水電站建筑物教學(xué)大綱及考試大綱doc

1、水電站建筑物教學(xué)大綱課程編碼：AX304130A學(xué) 分：3學(xué)分總 學(xué) 時(shí)：48學(xué)時(shí)適用專業(yè)：水利水電工程專業(yè)先修課程：理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程材料、工程測量、土力學(xué)、工程地質(zhì)、水力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、工程水文學(xué)、水能規(guī)劃、水力機(jī)械、水工建筑物等學(xué)科基礎(chǔ)平臺。一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)1、課程性質(zhì)：本課程是水利水電工程專業(yè)的主干專業(yè)必修課之一，是本專業(yè)學(xué)位課。2、目的與任務(wù)目的是使學(xué)生初步掌握各種水電站建筑物的設(shè)計(jì)理論和方法、運(yùn)行管理及科學(xué)研究的基本知識。通過課堂聽課、課程作業(yè)、課程設(shè)計(jì)、工程參觀和工地實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)，使學(xué)生受到運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際工程問題的基本訓(xùn)練，為今后從事大中型

2、水利水電工程的水電站建筑物相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工、管理和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本要求了解壓力前池、沉沙池的作用、構(gòu)造及布置方式；了解各種壓力管道的基本施工過程及設(shè)計(jì)流程；了解廠房主要機(jī)電、輔助設(shè)備的布置；了解廠房內(nèi)部各種結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、計(jì)算原理和方法。理解壓力鋼管的荷載及荷載組合、應(yīng)力分析及外壓穩(wěn)定分析方法；理解調(diào)節(jié)保證計(jì)算的原理、內(nèi)容和方法；理解簡單圓筒式及阻抗式調(diào)壓室尺寸設(shè)計(jì)的解析法；理解主廠房輪廓尺寸的擬定方法；廠區(qū)樞紐布置的原則。掌握水力發(fā)電的原理、特點(diǎn)，水資源開發(fā)的基本類型及適用條件；掌握水電站各類進(jìn)水口的特點(diǎn)、適用條件及設(shè)計(jì)原則；掌握引水渠道及無壓隧洞的選線、布置原則、經(jīng)濟(jì)實(shí)用斷面

3、的設(shè)計(jì)方法；掌握壓力管道的類型、特點(diǎn)、供水方式、選線、引近廠房的方式及附屬結(jié)構(gòu)設(shè)備；掌握壓力管道的內(nèi)徑、管壁厚度等的確定原則及方法；掌握岔管的類型及布置；掌握反擊式水輪機(jī)水錘計(jì)算的解析法，掌握改善調(diào)節(jié)保證計(jì)算的措施，掌握調(diào)壓室的功用、類型布置、選用條件；掌握主廠房的結(jié)構(gòu)、組成及布置設(shè)計(jì)，廠房混凝土的分區(qū)分塊、分縫及止水的布置。 總之通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到能夠運(yùn)用所學(xué)知識規(guī)劃河川水能資源的開發(fā)方式，進(jìn)行水電站進(jìn)水口、引水渠道、壓力管道、水電站廠房的一般設(shè)計(jì)計(jì)算，能夠進(jìn)行水利工程中水電站相關(guān)內(nèi)容的初步設(shè)計(jì)。三、教學(xué)內(nèi)容第一章 概論 2學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠熟知水力發(fā)電的

4、基本原理，并從而理解各種外力發(fā)電的原理，明確水力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)；能夠初步確定河川水能資源開發(fā)的方式；明了我國及世界水電建設(shè)歷史與發(fā)展前景，培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)知識的興趣及對行業(yè)發(fā)展前景的樂觀態(tài)度，樹立專業(yè)信心；能夠用書本知識解釋日常生活中遇到的某些問題。本章教學(xué)基本要求：了解世界及中國水電事業(yè)發(fā)展的近況及趨勢；了解水電站建筑物的組成及水電站基本類型。理解水力發(fā)電的特點(diǎn)及河川水能資源的開發(fā)方式。掌握水力發(fā)電的原理。 本章教學(xué)重點(diǎn)：水力發(fā)電站原理及優(yōu)缺點(diǎn)，河川水能資源的開發(fā)方式。本章教學(xué)難點(diǎn)：無。第一節(jié)水力發(fā)電 1學(xué)時(shí)第二節(jié)水電站的類型和組成建筑物 1學(xué)時(shí)第二章 進(jìn)水口及引水道建筑物 4學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：

5、通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠進(jìn)行水力發(fā)電進(jìn)水及引水渠道的初步設(shè)計(jì)，明確無壓引水隧洞、沉沙池及壓力前池、日調(diào)節(jié)池的工作原理、結(jié)構(gòu)組成及設(shè)計(jì)思路。本章教學(xué)基本要求：了解水電站進(jìn)水口常見的現(xiàn)象；沉沙池、壓力前池、日調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)思路。理解引水渠道經(jīng)濟(jì)實(shí)用斷面的設(shè)計(jì)方法。掌握水電站進(jìn)水口的類型、適用條件及設(shè)計(jì)方法；無壓引水道的類型、適用條件及設(shè)計(jì)方法；沉沙池、壓力前池、日調(diào)節(jié)池的工作原理、結(jié)構(gòu)組成。本章教學(xué)重點(diǎn)：水電站有壓進(jìn)水口的類型、適用條件、附屬結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)；引水渠道的類型、適用條件、布置、經(jīng)濟(jì)實(shí)用斷面的設(shè)計(jì)；沉沙池、壓力前池、日調(diào)節(jié)池的工作原理、結(jié)構(gòu)組成。本章教學(xué)難點(diǎn)：引水渠道的設(shè)計(jì)。第一節(jié)進(jìn)水口 1學(xué)

6、時(shí)第二節(jié)沉沙池 0.5學(xué)時(shí)第三節(jié)引水道 2學(xué)時(shí)第四節(jié)壓力前池 0.5學(xué)時(shí)第三章 壓力管道總論及明鋼管 6學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生明了水電站壓力管道的基本類型、制作方法、基本結(jié)構(gòu)組成，明確明鋼管的設(shè)計(jì)方法、思路及施工流程。本章教學(xué)基本要求：了解壓力管道的功用、類型、特點(diǎn)，壓力鋼管的材料性能、制作流程及發(fā)展概況；明鋼管的施工過程。理解明鋼管布置的基本原則、管身荷載計(jì)算、荷載組合、應(yīng)力分析和抗外壓穩(wěn)定分析原理及方法。掌握壓力管道的供水方式及適用條件，閘閥、進(jìn)人孔、排水孔、伸縮節(jié)等結(jié)構(gòu)的布置，管道直徑的選擇方法；明鋼管引近廠房的方式及適用條件，管壁厚度的確定方法，管身應(yīng)力分析及抗外壓穩(wěn)定分析方法；掌握

7、明鋼管的敷設(shè)方式，鎮(zhèn)墩、支墩的類型、作用及設(shè)計(jì)要求；掌握明鋼管的設(shè)計(jì)流程。 本章教學(xué)重點(diǎn)：壓力管道的類型、適用條件、供水方式、引近廠房方式、管道直徑的確定；明鋼管管壁厚度的計(jì)算、強(qiáng)度及外壓穩(wěn)定分析計(jì)算，附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，鎮(zhèn)、支墩的類型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本章教學(xué)難點(diǎn)：明鋼管的管身荷載、荷載組合、應(yīng)力分析和抗外壓穩(wěn)定分析原理及方法。第一節(jié)壓力管道的功用和類型 1學(xué)時(shí)第二節(jié)壓力管道的供水方式和水力計(jì)算 0.5學(xué)時(shí)第三節(jié)壓力管道的材料及強(qiáng)度 0.5學(xué)時(shí)第四節(jié)壓力管道的設(shè)施和構(gòu)造 1學(xué)時(shí)第五節(jié)明鋼管線路選擇和布置 0.5學(xué)時(shí)第六節(jié)作用在鋼管及墩座上的力壩荷載 簡介第七節(jié)明鋼管的結(jié)構(gòu)分析 1.5學(xué)時(shí)第八節(jié)明鋼管的抗

8、外壓失穩(wěn) 0.5學(xué)時(shí)第九節(jié)鎮(zhèn)墩和支墩的結(jié)構(gòu)分析 0.5學(xué)時(shí)第十節(jié)明鋼管的伸縮節(jié)、進(jìn)人孔及排水孔 結(jié)合第四節(jié)講解第四章 地下埋管 4學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠進(jìn)行地下埋管的初步設(shè)計(jì)，建立起改進(jìn)地下埋管結(jié)構(gòu)的思路，初步掌握地下埋管的施工方法。本章教學(xué)基本要求：了解地下埋管改進(jìn)原理及途徑。理解地下埋管的基本設(shè)計(jì)流程。掌握地下埋管的布置形式、管壁厚度的計(jì)算、外壓穩(wěn)定分析的目的及方法、施工要點(diǎn)。本章教學(xué)重點(diǎn)：地下埋管的管壁厚度的計(jì)算、施工要點(diǎn)；圍巖抗力系數(shù)及初始施工縫的定義、對管壁厚度的影響及改善方法；地下埋管外壓荷載的類型、計(jì)算方法及降低方法。本章教學(xué)難點(diǎn)：地下埋管管壁厚度計(jì)算的影響因

9、素、外壓荷載的計(jì)算方法及降低方法。第一節(jié)地下埋管的特點(diǎn)和構(gòu)造 1學(xué)時(shí)第二節(jié)地下埋管承受內(nèi)壓分析 1.5學(xué)時(shí)第三節(jié)地下埋管的抗外壓失穩(wěn) 1學(xué)時(shí)第四節(jié)地下埋管的改進(jìn)途徑 0.5學(xué)時(shí)第五章 混凝土壩體壓力管道 4學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠進(jìn)行壩內(nèi)埋管及壩后背管的初步設(shè)計(jì)，初步掌握壩內(nèi)埋及壩后背管的施工方法。本章教學(xué)基本要求：了解壩內(nèi)埋管的受力特點(diǎn)。理解壩內(nèi)埋管管壁厚度及外壓穩(wěn)定分析的方法。掌握壩體壓力管道的基本類型、各自特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)組成；壩內(nèi)埋管的埋設(shè)方式、基本布置方式及適用條件、基本施工方法。本章教學(xué)重點(diǎn)：壩內(nèi)埋管的埋設(shè)方式、基本布置方式及適用條件、基本施工方法；壩后背管的類型及敷設(shè)

10、方式。本章教學(xué)難點(diǎn)：壩內(nèi)埋管的受力特點(diǎn)。第一節(jié)混凝土壩體壓力管道的特點(diǎn)與類型 1學(xué)時(shí)第二節(jié)壩內(nèi)埋管的布置 1學(xué)時(shí)第三節(jié)壩內(nèi)埋管結(jié)構(gòu)分析 1學(xué)時(shí)第四節(jié)設(shè)軟墊層的壩內(nèi)埋管 0.5學(xué)時(shí)第五節(jié)混凝土壩上游面管道 簡介第六節(jié)混凝土壩下游面管道 0.5學(xué)時(shí)第六章 分岔管 2學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生明了岔管的基本類型，能夠根據(jù)工程實(shí)際選擇合適的岔管類型，并能進(jìn)行岔管的基本布置。本章教學(xué)基本要求：了解岔管的基本設(shè)計(jì)原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，岔管體型結(jié)構(gòu)、工藝方面的要求和水力學(xué)方面的矛盾。理解鋼筋砼及鋼襯鋼筋砼岔管的適用條件及附屬要求。掌握岔管的基本布置形式；鋼岔管的基本類型、組成及適用條件。本章教學(xué)重點(diǎn)：

11、岔管基本類型、適用條件及布置。本章教學(xué)難點(diǎn)：無梁岔管及隔壁岔管的設(shè)計(jì)思路。第一節(jié)概述 2學(xué)時(shí)第二節(jié)三梁岔管 簡介第三節(jié)內(nèi)加強(qiáng)月牙肋岔管 簡介第四節(jié)貼邊岔管、球形岔管和無梁岔管 簡介第七章 有壓引水系統(tǒng)非恒定流的物理現(xiàn)象及基本方程 3.5學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠建立起水電站調(diào)節(jié)保證計(jì)算的思路，明確調(diào)節(jié)保證計(jì)算的內(nèi)容及基本方程。本章教學(xué)基本要求：了解水輪機(jī)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)；電站的不穩(wěn)定工況的原因及引起的現(xiàn)象；水錘、調(diào)壓室及機(jī)組轉(zhuǎn)速變化計(jì)算的基本微分方程；水錘波的特點(diǎn)及計(jì)算公式；調(diào)壓室的水位波動現(xiàn)象及作用。 理解水錘波在管道中的傳播過程及特性；調(diào)節(jié)保證計(jì)算的條件。掌握水錘的概念、危害；調(diào)

12、節(jié)保證計(jì)算的定義、內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)。本章教學(xué)重點(diǎn)：水錘的定義、危害，調(diào)節(jié)保證計(jì)算的目的、內(nèi)容、條件。本章教學(xué)難點(diǎn)：水錘波在管道中的傳播過程分析。第一節(jié)概述 2學(xué)時(shí)第二節(jié)有壓引水系統(tǒng)水力過渡過程分析 1學(xué)時(shí)第三節(jié)基本方程式 0.5學(xué)時(shí)第八章 水錘及調(diào)節(jié)保證計(jì)算的數(shù)值分析方法 0.5學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生了解水錘計(jì)算的邊界條件。本章教學(xué)基本要求：了解水錘計(jì)算的邊界條件。本章教學(xué)重點(diǎn)：水錘計(jì)算的邊界條件。本章教學(xué)難點(diǎn)：水錘計(jì)算的邊界條件。第一節(jié)水錘基本方程的特征線解法 簡介第二節(jié)邊界條件分析 0.5學(xué)時(shí)第三節(jié)機(jī)組轉(zhuǎn)速變化的計(jì)算 簡介第四節(jié)計(jì)算步驟及程序設(shè)計(jì) 簡介第九章 水錘及調(diào)節(jié)保證計(jì)算的解析法 6學(xué)時(shí)

13、 本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠用解析法進(jìn)行水電站的調(diào)節(jié)保證計(jì)算，選定機(jī)組開關(guān)機(jī)的時(shí)間，并能夠根據(jù)實(shí)際情況制定減小水錘壓力及機(jī)組轉(zhuǎn)速升高值的措施。本章教學(xué)基本要求：了解直接水錘的計(jì)算方法；水錘連鎖方程。理解直接水錘、間接水錘、首相水錘、末相水錘的定義、判別條件；起始開度及開度變化規(guī)律對水錘壓力的影響；開度變化終了后的水錘現(xiàn)象。掌握首相水錘和極限水錘計(jì)算的解析法；機(jī)組轉(zhuǎn)速變化計(jì)算的解析法；減小水錘壓力的措施；復(fù)雜管道水錘壓力計(jì)算的解析法；水錘壓力沿管長的分布。本章教學(xué)重點(diǎn)：直接水錘、間接水錘、首相水錘、末相水錘的定義、判別條件、解析計(jì)算法；機(jī)組轉(zhuǎn)速變化計(jì)算的解析法；減小水錘壓力的措施。

14、本章教學(xué)難點(diǎn)：減小水錘壓力的措施。第一節(jié)直接水錘和間接水錘 0.5學(xué)時(shí)第二節(jié)簡單管的水錘計(jì)算 3學(xué)時(shí)第三節(jié)復(fù)雜管道的水錘計(jì)算解析方法 0.5學(xué)時(shí)第四節(jié)水錘壓力沿管長的分布 0.5學(xué)時(shí)第五節(jié)機(jī)組轉(zhuǎn)速變化計(jì)算 0.5學(xué)時(shí)第六節(jié)減小水錘壓力的措施 1學(xué)時(shí)第十章 調(diào)壓室 3學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生明了調(diào)壓室的基本類型、設(shè)置條件及基本布置原則，能夠進(jìn)行簡單圓筒式調(diào)壓室及阻抗式調(diào)壓室的初步設(shè)計(jì)。本章教學(xué)基本要求：了解調(diào)壓室的水位波動計(jì)算的圖解法；尾水調(diào)壓室的水力計(jì)算；調(diào)壓室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。理解調(diào)壓室的水力計(jì)算及水位波動計(jì)算的解析法。掌握調(diào)壓室的作用、基本類型、設(shè)置條件、基本布置原則及基本結(jié)構(gòu)組成。

15、本章教學(xué)重點(diǎn)：調(diào)壓室的設(shè)置條件、基本結(jié)構(gòu)組成；簡單圓筒式調(diào)壓室及阻抗式調(diào)壓室的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本章教學(xué)難點(diǎn)：調(diào)壓室的水力計(jì)算及水位波動計(jì)算的解析法。第一節(jié)調(diào)壓室的作用及其工作原理 已在第七章可介紹過第二節(jié)調(diào)壓室的設(shè)置條件及位置選擇 0.5學(xué)時(shí)第三節(jié)調(diào)壓室的布置方式及類型 1學(xué)時(shí)第四節(jié)調(diào)壓室水位波動計(jì)算 0.5學(xué)時(shí)第五節(jié)調(diào)壓室水位波動的穩(wěn)定問題 0.5學(xué)時(shí)第六節(jié)調(diào)壓室水力計(jì)算條件 0.5學(xué)時(shí)第七節(jié)尾水調(diào)壓室的水力計(jì)算 簡介第八節(jié)調(diào)壓室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 簡介第十一章 廠房總論 4學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生明了水電站廠房在結(jié)構(gòu)上、電氣系統(tǒng)上、水流系統(tǒng)上的基本組成；能夠根據(jù)實(shí)際條件選擇水電站廠房的基

16、本類型；明了廠房主要機(jī)電設(shè)備、機(jī)械設(shè)備的組成；能夠根據(jù)電站實(shí)際情況選擇起重機(jī)的型號及參數(shù)；明了水電站廠房油系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)及排水系統(tǒng)的基本組成及應(yīng)用。本章教學(xué)基本要求：了解水電站廠房的任務(wù)；水電站廠房電氣設(shè)備系統(tǒng)、油系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)的基本組成及應(yīng)用；水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本組成。理解水電站水流系統(tǒng)的組成；水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的作用。掌握水電站廠房及主廠房的基本結(jié)構(gòu)組成；水電站廠房的基本類型及適用條件；發(fā)電機(jī)的基本類型、組成及適用條件；機(jī)前閥的作用、類型及適用條件；起重設(shè)備的類型、參數(shù)及選用原則；水電站排水系統(tǒng)的組成、排水方式。本章教學(xué)重點(diǎn)：水電站主廠房的在平面上和立面上的基本結(jié)構(gòu)

17、組成；水電站廠房的基本類型及適用條件；發(fā)電機(jī)的基本類型、組成；起重設(shè)備的類型、參數(shù)及選用原則；水電站排水系統(tǒng)的組成、排水方式。本章教學(xué)難點(diǎn)：無。第一節(jié)廠房的任務(wù)和組成 1學(xué)時(shí)第二節(jié)廠房的類型 1學(xué)時(shí)第三節(jié)廠房的主要是機(jī)電設(shè)備 1學(xué)時(shí)第四節(jié)廠房的水機(jī)輔助設(shè)備 1學(xué)時(shí)第十二章 廠房的布置設(shè)計(jì) 5學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠進(jìn)行水電站廠房輪廓尺寸的設(shè)計(jì)及廠房內(nèi)各水、機(jī)、電系統(tǒng)的基本布置，能夠進(jìn)行廠區(qū)樞紐的布置。本章教學(xué)基本要求：了解廠房布置設(shè)計(jì)所需的基本資料；水電站廠房的立面設(shè)計(jì)；水電站廠房的通風(fēng)、空調(diào)、采暖與采光方法。理解水電站廠房的輔助設(shè)備、電氣設(shè)備、副廠房的布置方法。掌握水電站主

18、廠房及安裝間的長、寬、高尺寸的確定方法；主廠房發(fā)電機(jī)層、水輪機(jī)層、蝸殼層及尾水管層的基本布置；發(fā)電機(jī)機(jī)墩布基本類型、結(jié)構(gòu)尺寸及適用條件；廠區(qū)樞紐的基本布置。本章教學(xué)重點(diǎn)：主廠房及安裝間的長、寬、高尺寸的確定方法；主廠房發(fā)電機(jī)層、水輪機(jī)層、蝸殼層及尾水管層的基本布置；廠區(qū)樞紐的基本布置。本章教學(xué)難點(diǎn)：主廠房的長度、寬度及剖面結(jié)構(gòu)各高程的確定。第一節(jié)廠房布置設(shè)計(jì)所需的基本資料 簡介第二節(jié)主廠房的平面設(shè)計(jì) 2學(xué)時(shí)第三節(jié)主廠房的剖面設(shè)計(jì) 1學(xué)時(shí)第四節(jié)廠房的立面設(shè)計(jì) 簡介第五節(jié)廠房輔助設(shè)備布置 0.5學(xué)時(shí)第六節(jié)廠房電氣設(shè)備布置 0.5學(xué)時(shí)第七節(jié)廠房的通風(fēng)、空調(diào)、采暖與采光 簡介第八節(jié)副廠房的布置 0.5

19、學(xué)時(shí)第九節(jié)廠區(qū)樞紐布置 0.5學(xué)時(shí)第十三章 廠房的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生明了廠房結(jié)構(gòu)的組成和荷載傳力系統(tǒng)；能夠進(jìn)行廠房砼的分期分塊和分縫、止水構(gòu)造設(shè)計(jì)；結(jié)合鋼筋砼課程知識進(jìn)行廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；掌握金屬蝸殼及周圍砼的施工安裝方法。本章教學(xué)基本要求：了解水電站廠房的傳力系統(tǒng)；廠房上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)計(jì)算流程；發(fā)電機(jī)機(jī)墩結(jié)構(gòu)的計(jì)算；蝸殼及尾水管結(jié)構(gòu)的計(jì)算。理解水電站廠房分期分塊的目的及原則。掌握水電站廠房的基本結(jié)構(gòu)組成；廠房砼的分期分塊設(shè)計(jì)原則；廠房的分縫、止水構(gòu)造設(shè)計(jì)；金屬蝸殼及周圍砼的施工安裝方法。本章教學(xué)重點(diǎn)：廠房的基本結(jié)構(gòu)組成；廠房砼的分期分塊設(shè)計(jì)；廠房的分縫、止

20、水構(gòu)造設(shè)計(jì)；金屬蝸殼及周圍砼的施工安裝方法。本章教學(xué)難點(diǎn)：廠房上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)計(jì)算流程；發(fā)電機(jī)機(jī)墩結(jié)構(gòu)的計(jì)算；蝸殼及尾水管結(jié)構(gòu)的計(jì)算。第一節(jié)廠房結(jié)構(gòu)的組成和荷載傳力系統(tǒng) 0.5學(xué)時(shí)第二節(jié)廠房混凝土澆筑的分期和分塊 0.5學(xué)時(shí)第三節(jié)廠房的設(shè)縫和止水構(gòu)造 0.5學(xué)時(shí)第四節(jié)廠房上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)計(jì)算 簡介第五節(jié)發(fā)電機(jī)機(jī)墩 簡介第六節(jié)蝸殼 0.5學(xué)時(shí)第七節(jié)尾水管 簡介第十四章 地下廠房 2學(xué)時(shí)本章教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生進(jìn)行地下廠房洞室群的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)，結(jié)合本書第十一章、第十二章的相關(guān)知識使學(xué)生能夠進(jìn)行地下廠房的初步設(shè)計(jì)。本章教學(xué)基本要求：了解水電站廠房的特點(diǎn)；地下廠房的內(nèi)部布置；地下廠房的防潮、

21、通風(fēng)和照明；地下廠房結(jié)構(gòu)圍巖穩(wěn)定分析的有限單元法；洞室的支護(hù)分析。理解地下廠房位置的選擇；地下洞室的圍巖穩(wěn)定分析方法。掌握地下廠房的總體布置、洞室群的組成；地下廠房的型式及各洞室之間圍巖厚度。本章教學(xué)重點(diǎn)：地下廠房位置的選擇、總體布置、洞室群的組成；地下廠房的型式及各洞室之間圍巖厚度。本章教學(xué)難點(diǎn)：地下洞室的圍巖穩(wěn)定分析方法。第一節(jié)地下廠房的優(yōu)越性 簡介第二節(jié)地下水電站的總體布置 0.5學(xué)時(shí)第三節(jié)地下廠房的布置 1.5學(xué)時(shí)第四節(jié)地下廠房的防潮、通風(fēng)和照明 簡介第五節(jié)地下洞室的圍巖穩(wěn)定分析 簡介第六節(jié)圍巖穩(wěn)定分析的有限單元法 簡介第七節(jié)洞室的支護(hù)分析 簡介水電站建筑物課程教學(xué)學(xué)時(shí)分配表章節(jié)章節(jié)內(nèi)

22、容教學(xué)學(xué)時(shí)所含實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)1概論2無2進(jìn)水口及引水道建筑物4無3壓力管道總論及明鋼管6無4地下埋管4無5混凝土壩體壓力管道4無6分岔管2無7有壓引水系統(tǒng)非恒定流的物理現(xiàn)象及基本方程3.5無8水錘及調(diào)節(jié)保證計(jì)算的數(shù)值分析方法0.5無9水錘及調(diào)節(jié)保證計(jì)算的解析方法6無10調(diào)壓室3無11廠房總論4無12廠房的布置設(shè)計(jì)5無13廠房的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2無14地下廠房2無四、教學(xué)參考書1、教 材：武漢大學(xué)馬善定、浙江大學(xué)汪如澤合編，水電站建筑物，中國水利水電出版社，ISBN7-80124-135-5。2、參考書（1）候才水主編，水電站，中國水利水電出版社，ISBN978-75084-3165-9。（2）金鐘元、

23、伏義淑合編，水電站，中國水利水電出版社，ISBN978-7-80124-369-0。（3）河海大學(xué)林益才主編，水工建筑物 ，中國水利水電出版社，ISBN7-80124-251-3。（4）水工設(shè)計(jì)手冊及相關(guān)水電站建筑物的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。五、說明因?qū)W時(shí)有限，個(gè)別章節(jié)教學(xué)學(xué)時(shí)稍少，講課過程中會通過拷貝給學(xué)生自學(xué)教案資料及相關(guān)水電站建筑物設(shè)計(jì)實(shí)例加以彌補(bǔ)。 執(zhí)筆：喬娟 審核：張立仁水電站建筑物考試大綱課程編碼：AX304130A學(xué) 分：3學(xué)分總 學(xué) 時(shí)：48學(xué)時(shí)適用專業(yè)：水利水電工程專業(yè)先修課程：理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程材料、工程測量、土力學(xué)、工程地質(zhì)、水力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、工程水文學(xué)

24、、水能規(guī)劃、水力機(jī)械、水工建筑物等學(xué)科基礎(chǔ)平臺。一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)1、課程性質(zhì)：本課程是水利水電工程專業(yè)的主干專業(yè)必修課之一，是本專業(yè)學(xué)位課。2、目的與任務(wù)目的是使學(xué)生初步掌握各種水電站建筑物的設(shè)計(jì)理論和方法、運(yùn)行管理及科學(xué)研究的基本知識。通過課堂聽課、課程作業(yè)、課程設(shè)計(jì)、工程參觀和工地實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)，使學(xué)生受到運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際工程問題的基本訓(xùn)練，為今后從事大中型水利水電工程的水電站建筑物相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工、管理和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本要求了解壓力前池、沉沙池的作用、構(gòu)造及布置方式；了解各種壓力管道的基本施工過程及設(shè)計(jì)流程；了解廠房主要機(jī)電、輔助設(shè)備的布置；了解廠房內(nèi)部各種結(jié)構(gòu)的受

25、力特點(diǎn)、計(jì)算原理和方法。理解壓力鋼管的荷載及荷載組合、應(yīng)力分析及外壓穩(wěn)定分析方法；理解調(diào)節(jié)保證計(jì)算的原理、內(nèi)容和方法；理解簡單圓筒式及阻抗式調(diào)壓室尺寸設(shè)計(jì)的解析法；理解主廠房輪廓尺寸的擬定方法；廠區(qū)樞紐布置的原則。掌握水力發(fā)電的原理、特點(diǎn)，水資源開發(fā)的基本類型及適用條件；掌握水電站各類進(jìn)水口的特點(diǎn)、適用條件及設(shè)計(jì)原則；掌握引水渠道及無壓隧洞的選線、布置原則、經(jīng)濟(jì)實(shí)用斷面的設(shè)計(jì)方法；掌握壓力管道的類型、特點(diǎn)、供水方式、選線、引近廠房的方式及附屬結(jié)構(gòu)設(shè)備；掌握壓力管道的內(nèi)徑、管壁厚度等的確定原則及方法；掌握岔管的類型及布置；掌握反擊式水輪機(jī)水錘計(jì)算的解析法，掌握改善調(diào)節(jié)保證計(jì)算的措施，掌握調(diào)壓室的

26、功用、類型布置、選用條件；掌握主廠房的結(jié)構(gòu)、組成及布置設(shè)計(jì)，廠房混凝土的分區(qū)分塊、分縫及止水的布置。 總之通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到能夠運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行各種常見水電站建筑物的一般設(shè)計(jì)計(jì)算，能夠進(jìn)行水利工程中水電站相關(guān)內(nèi)容的初步設(shè)計(jì)。三、教學(xué)內(nèi)容第一章 緒論了解中國最大、最早的水電站的相關(guān)知識點(diǎn)。掌握水力發(fā)電的原理、水力發(fā)電的特點(diǎn)；河川水能資源的開發(fā)方式及適用條件。 第二章 進(jìn)水口及引水道建筑物了解水電站進(jìn)水口常見的現(xiàn)象、原因及解決方法；有壓進(jìn)水口的類型及高程確定方法；渠道的類型。掌握沉沙池的位置；壓力前池的位置和作用；通氣孔、平壓管、攔污柵的位置及作用。第三章 壓力管道總論及明鋼管了解表征

27、壓力管道模型的特征值；無縫鋼管及焊接管安裝相關(guān)知識；掌握壓力管道的分類；供水方式及適用條件（能夠結(jié)合實(shí)例繪制布置圖）；明鋼管引近廠房的方式及適用條件（能夠結(jié)合實(shí)例繪制布置圖）；鎮(zhèn)墩、支墩上管道的位置情況；伸縮節(jié)、旁通閥、通氣孔、排水孔的作用、位置；橢圓度的概念；管壁直徑及厚度的確定方法的綜合知識，包括計(jì)算公式及相關(guān)知識；明鋼管外壓穩(wěn)定的驗(yàn)算公式、失穩(wěn)原因及解決措施；進(jìn)水閥的功用及類型。第四章 地下埋管了解地下埋管改進(jìn)原理及途徑。掌握地下埋管的優(yōu)點(diǎn)；地下埋管的布置形式；地下埋管施工流程（結(jié)合工程實(shí)例）；地下埋管環(huán)向應(yīng)力公式及降低其環(huán)向應(yīng)力值的措施；地下埋管初始縫隙的組成及降低措施；進(jìn)下埋管外壓荷

28、載的組成及外壓失穩(wěn)的標(biāo)志；采用高強(qiáng)鋼后鋼襯強(qiáng)度及抗外壓穩(wěn)定能力將如何變化。第五章 混凝土壩體壓力管道了解三峽電站壓力管道的形式；壩后背管的類型及敷設(shè)方式。掌握壩體壓力管道的基本類型；壩內(nèi)埋管的埋設(shè)方式、基本布置方式及適用條件、基本施工方法；壩體壓力管道失穩(wěn)的過程（管外砼的開裂過程及管壁失穩(wěn)標(biāo)志）；軟墊層的工作原理及其設(shè)置后砼與鋼結(jié)構(gòu)的受力分配情況。 第六章 分岔管了解鋼筋砼岔管適用條件及對圍巖的要求。掌握岔管的基本布置形式（能夠結(jié)合實(shí)例繪制布置圖）；鋼岔管的基本類型及適用條件。第七章 有壓引水系統(tǒng)非恒定流的物理現(xiàn)象及基本方程 了解調(diào)壓室的功用。掌握水電站不穩(wěn)定工況引起的現(xiàn)象（壓力管道中、蝸殼中

29、、尾水管中及機(jī)組轉(zhuǎn)速變化）；水錘的概念、危害；調(diào)節(jié)保證計(jì)算的定義；水錘壓力及機(jī)組轉(zhuǎn)速變化的相對值表達(dá)式；明鋼管及地下埋管水錘波的常用取值。第八章 水錘及調(diào)節(jié)保證計(jì)算的數(shù)值分析方法時(shí)無第九章 水錘及調(diào)節(jié)保證計(jì)算的解析法 了解起始開度及開度變化規(guī)律對水錘壓力的影響；開度變化終了后的水錘現(xiàn)象。掌握水錘的相長及周期的定義；直接水錘、間接水錘、首相水錘、末相水錘的定義、判別條件；直接水錘的計(jì)算公式；首相水錘和末相水錘的簡化方法，包括公式及式中符號涵義、公式的記憶；減小水錘壓力的措施，包括方法、原因及適用條件。第十章 調(diào)壓室 掌握調(diào)壓室的定義、基本類型；調(diào)壓室的布置方式及適用條件；上游調(diào)壓室的設(shè)置條件相關(guān)知識、差動式調(diào)壓室的基本結(jié)構(gòu)組成。第十一章 廠房總論 了解水輪機(jī)調(diào)節(jié)的途徑。掌握水電站廠房的組成；水電站主廠房在平面上及剖面上的結(jié)構(gòu)組成，主機(jī)室、安裝間、發(fā)電機(jī)層、水輪機(jī)層、蝸殼層及尾水管層的定義；水電站廠房的基本類型及適用條件（包括小類）；發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及基本類型，傘式及懸式發(fā)電機(jī)的區(qū)別及適用條件； 水電站各輔助系統(tǒng)管道的顏色；抽水蓄能電站機(jī)組的類型及組成。第十二章 廠房的布置設(shè)計(jì)了解水電站主廠房各層長、寬、高尺寸的確定思路。掌握水電站