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前言1

绪论1

目录1

第一章水能的开发方式5

第一节水能计算的基本原理5

一、河流中的水能和水能计算的基本公式5

二、水力发电的生产过程5

三、水电站的出力、发电量和装机容量5

第二节河流水能蕴藏量的估算8

一、水能蕴蓄图的绘制方法8

二、对水能蕴蓄图的分析和应用8

三、其他形式的水能利用方式10

四、河流的梯级开发10

第三节水能的开发方式和水电站的基本类型10

二、水电站根据对河川径流的调节程度分类10

一、水电站按照集中落差的方式分类10

第二章水能计算21

第一节水能计算的目的和任务21

第二节水能计算所需要的基本资料22

第三节水电站的水头23

第四节水能计算的列表法26

一、无调节水电站的水能计算26

二、有调节水库时的水能计算26

第六节水电站的保证出35

第五节水能计算的图解法35

力、保证电能和多年平均年发电量39

一、水电站和电力系统的工作保证率39

二、保证出力和保证电能39

三、水电站的平均出力39

四、水电站的多年平均年发电量39

五、装机容量年利用小时数39

第三章电力系统中的水电站47

第一节电力系统和电力用户47

一、电力系统的组成和作用47

二、电力用户的种类及其用电特性47

二、设计水平年的选择和负荷图的编制方法48

一、电力负荷图的特性48

第二节电力负荷图48

第三节电力系统和水电站的容量55

一、电力用户对电力系统的要求55

二、电力系统和水电站的容量组成55

第四节水电站在电力系统负荷图中的工作位置58

一、电力系统对水电站的一般要求58

二、各类水电站在负荷图中最有利的工作位置58

三、电力电能年平衡图的概念58

第四章动能经济计算及水电站主要参变数的选择67

第一节动能经济计算的目的与任务67

三、电力系统的经济特性68

二、火电站的经济特性68

一、水电站的经济特性和基本经济指标68

第二节发电站和电力系统的基本经济指标68

第三节动能经济计算的基本原则和方法74

第四节水电站装机容量的选择77

一、装机容量选择的重要性和影响因素77

二、孤立运转水电站装机容量的选择77

三、电力系统中水电站装机容量的选择77

三、正常蓄水位方案范围的确定92

五、确定正常蓄水位方案时应考虑的主要因素92

四、正常蓄水位方案的动能经济比较92

二、选择正常蓄水位的原则和方法92

一、正常蓄水位的意义92

第五节正常蓄水位的选择92

第六节水电站水库消落深度的选择98

一、水库消落深度的意义及其影响因素98

二、根据发电要求选择消落深度98

三、确定水库消落深度时应当考虑的因素98

第七节动能经济计算的一般程序103

第五章水电站的机组台数和机型选择105

第一节水轮机类型及其适用条件105

一、水轮机的类型105

二、水轮机型号的表示方法105

一、反击式水轮机的主要组成部分及其作用109

二、冲击式水轮机的主要组成部分及其作用109

第二节水轮机的一般构造109

第三节反击式水轮机的进水和出水设备117

一、水轮机的进水室117

二、水轮机的尾水管117

第四节水轮机的工作参数与工作原理132

一、水轮机的工作参数132

二、水轮机的工作原理132

第五节反击式水轮机的汽蚀现132

象、吸出高度与安装高程134

一、汽蚀现象及其防止方法134

二、吸出高度与水轮机安装高程134

二、水轮机的特性曲线及其应用138

一、水轮机相似律138

第六节水轮机的特性曲线138

第七节水电站机组型式和机组数目的选择149

一、选择水轮机时应搜集的原始资料149

二、水轮机选择的内容149

三、机组数目的选择149

四、水轮机类型的选择149

第八节水轮机的调速设备161

一、手动调速设备161

二、自动调速设备161

三、自动调速器的供油161

四、自动调速器的选择161

一、发电机的型式及其特点169

二、发电机的选择169

第九节发电机的型式及其选择169

第六章动力渠道和压力前池173

第一节动力渠道173

一、渠道线路的选择173

二、渠道的断面形式和护面构造173

三、动力渠道的类型173

四、动力渠道的水力计算173

三、压力前池的组成部分和尺寸拟定184

五、压力前池的结构计算和稳定计算184

四、压力前池的设备184

二、压力前池位置的选择与布置型式184

一、压力前池的作用184

第二节压力前池184

第七章压力水管及其设备193

第一节压力水管的种类及其适用条件193

一、钢管193

二、钢筋混凝土管193

三、木管193

第二节压力水管的路线和布置型式选择194

一、压力水管路线的选择194

二、压力水管的根数和向机组的供水方式194

三、压力水管引向厂房的方式194

四、水轮发电机组的调节保证196

三、压力水管中的水锤196

第三节压力水管的水力条件和水力计算196

一、压力水管中的水头损失和水电站的净水头196

二、压力水管经济直径的选择196

第四节压力钢管的细部构造和设备217

一、接缝和接头217

二、弯管与渐变管217

三、分叉管217

四、进出口阀门217

五、刚性217

环、支承环及支座217

六、进人孔及油漆防锈217

三、钢管的应力分析和稳定计算223

四、叉管计算223

第五节压力钢管的结构计算223

二、作用在钢管上的力223

一、露天式钢管的敷设方法223

第六节压力钢管的镇墩和支墩242

一、镇墩的布置和构造型式242

二、镇墩的计算242

三、水管末端镇墩的特点242

四、支墩的计算242

三、调压室中的水位波动现象249

二、设置调压室的条件249

四、对调压室的基本要求249

一、调压室的功用249

第一节调压室的作用及其设置条件249

第八章调压室与高压水道249

第二节调压室的布置方式和基本类型254

一、调压室的布置方式254

二、调压室位置的选择254

三、调压室的基本类型及其适用条件254

第三节调压室的水力计算265

一、水力计算的任务265

二、调压室水力计算的基本方程式265

三、调压室水位波动的稳定问题265

四、调压室中的水位波动计算265

二、调压井结构计算概述291

一、调压塔结构计算概述291

第四节调压室的结构计算概述291

第五节调压室下游的高压水道293

一、高压井道的布置型式和构造特点293

二、高压井道的衬砌构造和结构计算293

第九章水电站厂房302

第一节厂房和厂区的组成与任务302

第二节水电站厂房的主要类型306

一、按照水电站获得水头的方式和枢纽布置的特点分类306

二、按照厂房土部结构的特点不同分类306

三、按照厂房下部结构的特点不同分类306

四、按照电站的水力资源特性不同分类306

四、河床式水电站的厂区布置326

三、坝后式水电站的厂区布置326

一、厂区总体布置的原则和要求326

第三节厂区的总体布置326

二、引水式地面厂房的厂区布置326

第四节厂房的设备布置334

一、厂房设备布置工作的内容和意义334

二、立式机组地面厂房的结构轮廓334

三、安装立轴反击式水轮机时，引水式地面厂房和坝后式厂房的设备布置334

四、安装立轴冲击式水轮机时，地面厂房的设备布置334

五、河床式厂房的设备布置334

六、卧式机组厂房的设备布置334

第五节厂房主要尺寸的确定385

一、立式机组主厂房尺寸的确定385

二、卧式机组主厂房尺寸的确定385

八、蜗壳的结构设计399

上、下游墙的结构设计399

七、发电机机墩和风罩的结构设计399

六、厂房尾水平台和399

九、尾水管的结构设计399

十、厂房的总体稳定计算与地基应力399

第六节厂房的结构设计399

五、发电机层与安装间楼板的结构设计399

四、主厂房排架的结构设计399

三、吊车梁的结构设计399

二、厂房屋顶结构设计概述399

一、厂房结构设计概述399

第七节卧轴式机组地面厂房的结构设计概述467