《水电站建筑物》课程教学大纲.doc

水电站建筑物课程教学大纲四年制本科土木工程专业适用 （30学时1.5学分）一、本课程的性质和任务水电站建筑物包括挡水、泄水、进水、引水、平水、厂房枢纽等建筑物。本课程是土木工程专业的一门专业选修课，仅介绍进水、引水、平水及厂房枢建筑物，其余各种建筑物在水工建筑物课程中讲述。通过本课程的学习，结合工程实例，使学生掌握一些水电站建筑物的一般设计原则、布置规律、结构形式、设备布置、结构计算、水力学计算等的相关知识，从而达到解决实际问题的目的。二、本课程的基本要求1、对能力培养的要求（1）了解水轮机的类型、特性、构造、工作原理及使用范围，蜗壳、尾水管的型式、参数及主要尺寸，水轮机调速器的类型及工作原理；（2）了解水电站的典型布置及组成建筑物（进水口、渠道、隧洞、调压室等）的功用、类型、设备、适用条件及位置； （3）掌握压力管道及其附属设施的设计方法和步骤，以及水锤的计算方法；（4）了解水电站厂房的功用、类型、组成、布置及设计原理；（5）能对以上介绍的水电站建筑物工程进行施工与管理。2、本课程的重点和难点（1）水轮机：水轮机的组成部分、工作原理、特性和选型；（2）引水建筑物：压力管道、水锤和调压室；（3）水电站厂房：地面厂房的组成、结构布置和设计原理。3、选修课程及基本要求与本课程关系密贴且应先修的课程有：工程力学、水力学、弹性力学、电气设备及水能规划。三、课程内容1、教学基本内容第一章 水轮机的类型、构造及工作原理（1）水轮机的主要类型（2)水轮机的基本构造（3）水轮机的效率及最优工况第二章 水轮机的蜗壳、尾水管及气蚀（1）蜗壳的形式及主要参数选择（2）尾水管的作用、型式及其主要尺寸确定（3）水轮机的气蚀及气蚀系数 第三章 水轮机的特性及选型（1）水轮机的相似原理及单位参数（2）水轮机的特性曲线及其绘制（3）水轮机的选型设计第四章 水轮机的的调节(1)水轮机的调节的基本概念和任务(2)水轮机的调节的工作原理第五章 水电站的典型布置及组成建筑物(1)水电站的典型布置型式(2)水电站的组成建筑物第六章 水电站的进水口(1)进水口的功用和要求(2)有压进水口的主要类型和适用条件(3)有压进水口的位置、高程及轮廓尺寸(4)有压进水口的主要设备(5)无压进水口及沉砂池第七章 水电站渠道及隧洞(1)渠道(2)压力前池及日调节池(3)隧洞第八章 水电站的压力管道(1)压力管道的功用和要求(2)压力管道的布置和供水方式(3)压力管道的水力计算和经济直径的确定(4)钢管的材料、容许应力和管身构造(5)明钢管的敷设方式、镇墩、支墩和附属设备6)明钢管的管身应力分析及结构设计第九章 水电站的水锤(1)水锤现象和研究水锤的目的(2)水锤基本方程和水锤波的传播速度(3)水锤的计算方法(4)水锤的计算条件和减小水锤压强的措施第十章 调压室(1)调压室的功用、要求及设置调压室的条件(2)调压室的工作原理和基本方程(3)调压室的基本类型(4)简单式和阻抗式调压室的水位波动计算(5)“引水道调压室”系统的工作稳定性(6)调压室水力计算条件的选择(7)调压室结构布置和机构设计原理第十一章 引水式地面厂房布置设计(1)水电站厂房的功用和基本类型(2)水电站厂房的组成(3)下部块体结构(4)水轮机层及发电机层(5)装配场(6)油、水、气系统布置(7)采光、通风、交通及防火问题(8)主厂房轮廓尺寸确定待添加的隐藏文字内容2(9)主厂房的结构布置设计(10)厂区布置(11)装置冲击式水轮机的地面厂房第十二章 其他类型厂房(1)坝后式、溢流式和坝内式厂房(2)河床式和泄流式厂房(3)地下式厂房(4)抽水蓄能电站厂房和潮汐电站厂房第十三章 厂房结构设计原理 (1)地面厂房整体稳定和地基应力计算 (2)发电机支承结构和风罩； （3)蜗壳； （4)尾水管2、课外作业（1)水轮机选型作业 (2)管壁应力分析作业 (3)水锤计算作业3、实验课：无4、集中实习安排：无四、使用大纲说明1、学时分配表课程内容学 时 数备 注总学时讲授实验上机水轮机的类型、构造及工作原理11水轮机的蜗壳、尾水管及气蚀11水轮机的特性及选型11水轮机的的调节11水电站的典型布置及组成建筑物11水电站的进水口33水电站渠道及隧洞33水电站的压力管道44水电站的水锤44调压室22引水式地面厂房布置设计55其他类型厂房22厂房结构设计原理22合计30302、教学方法提示主要采用课堂面授，充分利用多媒体教学。3、考核方式考查。成绩按优、良、中、及格、不及格五级计分。五、课程教材及主要参考书、教材：水电站（第三版）河海大学刘启钊主编中国水利水电出版社2004年2、参考书：水电站建筑物 王树人主编 清华大学大学出版社 1992年