55456船闸水力模型试验规程 标准 SL 161.2-1995.pdf

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 2 5 8 习 利 7 卜电 瑞 ·试 验 7 . 0 . 5 绘制航道、船闸进出口口门等冲淤情况图、表。 7 . 0 . 6 绘制航道不同流量的航态图和航行参数变化过程线: a)用舵过程线 8 -t ; ( z )对岸航速过程线V e -t ; ( 3 )航程历时过程线 L-t ; ( 4 )漂角过程线 # -t . 7 . 0 . 7 绘制重点 ( 或重要)航段位置的航行参数图表。 7 . 0 . 8 绘制重点 ( 或重要)航段位置的最大、最小和平均的航行参数图表。 7 . 0 . ，有关水 位、流量等资料整理，按 水工( 常规)模型试验规程的规定 。 8报告编写 8 . 0 . 1阐明航道 、船模设计 的相似准则，模型比尺以及制作、安装的特点。 8 . 0 . 2 阐明船模静水航速及操纵性的率定结果、比尺效应的校正及试验成果的相似性。 8 . 0 . 3论述航道不 同流量 时的流场 流态特点，对船舶碍航情况并提出改善措施。 8 . 0 . 4 论述航道不同流量时的流向、 流速分布特点， 斜流效应以及对船舶航行的影响， 并 提 出改善措施。 8 . 0 . 5论述航道 不同流量时的水面坡降及水深变化情况 ，并对水深 H 小 于 ( 1 . 4 1 . 5 ) h 的河段提出改善措施。 8 . 0 . 6论述航道 、船 闸进 出口口门河 道冲淤情况 ，提出改善措施 8 . 0 . 7 论述航道不同流量的水面波动情况及对船舶的影响。 8 . 0 . 8 论述航行参数变化的特点，提出较优的航行参数范围。 8 . 0 . 9 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。 船闸水力模型试验规程 ( S L 1 6 1 . 2 -9 5 ) 总则 1 . 0 . 1 为统一船闸模型试验研究的方法和技术要求， 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 本规程适用范围为: a)船闸输水系统不恒定流模型试验; ( z )船 闸人字门动水阻力矩模 型试 验。 1 . 0 . 3船 闸输水 系统 和输水 阀 门的水 流空 化试验 ，应遵循 水 流空化 模 型试验 规程 汾 S L1 5 6 -9 5的规定。 1 . 0 . 4 船闸模型试验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。 S L1 5 6 - 1 6 5 - 9 525 9 1 . 0 . 5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 模型应满足几何相似、水流的运动相似和动力相似，遵循佛劳德相似准则。 2 . 0 . 2 模型中水流应处于阻力平方区，如达不到则必须满足紊流流态。 2 . 0 . 3 人字门动水阻力矩试验模型，除应满足 2 . 0 . 1 条外，还要求门体重量相似。 3试验设备与f测仪器 3 . 0 . 1 船闸模型试验常用设备有高水箱、宽玻璃水槽 ( 遵循 水工 ( 常规)模型试验规 程 的规定)及减压箱( 遵循 水流空化模 型试验规程 的规定 ) 。 3 . 0 . 2 试验使用的量测仪器仪表， 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 其技术指标符合试验测试要求 。 3 . 0 . 3 自行研制的仪器仪表，应经相应的技术监督部门鉴定合格，方可使用。 3 . 0 . 4试验用的主要量测仪器有 : ( 1 ) 水位仪:自动跟踪水位仪，浮筒水位计等; ( 2 ) 流量计:量水堰、电磁流量计等; ( 3 ) 压力计:测压管、压力传感器、脉动压力传感器等; ( 4 ) 流速仪:毕托管、毕托柱、激光流速仪等; ( 5 )测力仪:缆绳应力仪、测力计等; ( 6 )空化噪声仪:水听器。 3 . 0 . 5 其他有关仪器及数据采集处理系统，应遵循 水工 ( 常规)模型试验规程的 规定。 4 模型设计 4 . 0 . 1 模 型。 4 . 0 . 2 等条件， 4 . 0 . 3 4 . 0 . 4 4 . 0 . 5 4. 0 .6 船闸水力试验模 型，应遵循 2 . 0 . 1和 2 . 0 . 3条相似准则 ，按 佛劳德模型定律 设计 根据试验研究任务、工程规模、 第 2 . 0 . 2 条规定以及试验场地、 设备和时间、经费 合理选定模型的类型、范围和 比尺 。 输水系统水力学试验宜采用整 体模 型。 输水 阀门水流空化试验 ，宜采用 局部模 型。 人字 门动水阻力矩试验宜采用局部模 型。 其他模型设计要求，应遵循 水工 ( 常规)模型试验规程的规定。 5 模 型 制 作 与 安装 5 . 0 . 1 要求。 5 . 0 . 2 料板 应绘制模 型总体布置图、结构物模 型详图、测点布 置图，并提 出模 型加 工及安装 输水廊道应选用阻力相似，透明的有机玻璃制作，其余部分可用不易变形的塑 2 6 0刁 利 A k电 巷·试 验 5 . 0 . 3 输水阀门模型可用有机玻璃或镀锌铁皮制作。 5 . 0 . 4 人字门模型应精工制作，并应保持重量相似。 5 . 0 . 5闸门启闭装 置，应根据设计提供 的启闭机型式和相应的驱动源控制原理 ， 进行 电路 设计、安装和调试。 5 . 0 . 6 人字门的制造和安装质量，应保证在匀速和变速启闭情况下都能保持同步运行 5 . 0 . 7 模型安装应用精密水准仪控制高程，允许偏差为士。 . 2 m m。 用精密经纬仪定位， 允 许偏差为士。 . 1 0 , 5 . 0 . 8 模型制作安装完成后，应进行检查与校核，并有完整记录。 5 . 0 . 9 其他有关模型制作、安装及测量设备安装等要求，按 水工 ( 常规)模型试验规 程 执行。 6试 验 内 容 与 方 法 6 . 0 . 1试验方法 :现场率足压力传感器 、缆绳应力 仪等。 6 . 0 . 2 观测内容: ( 1 )测定输水 系统恒 定流阻力系数，作为流量校正的依据 ; ( 2 ) 测量并同步记录闸室灌 ( 泄)水过程的各项水力特性， 如流量、水位、压力、闸门 开度等随时间的变化过程，每测次重复三次; ( 3 ) 测定过闸船舶的停泊条件，如缆绳应力、水面波动等，每测次重复三次; ( 4)测量输水 阀门的时均 压力 分布及脉动压力 ，每测次重复三次; ( 5 )测量并 同步记 录人字 门启 、闭过程 的动水阻力，每测次重复三次。 6 . 0 . 3 其他有关恒定流的测量内容和方法，应遵循 水工 ( 常规)模型试验规程的 规定 7试验资料整理与分析 7 . 0 . 1 整理出闸室水位与灌 ( 泄)水历时的关系曲线。 7 . 0 . 2 整理出闸室流量与灌 ( 泄)水历时的关系曲线。 7 . 0 . 3 整理出阀门过水面积与灌 ( 泄)水历时的关系曲线 7 . 0 . 4 整理出流量系数与灌 ( 泄)水历时的关系曲线。 7 . 0 . 5 整理出闸室灌 ( 泄)水时输水系统的压力分布曲线。 7 . 0 . 6 整理出闸室灌 ( 泄)水时输水阀门的时均压力分布及脉动压力特征值。 7 . 0 . 7 整理出闸室灌 ( 泄)水时船缆拉力过程线。 7 . 0 . 8 整理人字门启闭过程中门体动水阻力距过程线。 7 . 0 . 9其他有 关恒定流资料的整理与分析 ，按 水工( 常规)模型试验规程 执行 。 8报告编写 8 . 0 . 1 论述模型比尺选择、模型材料、模型设计制造的合理性和模型的相似性。 8 . 0 . 2 阐明模型中的测点布置、主要量测仪器、量测方法及量测精度。 8 . 0 . 3论述输水系统布置、规模及灌 ( 泄)水过程 中的各项水力特性 ，提 出能满足安全运 SL 1 5 6 - 1 6 5 - 9 5 2 6 1 行的建议方案。 8 . 0 . 4 论述过闸船舶的停泊条件，提出改善措施。 9 . 0 . 5 论述输水阀门运行时的水力特征及水流空化特征，提出改善措施。 8 - 0 - 6 论述人字门启闭过程中的水动力特性，提出选择启闭机容量的建议 8 - 0 . ，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 。 水电站有压引水系统模型试验规程 ( S L 1 6 2 -9 5 ) 总则 1 . 0 . 1 为统一水电站有压引水系统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 本规程适用范围为: 水电站、 水泵站有压引水及尾水系统， 包括引水及尾水管、调 压井和压力管等在内的非恒定流与恒定流水力模型试验。 1 . 0 . 3 有压引水系统模型试验， 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 人等 。 1 . 0 . 4 本 规程应薄循 水工( 常规)樟到试验规程S L1 5 5 -9 5和右关标准n 2相似准则 2 . 0 . 1 2 . 0. 2 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。 模型 与原体的水锤波速必须相似，即 : ( 2 - 0 - 2 ) 式中D压力管 内径 ，m; a 压力管壁厚 ，m; K水的体积弹性模量，P a ; E -管壁材料弹性模量，P a . 2 . 0 . 3 当引水管 ( 隧洞)长度远大于管径 ( 或洞径)时，如采用严格的正态模型有困难， 则可考虑局部变态。但为保持涌波相似，模型与原体的沃格特 ( V o g t )数必须相等，即: 瑞 7. 一 v A A r ( 2 . 0 . 3 ) 式中Z -调压井涌波高度 ， v引水管内水流速 ，m/ s ; 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 SL 1 5 6 - - 1 6 5 - 9 52 9 9 船闸水力模型试验规程 ( S L 1 6 1 . 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船闸水力 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 本条规定本规程适用范围。 1 . 0 . 3 本条指出凡涉及船闸模型试验中的有关水流空化试验， 应按 水流空化模型试验规 程S I - 1 5 6 - 9 5规定执行 。 1 . 0 . 4 本条要求船闸水力模型试验必需编写试验大纲，使试验研究程序规范化。 1 . 0 . 5本条说 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 相似准则 2 . 0 . 1 -2 . 0 . 3说明船闸水力模型试验应遵循佛劳德相似准则 和要求 ，各水力 要素的比尺 与模型几何比尺I ,的关系为: 流速比尺 :V, =L i 气 流量比尺: Q= L 尸 , 时间比 尺: T , =L , 气 糙率比 尺: n , = 刀气 力的 比尺 :F , =L母 ; 力矩 比尺:M, =L , , 重量比尺:W =L; , 3 试验设备与f测仪器 3 . 0 . 1 本条要求船闸模型试验应有相应的设备， 包括高水箱: 用于输水系统局部模型试验; 减水箱:用于输水阀门空化试验;宽玻璃水槽:用于人字门阻力矩试验。 3 . 0 - 2 -3 - 0 . 3 要求试验用的量测仪器，凡属市场购买的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; 自行研制的仪器， 应经相应技术监督部门鉴定合格， 方 可使用。量测仪器仪表的检定周期一般为 1 -2年。 3 . 0 . 4 本条列出的是船闸水力模型试验所使用的主要量测仪器。 3 . 0 . 5 本条要求船闸水力模型试验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 本条要求船闸水力模型试验应按本规程第 2 . 0 - 1 -2 - 0 . 3 条相似准则进行设计。 4 . 0 . 2 本条要求根据试验任务、 工程规范及试验室条件， 合理选定模型类型、 范围和比尺。 3 00川 利 水 电 卷· 试 验 4 . 0 . 3 -4 . 0 . 5 这三条是按一般试验指出不同试验宜采用的模型类型。 4 . 0 . 6本条说明模型设计其他要求 ，应按 水工( 常规 )模 型试验规程 规定执行 。 5模 型 制 作 与 安 装 5 . 0 . 1 -5 . 0 . 4 是对船闸模型的制作、制模材料等提出的要求。 5 . 0 . 5 -5 . 0 . 6是对人 字门动水 阻力矩试验模 型制作提出的特例要求，关键 是闸门驱动源 装置的电路设计与安装。这项工作需要电气和机械等多种专业人员的合作，方能完成。 5 . 0 . 7 -5 . 0 . 8 是为保证试验成果质量对模型安装精度和检查校核提出的要求。 5 . 0 . ， 要求其他有关模型制作、安装及测量设备安装按 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 本条为试验前的准备工作。 6 . 0 . 2 都是对船闸水力模型试验的共性要求。为避免偶然误差， 每测次重复三次， 有利于 保证试验资料质量。 7 试验 资料整理 与分析 7 . 0 . 1 7 . 0 . 4 这四项内容，概括了船闸闸室灌 ( 泄)水的基本水力特性，通常都绘制在 同一张图上 ，统称为闸室灌( 泄)水水力特性 曲线 。 7 . 0 . 6 水流压力脉动特征值的表示方法， 按水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验 规 程的 7 . 0 . 2条执行。 7 . 0 . 7 船缆拉力过程线包括船的纵向、前横向与后横向等三个方面。 7 . 0 . 8樟 *实测动水眼 力矩宜 同数模计算值讲 行比较分 析，以论证其可靠性 8报告编写 8 . 0 . 1 8 . 0 . 2此两 条为模型试验的基础工作 ，在很大程度上影响试验质量 ，报告对此应 作充分论证 。 8 . 0 . 3 -8 . 0 . 6此 四条要求 对船闸水力模型试验主要成果进行分析论证，作为报告的主要 部分 ，对试验研究成果应有具 体明确 的结论和建议。 水 电站有压引水系统模型试验规程 ( S L 1 6 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 为本 行业水 电站有压引 水系统模 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本条规定本规程适用范 围