一般来说出于以下三种理由，在输水钢管末端水轮机前需要设置阀门：

（1） 当水轮机运转停止后需要关闭水轮机前的阀门，以减小经过导水翼的漏水量，相对的减小水库电能的损失；可以使输水管经常充满水以便随时启动水轮机，因为长的输水管放空后充水要很长的时间，而且输水管充满水时不致受温度变化的影响。如果经常放空和充水，输水管容易锈蚀；

（2） 当调速器发生故障或导水机构失灵时，及时关闭水轮机前的阀门，足以防止水轮机发生飞逸转速所引起的严重损害。

（3） 在机组检修时，关闭水轮机前的阀门可以构成安全的工作条件。

水轮机阀门又称主阀，常用的有蝴蝶阀和球阀，并有竖轴和卧轴两种型式。

（1） 蝴蝶阀。由环形壳、饼形或平板阀体、旁通阀、空气阀及锁定等零部件组成。安装时，先在混凝土支墩上或在安装场地将阀壳和阀体装配成整体，吊装就位后，根据水电站压力钢管中心调整其高程、坐标、中心、水平、垂直，然后焊接凑合节和伸缩节，浇筑基础混凝土，最后组装液压或电动操作机构，旁通阀、空气阀、排水阀及油压装置和操作管路等。全部安装完毕后，需作无水及有水状态下的运转试验和整定，要求自控程序动作正确，关闭时楼水量不超过允许值。

（2） 球阀。由阀壳、阀体、旁通阀、空蚀阀、锁定等组成。此外，还有液压控制系统、油压装置和控制管路。阀门呈球形，中间开有与管道直径相同的圆筒形孔。开启时，其圆筒形孔与输水管道吻合，水流可无阻碍通过；当阀体旋转90度后，筒形孔与管道完全隔开，截断水流，并使嵌装在阀体球面的圆形止漏盖，靠水压差自动伸出与阀壳金属止漏环组成严密的止水结构。球阀的安装工艺与步骤与蝴蝶阀相似。

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。

现代水轮机大多安装在水电站内，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》对水轮机的基本理论体系，包括水轮机的工作原理、水轮机的空化与空蚀、水轮机的相似理论、水轮机的特性与特性曲线和水轮机的选型设计等进行了介绍；对水轮机各部件，包括水轮机引水室、水轮机导水机构、水轮机转轮和水轮机尾水管进行了阐述；对水轮机的运行、检修和水轮机新技术进行了探讨。

《水轮机》在水轮机结构、水轮机的发展、水轮机引水室、水轮机导水机构、水轮机转轮设计、水轮机尾水管等方面比其他同类教材做了更为详尽的讲解。另外，还增加了水轮机安装、运行、检修、设计等方面的新技术，与学科前沿的发展紧密结合，为本教材注入了新的活力。

斜击式水轮机利用喷嘴把水流的压力能变成速度能，水流自离开喷嘴，进入转轮直至离开转轮的整个工作过程，不是在一个封闭系统内，而是在充满大气的机壳中进行形成自由射流，并且同一时刻往往有3-4个斗叶在接受同一喷嘴流量大小不等的这种自由射流。喷嘴出口射流中心与转轮进水平面呈一定的夹角（通常取22.5度）。

斜击式水轮机主要工作部件和切击式水轮机基本相同，只是工作射流与转轮进口平面呈某一角度α，射流斜着射向转轮。斜击式水轮机适用于水头在35-350m、轴功率为10-500kW、比转速为18-45的中小型水电站 。