2025年水利水電工程水電站建設(shè)考前題試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某水電站位于河流中游，壩高120m，水庫(kù)正常蓄水位以下庫(kù)容為8.5億m3，死水位以下庫(kù)容為2.1億m3，其調(diào)節(jié)性能屬于（）。A.日調(diào)節(jié)B.周調(diào)節(jié)C.年調(diào)節(jié)D.多年調(diào)節(jié)答案：C解析：年調(diào)節(jié)水庫(kù)的調(diào)節(jié)庫(kù)容（正常蓄水位與死水位之間的庫(kù)容）一般為河流多年平均年徑流量的30%~50%，本題中調(diào)節(jié)庫(kù)容為6.4億m3，若假設(shè)多年平均年徑流量約為15~20億m3，則符合年調(diào)節(jié)特征。2.水輪機(jī)選型時(shí)，若水電站水頭變幅較大（最大水頭Hmax=180m，最小水頭Hmin=80m），優(yōu)先考慮的水輪機(jī)類型是（）。A.混流式B.軸流式C.沖擊式D.斜流式答案：D解析：斜流式水輪機(jī)適用于水頭變幅大（50~300m）、出力變化范圍廣的場(chǎng)景，其葉片和導(dǎo)葉可雙重調(diào)節(jié)，效率曲線平坦，能適應(yīng)較大水頭波動(dòng)。3.混凝土重力壩施工中，為防止壩體產(chǎn)生貫穿性裂縫，關(guān)鍵溫控措施是（）。A.降低混凝土入倉(cāng)溫度至15℃以下B.采用低熱水泥并減少水泥用量C.分層分塊澆筑并控制層間間歇期D.壩體內(nèi)部布置冷卻水管通低溫水答案：D解析：貫穿性裂縫多由內(nèi)部溫升過高引起，布置冷卻水管通低溫水（如制冷水或河水）可直接降低混凝土內(nèi)部最高溫度，是控制深層及貫穿裂縫的核心措施。4.某水電站施工導(dǎo)流采用分期圍堰法，一期圍左岸河床，二期圍右岸河床，其適用條件是（）。A.河床較窄，流量較小B.河床寬，流量大，允許部分泄水建筑物提前投入使用C.河谷狹窄，兩岸地形陡峭D.河流有通航或過木要求答案：B解析：分期導(dǎo)流適用于河床較寬、流量大的河流，需通過分期施工使部分泄水建筑物（如永久泄洪閘、底孔）提前投入使用，分擔(dān)導(dǎo)流流量。5.水電站進(jìn)水口設(shè)計(jì)中，攔污柵的過柵流速一般控制在（）。A.0.3~0.5m/sB.0.6~1.0m/sC.1.2~1.5m/sD.1.8~2.0m/s答案：B解析：過柵流速過高會(huì)增大水頭損失并加劇柵條振動(dòng)，過低則增加攔污柵面積。規(guī)范要求一般控制在0.6~1.0m/s，含漂木的河流可取0.8~1.0m/s。6.碾壓混凝土壩（RCC）施工中，層間結(jié)合質(zhì)量的關(guān)鍵控制指標(biāo)是（）。A.層間間隔時(shí)間B.碾壓遍數(shù)C.混凝土坍落度D.骨料級(jí)配答案：A解析：碾壓混凝土層間結(jié)合主要受層間間隔時(shí)間（初凝前覆蓋為“熱縫”，初凝后為“冷縫”）影響，規(guī)范要求層間間隔時(shí)間不超過混凝土初凝時(shí)間（通常3~6小時(shí)），以保證層面抗剪強(qiáng)度。7.水電站機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)中，若轉(zhuǎn)速上升率超過50%，可能的原因是（）。A.導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間過短B.蝸殼壓力上升過高C.水輪機(jī)效率過低D.機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過大答案：A解析：轉(zhuǎn)速上升率與導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間成反比，關(guān)閉時(shí)間過短會(huì)導(dǎo)致水流能量迅速轉(zhuǎn)化為機(jī)組動(dòng)能，引起轉(zhuǎn)速飛升；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大反而會(huì)抑制轉(zhuǎn)速上升。8.水庫(kù)調(diào)度中，為滿足下游生態(tài)流量要求，需在調(diào)度圖中設(shè)置（）。A.限制出力線B.防破壞線C.生態(tài)基流約束線D.防洪調(diào)度線答案：C解析：生態(tài)基流約束線是近年來水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的核心內(nèi)容，需保證下游河道最小生態(tài)流量（一般為多年平均流量的10%~20%），避免河道斷流。9.高拱壩壩肩穩(wěn)定分析中，最關(guān)鍵的地質(zhì)因素是（）。A.巖石單軸抗壓強(qiáng)度B.結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、組合及抗剪強(qiáng)度C.地下水位分布D.地震加速度答案：B解析：拱壩推力通過壩肩傳遞至兩岸山體，壩肩穩(wěn)定主要取決于結(jié)構(gòu)面（如斷層、節(jié)理）的組合形態(tài)（是否形成潛在滑動(dòng)體）及結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度（f、c值）。10.水電站電氣主接線中，當(dāng)裝機(jī)容量為4臺(tái)×250MW（總?cè)萘?000MW），接入500kV系統(tǒng)時(shí)，優(yōu)先采用的接線方式是（）。A.單母線分段B.雙母線接線C.3/2斷路器接線D.單元接線答案：C解析：3/2斷路器接線（一個(gè)半斷路器接線）可靠性高，適用于大容量（≥750MW）、高電壓（≥500kV）的水電站，避免母線故障導(dǎo)致全站停電。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，錯(cuò)選不得分）1.水電站水庫(kù)特征水位包括（）。A.正常蓄水位B.防洪高水位C.死水位D.設(shè)計(jì)洪水位E.校核洪水位答案：ABCDE解析：水庫(kù)特征水位包括正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位、總庫(kù)容對(duì)應(yīng)的水位等。2.混凝土壩溫控防裂的綜合措施包括（）。A.采用低熱或中熱水泥B.摻加粉煤灰或硅粉減少水泥用量C.高溫季節(jié)預(yù)冷骨料D.低溫季節(jié)覆蓋保溫被E.壩體表面設(shè)置止水銅片答案：ABCD解析：止水銅片用于防滲，與溫控防裂無直接關(guān)聯(lián)；其余選項(xiàng)均通過降低水化熱、控制內(nèi)外溫差來防止裂縫。3.水電站施工總進(jìn)度控制的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)包括（）。A.截流時(shí)間B.第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電時(shí)間C.大壩封拱時(shí)間（拱壩）D.水庫(kù)下閘蓄水時(shí)間E.施工導(dǎo)流建筑物拆除時(shí)間答案：ABCD解析：施工總進(jìn)度以實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)（如首臺(tái)機(jī)組發(fā)電）為核心，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)包括截流、蓄水、封拱（拱壩）、首臺(tái)發(fā)電等；導(dǎo)流建筑物拆除通常在永久泄水設(shè)施投入后進(jìn)行，非最關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。4.水電站機(jī)電設(shè)備安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)包括（）。A.水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪靜平衡試驗(yàn)B.發(fā)電機(jī)定子鐵芯磁化試驗(yàn)C.主變繞組變形測(cè)試D.調(diào)速器甩負(fù)荷響應(yīng)時(shí)間E.電纜絕緣電阻測(cè)試答案：ABCDE解析：機(jī)電安裝涉及設(shè)備性能測(cè)試（如轉(zhuǎn)輪靜平衡、定子磁化）、電氣試驗(yàn)（主變繞組變形、電纜絕緣）及系統(tǒng)調(diào)試（調(diào)速器響應(yīng)），均為質(zhì)量控制重點(diǎn)。5.水庫(kù)移民安置規(guī)劃需遵循的原則有（）。A.前期補(bǔ)償、補(bǔ)助與后期扶持相結(jié)合B.因地制宜，多種安置方式（農(nóng)業(yè)、非農(nóng)業(yè)）C.確保移民生活水平不低于原有水平D.優(yōu)先采用遠(yuǎn)遷安置減少庫(kù)區(qū)壓力E.移民安置與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)答案：ABCE解析：移民安置應(yīng)遵循“近遷為主、遠(yuǎn)遷為輔”原則，減少移民社會(huì)適應(yīng)難度；其余選項(xiàng)均符合《大中型水利水電工程建設(shè)征地補(bǔ)償和移民安置條例》要求。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述水電站水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的目的及主要方法。答案：目的：確定水庫(kù)在設(shè)計(jì)洪水、校核洪水等不同標(biāo)準(zhǔn)下的最高洪水位、最大下泄流量及水庫(kù)蓄洪量，為大壩高程、溢洪道尺寸、泄洪設(shè)施規(guī)模設(shè)計(jì)提供依據(jù)。主要方法：（1）列表試算法：通過逐時(shí)段水量平衡方程（ΔV=（Q入+Q入’-Q出-Q出’）×Δt/2）和泄流方程（Q出=MBH^(3/2)，M為流量系數(shù)，B為溢洪道寬度，H為水頭）聯(lián)立求解，適用于手工計(jì)算或簡(jiǎn)單程序計(jì)算。（2）半圖解法：預(yù)先繪制蓄泄關(guān)系曲線（V~Q出）和洪水過程線，通過圖解迭代確定各時(shí)段水位及下泄流量，效率高于列表法。（3）數(shù)值解法：利用計(jì)算機(jī)程序（如HEC-RAS、MIKE11）進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，可處理復(fù)雜邊界條件（如多個(gè)泄水建筑物、動(dòng)庫(kù)容影響），精度更高。2.說明水輪機(jī)選型的主要步驟及需考慮的關(guān)鍵參數(shù)。答案：主要步驟：（1）確定水電站基本參數(shù)：最大水頭Hmax、最小水頭Hmin、加權(quán)平均水頭Hr、設(shè)計(jì)流量Qd、裝機(jī)容量N。（2）選擇水輪機(jī)類型：根據(jù)水頭范圍（如H=30~700m選混流式，H=3~80m選軸流式，H>300m選沖擊式）和出力變化要求（需雙重調(diào)節(jié)選斜流式）。（3）確定比轉(zhuǎn)速ns：根據(jù)Hr和N計(jì)算ns=3.13N^(1/2)Hr^(-5/4)，選擇與水輪機(jī)模型綜合特性曲線匹配的ns值。（4）計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑D1：由模型試驗(yàn)參數(shù)（單位流量Q11、單位轉(zhuǎn)速n11）推導(dǎo)D1=√(Qd/(Q11√Hr))，并校核空化系數(shù)σ是否滿足允許值。（5）驗(yàn)證運(yùn)行范圍：確保水輪機(jī)在Hmin~Hmax、Qmin~Qmax范圍內(nèi)效率不低于設(shè)計(jì)效率的90%，避免發(fā)生空蝕振動(dòng)。關(guān)鍵參數(shù)：水頭變幅、設(shè)計(jì)流量、比轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)輪直徑、空化系數(shù)、效率特性曲線。3.分析混凝土面板堆石壩（CFRD）面板裂縫的主要成因及防治措施。答案：主要成因：（1）溫度應(yīng)力：面板混凝土澆筑后，水化熱導(dǎo)致內(nèi)部溫升，后期降溫時(shí)表面受拉，若抗拉強(qiáng)度不足則產(chǎn)生表面裂縫。（2）干縮變形：混凝土養(yǎng)護(hù)不足時(shí)，表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生干縮應(yīng)力，引發(fā)淺層裂縫。（3）基礎(chǔ)變形：堆石體沉降不均勻（尤其在壩頂、岸坡結(jié)合部），導(dǎo)致面板受拉產(chǎn)生貫穿性裂縫。（4）混凝土質(zhì)量：水泥用量過大、水灰比過高、骨料含泥量超標(biāo)，降低混凝土抗裂性能。防治措施：（1）優(yōu)化混凝土配合比：采用低熱水泥，摻加粉煤灰（摻量30%~50%），降低水化熱；控制水灰比≤0.45，提高抗裂性。（2）分層分塊澆筑：面板按垂直縫分塊（塊寬12~16m），跳倉(cāng)澆筑，減少單次澆筑面積；夏季高溫時(shí)段避開正午施工，入倉(cāng)溫度≤25℃。（3）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)：澆筑后6~12小時(shí)覆蓋土工布，灑水養(yǎng)護(hù)≥28天，保持表面濕潤(rùn)；寒冷地區(qū)采用保溫被覆蓋，減小內(nèi)外溫差。（4）控制堆石體沉降：主堆石區(qū)采用堅(jiān)硬、級(jí)配良好的石料（最大粒徑≤800mm），分層碾壓（層厚0.8~1.0m，碾壓8~10遍），確保沉降率≤0.3%~0.5%。4.簡(jiǎn)述水電站施工導(dǎo)流方案選擇的主要影響因素。答案：（1）水文條件：河流流量大小及變幅（如流量>5000m3/s宜用分期導(dǎo)流）、洪水季節(jié)分布（如暴雨集中在夏季需避開汛期施工）、枯水期流量（決定圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)）。（2）地形地質(zhì)：河床寬度（寬河床宜分期，窄河床宜一次攔斷）、兩岸坡度（陡岸不利于圍堰布置）、覆蓋層厚度（厚覆蓋層增加圍堰基礎(chǔ)處理難度）。（3）樞紐布置：永久泄水建筑物（如溢洪道、底孔）的位置及能否提前投入使用（可利用永久建筑物導(dǎo)流）、壩型（混凝土壩可預(yù)留底孔，土石壩需另設(shè)導(dǎo)流洞）。（4）施工條件：導(dǎo)流建筑物（導(dǎo)流洞、圍堰）的施工工期（如導(dǎo)流洞開挖需12~18個(gè)月，需與總進(jìn)度協(xié)調(diào)）、建筑材料（當(dāng)?shù)厥欠裼凶銐虻膲K石、混凝土骨料）。（5）環(huán)境要求：是否需維持下游生態(tài)流量（需設(shè)置生態(tài)放流管）、是否有通航要求（分期導(dǎo)流需保留航槽）。5.說明水電站運(yùn)行管理中“兩票三制”的具體內(nèi)容及意義。答案：“兩票”：工作票、操作票。-工作票：用于規(guī)范設(shè)備檢修、維護(hù)等工作的許可、監(jiān)護(hù)和驗(yàn)收流程，明確工作負(fù)責(zé)人、監(jiān)護(hù)人、許可人職責(zé)，防止誤觸帶電設(shè)備或誤操作。-操作票：用于記錄倒閘操作（如斷路器分合、隔離開關(guān)切換）的步驟，通過“唱票-復(fù)誦-操作”流程，避免漏項(xiàng)、跳項(xiàng)，確保操作準(zhǔn)確性?！叭啤保貉不貦z查制、設(shè)備定期試驗(yàn)輪換制、交接班制。-巡回檢查制：按規(guī)定路線和頻次（一般每2小時(shí)一次）檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（溫度、振動(dòng)、油位、壓力），及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常（如軸承過熱、漏油）。-設(shè)備定期試驗(yàn)輪換制：對(duì)備用設(shè)備（如備用泵、備用變壓器）定期啟動(dòng)試驗(yàn)（每月1次），對(duì)保護(hù)裝置（如差動(dòng)保護(hù)、過流保護(hù)）定期校驗(yàn)（每年1次），確保備用設(shè)備可靠、保護(hù)裝置動(dòng)作準(zhǔn)確。-交接班制：明確交接班時(shí)間（如8:00、16:00、24:00）、內(nèi)容（運(yùn)行方式、設(shè)備缺陷、調(diào)度指令），通過“五交清”（交運(yùn)行方式、交設(shè)備狀態(tài)、交操作記錄、交安全措施、交注意事項(xiàng)）確保信息傳遞完整。意義：“兩票三制”是水電站安全運(yùn)行的核心制度，通過標(biāo)準(zhǔn)化流程減少人為失誤，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和人員安全，是電力行業(yè)數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的安全管理基石。四、案例分析題（共25分）背景資料：某山區(qū)河流擬建一座混合式水電站，壩址控制流域面積1200km2，多年平均流量45m3/s，設(shè)計(jì)洪水流量（P=0.1%）2800m3/s，校核洪水流量（P=0.01%）3500m3/s。壩址處河床寬60m，兩岸為花崗巖，坡度45°~60°，覆蓋層厚2~3m。樞紐布置包括：混凝土重力壩（壩高85m，壩頂長(zhǎng)150m）、右岸引水系統(tǒng)（隧洞長(zhǎng)3.2km，直徑6m）、地面廠房（裝機(jī)2×100MW）。問題：1.確定施工導(dǎo)流方式及導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，說明理由。（8分）2.分析壩基處理的主要內(nèi)容及花崗巖地基的常見處理措施。（7分）3.若引水隧洞施工中出現(xiàn)圍巖塌方（圍巖類別Ⅳ類），提出應(yīng)急處理方案及預(yù)防措施。（10分）答案：1.施工導(dǎo)流方式及標(biāo)準(zhǔn)：（1）導(dǎo)流方式：采用一次攔斷河床圍堰法（全段圍堰），隧洞導(dǎo)流。理由：壩址河床寬度僅60m，兩岸坡度陡（45°~60°），分期導(dǎo)流需在兩岸布置圍堰，地形條件不利；且河流為山區(qū)性河流，洪水峰高量大（校核流量3500m3/s），分期導(dǎo)流的一期圍堰難以擋大流量。因此選擇全段圍堰，利用右岸引水隧洞（直徑6m，可改造為導(dǎo)流洞）導(dǎo)流，施工完成后作為永久引水系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)性高。（2）導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：施工期洪水標(biāo)準(zhǔn)取枯水期5年一遇（P=20%），對(duì)應(yīng)流量約800m3/s（根據(jù)該河流洪水特性，枯水期流量占全年15%~20%，45m3/s的20%頻率流量約800m3/s）。理由：重力壩施工需在一個(gè)枯水期內(nèi)完成基礎(chǔ)混凝土澆筑，圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)按枯水期5年一遇設(shè)計(jì)，既保證施工安全，又避免過高標(biāo)準(zhǔn)增加造價(jià)。2.壩基處理主要內(nèi)容及花崗巖地基處理措施：（1）主要內(nèi)容：清除河床覆蓋層（2~3m）至新鮮基巖；處理基巖中的斷層、裂隙、軟弱夾層；進(jìn)行固結(jié)灌漿和帷幕灌漿，提高地基承載力和抗?jié)B性。（2）花崗巖地基常見處理措施：-斷層處理：挖除斷層破碎帶（寬度≤2m時(shí)全部挖除，寬度>2m時(shí)挖除至弱風(fēng)化層），回填C25混凝土（與壩體同強(qiáng)度），形成混凝土塞。-裂隙處理：對(duì)張開度>0.5mm的裂隙，采用水泥灌漿（水灰比0.5:1~1:1），灌漿壓力0.3~0.5MPa；閉合裂隙可不處理。-固結(jié)灌漿：在壩基范圍內(nèi)（上下游各延伸5m）布置灌漿孔（孔距3m×3m，孔深5~8m），提高基巖彈性模量（目標(biāo)≥30GPa）。-帷幕灌漿：在壩踵部位布置2排灌漿孔（主排孔距2m，副排孔距3m），孔深為壩高的0.3~0.5倍（25~40m），灌漿壓力0.5~1.0MPa，控制透水率≤3Lu（壩基）