SL 159-1995（条文说明） 闸门水力模型试验规程.pdf

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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SL 156 165-95 条文说明日次水流空化模型试验规程SL156-95掺气减蚀模型试验规程SL157-95. . 70 水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验规程SL158-95. 74 闸门水力模型试验规程SL159-95. 83 冷却水工程水力、热力模型试验规程SL160-95. 88 航道水力模型试验规程SL161.1-95 . 97 船闸水力模型试验规程SL161.2-95 . 100 水电站有压引水系统模型试验规程SL162-95. 103 施工导流模型试验规程SL163.1-95. 106 施工截流模型试验规程SL163.2-9

2、5. 110 溃坝模型试验规程SL164-95. 114 滑坡涌浪模型试验规程SL165-95. 118 65 闸门水力模型试验规程SL159-951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闸门水力模型试验研究的方法和技术要求。目的在于提高试验研究成果的质量和水平。1. O. 2 本规程适用于水工建筑物各类闸门和阀门的水力模型试验研究。1. O. 3 对于进水口和闸室段门槽等的水流空化试验的有关试验技术与要求，按水流空化模型试验规程)SL156-95规定。1. O. 4 闸门流激振动模型试验的有关试验技术与要求按水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验规

3、程)SL158-95规定。1.0.5 本条主要是要求编写试验研究大纲，以使试验研究程序规范化。1. O. 6 本条主要说明本规程与水工(常规)模型试验规程SL155-95的关系。2 相似准则2.0.1 闸门水力模型试验，应满足水力条件相似，即满足几何相似、水流运动相似和动力相似，遵循佛劳德模型定律(重力相似准则)，其主要参数的比尺与模型几何比尺Lr关系为:流速比尺1Vr=L/2; 流量比尺:Qr=Mos; 时间比尺:Tr= L;/2; 力的比尺:(F)r=L:; 压强比尺:Pr=Ld 83 功的比尺:Wr=L; 功率比尺:Nr=L.5。由于模型模拟技术关系，闸门启闭力和通气量试验观测资料，还不

4、能按重力相似准则直接换算为原型值，需采用试验与计算相结合来解决，参见本规程第7.O. 5、7.0.6条的说明。3 试验设备与量测仪器3.0.1 闸门水力模型试验，般水头较高，且需动态调控流量和水位，故通常利用专用高水箱进行试验。对高水箱提出的四条要求，就是为了保证试验过程中能按试验要求调控流量和水位。3.0.2、3.0.3、3.0.4这三条都是对试验量测仪表提出的要求，即试验所使用仪器仪表均应有国家或行业技术监督部门颁发的合格证，且造合试验应用p自行研制的仪表也均应经过相应技术监督部门鉴定认可后，方可使用。这个规定是必要的，是使试验的量测仪表规范化、科学化和保证试验成果准确性、可靠性。对量测一

5、次仪器仪表的率定(校验、二次仪器仪表及采集系统的检定(校验)，其周期一般为1-2年。4 模型设计4.0.1、4.0.2闸门水力模型试验，按佛劳德模型定律(重力相似准则)设计模型。为了满足闸门的水力条件相似，应保证来流流态相似，为此，在截取模型范围时，应包括闸室前后的有关建筑物，以满足来流边界条件相似。4.0.3 本条主要是模型比尺选择问题。应根据试验任务要求和试验室具体条件综合比较确定模型比尺，但模型闸门宽不宜小于20cm，以免模型过小而影响试验资料的准确性。4.0.4 本条主要是缝隙射流模型设计问题，由于缝隙小、水头高，选择模型比尺有一定难度。根据已有的模型试验，模型比尺宜大。84 不论是采

6、用整体或局部缝隙模型，均应模拟闸门前来流流态的相似。5 模型制造与安装5. 0.1 绘制模型总体布置图和结构图，是模型制造和安装的依据。为了避免制模和安装差错，结构物线条和尺寸应清晰，提出的要求应具体明确，图应有人校核，绘图和校核者均应签名。5.0.2 本条重点要求布置的测压孔应与测压面垂直和齐平，以保证测量压力值的准确性。5.0.3 应根据试验任务的要求，选择制模材料，对于需观察水流流态部位，应选用透明的材料。5.0.4 由于缝隙射流模型水头较高，承压较大，为确保模型和试验人员的安全，对选用的制模材料应进行强度验算。5.0.5 模型制造和安装完成后，应依据设计图及要求进行校核和验收，井有记录

7、和必要说明。5.0.6 其他有关制模和量测仪器的安装，应遵循水工(常规)模型试验规程的规定和要求进行校核和验收。6 试验内容与方法6.0.1 为试验前应完成的各项工作，包括试验用的量测仪表仪器率定、模型和模型工作状态的检查。要保持闸门启闭过程中库水位保持不变，需要通过自汁水位计的反馈，调节流量和平水栅来完成。6.0.2 为试验观测内容，指随着闸门的连续启闭，完成整个过程各水力要素的动态量测。t乏管道需量测通气风速。通气管风速量测，可以是量测进水口通气管中心最大风速，如测管中心最大风速则应乘以系数o.84O. 85.作为通气管内平均风速。闸门起闭过程流态转换的量测和记录，宜以静态为主，静、动结合

8、。缝隙85 射流试验各水力要素的量测，宜采用固定闸门开度的静态量测。6.0.3 指一般常规量测，应遵循水工(常规)模型试验规程的规定。7 资料整理与分析7.0.1 绘制试验段及细部压力分布，便于分析了解建筑物及布置体型的合理性，为优选布置方案提供依据。7.0.2 绘制闸门不同开度的门体压力分布，包括门体的上、下游面板、门顶和底缘压力，以使得出门体总水压力的水平分量和垂直分量，供计算闸门启闭力。7.0.3 绘制门井水位变化过程线，一般可分为两种情况，一为闸门全开情况，门井水位与库水位关系曲线p二为在一定库水位下，不同闸门开度与门井水位变化过程。7.0.4、7.0.5闸门启闭力的模型试验，由于模型

9、中的摩擦力很难做到与原型相似，模型闸门不同开度与启闭力关系曲线，只供方案比较用。原型闸门的启闭力可采用试验与计算相结合的方法求得。根据闸门启闭力计算公式Fj = G+W, -P，十T+I(7. O. 4- 1) Fz = G + W , - P , - T - 1 (7. O.2) 式中矶和Fz启门时和闭门时的启闭力，9.80 kN; 86 G一一闸门自重，9.80 kN; W，一一作用在闸门上的水柱重量，9.80 kN; P，一一上托力和下拖力，9.80 kN; T一一摩擦力，包括支承和止水摩擦力，9.80 kN , (T= f fJ.PH f为摩擦系数); fJ.PH一一总水压力的水平分量

10、，9.80 kN; I一惯性力，9川N，(1 = (M十剧艺); M-闸门质量，9.80kN.sz/m;M水体附加质量，9. 80 kN s2/m。当闸门为等速启闭或启闭加速度很小时，1= (M+)仨:0总水压力的垂直分量(7.0.4-3) PV = W，士P9.80 kN (7. O. 4町的根据上述情况，在模型试验量测得W，、P，、PH和PV.后，再参照有关原型观测资料或经验取用f值;对于重大工程，如有必要，亦可进行f值的专门试验测定。这样，就可由式(7.0.4-1)和式(7.O. 4-2)计算出不同闸门开度的闸门启闭力，并绘制成相应的关系曲线，供选择启闭机容量用。7.0.6 闸门后通气管

11、进气量，可用Qa=VaAa(Aa为通气管面积)表示，或用气水比(卢=QaIQw)表示，并整理成与闸门不同开度的关系曲线，供方案比较应用。由于闸门后通气管进气量的相似问题目前还没有解决，模型量测的进气量尚不能直接按重力相似准则换算为原型值，一般是参照大量原型观测资料和系列试验研究提供的卢(Fl一1)的关系图，来估算原型通气孔的进气量。7.0.7, 7.0.8 绘制不同库水位与缝隙射流高度、流量及内边壁压力分布，以分析缝隙射流对工程的影响。7.0.8 绘制不同闸门开度的水库水位与泄流量关系，并计算流量系数，以供工程设计应用。8 报告编写8. 0.18. O. 8 均为对报告编写的要求及其包括的内容。87 的mlB【ig.J cn 书号I158012422 定价，7巳13.00