[156～165-95]水工(专题)模型试验规程

水轮机模型验收验规程Code for model acceptance testsof hydraulic turbinesGB／T 15613—1995目次1 主题内容与适用范围2 引用标准3 术语和符号4 模型验收试验台5 模型水轮机组6 模型验收试验保证值的验证7 模型验收试验各种参数测量及误差8 模型验收试验程序9 模型验收试验组织及负责事项附录A临界气蚀系数的确定（补充件）附录B水的密度、重力加速度、水银密度、汽化压力（参考件）附加说明本规程参照采用国际标准IEC 193《水轮机模型验收试验国际规程》（1965年版）、IEC193A《水轮机模型气蚀验收试验国际规程》（1972年版）和IEC 193ANo．1《水轮机模型验收试验国际规程的修正》（1977年版）。

1 主题内容与适用范围本规程规定了水轮机水力性能模型验收试验的内容、方法和原则。

本规程适用于包括混流式、轴流式、斜流式及贯流式等反击式水轮机的模型水力性能试验，不涉及水轮机的结构、强度及其他方面的问题。

冲击式水轮机可作参考。

本规程规定的验收试验项目有：水轮机能量特性（包括效率和输出功率特性）、气蚀特性、飞逸转速特性。

水压脉动特性验收试验项目。

用户提出如力特性、补气试验等上述以外的试验项目，可由双方协商决定。

2 引用标准GB／T 15468－1995水轮机基本技术条件3 术语和符号3. 1 流量 discharge Q每秒钟流过给定断面的水的体积。

3．2 水轮机流量 turbine discharge Q每秒钟流过水轮机的水的体积。

3．3 额定流量 rated discharge Q r水轮机在额定水头、额定转速下发出额定功率时所需要的流量。

3. 4 单位流量 unit discharge Q’1；在1m净水头下，转轮直径为1m时水轮机所通过的流量。

3．5 过流面积 sectional area A与水流方向相垂直的过水断面面积。

3． 6 水轮机进口面积 inlet measuring section of turbine A1 指蜗壳或贯流式水轮机进口商定的断面面积。

航道水力模型试验规程1161.1—951总贝I】1.0.1为统一航道水力模型试验研究的方法与技术要求，提高试 验研究成果的科学性、准确性和可靠性，特编制本试验规程。

1.0.2本规程适用于内河航道、顼区航道、跨河建筑物航道以及 自航船模航道的水力模型试验研究。

1.0.3航道水力模型试验应根据试验任务要求，编写试验研究大 纲，包括工程（或课题发展〕概况、试验研究目的和要求、工程 设计和基本资料、模型设计和试验研究方法、试验设备和量测仪 器、试验研究进度计划，预期成果目标及试验负责人和参加人员 等。

1.0.4本规程应遵循《水工（常规〉模型试验规程》8055—95、《河工模型试验规程》8^9—95和有关标准。

2 相彳似准则2.0.1模型应满足几何相似、水流运动相似和动力相似，遵循佛 劳德相似准则。

2.0.2船模总操纵衡准参数或船模回转性参数和航向稳定性参数 应基本保持相似。

2.0.3模型应满足阻力相似，使水流处于阻力平方区，如达不 到，则必须满足水流呈紊流流态。

3 试验设备和量测仪器3-0.1航道模型试验，常利用的设备及量测仪器仪表，同《水工33(常规〕模型试验规程》。

3.0.2自航船模和船模率定水池及无线电测控设备等必须通过检 定。

3.0.3试验用的仪表，凡市场购置，应有国家或行业技术监督部 门颁发的合格证，且适合试验测试要求。

3-0.4自行研制的仪表，应经相应的技术监督部门鉴定合格，方 可使用。

3.0.5船模航行参数量测仪器，一般可采用高空广角摄影、船模 激光轨迹仪等。

4 模型设计4-0.1航道模型应按本规程2丨0丨1条相似准则进行设计，并同时 满足第2.0.2、2.0.3条规定。

4.0.2航道模型试验，通常可以在水工整体模型和河道整治的河 工模型上进行。

但应根据航道、船模水工和河工的试验任务要求, 河道情况、水文泥沙以及试验室条件等因素，综合考虑选择适宜 的模型比尺。

应采取正态模型。

试验宜在清水流中进行，如浑水 则含沙量应小于40私。

目录1. 概述 (1)1.1工程简况 (1)1.2试验资料 (1)1.3试验目的及研究内容 (2)2 模型试验设计和制作 (5)2.1模型试验主要依据 (5)2.2模型要求 (5)2.3模型量测仪器及设备 (6)3. 设计方案试验成果 (7)3.1泄流能力 (9)3.1.1 泄洪放空洞泄流能力 (9)3.1.2 溢洪道泄流能力 (11)3.2泄洪放空洞水力特性简述 (13)3.3溢洪道水力特性简述 (13)4. 优化方案I (14)4.1体形优化 (14)4.1.1 泄洪放空洞体形优化 (14)4.1.2 溢洪道体形优化 (21)4.2泄流能力 (24)4.2.1 泄洪放空洞泄流能力 (24)4.2.2 溢洪道泄流能力 (26)4.3泄洪放空洞洞身水力特性 (28)4.3.1 水流流态 (28)4.3.2 水深、流速及洞顶余幅 (29)4.3.3 压力及水流空化数 (32)4.3.4 掺气空腔特性 (37)4.4溢洪道沿程水力特性 (38)4.4.1 水流流态 (38)4.4.2 水深及流速 (39)4.4.3 压力及水流空化数 (48)4.5水舌特征及下游河道水力特性 (54)4.5.1 流态 (54)4.5.2 出口水舌特性 (56)4.5.3 下游岸边流速 (59)4.5.4 下游岸边水面线 (63)4.5.5 下游河道冲刷 (70)5. 初设阶段推荐方案 .................................................................. 错误!未定义书签。

5.1泄流能力............................................................................ 错误!未定义书签。

5.2泄洪放空洞洞身水力特性............................................... 错误!未定义书签。

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。

【题名】：水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验规程【副题名】：【起草单位】：中国水利水电科学研究院主编【标准号】：SL 158-95【代替标准】：【颁布部门】：中华人民共和国水利部批准【发布日期】：1995-07-21发布【实施日期】：1995-07-21实施【标准性质】：中华人民共和国行业标准【批准文号】：水科技［1995］267号【批准文件】：中华人民共和国水利部关于发布《水工（常规）模型试验规程》SL 155—95和《水工（专题）模型试验规程》 SL 156～165－95的通知水科技［1995」267号部直属各单位，各省、自治区、直辖市水利（水电）厅（局）：根据部1994年水利水电技术标准制（修）订计划，由部科学技术司主持，南京水利科学研究院主编的《水工（常规）模型试验现程》和中国水利水电科学研究院主编的《水工（专题）模型试验规程》，经审查批准为水利行业标准，并予以发布。

标准的名称和编号为：《水工（常规）模型试验规程》SL 155—95《水工（专题）模型试验规程》SL156～165－95本标准自发布之日起生效，在实施过程中各单位应注意总结经验，如有问题请函告部科学技术司，并由其负责解释。

标准文本由中国水利水电出版社出版发行。

一九九五年七月二十一日【全文】：水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验规程1总则1.0.1 为统一水流压力脉动和结构物流激振动模型试验研究的方法与技术要求，提高试验研究成果的科学性、准确性和可靠性，特编制本试验规程。

1.0.2本规程适用于水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验研究。

1.0.3当仅在模型中量测荷载而用分析法研究水工结构物的流激振动特性时，脉动荷载的试验应遵循本规程。

1.0.4水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验，应根据试验任务要求，编写试验研究大纲，包括：工程（课题发展）概况、试验研究目的和要求、工程设计方案和必要资料模型设计和试验研究方法、试验设备和量测仪器、试验研究进度计划、预期成果、试验研究负责人和参加人员等。

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则具有重要的意义，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。

c.半整体结构模型试验：②按作用荷载特性分类a.静力结构模型试验：研究水工建筑物在静荷载（静水压力、自重、温度等）作用下的应力、变形及稳定问题的整体或断面（平面）模型试验。