下载文档原格式
古代科技发明与现代应用古代科技发明众多，虽然这些发明在当时可能不为大众所熟知，但它们却为现代科技的发展奠定了基础。
本文将探讨古代科技发明在现代的应用，并且分析这些应用的价值和影响。
一、古代科技发明及其现代应用1. 指南针指南针是古代中国为了航海而发明的一种装置，在当时被广泛应用于航海和船只导航。
然而，现代应用中指南针的作用已经远不限于航海领域。
例如，指南针在磁共振成像仪器中被广泛应用，帮助医生进行精准的疾病诊断。
2. 活字印刷术活字印刷术是中国古代发明的一项伟大成就，它使得书籍的制作速度大大提升。
在现代应用中，活字印刷术被广泛运用于印刷业，使得大规模出版成为可能，并且提高了印刷品的质量和效率。
3. 火药火药是中国古代发明的一种爆炸物，它最初用于军事战争，如火箭、炮弹等。
然而，火药在现代应用中的价值更多地体现在工业生产和医药领域。
例如，火药在农药制造中被广泛使用，帮助农民提高农作物的产量。
4. 水轮机水轮机是古代希腊发明的一种能源转化装置，通过水流的转动来产生功率。
在现代应用中，水轮机常被用于发电厂，通过水流驱动水轮机来产生电能，并为城市的用电需求提供了可靠的能源。
5. 印刷术印刷术是古代中国的一项重大发明，它将文字和图案印刷到纸张上。
在现代应用中，印刷术被广泛用于各种印刷品的制作，如书籍、杂志、报纸等，为人们获取信息带来了极大的便利。
二、古代科技发明的意义与影响1. 促进文化传播古代的科技发明为人们提供了更为高效的方式来传播文化和知识。
例如，活字印刷术的出现使得书籍的制作速度大大提升，使得更多的人能够接触到书籍和知识，促进了文化的传播和普及。
2. 促进社会进步古代科技发明的应用使得社会生产力得到提高，为社会的进步和发展提供了坚实的基础。
例如，水轮机的应用使得工业生产得以机械化，大大提高了生产效率，推动了工业革命的进程。
3. 丰富人类生活古代科技发明的应用为人类的生活带来了更多的便利和享受。
例如，指南针的应用使得航海变得更加安全和准确，为人们的旅行和贸易提供了保障；印刷术的应用使得人们可以更方便地获取信息和知识，丰富了人们的思想和文化生活。
水利基础理论知识单选题100道及答案解析1. 水力学中，液体的粘滞性随温度升高而（）A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案：B解析：液体的粘滞性随温度升高而减小。
2. 静水压强的方向（）A. 垂直指向受压面B. 平行于受压面C. 与受压面成一定角度D. 任意方向答案：A解析：静水压强的方向垂直指向受压面。
3. 明渠均匀流的特征是（）A. 水深不变B. 流速不变C. 过水断面的形状和尺寸不变D. 以上都是答案：D解析：明渠均匀流的特征包括水深不变、流速不变、过水断面的形状和尺寸不变等。
4. 水流的流线和迹线（）A. 总是重合的B. 一定不重合C. 可能重合D. 以上都不对答案：C解析：在恒定流中，流线和迹线重合；在非恒定流中，流线和迹线一般不重合。
5. 堰流的流量与堰顶水头的（）次方成正比。
A. 1/2B. 3/2C. 2D. 5/2答案：B解析：堰流的流量与堰顶水头的3/2 次方成正比。
6. 渗流模型中，流速与实际渗流流速相比（）A. 相等B. 大C. 小D. 无法确定答案：B解析：渗流模型中，流速大于实际渗流流速。
7. 水跃发生在（）A. 陡坡渠道B. 缓坡渠道C. 平坡渠道D. 以上都可能答案：B解析：水跃通常发生在缓坡渠道。
8. 水库的兴利库容是指（）A. 死水位与正常蓄水位之间的库容B. 防洪限制水位与设计洪水位之间的库容C. 校核洪水位与死水位之间的库容D. 正常蓄水位与校核洪水位之间的库容答案：A解析：兴利库容是死水位与正常蓄水位之间的库容。
9. 水利工程中，重力坝的基本剖面是（）A. 三角形B. 矩形C. 梯形D. 多边形答案：A解析：重力坝的基本剖面是三角形。
10. 拱坝的受力特点主要是（）A. 轴向压力B. 弯曲应力C. 剪切应力D. 以上都有答案：A解析：拱坝的受力特点主要是轴向压力。
11. 土坝的渗流分析方法主要有（）A. 水力学法B. 流网法C. 有限元法D. 以上都是答案：D解析：土坝的渗流分析方法有水力学法、流网法、有限元法等。
水力学知识点总结1. 水的基本性质水是自然界中非常重要的物质，它具有一系列独特的物理、化学性质。
如水的密度、粘度、表面张力等重要性质对水力学研究有着重要的影响。
2. 水动力学水动力学是研究流体的运动规律及其与物体之间的相互作用的科学。
水动力学是水力学的基础，分为静水力学和流体力学。
静水力学研究静止的流体，而流体力学则研究流体的运动。
3. 流体静力学流体静力学是研究静止流体中的压力、浮力和力的平衡问题。
在水力学中，流体静力学主要用于水库、坝体等结构的压力分析。
4. 流体动力学流体动力学是研究流体运动及其产生的压力、阻力以及对物体的作用力。
在水力学中，流体动力学主要应用于河流、渠道等流体动力学性质的研究。
5. 流态力学流体力学是研究流体运动状态与性质的学问。
在水力学中，流态力学主要应用于分析水流的速度、流量、流向、涡流情况等。
6. 水流的稳定性水流的稳定性是水力学中的重要概念，它指的是水体流动时所产生的稳定的流态特性，包括流态的平稳性、安定性和可操作性等。
7. 水力工程水利工程是利用水资源进行灌溉、供水、发电等利用的工程。
水利工程设计要考虑水力学的各种知识，如水流的稳定性、水利工程的结构和设备等方面。
8. 水道工程水道工程是为了改善河流、渠道等水道的通航、排涝等目的的工程项目。
在水道工程设计中，水力学知识对水流速度、水位变化、水力坡等方面有着重要影响。
9. 水电站在水力学中，水电站是一个重要的应用领域。
水力功率的计算、水轮机的设计、水库的水位控制等都需要水力学知识。
10. 河流水文学河流水文学是研究河流的水文特性、水位变化规律、涨落情况等方面的科学。
水文学是水力学中应用最广泛的一个分支，水利工程、水资源评价等方面都需要水文学的知识。
11. 液压机械液压机械是以流体静力学和流体动力学的理论为基础，利用液体作为传动介质的机械装置。
水力学的理论基础对液压机械的设计、制造和使用都有着重要的影响。
12. 水资源评价水力学的知识还被应用于水资源评价领域，通过水文学、水文模型等方法来评价水资源的分布、利用、保护等问题。
水利水电工程施工基础知识单选题100道及答案解析1. 水利水电工程中，常用的测量仪器水准仪主要用于测量（）。
A. 水平角B. 竖直角C. 高差D. 坐标答案：C。
解析：水准仪是进行水准测量的主要仪器，主要功能是测量两点间的高差。
2. 下列属于临时性水工建筑物的是（）。
A. 水闸B. 电站厂房C. 围堰D. 溢洪道答案：C。
解析：临时性水工建筑物是指工程施工期间使用的建筑物，如围堰等，施工结束后一般会拆除；水闸、电站厂房、溢洪道属于永久性水工建筑物。
3. 土坝的防渗设施中，垂直防渗设施主要有（）。
A. 防渗墙B. 铺盖C. 截水墙D. 黏土斜墙答案：A。
解析：垂直防渗设施主要有防渗墙、灌浆帷幕等；铺盖属于水平防渗设施，截水墙一般是坝基防渗的一种形式但不是主要垂直防渗设施，黏土斜墙属于坝体防渗结构不是垂直防渗设施。
4. 水利水电工程施工中，爆破作业时，确定炮响后至少（）分钟且无盲炮时，爆破人员才能进入爆破作业区。
A. 5B. 10C. 15D. 20答案：A。
解析：爆破作业时，确定炮响后至少5分钟且无盲炮时，爆破人员才能进入爆破作业区进行检查。
5. 混凝土坝的分缝中，为了减小坝体的温度应力，沿坝体轴线方向分缝，这种缝称为（）。
A. 横缝B. 纵缝C. 水平缝D. 斜缝答案：B。
解析：纵缝是平行于坝轴线方向的缝，其作用是为了减小坝体的温度应力；横缝是垂直于坝轴线方向的缝；水平缝是在分层浇筑混凝土时形成的；斜缝是一种特殊的分缝形式。
6. 水利水电工程施工导流的基本方法分为（）两类。
A. 明渠导流和隧洞导流B. 分期围堰法导流和全段围堰法导流C. 一次拦断河床围堰导流和分段围堰导流D. 束窄河床导流和底孔导流答案：B。
解析：施工导流的基本方法分为分期围堰法导流和全段围堰法导流两类。
7. 下列属于水利水电工程中常用的水泥品种的是（）。
A. 铝酸盐水泥B. 快硬水泥C. 硅酸盐水泥D. 低热水泥答案：C。
解析：水利水电工程中常用的水泥品种有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等；铝酸盐水泥、快硬水泥、低热水泥属于特种水泥。
第1篇一、基础知识测试1. 题目：请简述电厂的发电原理。
解析：此题考查应聘者对电厂发电基本原理的掌握程度。
正确答案应包括热能转化为机械能，再转化为电能的过程。
2. 题目：什么是火力发电？请列举火力发电的主要设备。
解析：此题考查应聘者对火力发电基本概念的掌握。
正确答案应包括火力发电的定义，以及锅炉、汽轮机、发电机等主要设备。
3. 题目：什么是水力发电？请列举水力发电的主要设备。
解析：此题考查应聘者对水力发电基本概念的掌握。
正确答案应包括水力发电的定义，以及拦河坝、水轮机、发电机等主要设备。
4. 题目：什么是核能发电？请列举核能发电的主要设备。
解析：此题考查应聘者对核能发电基本概念的掌握。
正确答案应包括核能发电的定义，以及核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机等主要设备。
5. 题目：请简述火力发电厂的主要污染物及其处理方法。
解析：此题考查应聘者对火力发电厂污染物及处理方法的了解。
正确答案应包括二氧化硫、氮氧化物、烟尘等主要污染物，以及脱硫、脱硝、除尘等处理方法。
二、专业能力测试1. 题目：请分析火力发电厂中锅炉水循环的原理及影响因素。
解析：此题考查应聘者对锅炉水循环原理及影响因素的掌握。
正确答案应包括水循环的原理、影响因素，如水循环系统、给水系统、排污系统等。
2. 题目：请简述汽轮机的工作原理及主要部件。
解析：此题考查应聘者对汽轮机工作原理及主要部件的掌握。
正确答案应包括工作原理、主要部件，如动叶片、静叶片、汽轮机转子、汽轮机轴承等。
3. 题目：请分析火力发电厂中电气设备的主要故障及处理方法。
解析：此题考查应聘者对电气设备故障及处理方法的了解。
正确答案应包括故障类型、原因、处理方法等。
4. 题目：请简述水力发电厂中水轮机的工作原理及主要类型。
解析：此题考查应聘者对水轮机工作原理及类型的掌握。
正确答案应包括工作原理、主要类型，如混流式水轮机、轴流式水轮机、贯流式水轮机等。
5. 题目：请分析核能发电厂中核反应堆的运行原理及安全措施。
水电站供排水系统基础知识梳理1.供水系统水电站的供水系统主要包括技术供水、消防供水及生活供水。
2.分类及作用⏹技术供水与消防供水对机组及整个电站的安全经济运行，影响甚大，需要重视。
⏹技术供水系统又称生产供水，主要作用是对运行设备进行冷却，有时也用来进行润滑（如水轮机橡胶瓦导轴承）及水压操作（如高水头电站主阀）。
⏹消防供水主要用于主厂房、发电机及油处理室处的灭火。
⏹生活用水。
水系统图技术供水系统⏹技术供水的任务：⏹1、冷却（发电机冷却（空冷器）、推力轴承、导轴承冷却、水内冷式变压器冷却、水内冷式空压机冷却、其他冷却（如回油箱也有设置冷却））⏹2、润滑（如橡胶轴瓦、深井泵需要清洁水冷却）⏹3、传递能量（电站水头高的电站用高压水来操作主阀及其他液压阀，可以节省油压设备，射流泵、主轴密封用水）技术供水组成⏹由水源、管网、用水设备以及测量控制元件等。
⏹水源：取水设备、水处理设备。
⏹管网：取水干管、支管及管路附件组成。
⏹量测控制元件：阀门、压力表、温度计、示流信号器。
消防供水系统⏹原因：水电站中有各种各样的易然物，如木结构、油类和电气设备等，着火的可能性存在。
⏹消防设施：水、沙土和化学灭火剂。
自动火灾报警及自动灭火装置。
⏹水灭火有方便、效果好、费用低的特点。
化学灭火（1211）特点：灭火速度快、不留痕迹、电绝缘性能好、体积小等，但成本高。
⏹消防系统用途：主要用于发电机、主厂房及油系统灭火。
对于电站最低水头低于40m应设消防水泵。
消防供水系统⏹一、发电机灭火⏹发电机运行时有可能定子线圈短路或开焊等事故起火。
而水对绝缘的影响不严重，线圈烘干后可继续使用。
⏹采用定子线圈的上方、下方各布置灭火环管一根。
⏹二、厂房灭火⏹一般用消防龙头（消火栓）和化学灭火器。
⏹消火栓一般采用直径50～60的消火软管，配用13～25mm喷嘴。
⏹三、油系统灭火⏹油库、油处理室及化验室，一般采用化学灭火器、喷雾嘴、砂箱和砂包等灭火。
3.水电站排水系统⏹水电站排水分为：⏹厂房渗漏排水和机组检修排水组成⏹渗漏排水特点：排水量小、高程较低、不能靠自流排至下游。
水利水电工程的基本知识水利水电工程是一门利用水资源、开发水能资源的综合性工程学科，它对于人类的生产生活、经济发展以及环境保护都有着至关重要的作用。
一、水利水电工程的定义与分类水利水电工程简单来说，就是通过一系列的工程措施，对自然界的地表水和地下水进行合理的调配、控制和利用，以达到兴利除害的目的。
同时，还能将水能转化为电能，为社会提供清洁的能源。
从功能上划分，水利水电工程主要包括防洪工程、灌溉工程、水力发电工程、供水和排水工程、水运工程等。
防洪工程用于抵御洪水灾害，保护人民生命财产安全；灌溉工程为农业提供充足的水源，保障农作物生长；水力发电工程利用水流的能量发电，满足社会的用电需求；供水和排水工程则负责城市和工业的用水供应以及污水排放处理；水运工程则改善河道通航条件，促进水上交通运输。
二、水利水电工程的主要建筑物在水利水电工程中，有许多重要的建筑物，它们各自承担着不同的功能。
大坝是水利水电工程中最常见的建筑物之一。
它的作用是拦蓄河水，形成水库，抬高水位，以满足发电、灌溉、供水等需求。
大坝的类型多种多样，有土石坝、混凝土重力坝、拱坝等。
土石坝施工简单，成本较低，但对地质条件要求较高；混凝土重力坝依靠自身重力维持稳定，安全性较高；拱坝则能充分利用材料的强度，节省工程量。
水闸用于控制水流的流量和水位，常见的有水工闸门和启闭机等设备。
进水闸用于引入水源，节制闸调节水位和流量，排水闸排出多余的水。
水电站厂房是将水能转化为电能的场所，内部安装有水轮机、发电机等设备。
水轮机在水流的推动下旋转，带动发电机发电。
渠道是用于输水的通道，将水库的水输送到需要的地方。
渠道的设计要考虑地形、地质、流量等因素，以保证输水的效率和安全。
三、水利水电工程的规划与设计水利水电工程的规划与设计是一个复杂而系统的过程，需要综合考虑多方面的因素。
首先要进行水资源的调查和评估，了解水资源的分布、储量和质量，以及当地的用水需求和水能资源潜力。
水利科学与工程基础知识单选题100道及答案解析1. 水利工程中，用于控制水流的建筑物称为（）A. 挡水建筑物B. 泄水建筑物C. 取水建筑物D. 专门建筑物答案：B解析：泄水建筑物用于宣泄多余水量、排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证水利枢纽安全。
2. 以下哪种坝型属于重力坝（）A. 拱坝B. 土石坝C. 混凝土重力坝D. 橡胶坝答案：C解析：混凝土重力坝是依靠自身重力维持稳定的坝型，属于重力坝。
3. 水利工程中，设计洪水标准通常（）校核洪水标准。
A. 高于B. 低于C. 等于D. 不确定答案：B解析：校核洪水标准高于设计洪水标准，以保证水利工程有足够的安全性。
4. 渠道的纵坡比降主要取决于（）A. 渠道流量B. 渠道糙率C. 渠道沿线地形D. 渠道设计流速答案：C解析：渠道纵坡比降主要由渠道沿线地形决定。
5. 水闸按其作用可分为（）A. 进水闸、节制闸、排水闸B. 分洪闸、挡潮闸、排水闸C. 节制闸、分洪闸、挡潮闸D. 以上都是答案：D解析：水闸按作用分为进水闸、节制闸、排水闸、分洪闸、挡潮闸等。
6. 水泵的扬程是指（）A. 水泵提水高度B. 水泵出口压力C. 水泵进出口的水头差D. 水泵的总功率答案：C解析：水泵的扬程指水泵进出口的水头差。
7. 水力发电的基本原理是利用水流的（）A. 动能B. 势能C. 动能和势能D. 压力能答案：C解析：水力发电利用水流的动能和势能转化为电能。
8. 河流的横断面是指（）A. 与水流方向垂直的断面B. 与水流方向平行的断面C. 任意方向的断面D. 河流的底面答案：A解析：河流横断面是指与水流方向垂直的断面。
9. 水文测验中，常用的流速测量仪器是（）A. 水准仪B. 流速仪C. 全站仪D. GPS答案：B解析：流速仪是水文测验中常用的流速测量仪器。
10. 水库的兴利库容是指（）A. 正常蓄水位与死水位之间的库容B. 校核洪水位与正常蓄水位之间的库容C. 设计洪水位与校核洪水位之间的库容D. 死水位以下的库容答案：A解析：兴利库容指正常蓄水位与死水位之间的库容，用于调节径流，满足兴利要求。
水利工程质量检测员资格考试大纲专业科目4：机械电气【考试目的】主要考查应考人员对水力机械关键部件的金属材料力学性能试验、无损探伤，通流部件几何尺寸检测，设备制造及安装质量检测、机组启动试运行试验，水力机械效率、水头、流量、功率、压力脉动、振动、摆度和噪声测量，应力检测、空蚀磨损检测、各部轴承及发电机定转子温度测量，高压电气设备常规检测方法、发电机/电动机等高压电气设备性能试验等知识的了解和掌握情况，检测操作能力以及对检测结果的评价能力。
【考试内容】一、水力机械(一)水力机械质量检测基础1.了解：(I)水力机械质量检测的目的和意义。
(2)水力机械定义及分类。
(3)水力机械(水轮机、水泵、水泵水轮机)类型及结构。
(4)水力机械电测基础及检测仪器。
2.掌握：(1)水力机械工作原理、基本参数及主要特性曲线。
（2）水力机械质量检测的内容。
（3）常用传感器的分类及基本特性。
14）常用传感器的主要性能指标及选用原则。
（二）结构部件材料试验2.了解：（1）水力机械结构部件材料试验的检测内容及依据标准。
（2）金属材料力学性能试验的概念和主要内容。
（3）常用无损探伤方法及其工作原理和适用条件。
（4）超声波探伤、渗透探伤与磁粉探伤的检测方法与结果评定。
（5）水力机械金属材料涂层结合力、耐磨性能及耐腐蚀性能的检测方法。
3.掌握：金属材料抗拉强度、屈服强度、弯曲及延伸率、硬度的检测。
（三）设备制造及安装质量检测1.了解：（I）水力机械制造及安装调试质量检测主要参数及依据标准。
（2）水力机械主要通流部件。
（3）机组启动试运行试验的主要试验项目、试验方法、试验结果评价。
2.掌握：（1）通流部件几何尺寸、几何形状与型线的检测。
（2）叶片进出口角度、进口节距、出口开度的检测。
（3）表面波浪度和粗糙度的检测。
（4）形位公差基本概念、分类及含义。
（5）机组安装质量检测的主要检测项目、检测方法及结果评价。
（四）水力机械效率的检测1.了解：（1）效率试验的目的和意义。
水利专业知识考试内容
一、水利工程基础知识考点
1.水文学基础
–降水量计算方法
–地表径流计算
–泛滥频率分析
–降水特性分析
2.水资源勘测与评价
–水资源基本概念
–水资源调查与评价方法
–水文测量方法
–地下水资源勘探方法
二、水利水电工程设计考点
1.灌溉工程设计
–灌溉制度与模式
–灌溉工程结构与规划
–灌区设计与建设
–灌溉水质管理
2.水坝与堤防设计
–水坝类型与选择
–堤防结构设计
–坝基处理与固结
–典型水坝工程案例分析
3.水力发电厂设计
–水轮机选择与设计
–水电站布局设计
–水力发电厂的调度运营
–新能源技术在水电站中的应用
三、水利管理与保护考点
1.水资源保护与管理
–水资源可持续利用
–水资源管理政策
–水资源污染控制
–水资源合理分配
2.水库与水道维护
–水库安全运营管理
–水库溃坝风险控制
–河道堤防维修
–河道清淤与水质保护
四、水利工程施工与监理考点
1.水利工程施工技术
–土石方工程施工
–混凝土结构施工
–钢结构施工
–水工设备安装与调试
2.水利工程监理
–施工监理流程
–施工合同管理
–质量监督与检验
–施工现场安全管理
以上就是涵盖水利专业知识的考试内容，希望大家能在考试中取得优异的成绩！。
葛洲坝水电厂基础知识及励磁系统葛洲坝水电厂位于长江西陵峡出南津关以下3km处的湖北宜昌市境内，是长江干流上修建的第一座大型水电工程，是三峡工程的反调节和航运梯级。
葛洲坝水力发电厂共装机22台（包括06年收购志发公司20MW机组一台），其中大江电厂安装14台机组，二江电厂安装8台机组，冬修增容后，总容量达277.7万千瓦，年均发电量157亿千瓦时。
电能通过7回220KV高压、6回500KV超高压和葛洲坝—上海±500KV超高压直流输电线路，送到湖北、湖南、江西、河南和上海市，成为华中、华东两大电网的联络中枢。
葛洲坝水电厂的22台水轮发电机组，0F 20MW机组由韶关水电设备厂生产,型号水轮机型号为ZZ500-LH-410,发电机型号为SF20-40/6500；1-2F 170MW机组由东方电机厂生产，水轮机型号为ZZ560-LH-1130，发电机型号是TS1760/200-110；4-11F、16-19F 125MW机组由哈尔滨电机厂生产，水轮机型号为ZZ500-LH-1020，发电机型号为SF125-96/15600；12F、13F、15F、20F、21F 125MW机组由东方电机厂生产，水轮机型号为ZZ500-LH-1020，发电机型号为SF125-96/15600；3F由哈尔滨电机厂生产，14F由东方电机厂生产，经增容改造后，发电机型号变为SF150-96/15600，水轮机型号为ZZ500-LH-1020。
一开关站1．二江220KV开关站220kV开关站布置型式为双母带旁母分段，具有供电可靠、调度灵活等优点，其缺点为母线故障时，须短时间切换较多负荷。
220KV开关站的正常运行方式有合母运行和分母运行两种。
220KV母线保护由母线差动保护和断路器失灵保护两部分组成，母差保护作为母线各种性质故障的主保护，断路器失灵保护作为母差保护动作或母线所连接设备保护动作而断路器拒绝跳闸时为不扩大事故而设置的后备保护。
水轮机基础知识
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。 早在公元前100
年前后，中国就出现了水轮机的雏形——水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装
在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮
旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率
也就越大。
水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击
而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用
力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。
冲击式水轮机按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。斜击式水轮机的结构与水斗式
水轮机基本相同，只是射流方向有一个倾角，只用于小型机组。
早期的冲击式水轮机的水流在冲击叶片时，动能损失很大，效率不高。1889年，美国工程师佩尔顿发
明了水斗式水轮机，它有流线型的收缩喷嘴，能把水流能量高效率地转变为高速射流的动能。
理论分析证明，当水斗节圆处的圆周速度约为射流速度的一半时，效率最高。这种水轮机在负荷发生
变化时，转轮的进水速度方向不变，加之这类水轮机都用于高水头电站，水头变化相对较小，速度变化不
大，因而效率受负荷变化的影响较小，效率曲线比较平缓，最高效率超过91％。
20世纪80年代初，世界上单机功率最大的水斗式水轮机装于挪威的悉•西马电站，其单机容量为315
兆瓦，水头885米，转速为300转／分，于1980年投入运行。水头最高的水斗式水轮机装于奥地利的赖
瑟克山电站，其单机功率为22.8兆瓦，转速750转/分，水头达1763.5米，1959年投入运行。
反击式水轮机可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式。在混流式水轮机中，水流径向进入导水机构，
轴向流出转轮；在轴流式水轮机中，水流径向进入导叶，轴向进入和流出转轮；在斜流式水轮机中，水流
径向进入导叶而以倾斜于主轴某一角度的方向流进转轮，或以倾斜于主轴的方向流进导叶和转轮；在贯流
式水轮机中，水流沿轴向流进导叶和转轮。
轴流式、贯流式和斜流式水轮机按其结构还可分为定桨式和转桨式。定桨式的转轮叶片是固定的；转
桨式的转轮叶片可以在运行中绕叶片轴转动，以适应水头和负荷的变化。
各种类型的反击式水轮机都设有进水装置，大、中型立轴反击式水轮机的进水装置一般由蜗壳、固定
导叶和活动导叶组成。蜗壳的作用是把水流均匀分布到转轮周围。当水头在40米以下时，水轮机的蜗壳常
用钢筋混凝土在现场浇注而成；水头高于40米时，则常采用拼焊或整铸的金属蜗壳。
在反击式水轮机中，水流充满整个转轮流道，全部叶片同时受到水流的作用，所以在同样的水头下，
转轮直径小于冲击式水轮机。它们的最高效率也高于冲击式水轮机，但当负荷变化时，水轮机的效率受到
不同程度的影响。
反击式水轮机都设有尾水管，其作用是：回收转轮出口处水流的动能；把水流排向下游；当转轮的安
装位置高于下游水位时，将此位能转化为压力能予以回收。对于低水头大流量的水轮机，转轮的出口动能
相对较大，尾水管的回收性能对水轮机的效率有显著影响。
轴流式水轮机适用于较低水头的电站。在相同水头下，其比转数较混流式水轮机为高。轴流定桨式水
轮机的叶片固定在转轮体上，叶片安放角不能在运行中改变，效率曲线较陡，适用于负荷变化小或可以用
调整机组运行台数来适应负荷变化的电站。
轴流转桨式水轮机是奥地利工程师卡普兰在1920年发明的，故又称卡普兰水轮机。其转轮叶片一般
由装在转轮体内的油压接力器操作，可按水头和负荷变化作相应转动，以保持活动导叶转角和叶片转角间
的最优配合，从而提高平均效率，这类水轮机的最高效率有的已超过94％。
80年代，世界上尺寸最大的转桨式水轮机是中国东方电机厂制造的，装在中国长江中游的葛洲坝电站，其
单机功率为170兆瓦，水头为18.6米，转速为54.6转／分，转轮直径为11.3米，于1981年投入运行。
世界上水头最高的转桨式水轮机装在意大利的那姆比亚电站，其水头为88.4米，单机功率为13.5兆瓦，
转速为375转／分，于1959年投入运行。
贯流式水轮机的导叶和转轮间的水流基本上无变向流动，加上采用直锥形尾水管，排流不必在尾水管
中转弯，所以效率高，过流能力大，比转数高，特别适用于水头为3～20米的低水头电站。这种水轮机装
在潮汐电站内还可以实现双向发电。这种水轮机有多种结构，使用最多的是灯泡式水轮机。
灯泡式机组的发电机装在水密的灯泡体内。其转轮既可以设计成定桨式，也可以设计成转桨式。世界
上最大的灯泡式水轮机(转桨式)装在美国的罗克岛第二电站，水头12.1米，转速为85.7转/分，转轮直径
为7.4米，单机功率为54兆瓦，于1978年投入运行。
混流式水轮机是世界上使用最广泛的一种水轮机，由美国工程师弗朗西斯于1849年发明，故又称弗
朗西斯水轮机。与轴流转桨式相比，其结构较简单，最高效率也比轴流式的高，但在水头和负荷变化大时，
平均效率比轴流转桨式的低，这类水轮机的最高效率有的已超过95％。混流式水轮机适用的水头范围很宽，
为5～700米，但采用最多的是40～300米。
混流式的转轮一般用低碳钢或低合金钢铸件，或者采用铸焊结构。为提高抗汽蚀和抗泥沙磨损性能，
可在易气蚀部位堆焊不锈钢，或采用不锈钢叶片，有时也可整个转轮采用不锈钢。采用铸焊结构能降低成
本，并使流道尺寸更精确，流道表面更光滑，有利于提高水轮机的效率，还可以分别用不同材料制造叶片、
上冠和下环。
世界上水头最高的混流式水轮机装于奥地利的罗斯亥克电站，其水头为672米，单机功率为58.4兆瓦，
于1967年投入运行。功率和尺寸最大的混流式水轮机装于美国的大古力第三电站，其单机功率为700兆
瓦，转轮直径约9.75米，水头为87米，转速为85.7转／分，于1978年投入运行。
斜流式水轮机是瑞士工程师德里亚于1956年发明，故又称德里亚水轮机。其叶片倾斜的装在转轮体
上，随着水头和负荷的变化，转轮体内的油压接力器操作叶片绕其轴线相应转动。它的最高效率稍低于混
流式水轮机，但平均效率大大高于混流式水轮机；与轴流转桨水轮机相比，抗气蚀性能较好，飞逸转速较
低，适用于40～120米水头。
由于斜流式水轮机结构复杂、造价高，一般只在不宜使用混流式或轴流式水轮机，或不够理想时才采
用。这种水轮机还可用作可逆式水泵水轮机。当它在水泵工况启动时，转轮叶片可关闭成近于封闭的圆锥
因而能减小电动机的启动负荷。世界上容量最大的斜流式水轮机装于苏联的洁雅电站，单机功率为215兆
瓦，水头为78.5米。
水泵水轮机主要用于抽水蓄能电站。在电力系统负荷低于基本负荷时，它可用作水泵，利用多余发电
能力，从下游水库抽水到上游水库，以位能形式蓄存能量；在系统负荷高于基本负荷时，可用作水轮机，
发出电力以调节高峰负荷。因此，纯抽水蓄能电站并不能增加电力系统的电量，但可以改善火力发电机组
的运行经济性，提高电力系统的总效率。50年代以来，抽水蓄能机组在世界各国受到普遍重视并获得迅速
发展。
早期发展的或水头很高的抽水蓄能机组大多采用三机式，即由发电电动机、水轮机和水泵串联组成。
它的优点是水轮机和水泵分别设计，可各自具有较高效率，而且发电和抽水时机组的旋转方向相同，可以
迅速从发电转换为抽水，或从抽水转换为发电。同时，可以利用水轮机来启动机组。它的缺点是造价高，
电站投资大。
斜流式水泵水轮机转轮的叶片可以转动，在水头和负荷变化时仍有良好的运行性能，但受水力特性和
材料强度的限制，到80年代初，它的最高水头只用到136.2米(日本的高根第一电站)。对于更高的水头，
需要采用混流式水泵水轮机。
世界上最大的混流式水泵水轮机装于联邦德国的不来梅蓄能电站。其水轮机水头237.5米，发电机功
率660兆瓦，转速125转/分；水泵扬程247.3米，电动机功率700兆瓦，转速125转/分。
抽水蓄能电站设有上、下两个水库。在蓄存相同能量的条件下，提高扬程可以缩小库容、提高机组转速、
降低工程造价。因此，300米以上的高水头蓄能电站发展很快。世界上水头最高的混流式水泵水轮机装于
南斯拉夫的巴伊纳巴什塔电站，其单机功率为315兆瓦，水轮机水头为600.3米；水泵扬程为623.1米，
转速为428.6转/分，于1977年投入运行。
20世纪以来，水电机组一直向高参数、大容量方向发展。随着电力系统中火电容量的增加和核电的发
展，为解决合理调峰问题，世界各国除在主要水系大力开发或扩建大型电站外，正在积极兴建抽水蓄能电
站，水泵水轮机因而得到迅速发展。
为了充分利用各种水力资源，潮汐、落差很低的平原河流甚至波浪等也引起普遍重视，从而使贯流式
水轮机和其他小型机组迅速发展。
