内容简介
《中华人民共和国水利行业标准(SL 155-2012·替代 SL 155-95):水工(常规)模型试验规程》共11章25节148条和2个附录,主要技术内容包括总则、术语、基本资料、相似准则、模型设计、模型制作与安装、试验基本设备、试验量测仪器、试验程序、试验内容与方法、试验资料整理分析与报告编写等。
内页插图
目录
1 总则
2 术语
3 基本资料
4 相似准则
5 模型设计
6 模型制作与安装
7 试验基本设备
7.1 供水系统设施
7.2 通用性固定设备
8 试验量测仪器
8.1 一般规定
8.2 水位(水面线)及波高量测仪器
8.3 压力量测仪器
8.4 流量量测仪器
8.5 流速量测仪器
8.6 量测仪器、仪表检定
9 试验程序
10 试验内容与方法
10.1 流态观测
10.2 水位与水面线测量
10.3 泄流能力测试
10.4 流速、流向观测
10.5 时均压力测量
10.6 脉动压力试验
10.7 局部冲淤试验
10.8 水面波动测量
10.9 风速测量
10.10 掺气浓度测量
10.11 泄洪雾化参数测量
11 试验资料整理分析与报告编写
11.1 试验资料的记录与整理
11.2 试验成果的表达方式
11.3 试验成果的整理分析
11.4 试验成果报告格式
11.5 试验报告编写
11.6 试验报告审批和评审
附录A 水工模型试验测试仪器及其精度要求
附录B 各项试验原始记录及计算表(样式)
标准用词说明
条文说明
精彩书摘
10.4 流速、流向观测
10.4.1 应根据试验任务和要求,布置测速范围和断面。
10.4.2 应根据流速变化范围和测量条件选用相应的测速仪器。
10.4.3 施测断面应至少布置3条垂直测线,每条垂线视水深情况应至少有3个测点。对于复杂流态区域,应适当加密测速垂线及测点。
10.4.4 在测量流速的同时,应进行流向观测。
10.4.5 记录观测数据应注明试验工况、量测仪器名称和编号等。试验记录计算表格见附录B。
10.5 时均压力测量
10.5.1 应根据试验任务和要求,布置时均压力测点。
10.5.2 时均压力量测方法可按8.3节规定选用。
10.5.3 记录观测数据,应注明试验工况、量测仪器名称和编号等。试验记录计算表格见附录B。
10.6 脉动压力试验
10.6.1 脉动压力测点宜与时均压力测点接近或重合。
10.6.2 脉动压力量测仪器可按8.3节规定选用。每测次应重复测量3次。采集时间、采样频率等均应符合采样定理的要求。
10.6.3 记录观测数据应注明试验工况、量测仪器名称和编号等。
10.7 局部冲淤试验
10.7.1 模型沙选择应满足以下要求:
1 对于沙砾石或岩石节理极为发育的原型河床可用散粒体模拟,其粒径可根据级配曲线按几何相似或抗冲流速相似选择。
2 对于细颗粒泥沙组成的原型河床可用轻质模型沙模拟,其粒径可通过泥沙起动公式计算或预备试验确定。
3 对于岩体构成的原型河床可用节理块或胶结材料模拟,也可近似地用散粒体模拟,模拟材料要求达到与抗冲流速相似。
10.7.2 模型铺沙高程应根据基岩面高程确定,必要时可按覆盖层和基岩分层铺设。
10.7.3 铺沙范围应大于冲刷范围,铺设厚度应大于可能最大冲刷深度。
10.7.4 峡谷河床宜适当考虑岸坡冲刷的影响因素。
10.7.5 冲刷试验时间应满足冲坑稳定要求,特殊情况下应由预备试验确定。
……
前言/序言
深入水利工程的精髓:解读《水工(常规)模型试验规程》(SL 155-2012) 图书名称: 中华人民共和国水利行业标准(SL 155-2012·替代 SL 155-95):水工(常规)模型试验规程 [Specification for Normal Hydraulic Model Test] 图书简介: 本书不包含以下内容: 水利工程的宏观规划与管理决策: 本书不涉及国家或区域层面水利发展战略的制定、跨流域调水工程的宏观布局、水资源综合管理体系的顶层设计、防洪抗旱的政策性文件解读,以及水利工程在国民经济发展中的具体作用分析。它专注于具体的工程物理模拟技术,而非管理哲学或政策导向。 水工结构设计与材料科学的深入探讨: 书中不包含关于混凝土材料配比优化、新材料(如高性能纤维增强混凝土、新型防渗材料)在水工建筑物中的应用细节、结构受力分析的有限元计算方法,或结构耐久性、抗震设计理论的详尽推导。模型试验关注的是水流作用下的局部或整体水力响应,而非结构本身的材料性能极限。 水文预报与水资源评价的数学模型构建: 本标准不涵盖水文情景的概率分析、降雨径流模型的参数率定、地表水与地下水耦合模拟的数值方法、水资源可持续利用的定量评估技术,以及水文信息系统的具体软件操作指南。试验规程的前提是基于已有的水文资料输入。 泥沙输运的理论物理方程推导与数值模拟: 尽管模型试验中会涉及泥沙问题,但本书不提供泥沙运动的底层物理方程(如雷诺平均纳维-斯托克斯方程在泥沙输运中的应用)、悬移与推移的细致力学模型、或复杂的床面冲淤过程的三维数值模拟技术。它侧重于如何通过缩尺模型来观察和量化观测到的泥沙运动现象。 电站设计与水力机械的详细参数确定: 书中不涉及水轮机类型的选择、空化现象的精确预测模型、机组的效率曲线标定、发电机组的电气系统设计,或枢纽工程中的机电安装工艺标准。模型试验可能涉及引水压力,但对水轮机内部流场的精细剖析超出本规程的范畴。 环境保护与生态水利工程的具体技术要求: 本规程未包含鱼类保护设施(如鱼道)的设计参数确定、河流生态基流的计算方法、湿地恢复工程的水沙条件模拟,或水库工程对区域生态系统影响的评价标准。 非常规水工模型试验方法: 本书明确限定于“常规”模型试验。因此,它不详细论述高精度立体模型、脉动流场测量技术(如PIV/PTV)、高分辨率三维激光扫描技术在现场测量的应用,或涉及复杂非线性流体动力学分析的特殊试验方案。 工程施工的技术规范与质量控制流程: 本书不涉及模板安装、混凝土浇筑、基础处理、帷幕灌浆、填筑压实度的现场检测方法,或工程进度管理的技术标准。模型试验是对已建或待建工程水力性能的验证,而非施工指导手册。 水工建筑物的水力设计规范(如泄洪、导流、消能的具体计算公式): 虽然模型试验是验证设计的基础,但本书不直接罗列或推导《水工建筑物设计规范》(如大坝、溢洪道、冲沙孔的设计计算公式)。它规定的是如何通过试验来“验证”和“修正”这些设计,而非“生成”设计参数。 国际模型试验标准(如ASCE、IAHR)的全面对比与介绍: 本书内容聚焦于中国水利行业标准的具体要求,不会对国际上其他主要水利模型试验规范进行系统性的比较、分析或引述。 图书核心内容概述(为强调不包含项,需反向界定): 本书作为替代 SL 155-95 的最新行业标准,聚焦于水利工程物理模型试验的规范化、标准化和科学化管理。其核心价值在于确立了一套关于常规水工模型试验从准备、实施到成果报告的完整技术框架。 它详细规定了模型选择(如平面模型、断面模型、整体模型)的适用条件、缩尺比的确定原则(包括弗劳德相似准则、雷诺数、韦伯数等在常规水流中的适用性分析),以及如何通过这些比尺确定试验装置的几何、运动和动力相似性。 书中对试验模型的建造精度提出了严格要求,包括基槽处理、防渗措施、模型材料的选择与处理(如降低渗透性)、以及模型结构与实体的对应关系。重点阐述了流场测量与数据采集的技术规范,涵盖了水位、流速、压力、流量等关键参数的传感器选型、布置要求、校测流程和误差控制范围。 尤其重要的是,本规程对特殊水工现象的模型试验给出了操作指引,例如:对溢洪道消能工水流特性(如水跃、紊流强度)的观测要求;冲沙和泥沙运动(主要指水动力影响下的宏观输沙规律)的相似条件设定与观测方法;以及水力瞬变与压力脉动(如闸门快速操作、水锤效应的简化模型试验)的记录要求。 本书旨在为水利设计、科研、施工及验收单位提供一个可操作、可复现、科学严谨的试验依据,确保我国水工模型试验成果的可靠性和行业间的一致性,是所有从事水工模型试验人员必须遵循的技术准则。它是一部关于“如何正确地做常规物理模型试验”的操作手册与技术基石。