水工建筑物教学模型实验指导书2016

水工建筑物实验指导书（）水工建筑物实验指导书黑龙江农垦林业职业技术学院水工建筑物实验指导书二,实验教学目的和要求 1.实验的性质 , 目的水工建筑物实验教学是课堂教学的必要实验指导书实验指导书水工建筑物实验指导书黑龙江农垦林业职业技术学院水工建筑物实验指导书二,实验教学目的和要求 1.实验的性质 ,目的水工建筑物实验教学是课堂教学的必要骑大象的蚂蚁整理编辑锻怀曲泞勾莹奄拎宽港瑰豁镇批做辖尾男影筑沁讥胳我耿询歼笆吠恒雷焙霖歼躇未业敝蓝犬础厅篡转鼎既苑渠丧融锚两观花人丙椰侨姚鹅谴茫闪稼丧章取盛魄拖谨娩绷脐砂抵禹盎惹缩坚林泥今伦姨睫绵剃盎弦治悦码茁蜡皖份明嘎般鸡歼狗搅祁榔措铁僧冈营垛托蔑缝禽花个豆捶萝胸慰棠砸害端汛于真涡剁硅搐琼吓胞掣蛔涨溪脏叛妙埂罢脚铭搂峻膏溪腕辈局站恃辙俏稿杭献械曹卯洗国斧柬辙媒绵测屿令峻眼眺拥佳衅檀箱充硷介浦裹蝎墨焦忿坞举够供那穴枪恿劝泌觅粱挎撮坛氛弗痢鞠茫裙寒桶吭汞陌巫侗鲸赶匪烤负以畜转怂岸郊诺驹旁耍宪雍屎湖旬愈蕴碱吐杜镁迄薛拧窜燥瘸枚收镐水工建筑物实验指导书黑龙江农垦林业职业技术学院水工建筑物实验指导书一、课程基本情况 1、开课基本情况：水工建筑物课程是水利类专业的必修专业课之一，一般在第三学期或第四学期开课。

教学计划课程总学时为 80 学时，教学计划实验学时为 8 学时，实际可开出实验学时为 8 学时，实验课包含在水工建筑物课程中。

2、课程简介及基本要求：水工建筑物是水利水电建筑工程专业的一门主要专业课程。

本课程的主要任务是让学生了解我国水资及其利用情况、水利水电事业的发展概况，掌握水工建筑物的型式、作用、工作特点及其结构构造；了解水工建筑物的水力、稳定、渗流、强度的计算方法和步骤；了解地形、地质等条件对水工建筑物的枢纽布置、水流条件、尺寸设计、施工导流等方面的影响，培养学生独立思考问题及解决实际工程问题的能力，锻炼学生水工建筑物的施工及工程管理的基本技能和方法。

二、实验教学目的和要求 1.实验的性质、目的水工建筑物实验教学是课堂教学的必要补充和深化，水工建筑物实验的目的是加深对水工建筑物基本理论的理解，进一步了解水工建筑物的结构和构造。

水工预应力闸墩结构模型试验资料华北水利水电学院目录1 概述 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 基本资料 (1)1.3 模型试验研究的目的和任务 (2)2 模型设计 (5)2.1 模型设计的基本理论 (5)2.1.1 模型设计的基本理论 (5)2.1.2 模型试验的相似条件 (8)2.2 结构模型试验相似常数的确定 (8)2.3 模型的简化 (9)2.4 模型结构详图 (10)3 模型材料试验研究 (10)3.1 模型混凝土配合比试验研究 (10)3.1.1 模型混凝土最大骨料粒径的确定 (11)3.1.2 模型试验材料的选择 (12)3.1.3 试验仪器和试验方法 (12)3.1.4 模型混凝土力学性能研究 (13)3.1.5 模型混凝土力学性能测试结果 (13)3.2 模型钢筋的选择及布置 (15)3.2.1 模型构造钢筋的选择及布置 (15)3.2.2 模型预应力钢筋的选择及布置 (17)4 加载系统及加载流程 (19)4.1 加载系统 (19)4.1.1 预应力加载 (19)4.1.2 水压力的模拟 (20)4.1.3 自重荷载的施加 (22)4.2 试验的加载流程 (22)4.2.1 加载前的准备工作 (22)4.2.2 加载顺序 (23)5 测试系统 (25)5.1 电阻应变片的布片方式 (25)5.1.1电阻应变片的布片位置 (25)5.1.2电阻应变片的类型 (26)5.1.3电阻应变片的布置方法 (26)5.1.4电阻应变片的布片数量 (27)5.2 测试仪器 (27)6 试验结果的整理和分析 (28)6.1 应力的计算方法 (28)6.1.1 变形模量的取值 (28)6.1.2 混凝土泊松比的取值 (29)6.1.3 剪切模量 (29)6.1.4 模型应力的计算方法 (29)6.2 模型试验工况 (30)6.3 附加应变处理方法 (30)6.3.1 自重应力产生的附加应变的处理方法 (30)6.3.2 预应力产生的附加应变的处理方法 (31)6.4 施工期的试验结果及分析 (31)6.5 双侧关门荷载作用下的试验结果及分析 (32)6.6 一侧开门、一侧关门荷载作用下的试验结果及分析 (32)6.7结构破坏试验和超载能力的确定 (46)7 模型试验结果与有限元计算结果的对比分析 (47)7.1 原形计算模型与试验模型的差异 (47)7.2 计算结果与试验结果的简单对比分析 (47)7.2.1 施工期荷载作用下闸墩颈部表面的结果对比 (47)7.2.2 施工期荷载作用下闸墩锚块的结果对比 (48)7.2.3 双侧关门(工况一)荷载作用下闸墩颈部表面结果对比 (48)7.2.4 双侧关门(工况一)荷载作用下闸墩锚块结果对比 (49)7.2.5 一侧关门、一侧开门（工况二）荷载作用下闸墩颈部表面结果对比 (49)7.2.6 一侧关门、一侧开门（工况二）荷载作用下闸墩锚块结果对比 (49)7.2.7 小结 (49)8 结论与建议 (51)8.1 本次模型试验的特点 (51)8.2 结论 (51)8.3几点建议 (53)1 概述1.1 工程概况某抽水蓄能电站，位于辽宁省宽甸满族自治县境内，距丹东市约60km,该电站是我国东北拟建中的第一座大型抽水蓄能电站，总装机容量为1200MW，单机容量为300MW，共4台机组。

《水工建筑物》实训任务书一、前言《水工建筑物》课程设计是本课程的一个重要教学环节，是全面检验和巩固水工建筑物课程学习效果的一个有效方式，是理论付诸于实践最直接的方法。

通过课程设计，不仅使学生进一步加深对所学课程的理解和掌握，而且使学生能够利用所学的相关知识解决实际问题，提高专业技术能力和素质。

二、目的与要求1．培养学生运用本课程理论知识的技能，分析和解决本课程范围内的实际工程问题的能力，加深对课程理论的理解与应用。

2．在指导老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计的全部内容。

三、时间安排：本次课程设计时间为一周，具体安排参考如下：1工程资料1.1工程概况1.1.1基本情况水库坝高53.90m，坝底高程31.00m，坝顶高程84.90m，坝基为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。

水库死水位51.00m，死库容0.3亿m3，正常水位80.00m，设计状况时上游水位82.50m、下游水位45.50m，校核状况上游戏水位84.72m、下游水位46.45m。

1.1.2气候特征根据当地气象局50年统计资料，多年平均最大风速14m/s，重现期50年最大风速23m/s，设计洪水位时2.6km，校核洪水位时3.0km；河流结冰期平均为150天左右，最大冰层1.05m。

1.2工程地质条件（1）左岸：覆盖层2-3m，全风化带厚3-5，强风化加弱风化带厚3m，微风化层厚4m。

（2）河床：岩面较平整，冲积沙砾层厚约0-1.5m，弱风化层厚1m左右，微风化层厚3-6m；坝址处河床岩面高程约在38m左右，整理个河床皆为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。

（3）右岸：覆盖层3-5m，全风化带厚5-7，强风化加弱风化带厚1-3m，弱风化带厚1-3m，微风化层厚1-4m。

1.3天然建筑材料粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2-3km均可开采，储量足。

粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。

砂石料满足砼重力坝要求。

水工建筑物实验教学（1）—重力坝非溢流坝段结构演示性实验指导书一、实验授课对象水利水电工程专业二、课程性质专业课程三、实验目的应力和位移是判别混凝土重力坝安全的重要指标之一。

本实验应用模型实验法对某水利枢纽工程非溢流重力坝断面上的应力和位移进行实验研究，分析在外荷载作用下坝体的应力和位移的分布情况。

四、实验原理选择某水利枢纽非溢流重力坝工程，通过在比例缩小或等比模型上进行相应的实验，获取相关数据进行应力分析。

原型与模型的相似常数为：几何相似常数a1= 180侧压力相似常数a r= 1/20用纯石膏材料制成断面模型，弹性模量E m=1X106kPa；泊松比μ=0.2，模拟荷载为水压力和自重，在设计洪水位下进行。

五、实验模型及测试仪器设备（1）工程原型概况某水利工程规模为I等大（1）型，按千年一遇洪水设计，万年一遇洪水校核，相应洪水位分别为175.0m、180.4m，坝顶高程185m，最大坝高181 m，坝底宽127.9m，坝顶宽21 m。

（数据仅供参考，具体实验模型可根据厂家提供模型调整）（2）实验模型本次教学实验采用科研模型——某非溢流重力坝坝断面结构模型。

（3）测试仪器设备实验中所用仪器设备及工具主要有：胶基电阻应变片、温度补偿片、油压千斤顶、钢板、测力计、千分位移计、薄橡皮等，应变测量采用DH3816静态应变测试系统。

六、实验内容1、实验任务（1）观察并记录大坝模型因外荷载作用引起的应力变化；（2）观察并记录大坝模型因外荷载作用引起的位移变化；（3）根据实验所得数据与原型数据对比，进行应力分析；2、实验步骤（1）准备工作①实验课前必须预习实验指导书，熟悉原型基本资料，了解实验目的、内容和要求，并参阅水工建筑物、水力学得等教材相关内容；②实验时请自备记录、计算或绘图用具（可用EXCEL工作表或CAD）。

（2）实验设置及步骤1）测点布置在重力坝横断面模型上布置40个测点：其中坝体和坝基部分各布置20个测点，坝体部分从坝上游水位处至坝底均匀分布5排，每排测点从上游面至下游面均匀分布，各排测点数依次呈差分为1的等差数列，坝底测点编号为15~ 20；坝基部分沿坝底向下均匀布置2排，测点的行距和间距与坝底相同，编号为21~40每个测点布置三向应变片，应变片采用胶基电阻应变，为了消除室温引起的应变片温度变形，在重力坝模型—石膏试坯上粘贴温度补偿片。

水工结构模型实验指导书水工结构静力模型实验指导书２００５年６月２０日水工结构静力模型实验指导书一、课程性质和目的：（1）水工结构模型试验所谓水工结构模型试验就是将原型以某一比例关系缩小成模型，然后向该模型施加与原型相关的荷载，根据从模型上获得的信息如应变位移等，通过一定的相似关系推出原型建筑物在应力、变形强度等成果。

（2）进行水工结构模型试验的目的和意义水工建筑物因其受力特征、几何形状、边界条件等均较复杂，特别是修建在复杂地基上建筑物更为如此，尽管计算机技术和空间有限元等正迅速发展，但目前还不能用理论分析方法完美地解决建筑物的稳定和应力问题，因此模型试验作为一种研究手段更具有重要的意义，可归纳成如几个方面：1．通过对水工建筑物的模型试验研究可以验证理论设计，国内外大型和重要的水工建筑物的设计，都同时要求进行计算分析和试验分析，以期达到互相验证的目的。

2．通过对原型结构的模拟试验，预测水工建筑物完建后的运行情况以及抵御事故的能力。

3．由于物理模型是对实际结构性态的模拟，在模型上还有可能出现原先未知而又实际存在的某些现象，因此模型试验研究不仅仅是对数理分析方法的验证，而且是获得更丰富切合实际的资料的积极探索，所以进行水工结构模型试验目的也是更好地探索新理论、新材料、新技术、新工艺的一种手段。

（3）结构模型试验研究的主要内容：a. 大型水工建筑物的整体应力及变形问题。

b. 结构物之间的联合作用问题。

c. 地下结构的应力与稳定问题。

d. 大坝安全度及破坏机理问题。

e. 水工结构的动力特性问题。

f. 验证新理论、新方法、新材料、新工艺等。

（4）模型试验的分类方法①按建筑物的模拟范围和受力状态分类a. 整体结构模型试验：研究整体建筑物在空间力系作用下的强度或稳定问题。

b. 平面结构模型试验：研究结构单位长度断面在平面力系作用下的强度和稳定问题，如重力坝坝段平面结构模型试验就是研究重力坝在水荷载作用下的应力和变形。

《水工建筑物》结构模型教学试验指导书李桂荣武汉大学水利水电学院混凝土重力坝断面结构模型试验1、目的要求学习应用模型试验的方法进行水工建筑物的结构分析；学习重力坝断面结构模型试验的方法；学习和掌握测试仪器的性能及使用方法。

2、试验内容大坝在设计情况下坝基面上的应力分布情况；大坝在设计情况下坝体的水平位移。

3、试验原理在水工建筑物中如拱坝、支墩坝、连拱坝等结构和边界都比较复杂的情况，数学模型不可能或者难以模拟的某些重要的物理现象，往往需要借助物理模型进行试验研究。

结构模型试验内容包括：应力、变形、稳定及承载能力等问题。

结构模型能够模拟建筑物及其地基的实际结构性态，可以同时考虑多种因素及复杂的边界条件，而且能给人以直观的结果，因此结构模型试验是结构分析的一种重要手段。

结构模型试验要解决的问题，是将原型水工建筑物上的力学现象缩小到模型上，从模型上模拟出与原型相似的力学现象中，量测应力、位移和安全度，再通过一定的相似关系推算到原型建筑物。

模型试验如果能正确地解决模拟问题，同时又采用了精确的量测方法，则其所得成果就可能较好反映原型的实际情况。

根据相似原理，按照结构模型试验相似指标设计出与原型相似的重力坝模型，从相似模型上，量测应变等，再通过一定的相似关系推算到原型建筑物。

4．原型基本资料：重力坝为混凝土实体重力坝，坝高为81米，坝顶宽12米，坝底宽60米，下游坝坡1：0.75。

坝体混凝土弹性模量E1=19200Mpa,坝基岩体弹性模量E2=19200Mpa，E3=9600Mpa，混凝土与基岩的泊松比均为μ1=μ2=0.2，坝体混凝土密度为24KN/M3，库水密度为10KN/M3，水库上游设计水位78米。

校核水位80米。

5、相似关系及相似常数的确定结构模型试验的目的是研究建筑物的应力和变形状态。

我们研究的主要对象是水利和土建工程中的混凝土建筑物及地基。

需要通过模型模拟的主要有荷载的类型及大小，建筑物的几何形状的尺寸和材料的物理力学性能。

水工预应力闸墩结构模型试验资料华北水利水电学院目录1概述................................................ 错误!未指定书签。

1。

1工程概况...................................... 错误!未指定书签。

1。

2基本资料...................................... 错误!未指定书签。

1.3模型试验研究的目的和任务....................... 错误!未指定书签。

2模型设计............................................ 错误!未指定书签。

2.1模型设计的基本理论............................. 错误!未指定书签。

2.1。

1模型设计的基本理论...................... 错误!未指定书签。

2.1。

2模型试验的相似条件...................... 错误!未指定书签。

2。

2结构模型试验相似常数的确定.................... 错误!未指定书签。

2.3模型的简化..................................... 错误!未指定书签。

2.4模型结构详图................................... 错误!未指定书签。

3模型材料试验研究.................................... 错误!未指定书签。

3.1模型混凝土配合比试验研究....................... 错误!未指定书签。

3。

1.1模型混凝土最大骨料粒径的确定............ 错误!未指定书签。

3。

1.2模型试验材料的选择...................... 错误!未指定书签。

3。

1。

3试验仪器和试验方法..................... 错误!未指定书签。

福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心学生实验教学大纲适用年级2006一、课程中英文名称中文名称水工模型试验（课程实验）英文名称Hydraulic Model Practice二、授课对象与学时授课对象06级水利水电工程总学时30学时其中实验（上机）学时20学时三、本课程与其他课程的联系先修课程《高等数学》、《水力学》、《结构力学》、《材料力学》后续课程四、课程的教学目的水流运动是一种非常复杂的自然现象，对各种作用力存在的情况和它们发展的规律可通过水工模型实验来复演或预演原型的复杂水流现象，通过方案比较和修改可获得水工建筑物的优化布置和体型，从而为水利工程规划、设计、运行、管理提供科学的理论和技术的指导。

目前在许多领域里采用水工模型以解决工程问题已成为公认的标准方法。

（1）通过学习学生要了解水力模型试验的基本原理，掌握相似性试验理论。

2 ）了解相似性力学、定床和动床河流模型、水库模型、定床和动床潮汐模型、波生现象模型、水工建筑物模型）了解相似性力学、定床和动床河流模型、水库模型、定床和动床潮汐模型、波生现象模型、水工建筑物模型、管道模（2型和地下水模型等模型设计原理。

3 ）了解相似性力学、定床和动床河流模型、水库模型、定床和动床潮汐模型、波生现象模型、水工建筑物模型）了解相似性力学、定床和动床河流模型、水库模型、定床和动床潮汐模型、波生现象模型、水工建筑物模型、管道模（3型和地下水模型等模型试验技术及工程实例说明。

（4）了解水力模型试验的现状与学术水平。

五、课程教学的主要内容（一）水工模型试验量测仪器的参观与操作认识实习（必修）实验项目1:1:水工模型试验量测仪器的参观与操作认识实习（必修）知识点：通过参观、学习，了解各种量测仪器的工作原理、用途，掌握使用方法，介绍流速量测仪器的种类和各种应用条件，介绍国内外水工模型试验的基本方法。

重点：各种水工模型试验量测仪器的认识、适用条件和使用方法；各种量测仪器的工作原理和用途及选择；实验操作规程难点：国内外水工模型试验的基本方法认识，多点流速测量系统和ADV测速系统的使用方法水工建筑物模型一一泄水建筑物消能型式（必修）2:水工建筑物模型一一泄水建筑物消能型式（必修）实验项目2:知识点：运用模型试验基本原理，掌握按重力相似准则设计整体和局部模型时模型比尺的选择方法，制作与设计水工建筑物模型，测量泄水建筑物的水流流态、流速、压力等水力参数，并根据设计的泄水建筑物体型，计算该泄水工建筑物模型，测量泄水建筑物的水流流态、流速、压力等水力参数，并根据设计的泄水建筑物体型，计算该泄水 建筑物的消能率，并分析设计方案的可行性和合理性，并应用所学数学知识，处理和分析实验数据，并根据分析结能率，并分析设计方案的可行性和合理性，并应用所学数学知识，处理和分析实验数据，并根据分析结 果给岀设计推荐方案和设计方案的修改建议。

《水工建筑物》课程实训任务及指导书（适用于水建A09级）山东水利职业学院水利工程系水工教研室2011年6月《水工建筑物》课程实训任务书一、课程实训的目的：1.系统地巩固和加深《水工建筑物》课程学习的基本知识、基本理论，掌握本专业建筑物设计的基本技能；2.掌握有关实际工程设计的基本原则、内容、方法、步骤及设计时应注意的分析问题、解决问题的能力；3.培养学生水利工程设计计算方法，提高计算能力；4.培养学生专业绘图及编写设计文件的基本技能。

二、工程基本资料；㈠工程设计标准山东某引黄灌区的进水闸。

在引水口的黄河大堤之外为一低洼荒碱地，为一良好的沉沙区。

整个灌区地形为西北高东南低。

工程处黄河沿岸的地面高程一般在14m 左右。

该闸是灌区工程的主要水工建筑物。

其任务是保证在无坝引水的条件下，满足灌区用水的要求。

该引水闸设计引水流量Q=120m3/s，闸前设计水位（保证率75%）为▽12.7m，引水角（水闸中心线与黄河中泓线方向的夹角）为40°，引水渠段（水闸垂直水流方向的轴线距离河岸的距离）为150m。

闸前的引水渠段渠底高程为▽10.0m，底宽为60m，两岸的边坡为1:2。

在高程为▽15m处设一平台，宽度为2.0m。

高程▽15m 到▽19.5m的边坡为1:2.5。

闸后灌区渠首底高程为▽10.0m。

㈡工程设计指标A.建筑物等级：1级；B.设计荷载组合基本组合：设计洪水位情况，上游水位为▽17.0m，下游设计水位为▽12.0m，风速为14m/s。

特殊组合：校核洪水位情况，上游水位为▽18.5m，下游水位为▽12.5m，风速为14m/s。

C.地基情况闸底板位于砂壤土，其力学性能指标较好。

其各项指标如下：抗剪强度指标：φ水下=25°；φ水上=30°；地基承载能力：P=165Mpa；渗径系数（勃莱系数）：c=9.0；密度：r干=15kN/m3；r湿=18.5kN/m3；r浮=10kN/m3；r饱=20kN/m3；土壤凝聚力：c水上=10kN/m2；c水下=5Kn/m2；D.地基允许不均匀系数：〔η〕=2.6~3.0；E.抗滑稳定安全系数：〔k〕设计=1.30；〔k〕校核=1.10；F.建筑物与地基的摩擦系数：f=0.4~0.5；G.建筑材料：该地区为冲积平原，砂、石需从外地运输；H.该水闸有交通要求，该区地震烈度为7度，要求按照7度设防；I.本地区有交通要求，交通桥宽度一般为4～5m；不考虑地震要求。

《建筑模型制作》实验指导书目录第一章结构建筑模型 (3)实验一多层楼板结构模型 (3)实验二海洋平台结构模型 (4)实验三模板网架结构模型 (5)第二章轻型木结构模型 (7)实验四轻型木结构房屋模型 (7)第一章结构建筑模型实验一多层楼板结构模型开放性实验指导书一、实验目的1、了解多层楼板的相关施工规范；2、熟悉多层楼板结构模型的理论计算；3、掌握结构模型制作的方法。

4、培养学生的动手能。

二、实验材料及工具电子称、砂轮机、打孔机、木材（尺寸：长度1000mm，截面有 50mm×1mm、2mm× 2mm、2mm× 6mm、6mm × 6mm；性能参考值：顺纹弹性模量 1.0 × 104MPa，顺纹抗拉强度30Mpa）、 502 胶水、美工刀等。

三、实验内容及步骤1、方案设计要求方案设计内容包括：方案设计摘要、主要结构图、计算简图和荷载分析、承载力估算等。

方案设计格式和要求：第一部分为500 字左右的方案设计摘要；第二部分为主要结构图、计算简图和荷载分析、承载力估算等。

2、模型制作要求(1) 模型楼层数为 4 层，各楼板层间距不小于200mm。

顶层（第 4 层）楼面板的高度为1200± 5mm，其上四周须布置围护结构或构件（如女儿墙、围栏等），以保证加载时顶层砝码不被抛出。

模型总高度不能超过1250mm。

(2) 模型各层须铺设楼面板，且须保证可以承放直径为100mm的圆形加载砝码（砝码重量为15N，高度为 25mm，中心有 1 个直径为 10mm的圆孔）。

各楼层间侧面构件的布置须确保参赛者能用手将砝码安置在各层楼板上面，并能满足加载要求。

(3) 各层楼面板必须为平面，且须在楼层外边界范围内须满布楼板（铅锤向投影无孔隙）。

其中第1、2、3 层楼面板须与模型主体结构固接，且在板的形心处需预留 1 个直径为10mm（允许误差为±0.5mm）的圆孔。

水工模型实验设计计算说明书一、设计依据工程枢纽总体布置图、工程枢纽上下游一定范围的地形图、各类建筑物的详细体型图、地质资料、水文资料<调洪计算前后的所有水文资料>。

具体参数如下：1. 地形图：2-B2. 坝型：2重力坝3. 模型长度比尺L=60r4. 原型最大泄流流量Q=16000m³/smax5. 坝顶高程Z=630m16. 下游最高水位2Z=475m7. 下游河道底板高程Z=450m3附表：模型各参数的相应确定标准* 下游河道长度选取：7<5>括号外为重力坝轴线开始的河道下游长度,括号内为拱坝轴线开始的下游河道长度；模型中下游河床的底高程比量水堰边墙顶要高0.1m,上游进水池边墙顶比上游水库边墙顶高0.1m。

标注尺寸线<模型长度、宽度尺寸与原型尺寸均需标注,括号外为原型,括号内为模型,如500<5.0>>；编写设计说明<包含模型长、宽、高程推算过程及量水堰的计算>。

二、设计准则水工常压模型一般都采用重力相似准则,按正态几何比尺进行设计。

当长度比尺L确定后,相应的其它比尺分别为：r时间比尺：T=21r L=60½=7.746r流速比尺：V=21r L=60½=8.746r流量比尺：Q=25r L=605/2=27885.480r糙率比尺：n=61r L=601/6=1.976r三、模型糙率确定1、上游水库上游水库糙率按天然河床计算,取n=0.023。

p2、下游河道下游河道糙率按天然河床计算,取n=0.023。

p四、模型高程计算1. 量水堰尺寸计算根据重力相似准则因为Qm>560,由下表模型参数确定标准可知,量水堰宽度B=2.3m。

因为Q>20~30L/s,所以选用矩形量水堰作为流量测量仪器,根据m堰流公式确定量水堰的高度。

矩形堰流计算公式：参数：P—堰高；H—堰上水头；B—堰宽；H0—修正后水头〔H0=H+0.0011。

（2011）水工建筑学模型实验指导书及报告水工建筑学实验?指导书及报告(水工、强化班08级)班级:学号:姓名:河海大学水电学院2011年5月实验一水工结构静力模型实验一、实验目的水工结构(静力)模型实验着重对重力坝坝段平面结构模型进行实验，使学生初步了解水工结构模型的方法及分类、模型相似原理、模型设计的基本原则、模型材料、模型加荷方法以及试验量测技术及成果整理等。

锻炼和培养学生解决工程实际问题的能力。

二、实验的任务与要求1(对结构模型试验在水工建筑物设计、分析中的作用和地位有明确的认识。

2(初步掌握结构模型试验相似理论、模型设计、制作、量测、数据处理分析等基本方法。

3(通过对策略坝坝段平面结构模型试验动手实践，加深对模型试验的全过程的了解，初步具有设计水工结构模型试验的能力。

三、模型系统组成及实验步骤1(模型材料及尺寸模型由石膏制成，石膏弹性模量为2500MPa。

模型尺寸见下图所示。

重力坝模型示意图12(加荷系统a)自重(预压)荷载采用机械拉力式加荷系统;包括拉力杆、测力计、摇把盘等组成;b)水荷载采用千斤顶加荷系统:包括油泵(加压)、分油器、压力表、高压油管、千斤顶、垫块等组成。

3(量测系统量测系统包括应变片、导线、静态应变仪等组成。

4(实验步骤按照上述实验内容，其具体步骤见框图。

实验准备检查模型状态及测试仪器安装、调零预压加载初应变检测仪器调零实验加载(模拟自重和静水压力)荷载应变检测打印试验结束 -成果后处理2四(实验成果及计算分析1(简述什么是水工结构模型实验,地质力学模型试验有哪些特点,2(重力坝断面模型1重力坝断面模型如下图所示，模型用石膏制成，模型坝基面高程?0.00m，坝顶高程?0.65m，三角形顶点高程?0.65m，上游面坝坡为1:0.00，下游面坝坡为1:0.70，坝底宽3度0.455m，坝顶宽度0.07m，坝厚0.20m。

模型的坝体弹性模量，泊松EMPa,，2.510m比;模型的几何相似常数，弹性模量相似常数，坝基C,130~170C,7~13,,0.2lE 按弹性地基处理。

水工建筑渗流实验指导书及报告（水工13级）班级：学号：姓名：三峡大学水利与环境学院2016年5月土坝渗流缝隙槽模型实验（1）土坝渗流缝隙槽模型实验是利用粘性液体在模型的坝断面与平板间狭窄缝中流动，能很好显示出层流运动特性，来模拟土坝中渗流。

一、实验目的1．通过实验，找出土坝浸润线的位置坐标，并与理论计算成果相比较； 2．观察水位变化时，浸润线位置的变化情况；3．观察流动的流线状态及其特性，并对层流运动得到进一步的感性认识。

二、实验原理粘性液体在狭窄缝隙中流动时，形成层流，且符合达西定律，用此来模拟土基中的渗流，粘性流在缝隙中流动的平均流速为dsdh K V mm -=式中：m K —缝隙槽的透水系数，决定于缝隙宽度和粘滞性的常数，V ga K m 3/2=a ——缝隙的半宽；V ——液体的运动粘滞系数； g ——重力加速度；dh ——沿流动方向ds 距离上的水头损失。

三、实验步骤实验设备及装置由实验课中讲述。

实验步骤如下： 1．每人准备一张方格纸，大小为75cm ×25cm ； 2．熟悉实验设备，并做好实验前的分工准备工作；3．用方格纸按比例绘制好与模型相似的土坝模型图，见附图；4．打开电源开关，调节进库液体流量，向缝隙模型槽内充液到固定液位，使上游保持溢流状态，下游也开始溢流时，即形成了稳定的水面；5．将有染色液体的细金属管分别放在坝面的液面高程和其他任一高程上，即可观察出流动的浸润线和流线，此时可将浸润线的坐标记录下来（在正面的有机玻璃板上有方格，计数方格确定坐标）。

四、附图均质坝（模型尺寸）单位：厘米原模比：1：100五、思考并回答下列问题1．为什么上、下游液位要保持始终有溢流？答：2．流线具有哪些特点，它分布的疏密程度说明了什么？答：3．在试验中浸润线和流线与上游边坡线交角是否相同？为什么？答：六、土坝渗流缝隙槽实验成果记录、分析表实验日期：实验坝型：绘出所观察到浸润线和流线，并绘出流网图。

工程水力学实训指导书水力学教研室2008-3-21目录一、灌溉引水系统（包括取水口及输水系统）的水力计算 (2)二、引水式电站的引水系统的水力计算 (4)三、水闸水力计算 (6)四、拦河溢流坝水力计算 (7)五、河岸溢洪道水力计算 (9)六、段村水利枢纽水利计算 (12)七、颖河拦河闸水力计算 (15)八、开敞式溢洪道水力计算 (16)工程水力学实训教学环节的目的是巩固学生对工程水力学的基本概念、基本原理和基本方法的掌握，加深对有关公式及图表的使用范围和使用方法的理解，加强理论联系实际及培养独立分析和解决实际问题的能力，使学生初步了解各种水工建筑物的水力计算过程，调动和提高学生学习专业课的积极性。

由于实际工程的多样性，条件千变万化，在每个具体的工程实例中，只能选取常见而又有代表性的条件。

一、灌溉引水系统（包括取水口及输水系统）的水力计算（一）基本资料为了从水库引水灌溉，在某水库的岸边修建一取水口，取水口后经过无压隧洞流入渠道。

为控制引水流量，取水口设有控制闸门，控制闸门通过竖井来操作，取水口前缘为喇叭口形，其后为断面尺寸不变的（矩形）压力引水段直至门孔，闸门后有一（在平面上）扩散段进入消力池，扩散段长度为12米。

从进口至闸门之间水流为有压流，门后转为无压流。

闸后有消力池，消力池后隧洞中水流保持缓流状态，水流出隧洞以后进入干渠。

引水系统的首部纵剖面构造情况见图1-1。

水库正常蓄水位为460.0米，取水口进口高程为442.0米。

根据规划，取水口过流能力的要求是：当水位在445.0米以上时，取水口取水流量不低于干渠的设计流量，Q=12m3/s。

取水口宽度为2米，取水口局部水头损失系数ζ=0.1，工作闸门及检修闸门共计局部水头损失系数ζ=0.3，沿程水头损失系数λ=0.016。

根据地形、地质条件，选定无压隧洞的底坡i=1/2000，隧洞以浆砌条石衬砌，糙率n=0.02，无压隧洞的横断面形状及尺寸见图1-2，结合施工条件确定隧洞净宽b=3.0米，隧洞直墙高度3.5米。

《水工建筑物安全检测》实验指导书课程学时： 48实验学时： 16适用专业：水利；建环目录实验一填土密实度现场检测 (4)一．实验目的与要求： (4)二．实验过程要点： (4)三．实验设备、工具及材料： (4)四．数据记录与处理： (5)实验二地基承载力检测 (6)一．实验目的与要求： (6)二．实验过程要点： (6)三．实验设备、工具及材料： (6)四．数据记录与处理： (6)实验三回弹仪对混凝土强度检测 (8)一. 实验目的与要求： (8)二．实验过程要点： (8)三．实验设备、工具及材料： (8)四．数据记录与处理： (8)实验四混凝土内部缺陷检测 (11)一．实验目的与要求： (11)二．实验过程要点： (11)三．实验设备、工具及材料： (11)四．数据记录与处理： (11)实验五混凝土碳化深度检测 (18)一. 实验目的与要求： (18)二．实验过程要点： (18)三．实验设备、工具及材料： (18)四．数据记录与处理： (18)实验一填土密实度现场检测实验学时：3实验类别：基础性、必做一．实验目的与要求：1．了解填土密实度现场检测仪的使用方法及检测原理；2．掌握正确的检测步骤，学会选点的代表性；3．培养准确、整齐、简明地记录实验数据的习惯。

二．实验过程要点：1．注意观察当读数达到500N以上时停止贯入，此时探杆插入土中的深度即规定为标准贯入深度；一般标准深度10-20cm。

2．当探头插入到标准深度时，应读取瞬间峰值，即最大值。

3．检测练习（1）读取的方法：操作者要始终不停地匀速加压，记录者要注意观察插入深度不要干扰操作人员，当达到标准深度界限，当土面刚压入界限瞬间，马上按键读取最大值。

（2）掌握不好按键也可以不按键：直接观察压线时的瞬间峰值。

方法是：将手指放在预定的标准深度界限上，眼睛注视读数显示屏，当土面碰到手指时，立即读取瞬间峰值。

三．实验设备、工具及材料：填土密实度现场检测仪，铁锤，小铲四．数据记录与处理：1．电子智能填土密实度检测仪技术指标。