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1、中 华 人 民 共 和 国 行 业 标 准 水工 ( 专题)模型试验规程 T e s t r e g u la t i o n f o r s p e c ia l n y d r a u l ic m o d e l S L 1 5 6 一 1 6 5 - 9 5 主编单位:中国水利水电科学研究院 批准部门:中华人民共和国水利部 施行 日期:1 9 9 5 年 7 月 2 1日 S L 1 5 6 - - 1 6 5 -9 52 6 7 施工截流模型试验规程 ( S L 1 6 3 . 2 -9 5 ) 总则 1 . 0 . 1 为统一截流模型试验研究方法和技术要求， 提高试验研究成果的科学
2、性、 准确性和 可靠性，特编制本试验规程。 1 . 0 . 2 本规程适用于水利水电工程施工平堵截流和立堵截流的模型试验研究。 1 . 0 . 3 截流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、 工程设计方案和基本资料、 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研究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S L1 5 5 - 9 5和有关标 准。 2 相似准则 2 . 0 . 1 2 . 0 . 2 流态。 2 . 0 . 3 2 . 0 . 4
3、2 . 0 . 5 河道截流模型应满足几何 相似 、水 流运动相似 ，遵循佛劳德相似准则。 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 截流抛投材料的容重 、级 配应相 似。 截流抛投材料 的平均抛投强度应相 似。 抛投进 占方式应相似 。 3试验设备和f测仪器 3 . 0 . 1 截流模型试验通常是利用导流模型或另建模型， 在试验室或施工现场进行， 须有符 合试验要求的供水和回水系统。 3 . 0 . 2截流试验用的仪器仪表 ，凡属市场购置 ， 应有 国家或行业技术监督部 门颁发的合格 证 ，且适合试 验测试应 用的。 3 . 0 . 3 自行研制的仪器仪表，应经
4、相应的技术监督部门鉴定合格，方可使用。 3 . 0 . 4 有关对试验设备及量测仪器的其他一般要求，按 水工 ( 常规)模型试验规程规 定执行 。 4模型设计 4 . 0 . 1 河道截流模型应按本规程第 2 . 0 . 1 条相似准则进行设计，并应满足第 2 . 0 . 2 - 2 . 0 . 4 条的相似要求。 4 . 0 . 2 根据试验任务要求、 工程规模、 河道特性、截流流量等因素综合考虑， 选择适宜的 模型类型和比尺。当导流和截流在同一模型上进行试验时，则模型设计应同时满足导流和 截流的试验要求 。 4 . 0 . 3当河道不易冲刷且覆盖层不厚时 ， 模 型一般可按 定床设计;当河
5、道易冲刷或覆盖层 2 6 水 利 川 电 卷试 验 较厚时 ，截 流河段应 设计成动床。模型动床材料可按河床质起动流速相似或覆盖层粒径级 配相似进行模 拟。 4 . 0 . 4 模型抛投料应按设计提供的粒径级配进行模拟。 对于人工预制的各种形状的大型抛 投料块体 ，应同时满 足块 体形状和重量的相似。 4 . 0 . 5应按设计提供 的运输方案 、进 占方式 和抛投强度 ，设计适宜 的投料计量办法 口 5 模 型制 作 与 安装 5 . 0 . 1 截流抛投材料的制作，应满足块体形状和重量的相似。 5 . 0 . 2模型制作和量测仪器的安装 ，按 水工( 常规)模型试验规程 的规定执行 。 6
6、 试 验 内 容 与 方 法 6 . 0 . 1 试 验万 法: ( 1 )试验前应对量测仪器仪表进行率定或标定 ，对模型工作状态进行检查 。 ( 2 )根据截流试验的需要，备足各种抛投料。 6 . 0 . 2 平堵截流整体模型试验，主要试验和观测内容有: ( 1 )全断面和预留龙口的截流试验; ( 2 )定床 ( 含护床或护底)或动床的截流试验; ( 3 )不同抛设强度的试验; ( 4 )在 上述的截流试验 过程中，应注意整个河道或龙 口宽度 内均匀 抛投堆筑( 或称围 堰 、 俄 堤) ，堆筑体达一定高度时，应同时量测抛投堆筑体 的高度和各水力要 素:截流流量 、 过水 宽度 、流态、堆筑
7、体上的流速、堆筑体的上游和下游水位、导流工程进 口水位及导流 流量 、截流抛 投料流失量等资料，并 记录书写清楚。 6 . 0 . 3 立堵截流整体模型试验，主要试验和观测内容有: ( 1 )单俄堤进 占、双哉堤进 占和上下游俄堤 ( 多俄堤 )交替进占 ( 根据工程需要确定 ) 试验 ; ( 2 )截流龙口位置及龙口宽度试验; ( 3 )定床 ( 含护床或护底)或动床的截流试验 ( 根据需要确定) ; ( 4 )抛投强度的试验 ; ( 5 )在截流过程中， 俄堤进占至一定长度时， 应同时( 或同步) 观测龙口各项水力要素: 截流流量、龙口过水宽度、流态、龙口及俄堤首部流速、俄堤的上游和下游水
8、位、导流工 程进 口前水位及导流流量、截流抛投料流失量等 ，并记 录书写清晰 。 6 . 0 . 4 截流断面模型试验: 宜根据需要确定， 通常进行不同抛投材料粒径与抗冲流速的关 系试 验。 7资 料 整 理 与 分 析 7 . 0 . 1 平堵截流试验， 根据试验结果， 可以堆筑体上过水断面积A为自变量， 整理绘成下 面各种关系 曲线 。 ( 1 )导流流量 Q: 与 A 的关系曲线 ; S L 1 5 6 - - 1 6 5 - 9 52 6 9 ( 2 )堆筑体上( 或龙 口)流量 Q:与 A的关系曲线 ; ( 3 )堆筑体 的上 、下游水位 差 Z与 A 的关 系曲线 ; ( 4 )堆
9、筑体上的流速 V与A的关系曲线; ( 5 )堆筑体上的单位功率 N与 A的关系曲线; ( 6 )不 同条件 的平堵截 流试 验成 果的分析比较 。 7 . 0 . 2立堵截流试验 ，可 以龙 口宽度 B为 自变量，整理绘制成下 面各 种关系曲线 : ( 1 )导流流量 Q 与 B 的关系曲线; ( 2 )龙口流量Q: 与B的关系曲线; ( 3 )龙口最大流速和俄堤首部流速 V与B的关系曲线; ( 4 )龙 口单位功率 N 与 B 的关 系曲线 ; ( 5 )龙口单位功率N 与上、下游水位差Z的关系曲线; ( 6 ) 俄堤不同进占方式试验成果的分析比较。 7 . 0 . 3 截 流断 面模 型试
10、验，可整理成抛投料粒径或重量与流速的关系曲线。 8 报告编写 8 . 0 . 1 阐明截流模型的特点、抛投方法及抛投材料的相似性 8 . 0 . 2 论 述不 同截 流方式 和截 流过程，堆筑体上或龙 口的水力特性变化 ， 指 出截流最 困难 阶段和宜采取相应的措施 。 8 . 0 . 3在 比较论证 不同截流方式 的水力特性基础上， 应对推荐截流方式提出明确的结论和 建议 8 . 0 . 4有关报告 编写的其他要求 ，应遵循 水工( 常规)模型试验规程的规定。 溃坝模型试验规程 ( S L 1 6 4 -9 5 ) 总则 1 . 0 . 1 为统一溃坝模 型试验研究方法 和技术要求 ，提高试
11、验成果的科学性、准确性和可靠 性 ，特编 制本 试验规程。 1 . 0 . 2 本规程适用于各种坝的溃决模型试验，也可适用于堤防的溃决模型试验。 1 . 0 . 3 应根据试验任务要求，编制试验研究大纲， 包括:工程 ( 或课题发展)概况、试验 研究目的和要求、工程设计方案和必备资料、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研究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S L 1 5 5 -9 5 和有关标准。 2相似准则 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 。
12、 2 . 0 . 2模型应满 足阻力相似的要求 ，且最小雷诺数应大于 1 0 0 0 , 中 华 人 民 共 和 国 行 业 标 准 水工 ( 专题)模型试验规程 S L 1 5 6 - 1 6 5 - 9 5 条文说明 3 0 4 水 利 习 电 卷试 验 ，资 料 整 理 与 分 析 7 . 0 . 1 绘 制不同导流工程布置方案的坝区及束窄河道 的流速分布图及流态情况 ， 便 于分析 和 比较导流工程总体布 置及水 流条件 的合理性 。 7 . 0 . 2 , 7 . 0 . 3 绘制不同导流工程布置方案的水位一流量关系曲线、 水面线及流速分布图， 便于分析 、比较和确定 导流工程 的规
13、模及挡水 工程的适宜标 高。 7 . 0 . 4 绘制不同导流建筑物的压力分布图，便于分析、比较和选择较优的建筑物体型。 7 . 0 . 5 绘制导流洞、闸和坝下游消能冲刷及流速分布图， 便于分析冲刷对建筑物的影响及 可能采取的防护措施 。 7 . 0 . 6 绘 制明渠及航道的流态 、流速分布图 ，用以分析通航条件、确定最 大通航 流量及提 出改善航运条件的措施。 7 . 0 . 7此条是为分析利用导流洞兼作施工期间漂木的可能性及其改善措施。 8报告编写 8 . 0 . 1 应阐明施工导流模型的特点及有关糙率校正等情况。 8 . 0 - 2 -8 - 0 . ，这六条 都是试验研究 的主要成
14、果 ，要求资料准确可靠 ，结论 和建议 明确 。 施工截流模型试验规程 ( S L 1 6 3 . 2 -9 5 ) 总则 1 . 0 . 1 本条主要说明编制本试验规程的必要性和目的。必要性是作为统一本行业施工截 流水力模型试验技术的标准 、方法和依据 。目的在于提高试验研究成果的质量和水平 。 1 . 0 . 2 规 定本规程的适用范 围为水利 水电工程河道平堵 截流和立堵截流 的水 力模型试验 研究 1 . 0 . 3 1 . 0. 4 本条主要是要求编写试验研究大纲，使试验研究程序规范化。 本条主要说 明本规 程与 水工( 常规)模型试 验规程S L1 5 5 -9 5的关系 。 2
15、相似准则 2 . 0 . 1 本条要求截流模型试验遵循佛劳德相似准则，各水力要素的比尺与模型几何比尺 L 。 的关系为: 流速比尺: v= 刀i z ; 流量 比尺:Q. =L. 时间比尺: T , _ L , 气 力的比尺:( F ) , =L 母 ; 功率的比尺:I V , =L . s o 2 . 0 . 2 , 2 . 0 . 3 , 2 . 0 . 4 这三条是对抛投料抛投强度和进占方式的相似问题作出的规定。 S L 1 5 6 - 1 6 5 - 9 53 0 5 3试验设备和f测仪器 3 . 0 . 1 本条主要说明截流模型可以利用导流模型、 或另建模型， 按具体情况和要求， 可
16、在 试验 室或施工 现场进行试 验。 3 . 0 . 2 - 3 . 0 . 3 这两条要求试验用的量测仪器仪表，凡属市场购置，应有国家或行业技术 监 督部门颁发 的合格证，且适合试验测试应用 ;自行研制的仪表 ，也应经相应技术监督部 门认证后，方可使用。这些规定是必要的，是使量测仪器规范化。量测仪器仪表使用的一 次、二次和数据采集系统的检定 ( 校验)周期一般为 1 - 2 年。 3 . 0 . 4 对截流模型及量测仪器的其他一般要求，应按 水工 ( 常规) 模型试验规程规定 执行 4模型设计 4 . 0 . 1 本条要求截流模型应按本规程第 2 . 0 . 1条相似准则进行设计，并满足第
17、2 . 0 . 2 - 2 . 0 . 4条的相似。 4 . 0 . 2 本条提出应根据试验任务要求和试验室的条件综合考虑选择适宜的模型比尺。 当导 流试验和截 流试验在同一模型上进行 时，模型比尺的选择 ，应同时满足两个试验的要求。 4 . 0 . 3 本条提出的是选用定床或动床模型的一般标准， 最终选择还应结合工程实际情况和 设计要求确定 。 4 . 0 . 4本条是关于抛投料的模拟方法 ，对人工 预制的各种大型抛 投料 ，应按几何 形状和重 量 进行模 拟，对堆筑体或哉 堤所需的大量抛投料，原型中都取 自开挖石料，其粒径 级配差 异很大，一般只能按开挖料的主要粒径级配来模拟。 4 . 0
18、 . 5 这条要求按设计提供抛投料运输车辆载重情况及进占方式， 设计相应的投料计量办 法，以控 制抛投料的抛投平均强度。 5 模 型制 作 与 安装 5 . 0 . 2本条规定模型制作和量测仪器 的安装 ， 应按 水工 ( 常规) 模型试验规程 规定执行 。 6 试 验 内 容 与 方 法 6 . 0 . 1 是关于试验前应做好各项准备工作。 6 . 0 . 2 本条是平堵截流整体模型试验及观测内容。 对于平堵截流， 一般有全河道断面同时 抛投截流，也有河滩地先堆筑俄堤的预留龙口截流，并有定床 ( 含护床或护底)和动床情 况 的不同抛投强度 的比较试验 。但对一个 具体工程的截流 ，应根据工程
19、需要来确定试验内 容与要求。在上述的截流试验过程中，都应详细量测各项水力要素，并记录书写清晰，为 资料整理分析，提供准确可靠的依据。 6 . 0 . 3 本条是立堵截流整体模型试验及观测内容。在本条 ( 1 )一 ( 4 )项是对一般立堵截 流而言 ，在模 型中应根据工程需 要确定其试 验内容与要求。在截流试验过程中，都应详细 量 测龙 口形 状及水力 各要素 ，并记 录书写清晰 ，为供资料整 理与分析 ，提 供准确可 靠的 依据 。 3 0 6川 利 7 卜电 卷试 验 6 . 0 . 4 截流断面模型试验，通常是配合截流整体模型试验，进行不同抛投材料粒径 ( 块 体 )与水流流速 的关 系
20、，为分析块体的稳定性提供依据。 7资 料 整 理 与 分 析 7 . 0 . 1 -7 . 0 . 3 这三条都是截流模型试验应整理分析的资料。一般说来，不论平堵或立堵 截流试验 ，都可 以整理绘 制成 各种关系曲线 ，以表明截 流过程的困难阶段，为现场指挥抛 投提供依据 。 8报告编写 8 . 0 . 1 本条要求报告对截流模型的特点、抛投方法及抛投材料的相似性作出说明。 8 . 02 本条要求对不同截流方式的水力特性进行分析论证， 并对进占方法和抛投强度提出 指导性措施 8 . 0 . 3本条要求在分析试验资料的基础上，对试验成果提出明确结论和建议。 8 . 0 . 4 本条要求对有关报告
21、编写格局、图表、计量单位、符号及参考文献等，按 水工 ( 常规 )模 型试 验规程 规 定执行 。 溃坝模型试验规程 ( S L 1 6 4 -9 5 ) 总则 1 . 0 . 1 1 . 0 . 3 溃坝模型试验规程，是根据国内已进行的大坝和河堤溃决模型试验和参考 国外有关资料编制的。规程适用于高、中、低混凝土坝、堆石坝、土坝、污工坝等坝型的 溃决模型试验 。对堤防溃决的模型试验也适 用，但应注意对堤外地形的模拟。 2相似准则 2 . 0 . 1 , 2 . 0 . 3遵循 佛劳德 相似准则，即各 主要水 力要 素符 合下表模 型比尺关系: 比尺正 态 模 型 一 比尺正态模型变态 模型 水平 比尺L 流 量比尺Q , = L ; 3 Q , =L , X h ? 垂 直比 尺L , 一 了 = L ? l T , -L , / h ? 流 速 比 尺 V , = L , 2 1 V, = h ?糙率 比尺， - L s 2l n , =L 3 / L ; 2 . 0 . 2 满足阻力相似的要求， 使模型与原型的水面坡降一致。 应满足模型水流呈紊流流态， 最小雷诺 数大于 1 0 0 0 ，雷诺 数定义为: ，Vh K e = 州