水电站建筑物是水电站系统的重要组成部分,涉及到水能转换、水资源利用、安全防护等多个方面。在大连理工大学的《水电站建筑物》20秋在线作业2中,涉及了多个关键知识点:
1. **钢管受力分析**:钢管在自重和水重作用下,等效为一个悬臂梁。这意味着钢管在设计时需要考虑两端固定条件下承受荷载的特性,确保结构稳定。
2. **引水隧洞水力计算**:当隧洞末端不设调压室时,非恒定流计算主要关注水击计算。水击计算是解决因水流动态变化引起的瞬态压力问题,确保隧洞安全运行。
3. **转弯渠道设计**:有衬砌渠道转弯半径宜不小于渠道水面宽度的5倍,无衬砌的土渠则应不小于2.5倍。这关系到渠道的水流平稳性和结构稳定性。
4. **单位弹性抗力系数**:这个系数是指在开挖半径r=1m时的弹性抗力,用于分析和设计岩土工程中的支护结构。
5. **水电站建筑物分类**:拦污栅和沉沙池属于取水建筑物,主要功能是净化水源,防止杂物进入水电站。
6. **进水口类型**:岸塔式进水口的特点是进口段、闸门段和闸门竖井都在山体之外,形成独立的塔式结构,承受水压和山体压力。
7. **渠道转弯半径**:无衬砌的土渠转弯半径应不小于水面宽度的2倍,以降低水流冲击和渠道磨损。
8. **日调节池功能**:当引用流量小于日平均流量时,不足水量由日调节池补充,导致池水位下降。
9. **地下压力管道设计**:与地面式相比,地下压力管道管壁厚度通常要厚,因为外部介质也要承受部分内水压力。
10. **管道材料选择**:钢筋混凝土管在造价、刚度和耐久性方面具有优势,适用于承受较大外压但水头较低的场合。
11. **竖井式进水口特征**:包括在岩体中开挖竖井,井壁衬砌,闸门置于岸塔,启闭机支承环在竖井底部。
12. **支承环式支墩分类**:根据支承环与混凝土墩的连接方式,可分为滑动式和滚动式。
13. **压力管道引进方式**:正向、侧向和斜向引进都是常见的压力管道布置方式。
14. **坝式水电站特点**:坝式水电站通常规模大、投资高、水头较高,工期相对较长。
15. **坝后背管的缺点**:水头损失较大,可能导致水击压力增加,对坝体造成影响。
16. **水电站开发方式**:坝式、引水式和混合式是主要的开发方式。
17. **渡槽槽身断面**:常采用矩形断面,以保证水流稳定和结构经济。
18. **压力管道特征**:管道直径和引用流量的乘积是衡量管道规模和技术难度的关键指标。
19. **坝内背管材料**:用塑料管防止锈化的描述是错误的,实际中常采用混凝土或金属材料。
20. **沉沙池工作原理**:通过减小流速降低挟沙能力,使泥沙沉淀,实现清水引入。
21. **地下压力管道布置**:布置类型包括斜井、竖井和平洞,设计时需要考虑岩石变形和钢管应力。
22. **地下压力管道强度计算**:计算时假设钢管无初应力,这是基于岩洞充分变形的假设。
23. **沉沙池清理设施**:必须设有清沙设施,如机械清沙或动水冲沙。
24. **通气孔作用**:主要用于引水道充水时排气,事故时补气防止真空。
25. **引水隧洞特性**:隧洞可能受冰冻影响,水质易受污染,设计时需考虑这些因素。
26. **管道角度**:地下压力管道与水平地面夹角不宜小于40度,以保证水流顺畅。
27. **光滑管应力计算**:管壁的合成应力校核是必需的,以应对复杂的应力状态。
28. **法向力定义**:法向力是指垂直于管道纵轴的作用力,如温度变化时对支墩的摩擦力。
29. **摩擦力分类**:温度变化时,支墩与钢管的摩擦力属于切向力,而非法向力。
以上内容涵盖了水电站建筑物设计、水力学、结构工程和管道工程等多个领域的知识点,对于理解水电站运作和建设有重要指导意义。