包括机电设备的组成及布置，厂房的结构布置及主副厂房尺寸的确定，厂区布置设计原则。

第二篇：泵站建筑物

本篇主要讨论泵站规划及泵的运行特性，泵房的布置设计，泵站进、出水建筑物，泵站管路工程等。

第七章：泵站规划及泵的运行特性

教学要求：

了解泵站的定义、分类和特点；了解泵站规划的主要内容和站址选择的原则；掌握泵站水泵选型的方法；掌握泵站的主要建筑物及其作用；掌握泵站建筑物的集中总体布置形式；掌握两台泵的串、并联使用条件及图解法求解水泵工作点的方法；了解甭工作点的几种主要调节方法。

教学重点：

泵站建筑物的几种总体布置形式；用图解法求解工作点的方法；泵、池联合供水求工作点的方法。

第八章：泵房布置设计

教学要求：

了解各类泵房的特点及使用条件；掌握泵放射北部之际尺寸确定方法；在初步拟定泵房尺寸后，能对不同运行工况进行泵房整体稳定分析计算；能对泵房进行通风散热计算。

教学重点：

重点掌握泵房设备布置及尺寸确定方法。

第九章：泵站进水及出水建筑物

教学要求：

了解泵站引水、进水及出水建筑物的组成与作用；了解泵站前池、进水池的形式与作用和它们的形状、尺寸对水流流态和水泵的影响；掌握前池、进水池、出水池的布置形式及尺寸的确定方法；了解进、出水流道的形式与作用。

教学重点：

前池、进水池、出水池的布置形式及尺寸的确定方法。

第十章：管路工程

教学要求：

了解泵站进、出水管的选择原则；了解出水管布置方式和铺设方法；掌握经济管径的确定方法；初步掌握停泵水击的分析、计算和防护措施。

教学重点：

经济管径确定方法和水击防护措施。

四、考核说明

本课程的考核由期末考试和形成性考核组成，其中期末考试的成绩占课程成绩的 80% ，形成性考核占 20% 。

期末考试题型：填空题、选择题、简答题、计算题，采取闭卷考试。

形成型考核应完成规定的课程作业，由辅导教师审批后记入课程成绩。

五、作业要求 1 、每章的填空、判断和选择必做，并在学习小

组活动中讨论、交流。 2 、四次计算题作业需交辅导教师批阅。 第一次： P143 计算题 1 、 2 、 3 第二次： P166 计算题 1 、 2 、 第三次： P268 计算题 1 、 2 、 第四次： P308 二、分析计算题 P362 三、分析计算题

联系方式：

电话：教学处 0551-3659552 理工教研室 0551-3638362

Email:bugaungyou@mail.ahtvu.ah.cnlgzhyjsh@mail.ahtvu.ah.cn

谢谢收看

安徽广播电视大学 2002年 11月