2025年高職第二學(xué)年（水利水電建筑工程）水電站建設(shè)測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.水電站中，將水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的主要設(shè)備是（）A.水輪機(jī)B.發(fā)電機(jī)C.調(diào)速器D.壓力管道2.水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速是反映水輪機(jī)（）的一個(gè)重要參數(shù)。A.能量特性B.尺寸大小C.轉(zhuǎn)速高低D.效率高低3.下列哪種水輪機(jī)適用于低水頭、大流量的水電站（）A.混流式水輪機(jī)B.軸流式水輪機(jī)C.斜流式水輪機(jī)D.貫流式水輪機(jī)4.水電站進(jìn)水口的主要作用是（）A.攔截污物B.控制流量C.防止泥沙進(jìn)入D.以上都是5.壓力管道的作用是（）A.將水從水庫輸送到水輪機(jī)B.調(diào)節(jié)水的流量C.增加水的壓力D.以上都是6.水電站廠房的主要作用是（）A.安裝水輪發(fā)電機(jī)組B.布置輔助設(shè)備C.保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行D.以上都是7.下列哪種水電站屬于引水式水電站（）A.壩后式水電站B.河床式水電站C.混合式水電站D.無壓引水式水電站8.水電站的裝機(jī)容量是指（）A.水電站全部水輪發(fā)電機(jī)組的額定功率之和B.水電站多年平均發(fā)電量C.水電站最大工作容量D.水電站保證出力9.水電站的保證出力是指（）A.水電站在設(shè)計(jì)枯水年供水期內(nèi)所能發(fā)出的平均出力B.水電站在多年平均情況下所能發(fā)出的平均出力C.水電站在設(shè)計(jì)洪水年所能發(fā)出的最大出力D.水電站在任何情況下所能發(fā)出的出力10.下列哪種調(diào)速器屬于機(jī)械液壓調(diào)速器（）A.微機(jī)調(diào)速器B.電液調(diào)速器C.機(jī)械離心式調(diào)速器D.數(shù)字式調(diào)速器11.水電站的輔助設(shè)備包括（）A.油系統(tǒng)B.水系統(tǒng)C.氣系統(tǒng)D.以上都是12.油系統(tǒng)的作用是（）A.為水輪發(fā)電機(jī)組提供潤(rùn)滑、冷卻用油B.為調(diào)速器提供操作用油C.為油壓裝置提供壓力油D.以上都是13.水系統(tǒng)的作用是（）A.為水輪發(fā)電機(jī)組提供冷卻用水B.為調(diào)速器提供操作用水C.為油壓裝置提供壓力用水D.以上都是14.氣系統(tǒng)的作用是（）A.為水輪發(fā)電機(jī)組提供制動(dòng)用氣B.為調(diào)速器提供操作用氣C.為油壓裝置提供壓力用氣D.以上都是15.水電站的自動(dòng)化包括（）A.自動(dòng)控制B.自動(dòng)調(diào)節(jié)C.自動(dòng)保護(hù)D.以上都是16.下列哪種保護(hù)屬于水輪發(fā)電機(jī)組的電氣保護(hù)（）A.過速保護(hù)B.過流保護(hù)C.低油壓保護(hù)D.軸承溫度過高保護(hù)17.水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指（）A.使水電站在發(fā)電過程中消耗的能源最少B.使水電站的發(fā)電量最大C.使水電站的設(shè)備運(yùn)行壽命最長(zhǎng)D.使水電站的運(yùn)行成本最低18.下列哪種方法可以提高水電站的水能利用率（）A.合理選擇水輪機(jī)型號(hào)B.優(yōu)化水電站的運(yùn)行調(diào)度C.改善水電站的進(jìn)水條件D.以上都是19.水電站的水庫調(diào)度是指（）A.根據(jù)水電站的發(fā)電任務(wù)和來水情況，合理控制水庫水位和放水流量B.使水庫的蓄水量最大C.使水電站的發(fā)電量最大D.使水電站的設(shè)備運(yùn)行壽命最長(zhǎng)20.下列哪種水電站屬于壩式水電站（）A.三峽水電站B.葛洲壩水電站C.小浪底水電站D.以上都是第II卷（非選擇題，共60分）一、填空題（每空1分，共10分）答題要求：請(qǐng)?jiān)诿款}的空格中填上正確答案。1.水輪機(jī)按水流能量轉(zhuǎn)換特征可分為反擊式水輪機(jī)和______水輪機(jī)。2.混流式水輪機(jī)主要由______、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪、尾水管等部件組成。3.水電站進(jìn)水口按水流條件可分為______進(jìn)水口、有壓進(jìn)水口和無壓進(jìn)水口。4.壓力管道的布置形式有______、地下埋管和壩內(nèi)埋管等。5.水電站廠房按結(jié)構(gòu)形式可分為______廠房、壩后式廠房和地下式廠房等。6.水電站的調(diào)速器按工作原理可分為機(jī)械液壓調(diào)速器、______調(diào)速器和微機(jī)調(diào)速器。7.水電站的輔助設(shè)備中，油系統(tǒng)分為______和透平油系統(tǒng)。8.水輪發(fā)電機(jī)組的制動(dòng)方式有______制動(dòng)和電氣制動(dòng)。9.水電站的自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括______、自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)保護(hù)等部分。二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問題，條理清晰。1.簡(jiǎn)述水輪機(jī)的工作原理。2.水電站進(jìn)水口的主要類型有哪些？3.壓力管道的布置原則是什么？4.簡(jiǎn)述水電站自動(dòng)化的意義。三、論述題（10分）答題要求：論述全面，觀點(diǎn)明確，論據(jù)充分。論述水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要措施。四、案例分析題（15分）答題要求：閱讀案例材料，分析問題，回答問題。某水電站裝機(jī)容量為100MW，多年平均發(fā)電量為4.5億kWh。該水電站采用混流式水輪機(jī)，設(shè)計(jì)水頭為100m，設(shè)計(jì)流量為120m3/s。在運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)水輪機(jī)效率較低，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的導(dǎo)葉開度不均勻?qū)е碌摹?.請(qǐng)分析導(dǎo)葉開度不均勻?qū)λ啓C(jī)效率的影響。（5分）2.提出解決導(dǎo)葉開度不均勻問題的措施。（5分）3.該水電站若要提高水能利用率，還可采取哪些措施？（5分）五、設(shè)計(jì)題（5分）答題要求：根據(jù)題目要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)一個(gè)小型水電站的引水系統(tǒng)，已知該水電站的設(shè)計(jì)水頭為50m，設(shè)計(jì)流量為20m3/s，要求引水系統(tǒng)的水頭損失不超過5m。請(qǐng)確定引水系統(tǒng)的管徑和長(zhǎng)度。答案：1.A2.A3.D4.D5.A6.D7.D8.A9.A10.C11.D12.D13.D14.D15.D16.B17.D18.D19.A20.D第II卷答案一、填空題1.沖擊式2.蝸殼3.開敞式4.明鋼管5.河床式6.電液7.絕緣油系統(tǒng)8.機(jī)械9.自動(dòng)控制二、簡(jiǎn)答題1.水輪機(jī)工作原理：水流從進(jìn)水口進(jìn)入水輪機(jī)，通過蝸殼將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，然后水流沖擊轉(zhuǎn)輪葉片，使轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，將水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，最后通過尾水管將水流排出。2.水電站進(jìn)水口主要類型：開敞式進(jìn)水口、有壓進(jìn)水口、無壓進(jìn)水口。3.壓力管道布置原則：盡量縮短管道長(zhǎng)度，減少水頭損失；管道應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；管道應(yīng)便于安裝、檢修和維護(hù)；管道應(yīng)避免出現(xiàn)反向水擊等不利情況。4.水電站自動(dòng)化意義：提高水電站運(yùn)行的安全性和可靠性；提高水電站的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益；減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。三、論述題水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要措施：合理選擇水輪機(jī)型號(hào)，使其與水電站的水頭、流量等條件相匹配，提高水輪機(jī)效率；優(yōu)化水電站的運(yùn)行調(diào)度，根據(jù)來水情況和用電需求，合理調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行方式，使水能得到充分利用；加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)管理，確保設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，減少設(shè)備故障和停機(jī)時(shí)間；采用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水電站的自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，提高運(yùn)行的精準(zhǔn)度和效率；開展經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析和研究，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，尋找更優(yōu)的運(yùn)行策略。四、案例分析題1.導(dǎo)葉開度不均勻會(huì)導(dǎo)致水流在轉(zhuǎn)輪進(jìn)口處分布不均勻，使部分水流不能充分沖擊轉(zhuǎn)輪葉片，從而降低水輪機(jī)的效率。同時(shí)，還可能引起水輪機(jī)的振動(dòng)和噪聲，影響設(shè)備的安全運(yùn)行。2.解決措施：檢查導(dǎo)葉的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，確保其靈活可靠；對(duì)導(dǎo)葉進(jìn)行調(diào)整和維修，使其開度均勻一致；安裝導(dǎo)葉開度監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)導(dǎo)葉開度情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理。3.還可采取的措施：優(yōu)化水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)，提高轉(zhuǎn)輪的水力性能；改善進(jìn)水口的水流條件，減少水流的漩渦和紊流；加強(qiáng)水電站的運(yùn)行管理，根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)；對(duì)水電站的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，提高設(shè)備的性能和效率。五、設(shè)計(jì)題根據(jù)公式$Q=\frac{\pid^2}{4}v$（其中$Q$為流量，$d$為管徑，$v$為流速），可得$v=\frac{4Q}{\pid^2}$。又根據(jù)水頭損失公式$h_f=\lambda\frac{l}c66cwy6\frac{v^2}{zg}$（其中$h_f$為水頭損失，$\lambda$為沿程阻力系數(shù)，$l$為管道長(zhǎng)度，$z$為重力加速度），已知$h_f=5m$，$Q=20m3/s$，$v=\frac{4\times20}{\pid^2}$，$z=9.8m/s2$，假設(shè)$\lambda=0.02$，代入水頭損失公式可得：$5=0.02\times\frac{l}6ewoeok\times\frac{(\frac{4\times20}{\pid^2})^2}{9.8}$。通過試算，可確定合適的管徑$d$和長(zhǎng)度$l$。例如，當(dāng)$d=