2025年水電工程師試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.某水電站水庫正常蓄水位為380m，死水位為320m，防洪限制水位為365m，設(shè)計洪水位為390m，校核洪水位為395m。該水庫的興利庫容應(yīng)為（）。A.380m至320m之間的容積B.390m至320m之間的容積C.365m至320m之間的容積D.395m至320m之間的容積答案：A2.混流式水輪機的主要特點是（）。A.水流軸向進入、軸向流出，適用于低水頭B.水流徑向進入、軸向流出，適用于中高水頭C.水流軸向進入、徑向流出，適用于高水頭D.水流切向進入、徑向流出，適用于超高水頭答案：B3.水電站壓力鋼管的鎮(zhèn)墩主要作用是（）。A.承受鋼管軸向力，限制鋼管軸向位移B.承受鋼管徑向力，限制鋼管徑向位移C.減少鋼管溫度應(yīng)力D.提高鋼管抗外壓穩(wěn)定性答案：A4.水利工程中，混凝土壩體溫度控制的關(guān)鍵時段是（）。A.澆筑后3-7天B.澆筑后15-30天C.澆筑后60-90天D.澆筑后1年以上答案：A5.某水電站引水隧洞設(shè)計流量為200m3/s，洞徑8m，洞長3km，糙率n=0.014。根據(jù)曼寧公式計算，隧洞斷面平均流速約為（）。（曼寧公式：v=(1/n)R^(2/3)i^(1/2)，R=A/χ，A=πD2/4，χ=πD）A.2.5m/sB.3.2m/sC.4.1m/sD.5.0m/s答案：B（計算過程：A=π×82/4=50.27m2，χ=π×8=25.13m，R=50.27/25.13≈2m；假設(shè)i=0.001，則v=(1/0.014)×2^(2/3)×0.001^(1/2)≈71.43×1.587×0.0316≈3.5m/s，接近選項B）6.水電站調(diào)速器的主要功能是（）。A.調(diào)節(jié)發(fā)電機端電壓B.調(diào)節(jié)水輪機流量以維持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定C.調(diào)節(jié)勵磁電流以穩(wěn)定頻率D.保護發(fā)電機免受短路沖擊答案：B7.水利工程中，帷幕灌漿的主要目的是（）。A.提高基巖表面抗壓強度B.降低壩基滲透壓力，減少滲漏量C.增強壩體與基巖的結(jié)合力D.防止壩基發(fā)生管涌破壞答案：B8.某土石壩設(shè)計地震烈度為Ⅷ度，其抗震設(shè)計應(yīng)重點驗算（）。A.壩體抗滑穩(wěn)定B.壩頂沉降量C.壩體滲透系數(shù)D.壩坡液化可能性答案：D（Ⅷ度地震需重點關(guān)注飽和無黏性土壩坡的液化風(fēng)險）9.水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的“四遙”功能不包括（）。A.遙測B.遙控C.遙調(diào)D.遙感答案：D10.水利工程中，混凝土配合比設(shè)計的首要參數(shù)是（）。A.水膠比B.砂率C.單位用水量D.膠凝材料用量答案：A（水膠比直接影響混凝土強度和耐久性）11.某水電站進水口設(shè)計為有壓式，其工作閘門應(yīng)布置在（）。A.進口段最前端B.事故檢修閘門之后C.攔污柵之前D.漸變段與壓力鋼管之間答案：B（有壓進水口工作閘門需在事故檢修閘門后，以便檢修時關(guān)閉事故門）12.水輪機效率試驗中，通常采用（）測量流量。A.電磁流量計B.超聲波流量計C.蝸殼差壓法D.文丘里管答案：C（蝸殼差壓法是水輪機流量測量的常用方法）13.水利工程中，導(dǎo)流建筑物的級別應(yīng)根據(jù)（）確定。A.主體工程規(guī)模B.導(dǎo)流流量大小C.施工工期D.失事后果答案：B（導(dǎo)流建筑物級別由保護對象、失事后果、使用年限及導(dǎo)流流量綜合確定，其中導(dǎo)流流量為關(guān)鍵參數(shù)）14.水電站主變壓器的接線方式通常為（）。A.三角形-星形（Δ/Y）B.星形-星形（Y/Y）C.三角形-三角形（Δ/Δ）D.星形-三角形（Y/Δ）答案：A（Δ/Y接線可抑制三次諧波，降低中性點偏移）15.水利工程中，碾壓混凝土壩的層間結(jié)合質(zhì)量主要取決于（）。A.碾壓遍數(shù)B.層間間隔時間與層面處理C.骨料級配D.水泥用量答案：B（層間間隔時間過長或?qū)用嫖刺幚頃?dǎo)致結(jié)合面薄弱）二、多項選擇題（每題3分，共30分。每題至少2個正確選項，錯選、漏選均不得分）1.水電站廠房的組成部分包括（）。A.主廠房B.副廠房C.主變壓器場D.開關(guān)站答案：ABCD2.水利工程中，防止混凝土裂縫的措施有（）。A.降低水泥水化熱B.分層分塊澆筑C.加強早期養(yǎng)護D.提高混凝土坍落度答案：ABC（提高坍落度可能增加收縮裂縫風(fēng)險）3.水輪機選型需考慮的主要參數(shù)有（）。A.設(shè)計水頭B.額定流量C.飛逸轉(zhuǎn)速D.安裝高程答案：ABCD4.水利工程施工導(dǎo)流的方式包括（）。A.全段圍堰法B.分段圍堰法C.明渠導(dǎo)流D.隧洞導(dǎo)流答案：AB（CD為具體導(dǎo)流方法，非方式分類）5.水電站電氣主接線的基本要求包括（）。A.可靠性B.靈活性C.經(jīng)濟性D.美觀性答案：ABC6.土石壩壩體滲流控制的措施有（）。A.上游設(shè)防滲體B.下游設(shè)排水體C.壩體設(shè)置反濾層D.降低壩頂高程答案：ABC7.水利工程中，常用的軟基處理方法有（）。A.換填法B.強夯法C.振沖碎石樁D.預(yù)應(yīng)力錨固答案：ABC（預(yù)應(yīng)力錨固多用于巖基加固）8.水電站自動裝置包括（）。A.同期裝置B.勵磁調(diào)節(jié)裝置C.調(diào)速裝置D.消防報警裝置答案：ABC（消防報警屬安全監(jiān)測系統(tǒng)）9.水利工程質(zhì)量評定的單元工程包括（）。A.混凝土澆筑倉B.帷幕灌漿孔C.導(dǎo)流隧洞洞段D.壩體填筑區(qū)答案：ABCD10.水電站運行中，需重點監(jiān)測的參數(shù)有（）。A.機組振動B.軸承溫度C.母線電壓D.水庫水位答案：ABCD三、案例分析題（共40分）案例1（15分）：某新建水電站總裝機容量1200MW，位于高山峽谷地區(qū)，壩型為混凝土雙曲拱壩，最大壩高210m，正常蓄水位1150m，死水位1080m。施工過程中，發(fā)現(xiàn)左岸壩肩存在一條順坡向軟弱夾層，傾角25°，夾層內(nèi)摩擦角φ=15°，黏聚力c=0.2MPa，夾層以上巖體重量為3000kN/m，壩體作用于該夾層的水平推力為1800kN/m。問題1：判斷該軟弱夾層是否滿足抗滑穩(wěn)定要求（安全系數(shù)K≥1.3）。（抗滑穩(wěn)定公式：K=(Wcosθtanφ+cL)/(Wsinθ+H)，其中θ為夾層傾角，L為夾層長度，假設(shè)L=1m）計算過程：W=3000kN/m，θ=25°，H=1800kN/m，φ=15°，c=0.2MPa=200kN/m2，L=1m。分子：3000×cos25°×tan15°+200×1≈3000×0.906×0.268+200≈733+200=933kN/m分母：3000×sin25°+1800≈3000×0.423+1800≈1269+1800=3069kN/mK=933/3069≈0.304＜1.3，不滿足要求。問題2：提出3項加固該軟弱夾層的工程措施。答案：①對軟弱夾層進行水泥灌漿或化學(xué)灌漿，提高c和φ值；②增設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索，增加抗滑力；③開挖置換軟弱夾層，換填高強度混凝土或塊石；④在上游側(cè)設(shè)置排水孔，降低夾層內(nèi)孔隙水壓力。案例2（15分）：某水電站裝機4臺單機容量300MW的水輪發(fā)電機組，采用一機一變單元接線，主變壓器容量350MVA，220kV側(cè)采用雙母線接線。機組試運行期間，1號機組出現(xiàn)以下異常：①發(fā)電機定子溫度局部升高至95℃（正?！?5℃）；②調(diào)速器接力器頻繁擺動，調(diào)節(jié)時間超過設(shè)計值；③勵磁系統(tǒng)無功輸出波動大，機端電壓偏差±5%。問題1：分析定子溫度升高的可能原因。答案：①定子繞組局部絕緣損壞，導(dǎo)致渦流損耗增加；②定子冷卻系統(tǒng)故障（如冷卻水流量不足、冷卻器堵塞）；③定子鐵芯疊片松弛，產(chǎn)生額外鐵損；④發(fā)電機負荷分配不均，1號機過載運行。問題2：指出調(diào)速器接力器擺動的可能原因及處理措施。答案：可能原因：①調(diào)速器PID參數(shù)設(shè)置不當；②主配壓閥或接力器密封磨損，存在內(nèi)漏；③反饋機構(gòu)（如位移傳感器）信號不穩(wěn)定；④水輪機導(dǎo)葉間隙不均，導(dǎo)致流量波動。處理措施：①重新整定PID參數(shù)；②檢查并更換密封件；③校準反饋傳感器；④調(diào)整導(dǎo)葉間隙至設(shè)計值。問題3：分析勵磁系統(tǒng)無功波動的可能原因。答案：①勵磁調(diào)節(jié)器參數(shù)（如調(diào)差系數(shù)）設(shè)置不合理；②勵磁變流器或互感器信號失真；③發(fā)電機端電壓互感器（PT）二次回路接觸不良；④系統(tǒng)電壓波動導(dǎo)致勵磁系統(tǒng)頻繁調(diào)節(jié)。案例3（10分）：某水利樞紐工程截流設(shè)計流量為1500m3/s，龍口寬度20m，平均流速4.5m/s，水深8m。截流材料采用塊石（密度2600kg/m3）、混凝土四面體（密度2400kg/m3）和鋼筋石籠（密度2200kg/m3）。問題1：根據(jù)截流拋投材料穩(wěn)定條件公式d≥(v2γ)/(K(γs-γ))，計算塊石最小粒徑（γ=10kN/m3，γs=26kN/m3，K=1.2）。計算過程：d≥(4.52×10)/(1.2×(26-10))=202.5/(1.2×16)=202.5/19.2≈10.55m（顯然不合理，說明公式應(yīng)用錯誤，實際應(yīng)使用修正公式d≥(v2)/(K(g(γs/γ-1)))，g=9.8m/s2，γs/γ=2.6）修正后：d≥(4.5