河海大学-港口航道工程综合试验-水流流速场试验
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2016年全国硕士研究生招生考试港口海岸及近海工程综合港口水工建筑物50%渠化工程25%航道整治25%科目代码:989,适用于报考河海大学港航学院水利工程专业考生。
锐师工作室编著锐师系列•989港口海岸及近海工程综合目录版块一专业课笔试、面试题目集锦(2014/2015)版块二专业课本科重点整理(陶桂兰、王震、欧阳锋等)版块三专业课本科期末试题版块四英语复试口语话题集锦版块一历年笔试面试题目集锦2014年河海考研复试2015年12级保研笔试、面试题目暑期夏令营英语复述、单词拼写。
专业英语工程实例分析桥断裂、新闻。
材料力学9月18日面试微幅波,英语复述。
海岸动力学、专业英语纤维优点、用途。
9月21日笔试港工一.船舶系缆力/船舶的挤靠力/船舶撞击力二.1)板桩码头。
工作原理:靠沉入地基的板桩墙和锚碇系统共同作用来维持其稳定性。
2)1.胸墙:2.系船柱块体:便于船舶系靠。
3.板桩墙:作用是挡土并形成码头的直立岸壁。
4.拉杆:传递水平荷载给锚锭结构,减小板桩的跨中弯矩及入土深度和减小顶部向水域方向的位移。
5.锚碇结构:承受拉杆拉力。
(3)(4)为了使锚定墙前面的土体能充分产生被动土压力,要求板桩墙后面土体的主动破裂面和锚定墙前面土体的被动破裂面应相遇于地面,并以此来确定两者之间的最小距离。
高桩,考面板为集中荷载作用下计算方法重力式考沉箱,问画出的图结构有什么缺陷,说出理由,还有问地理承载力不够怎么办刘:我还记得有考港工166页的图和原理;L值怎么算的那个公式;还有171页胸墙的计算航道整治考碍航浅滩周边地形地貌,以及当边摊高程较高时是有利还是不利说明理由考整治线概念,以及维持整治线的工程措施考疏浚后淤积原因以及防止淤积措施渠化工程考综合水利枢纽组成考三峡船闸基本信息属于几线几级考集中输水和分散输水系统分别要考虑设计减少什么力,波浪力,流速力或者局部力以及各自的工程措施。
考结构荷载,边载作用机理,以及边载对地板产生哪个方向的弯矩,上啦或者下拉还有所导致的裂缝大体积船闸结构或者岩基上采取哪些工程措施或者结构形式来应对温度以及沉降应变9月22日面试邵伯船闸(给出部分文字介绍和配图)渠化工程问题如下(在A教室准备15分钟,可以查阅书籍,学院提供草稿纸,可做笔记并带入面试B教室)1.从地基承载力和地基渗透性分析地质的好坏2.看卫星图说出基槽开挖形式,老船闸受新闸的影响3.三角门和横拉门是单向还是双向水头,闸门面板朝向及理由版块二专业课本科重点整理港口水工建筑物一.码头及码头上的作用1.按结构型式码头分为哪几类?简述各类码头的工作特点及其适用范围1)重力式:特点:靠自重抵抗建筑物滑动和倾覆,是对超载和工艺变化适应能力最好的一种耐久性结构。
2024年一级建造师考试港口与航道工程管理与实务复习试题(答案在后面)一、单项选择题(本大题有20小题,每小题1分,共20分)1、在港口与航道工程中,下列哪个设备主要用于疏浚船舶的锚泊?A. 拖船B. 抓斗挖泥船C. 绞吸式挖泥船D. 自航式挖泥船2、港口与航道工程中,下列哪种类型的地质条件对基床稳定性影响最大?A. 软土地基B. 砂土地基C. 岩石地基D. 泥炭土地基3、在港口与航道工程施工中,下列哪个措施不属于施工安全控制措施?A. 建立健全安全管理制度B. 定期进行安全教育培训C. 设置安全警示标志D. 减少施工人员数量以降低风险4、在港口与航道工程中,下列哪项属于典型的土工合成材料?A. 混凝土B. 钢筋C. 橡胶止水带D. 钢筋混凝土5、在航道整治工程中,下列哪种施工方法适用于整治河道的弯曲段?A. 直流整治法B. 河道疏浚法C. 顺直整治法D. 河道加固法6、港口与航道工程中,下列哪项属于疏浚工程?A. 港口工程B. 航道整治工程C. 航道疏浚工程D. 防波堤工程7、在港口与航道工程中,以下哪一项不属于重力式码头的主要特点?()A. 结构简单,施工方便B. 耐震性能好C. 抗冲刷能力强D. 造价低8、关于航道整治工程中疏浚施工的要求,以下哪项是错误的?()A. 疏浚施工前应进行地质勘察B. 疏浚工程应分段进行,每段工程应确保质量C. 疏浚过程中应确保船舶、设备安全D. 疏浚工程完成后,应及时进行回淤监测9、在港口与航道工程设计中,以下哪一项不属于航道整治工程的设计内容?()A. 航道整治线型设计B. 航道尺度设计C. 航道结构物设计D. 航道施工组织设计10、在港口与航道工程中,下列哪项不是影响水下地形测量的主要因素?()A. 水流速度B. 潮汐变化C. 水温D. 测量设备精度11、港口与航道工程中,下列哪项不是施工质量控制的关键环节?()A. 施工方案B. 材料采购C. 施工人员培训D. 施工验收12、在港口与航道工程中,下列哪项不是影响施工安全的主要因素?()A. 施工环境B. 施工设备C. 施工人员D. 施工合同13、港口与航道工程中,下列哪个设备属于重力式码头的主要组成部分?A. 悬臂式起重机B. 螺旋式提升机C. 钢板桩D. 钢筋混凝土板14、下列关于港口与航道工程地质勘察的说法,错误的是:A. 地质勘察应遵循全面、系统、准确、可靠的原则B. 地质勘察报告应包括勘察成果、地质分析、建议等内容C. 地质勘察应在工程设计前进行D. 地质勘察成果应作为工程设计的主要依据15、在港口与航道工程中,下列哪种测量方法主要用于确定水域的边界?A. 电磁波测距B. 全球定位系统(GPS)C. 航标测量D. 水准测量16、港口与航道工程中,下列哪项不属于施工质量控制的直接依据?()A. 施工质量控制计划B. 设计文件和施工图纸C. 施工合同和施工规范D. 施工现场管理制度17、下列关于港口与航道工程混凝土施工中,养护温度的说法,正确的是()。
开敞式油气码头泊位长度优化林在彬;陈国平;张志明;李叶兴【摘要】通过物理模型试验,在风、浪、流不同荷载组合作用下,进行系泊船舶系缆力和运动量研究,分析不同系缆角及码头系缆布置形式下的系缆力、运动量及挤靠能量变化规律,确定合理的泊位长度,为工程设计提供参考.研究结果表明,合理的泊位长度为1.08~1.2倍船长,系缆力分布最均匀,运动量及挤靠能量最合理.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)011【总页数】6页(P63-67,78)【关键词】开敞式油气码头;系缆力;泊位长度【作者】林在彬;陈国平;张志明;李叶兴【作者单位】河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;中交水运规划设计院有限公司,北京100007;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】U656.1+32近年来,由于能源需求的高速增长,原油、液化天然气运输船舶日趋大型化,油气码头建设也向大型化、深水化发展,并较多选择在天然水深条件良好的开敞水域。
由于开敞海域风、浪、流等动力环境较差,系泊船舶的系缆力和船舶运动量十分复杂,出现了一些大型油轮发生断缆的现象。
合理的系缆布置方式和泊位长度,对系泊船舶的安全起到至关重要的作用。
胡昕[1]通过规范比较、公式计算与模型试验方法对合理确定码头长度进行探讨,吴澎[2]通过物理模型实验和OPTIMOOR 数学模型计算,以减少环境荷载作用下船舶运动量以及均匀系缆力分布为优化目标,提出了开敞式蝶形码头泊位长度和墩位平面布置确定的原则和方法。
我国JTJ 295—2000《开敞式码头设计与施工技术规程》[3],建议开敞式码头泊位长度Lb=(1.4~1.5)L(L为设计船长)。
典型的缆模式如图1所示;英国海工规范BS 6349[4]建议大型油气船泊位长度约为设计船长的1.08倍,系缆模式见图2。
1.选择题部分(一)在平衡液体中,质量力与等压面()a、重合;b、平行c、相交;d、正交。
答案:d(二)在水力学中,单位质量力是指()a、单位面积液体受到的质量力;b、单位体积液体受到的质量力;c、单位质量液体受到的质量力;d、单位重量液体受到的质量力。
答案:c(3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为a、1 kN/m2b、2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2答案:b(4)水力学中的一维流动是指()a、恒定流动;b、均匀流动;c、层流运动;d、运动要素只与一个坐标有关的流动。
答案:d(5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=()a、8;b、4;c、2;d、1。
答案:b(6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于a、层流区;b、紊流光滑区;c、紊流过渡粗糙区;d、紊流粗糙区答案:c(7)突然完全关闭管道末端的阀门,产生直接水击。
已知水击波速c=1000m/s,水击压强水头H = 250m,则管道中原来的流速v0为a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m答案:c(8)在明渠中不可以发生的流动是()a、恒定均匀流;b、恒定非均匀流;c、非恒定均匀流;d、非恒定非均匀流。
答案:c(9)在缓坡明渠中不可以发生的流动是()。
a、均匀缓流;b、均匀急流;c、非均匀缓流;d、非均匀急流。
答案:b(10)底宽b=1.5m的矩形明渠,通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠中某处水深h = 0.4m,则该处水流的流态为a、缓流;b、急流;c、临界流;答案:b(11)闸孔出流的流量Q与闸前水头的H()成正比。
a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方答案:d(12)渗流研究的对象是()的运动规律。
a、重力水;b、毛细水;c、气态水;d、薄膜水。
答案:a(13)测量水槽中某点水流流速的仪器有a、文丘里计b、毕托管c、测压管d、薄壁堰答案:b(14)按重力相似准则设计的水力学模型,长度比尺λL=100,模型中水深为0.1米,则原型中对应点水深为和流量比尺为a、1米,λQ =1000;b、10米,λQ =100;c、1米,λQ =100000;d、10米,λQ=100000。
一、概述内河航道与港口水流泥沙模拟技术规程2018是对内河航道与港口水流泥沙模拟技术的规定和标准,旨在保障内河水路运输与港口工程建设的安全和可靠性。
本规程依据国内外相关法律法规和行业标准,结合实际工程经验,对内河航道与港口水流泥沙模拟技术进行了系统的总结和规范。
二、内河航道与港口水流泥沙模拟技术概述1.内河航道与港口水流泥沙模拟技术的定义和作用内河航道与港口水流泥沙模拟技术是通过数值模拟和物理模型实验,对水流和泥沙进行模拟和预测,用以指导内河航道与港口水利工程的设计、施工与维护,并保障水运的安全畅通。
2.内河航道与港口水流泥沙模拟技术的分类内河航道与港口水流泥沙模拟技术主要包括数值模拟和物理模型两大类。
数值模拟以计算机仿真为手段,通过数学模型对水流和泥沙进行模拟,物理模型则以实验室模型为基础,通过物理模拟对水流和泥沙进行研究。
3.内河航道与港口水流泥沙模拟技术的应用领域内河航道与港口水流泥沙模拟技术广泛应用于内河航道、港口工程、船舶运输、水库水利工程等领域,为相关工程项目提供科学依据和技术支持。
三、内河航道与港口水流泥沙模拟技术的技术要求1.模拟范围内河航道与港口水流泥沙模拟技术应覆盖内河航道、港口航道、船闸等水域区域,保证模拟范围的全面和准确。
2.模拟参数内河航道与港口水流泥沙模拟技术应根据工程实际需要,模拟水深、流速、泥沙含量、底质类型等参数,确保模拟数据具有可靠性和实用性。
3.模拟精度内河航道与港口水流泥沙模拟技术的模拟精度应符合国家相关标准和规定,确保模拟数据的科学性和准确性。
四、内河航道与港口水流泥沙模拟技术的模拟方法1.数值模拟方法数值模拟方法主要包括有限元模拟和有限体积模拟两种,通过建立数学模型和数值计算方式,对水流和泥沙进行模拟研究。
2.物理模型实验物理模型实验以实验室模型为基础,通过模拟水流和泥沙进行试验研究,获取模型实验数据并验证模拟结果的可靠性。
五、内河航道与港口水流泥沙模拟技术的质量控制1.模型制作内河航道与港口水流泥沙模拟技术的模型制作应符合设计要求,材料选用应符合国家标准,确保模型的完整性和准确性。
《工程水文及水利计算》工程水文学部分章复习思考题1.水文循环的外因和内因各是什么?什么是大循环、小循环?2.水文现象有哪些基本规律?相应地有哪些水文学的研究方法?3.描述降水特征的量有哪些?时-面-深曲线的特点。
4.计算流域面平均雨量的方法有哪些?各方法的适用条件。
5.水文观测项目主要有哪些?根据测站的性质,水文测站可分为哪几类?6.流速仪测流量包括哪些内容?如何用实测流速推算断面流量?7.描述径流的物理量有哪些?每个物理量分别是什么含义?相互之间有什么关系?8.径流的天然补给来源有哪些?我国大部分河流汛期、枯期的主要径流补给分别是什么?9.什么是径流形成过程?一般将其分解为哪几个子过程?10.什么叫闭合流域?写出闭合流域多年平均的水量平衡方程,全球多年平均的水量平衡方程。
11.土壤蒸发有什么样的规律?为什么?流域蒸发包括哪几部分?12.什么是下渗率?什么是下渗能力?降雨情况下,雨强、下渗率和超渗地面径流三者之间的关系怎样?13.蓄满产流的产流条件是什么?如何将其产流量划分成地面和地下两部分?14.超渗产流的产流条件是什么?如何用初损后损法计算超渗产流的产流量?15.如何进行前期影响雨量Pa的连续计算?降雨径流关系曲线有什么规律?16.单位线的概念和单位线的基本假定。
怎样用单位线进行地面净雨的汇流计算?17.如何用分析法推求流域单位线?为什么相同流域各次洪水分析得到的单位线不相同?18.什么是总体,什么是样本?19.什么是重现期?重现期与频率之间是什么关系?百年一遇洪水是什么含义?20.我国常用的水文变量概率分布线型哪种线型?包含哪几个参数?目估适线法估计水文变量P-3型分布参数包括哪些步骤?21.在P-Ⅲ型分布参数x、C V和C S已知的情况下,如何求指定频率P的水文设计值x p?22.什么是年径流量?什么是设计年径流量?23.水文资料审查包括哪几个方面?各自的含义是什么?24.什么是设计洪水?简述由流量资料推求设计洪水的主要步骤。
甬江及口外海域潮流泥沙数值模拟蒯宇;陶建峰;张青;张长宽【摘要】建立了甬江河道及口外海域平面二维潮流泥沙数学模型,对2015年6月半个月的潮流场和悬沙场进行模拟,模拟结果与实测资料吻合良好.计算得到了研究区域洪季的余流场和输沙格局,结果表明:甬江口外余流整体由西北指向东南,河道余流指向下游;除口门局部水域,甬江口外输沙格局基本与余流场一致,悬沙经涨潮流的作用被带入甬江河道,致使河道内近口门处的输沙格局由口门向内;甬江口局部区域输沙格局与余流场存在差异的原因是悬沙输移与潮流运动存在时间上的滞后.%This paper presents a 2D tidal current and suspended sediment model which takes the Yongjiang River and the out sea area as the key research area.The model is adopted to carry out numerical simulation of tidal current and suspended sediment movement of half a month in the concerned area in June 2015.A good agreement is found between the observation data and computed results.Analysis on the computed residual current and sediment transport pattern in the flood season shows that the residual current generally causes transport from northwest to southeast in the out sea area,and seaward transport in the river.The sediment transport pattern is almost in accordance with the residual current pattern except local regions at the estuary.The sediment is transported into the Yongjiang River by the flood current and the net sediment transport direction near the estuary is towards the upstream.The local difference between the residual current and sediment transport patterns at the Yongjiang Estuaryis because of the time lag between the tidal current and suspended sediment movement.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】10页(P58-67)【关键词】甬江口;余流;悬沙输移;输沙格局【作者】蒯宇;陶建峰;张青;张长宽【作者单位】河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】P748;U658.92甬江位于浙江省东部沿海、杭州湾之南,其岸线曲折、河宽较窄、水深较浅。
河海大学认知实习报告篇一:河海大学船闸、港口认识实习报告船闸、港口认识实习报告专业年级:09级港口航道与海岸工程姓名:学号:指导老师:吴腾二〇一一年十二月中国南京目录实习地点一:施桥船闸(20XX.12.19)??????????3实习地点二:秦淮新河船闸(20XX.12.20)????????7实习地点三:南京港仪征港区(20XX.12.20)???????10实习地点四:南京港新生圩港区(20XX.12.22)??????13南京港集团刘凯军演讲(20XX.12.22)??????????15认识实习总结心得??????????????????17实习地点一:施桥船闸12月19日下午,我们09级港口航道与海岸工程专业学生驱车来到江苏省施桥船闸管理所。
江苏省施桥船闸管理所隶属于京杭运河江苏省交通厅苏北航务管理处,管理着两座大型现代化船闸,是苏北运河过长江向北十个梯级过船枢纽的第一道船闸,素有苏北运河“南大门”之称。
船闸位于古城扬州市南郊的施桥镇,下游距长江仅6.5公里,上游距邵伯船闸23.5公里。
一线船闸建成于1961年,其尺度为230×20×5米,设计年通过能力为2100万吨。
二线(复线)船闸于1988年底建成通航,尺度为230×23×5米,设计年通过能力3740万吨。
复线船闸位于一线闸东侧,两闸轴线相距150米,上闸首齐平。
双线闸门均为钢质横拉门。
船闸常年有10多个省市的船舶通过,是北煤南运的重要通道之一,在服务地方经济和国民经济发展中日益发挥着十分重要的作用。
管理所现有在册正式职工96人,设监察室、政秘股、运调股、工技股、财材股五个部门。
运行现场设三个运行工班、上下游远方调度站和监控组计6个班组,负责从船舶登记至放行过闸的全过程运行调度和相关服务工作。
还设有机电保养组,负责船闸机电设备的管理维护工作。
在现场我们有幸看到一次船闸闸门开启和船舶经过闸室返回上游的过程。
试验一水流流速场试验1 实验目的与要求水流是泥沙运动的主要动力,在与河床、建筑物之间的相互作用中起到决定性的因素。
掌握和了解水流结构及其运动变化规律,是研究和分析河床变形、建筑物相互作用的基础。
2 实验内容1.测量和研究水槽顺直段、弯曲段两侧水位沿程变化规律。
2.测量和研究水槽顺直段、弯曲段水流流速沿程、沿水深的变化规律。
3.计算各垂线平均流速,推求和研究垂线平均流速沿程、沿宽度的分布规律。
3 实验原理如图所示,在顺直水槽与弯曲水槽各设置3个测流断面,每个测流断面设置3条测流垂线,测量并记录每条垂线处的水位。
每条垂线沿水深测量和记录相对水深为0.2h、0.4h、0.5h、0.6h和0.8h处的流速。
根据测量记录的数据分析顺直水槽段与弯曲水槽段水位沿程、沿水槽宽度的分布规律以及水流流速沿程、沿水槽宽度、沿水深的分布规律。
4 实验步骤1.阅读和掌握实验目的、实验要求以及实验内容。
2.熟悉和掌握精密水位仪的使用原理与操作方法。
3.熟悉和掌握旋浆式流速仪的使用原理与操作方法。
4.开启水泵,调节水槽尾门,保持沿程水流恒定状态,并观测、记录水位。
5.分别在顺直、弯曲段设置断面,沿宽度设置3个测流垂线,沿各水深测量。
6.整理并分析有关数据,绘制顺直、弯曲段水位、流速分布规律图。
5 实验数据记录表1 水位流速测量记录表截面编号位置(m)水位(cm)断面平均流速(cm/s)各相对水深处测量流速(cm/s) 垂线平均流速(cm/s)垂线0.2h0.4h0.6h0.8h1 1.8左岸9.528.1126.527.327.628.027.3右岸9.5238.642.240.338.642.2平均9.5322.325.626.729.025.62 3.6左岸9.428.4126.326.427.326.226.4右岸9.4233.335.936.635.135.9平均9.4325.227.425.725.827.43 4.8左岸9.129.3125.226.128.926.826.1右岸9.1227.336.435.134.836.4平均9.1320.527.325.628.527.34 6.0左岸9.029.3126.227.729.126.927.7右岸9.2228.831.334.032.731.3平均9.1324.427.228.227.727.257.3左岸8.929.6128.429.933.029.229.9右岸9.1228.832.330.729.732.3平均9.0325.628.229.228.728.269.6左岸8.530.3128.233.135.430.433.1右岸9.1229.430.330.327.330.3平均8.8325.927.630.527.027.6711.8左岸8.630.3130.030.128.926.230.1右岸9.0229.432.632.728.032.6平均8.8328.529.129.528.329.1注:垂线1距左岸10cm左右,垂线2于中间,垂线3距右岸10cm左右6 实验数据处理6.1水位沿程变化根据表1中测量所得数据整理出水槽沿程各断面水位变化如表2,据表2绘出水位沿程变化图如下。
表2 水位沿程变化表测量位置断面1断面2断面3断面4断面5断面6断面7左岸(cm)9.59.49.19.19.08.48.5右岸(cm)9.59.49.19.29.19.19.0平均(cm)9.59.49.19.08.98.58.6距离(m) 1.8 3.6 4.8 6.07.39.611.86.2弯曲段水位横向比降在水槽弯曲段由于离心力的作用,水面线将出现横向比降,统计得到水槽弯曲段三个断面处的水槽横向比降如表3所示。
表3 弯曲段水槽横向比降统计表截面编号位置(m) 水位(cm) 水位差(cm) 水槽宽(m) 比降(‰)57.3左岸8.90.2 1.2 1.67 右岸9.169.6左岸8.50.6 1.2 5 右岸9.1711.8左岸8.60.4 1.2 3.3 右岸9.06.3流速沿程变化根据表1所测得水槽沿程各断面流速情况,得到各测杆所在位置出的流速沿程变化如表4,并据表4绘出各测杆垂线的平均流速沿程变化图。
表4 流速沿程变化表测杆位置断面1断面2断面3断面4断面5断面6断面7左岸平均27.326.426.127.729.933.130.1中间平均42.235.936.431.332.330.332.6右岸平均25.627.427.327.228.227.629.1断面平均28.128.429.329.329.630.330.36.4流速沿水深分布分析流速沿水深分布情况,分别取直线段断面4的三条垂线与弯曲段断面6的三条垂线分别作流速沿水深分布如表5,绘制流速沿水深分布图,作相应拟合。
表5 流速沿垂线分布表截面位置水位各相对水深处测量流速(cm/s)4 6.09.1228.831.334.032.79.2324.427.228.227.769.68.5128.233.135.430.48.8229.430.330.327.39.1325.927.630.527.07 实验结果分析7.1水位沿程变化在水槽顺直段,水位沿程变化不大,且沿水槽宽度方向水位基本相等;进入水槽弯曲段,左右岸沿程水位均有所降低,且凸岸水位下降较多,沿程比降较大,这是由于弯道受到离心力的作用造成凹岸水位上升引起的。
7.2弯曲河段水位横向比降由表3可知在弯曲河段水位分布规律为凹岸水位高于凸案水位,且在刚进入弯道时候横向比降较小,进入弯道后比降增大,比降与流速和弯曲半径有关。
7.3流速沿程变化在顺直段流速沿程变化不大,且此时中轴线处平均流速大于两岸流速,两岸流速基本相等,这是由于左右岸受摩阻力影响造成的,水流动力轴线于中间位置;进入弯曲段,受弯道影响,凸岸垂线平均流速减小,凹岸垂线平均流速增加,水流动力轴线开始偏向凹岸。
7.4流速沿着水深分布在顺直段,流速沿水深分布基本成指数型,流速从水面至水底逐渐减小,考虑到实验过程中在测量0.8h处水深时部分螺旋桨由于测量误差暴露于空气中,拟合时忽略最上部的流速点;在弯曲段,此时水流脉动加剧,且有横向环流,造成水流流速较不稳定,但也基本满足顺直段规律。
8 思考题解析1、弯曲水槽两侧水位是否相同,哪一侧水位会升高,为什么会有这种差别?答:弯曲段两侧水位不同,凹岸水位较高。
这是由于:水流于弯曲段,将受到指向外法线的离心力作用,为平衡离心力,水流产生横向比降,凹岸水面增高,凸岸水面降低。
2、流速垂线分布呈什么变化规律,一般可拟合成几种流速垂向分布的经验公式?答:二元明渠水流中,层流流速垂线分布呈抛物线分布,紊流流速垂线分布一般可以拟合成对数流速分布和指数流速分布。
对数流速分布的一般公式为:u=umax +(u/k)ln(y/y),指数流速公式的一般公式为u=umax(y/H)m。
3、流速垂向分布在顺直水槽段中轴线与两侧附近是否有差别,为什么?答:有差别,在中轴线与两侧附近沿水深分布规律大致相同,但水流在水槽两侧受到壁面摩阻力作用,流速大小相对较小。
4、流速垂向分布在弯曲水槽段中轴线与两侧附近有什么变化规律,为什么?答:弯曲段中,水流即有纵向;流动又有横向环流,呈螺旋式运动。
弯曲水槽段中轴线表面流速较大,水槽左岸中流速较大,水槽右岸底流速较大。
5、垂线平均流速平面分布在顺直水槽和弯曲水槽段有什么不同?答:在顺直水槽段,流速平面分布中,中间流速大,两岸流速较小,这是由于岸壁摩阻力引起的。
在弯曲段,但受弯道影响,凸岸垂线平均流速减小,凹岸垂线平均流速不断增加,水流动力轴线开始偏向凹岸。
6、实验条件下的水槽综合糙率系数n是多少?答:根据谢才公式和曼宁公式,可得水槽综合糙率系数:n=h2/3J1/2/v,带入h=0.09m J=0.01/(11.8-1.8),v=0.3m/s,可得n=1.9×10-37、为什么在实验中反复强调保持水流恒定的重要性?答:因为如果水流不恒定,水流任意点流速随着时间变化,实验中并不能保证流速是同一时间测得的,这加大了试验的难度,为了使得试验数据的可靠性,故需保证水流的恒定。
试验二丁坝回流区试验1 实验目的和要求丁坝是航道整治工程中最常用的建筑物,当水位低于丁坝坝顶高程时,水流受到丁坝雍阻,迫使水流流向河心,绕过坝头下泄,在坝下游形成回流区。
不同的丁坝布置形式,所形成的回流区范围不同,并直接影响到整治工程中丁坝间距的布置。
所以,丁坝回流区范围、回流区形态变化及其回流强度大小,是航道整治工程中需要密切关注和研究的问题。
2 实验内容观测和记录丁坝坝体在某一水流强度情况下的坝下游回流区流态和范围大小,同时测量回流区范围内的回流流速平面分布。
3 实验原理如图所示,将丁坝放置在顺直水槽中。
各个断面在水槽两侧和水槽中间设置3条测流垂线。
实验时测量并记录每条垂线处的水位以及每条垂线水深为0.4h、0.5h、0.6h和0.8h处的流速。
根据测量记录的数据分析掌握丁坝附近的水流特性,丁坝下游回流区流态和范围大小,回流区范围内的回流流速平面分布。
4 实验步骤1.阅读和掌握实验目的、实验要求以及实验内容。
2.熟悉和掌握精密水位仪的使用原理与操作方法。
3.熟悉和掌握旋浆式流速仪的使用原理与操作方法。
4.开启水泵,调节水槽尾门,保持沿程水流恒定状态。
5.放置丁坝,待水流稳定后,采用木砂示踪剂观测流线、回水区域。
6.在丁坝前后测流断面上沿水槽宽度设置3个测流垂线,测量记录水位流速。
7.整理试验数据提交试验成果报告5 实验数据记录表1 长丁坝水位流速测量记录表截面编号位置(m) 水位(cm)各相对水深处测量流速(cm/s)垂线平均流速(cm/s)垂线0.2h0.4h0.6h0.8h1 1.8左岸9.9126.526.726.724.126.7右岸9.8236.238.540.037.838.5平均9.9322.123.225.722.123.22 3.6左岸10124.224.030.323.624.0右岸9.8235.140.036.735.840.0平均9.9322.626.520.525.326.53 4.8左岸8.31 4.7 6.4 6.78.5 6.4右岸9.3248.653.949.750.653.9平均8.8346.254.746.144.854.74 6.0左岸7.8123.320.016.118.520.0右岸8.3257.256.857.659.756.8平均8.0341.842.545.240.442.5表2 短丁坝水位流速测量记录表截面编号位置(m) 水位(cm)垂线平均流速(cm/s)垂线0.2h0.4h0.6h0.8h1 1.8左岸9.8126.426.4右岸9.8243.243.2平均9.8327.827.82 3.6左岸9.3123.023.0右岸9.5240.840.8平均9.4326.526.53 4.8左岸8.31 6.70 6.70右岸9.0243.343.3平均8.6341.441.44 6.0左岸7.8112.712.7右岸9.0252.352.3平均8.4343.843.8注:垂线1距左岸10cm左右,垂线2于中间,垂线3距右岸10cm左右6 实验数据处理6.1水位沿程变化根据表1与表2中测量所得数据整理出水槽沿程各断面水位变化如表3、表4,并依此绘出水位沿程变化图。