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1、ICS备案号：中华人民共和国水利行业标准SLSL163水利水电工程施工导流和截流模型试验规程（征求意见稿）Regulationforhydraulicmodeltestofriverdiversionandclosureofwaterconservancy&hydropowerproject中华人民共和国水利行业标准水利水电工程施工导流和截流模型试验规程（征求意见稿）Regulationforhydraulicmodeltestofriverdiversionandclosureofwaterconservancy&hydropowerproject主编单位:长江水利委员会长江科学院水利水电工
2、程施工导流和截流模型试验规程（SL163-2010）自2011年1月11日发布实施以来，对统一水利水电工程施工导流和截流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、准确性和实用性起到了较好的作用。近六年来，随着我国水利水电事业的发展，新近水利枢纽工程在复杂地质条件及采用新型技术施工，导截流边界条件要求引入新的试验模拟技术以适应新技术条件下工程导流和截流的需要，而且在国内外测量技术及模拟技术方面有新的进展，同时本规程主要引用的相关法律法规也有新的规定和要求。为适应新形势的发展，充分反映近年来的研究成果和水平，更好的指导施工导流和截流模型试验研究工作，有必要对现有标准的进行修订。施工导
3、流和截流涉及内容广泛，总结已有模拟技术的理论和实践，修订本标准，对规范模拟方法、提高模拟成果的准确性，为水利水电资源开发和利用以及保隙工程安全运行提供可靠的科学依据具有十分重要的意义。根据水利部水利水电规划设计总院文件“关于开展水工建筑物地基处理设计规范等11项水利技术标准制修订工作的通知”（水总科2016632号），按照水利技术标准编写规定（SL1-2002）,修订水利水电工程施工导流和截流模型试验规程（SLI63-2010）。本标准共8章80条和1个附录，主要技术内容有：一一本规程主要引用标准变化测量的准确度要求和注意事项变化引入新的试验模拟技术；本次修订的主要内容有：第1章总则（1）修改
4、本标准主要引用标准。第2章一般规定（1）补充、完善施工导流和截流技术发展；（2）补充、完善施工导流和截流试验新模拟技术。第4章试验设备与量测仪器（1）试验模型量测准确度控制按照新颁布标准替换；（2）水面水位、流量、流速测量引进新测试技术。第5章模型设计（1）国内外新近工程的复杂地质条件及采用新型技术施工，引入新的试验模拟技术以适应新技术条件下工程导流和截流的需要；（2）深覆盖层河道截流模拟技术及施工期导流过水围堰防护模拟技术。第6章模型制作与安装（1）模型制作安装要求按照新颁布标准替换。第7章施工导流模型试验（1）根据试验要求，引入新技术。第8章施工截流模型试验（1）根据试验要求，引入新技术。
5、（1）根据新颁布标准完善模型试验测量精度要求。标准用词说明（1）增加“标准用词说明”内容。标准历次版本编写者信息（1）增加此部分内容。条文说明（1）与正文统一，做相应补充和修改。本标准为全文推荐。本标准所替代标准的历次版本为一SL163-2010.SL163.1-95、SL163.2-95本标准批准部门：本标准主持机构：本标准解释单位：本标准主编单位：长江水利委员会长江科学院本标准参编单位：本标准出版、发行单位：本标准主要起草人：本标准审查会议技术负责人:本标准体例格式审查人：1 总则2 一般规定错误!未定义书签。错误!未定义书签。3相似准则错误!未定义书签。4试验设备与量测仪器错误!未定义书
6、签。5模型设计错误!未定义书签。6模型制作安装与检验错误!未定义书签。6.1模型制作安装错误!未定义书签。6.2模型率定与检验错误!未定义书签。7施工导流模型试验错误!未定义书签。7.1 试验内容与要求错误!未定义书签。7.2 资料整理与分析错误!未定义书签。7.3 试验研究成果错误!未定义书签。8施工截流模型试验错误!未定义书签。8.1 试验内容与要求错误!未定义书签。8.2 资料整理与分析错误!未定义书签。8.3 试验研究成果错误!未定义书签。错误!未定义书签。标准用词说明错误!未定义书签。标准历次版本编写者信息错误!未定义书签。条文说明错误!未定义书签。1.0.1为统一水利水电工程施工导
7、流和截流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、准确性和实用性，编制本标准。1.0.2本标准适用于水利水电工程施工导流和截流实体模型试验研究，有条件情况下可同步开展数值模拟研究，加快试验研究进程，提高成果的可靠性。1.0.3施工导流和截流模型试验研究以完成工程预期目标、解决水利水电工程导流和截流施工技术问题为基本目的，并充分利用先进的试验工艺和现代计算机技术，提高试验效率、减小误差，注重成果的科学性和创新性。1.0.4本规程主要引用标准包括：SL155-2012水工（常规）模型试验规程SL99-2012河工模型试验规程SL623-2013水利水电工程施工导流设计规范SL303-
8、2004施工组织设计规范SL161.1-2013坝区航道水力模拟技术规程1.0.5施工导流和截流模型试验研究除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2一般规定2.0.1施工导流和截流模型宜分为整体模型（定床或动床）、局部模型（定床或动床）和断面模型，并以整体模型为主；特殊导流建筑物试验可采用变态模型。2.0.2施工导流和截流模型试验宜修建专门模型，当相似性、比尺、场地等条件允许时，导流模型与截流模型可互相结合，也可与枢纽整体水工模型等结合；施工导流期有通航专门要求的，需考虑航道水力模拟要求。2.0.3导流试验研究的主要导流方式可包括河床式导流、岸边式导流（明渠导流和隧洞导流等）、
9、未完建坝体导流及其各种综合型式导流等；截流试验研究的主要截流方式可包括立堵截流、平堵截流、立平堵截流、平立堵截流、下闸截流等。2.0.4施工导流和截流模型试验研究应根据试验任务要求编写试验研究工作大纲。2.0.5试验研究最终成果应包括文字报告、附图、附表、照片和录像等。2.0.6采用新试验模拟技术或特殊材料时需经过专家论证。3相似准则3.0.1模型与原型应满足几何相似、水流运动相似和动力相似。动力相似应遵循弗劳德相似准则、欧拉相似准则。3.0.2导流和截流模型试验应保证水流呈紊流状态。3.0.3截流模型试验尚应满足截流抛投材料的容重、级配相似，截流过程中的平均抛投强度相似，抛投进占方式和抛投料
10、物的入水运动方式相似以及抛投料物的止动流速相似。3. 0.4截流动床模型试验应满足颗粒沉降相似、起动流速相似条件。3.0.5俵堤渗透量所占比率较大时，截流模型试验宜满足大孔隙介质中紊流渗透相似。4试验设备与量测仪器4.0.1施工导流和截流模型试验宜在实验室进行。当试验在施工现场或室外场地进行时，应按需要设计合理的供回水系统和其他附属设施。4.0.2试验使用的仪器、仪表应符合试验测试精度、使用环境等要求。试验前应对相关仪器按要求进行校核和率定。4. 0.3常规仪器设备，可选择下列量测仪器，应遵循SL155的规定。模型试验常用仪器、设备各项测量的准确度要求和注意事项参见附录Ao1水位测量仪器：超声
11、水位仪、自动跟踪式水位计、波高仪等；2流速测量仪器：能连续测量和记录的测速仪器，如声学多普勒流速仪、粒子图像测速仪等；3流量测量仪器：电磁流量计、超声波流量计和量水堰等；4流态测量仪器：摄像机、照相机等。5模型设计5.0.1施工导流和截流模型类型应根据试验技术要求确定。5.0.2施工导流和截流整体模型应为正态模型，模型比尺不宜小于1：100,应结合试验任务要求、工程规模、河道特性、河床覆盖层特点、抛投料物粒径、导流和截流流量、建筑物糙率、试验量测精度要求和实验室条件等因素选定，且模型最小水深不宜小于30nm5. 0.3在确定河道模拟范围时，应保证导（分）流建筑物附近流态相似，并应符合下列要求：
12、1整体模型，其河道地形的模拟长度，应根据河道地形特点、导（分）流建筑物布置等因素确定，有弯段的河段应适当延长；上下游非测试段长度宜不小于12倍河宽或25倍50倍平均水深。2若涉及通航建筑物，河道地形模拟范围应按上、下游引航道的要求确定。3对于局部和断面模型，应减少因边界条件的简化对水流流态带来的影响，参照整体模型中的水流情况进行校核，必要时采取措施给予校正。4当施工导流模型、截流模型与枢纽整体水工模型等结合时，模拟河道范围应按最大试验范围确定。5模型高度应考虑最高试验水位和最低冲刷高程，并适当留有富裕值确定。5.0.4当河道不易冲刷且覆盖层不厚时，截流模型可按定床设计；当河道易冲刷或覆盖层较厚
13、时，截流河段应按动床设计，动床范围应满足重点部位的冲淤平衡条件，且包括龙口河段、分流建筑物进出口段。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。施工期导流过水围堰及局部区域特殊防护应按防护材料类型进行模拟。国内外新近工程导流和截流的复杂地质条件及采用新型施工技术，应引入新的试验模拟技术。5.0.5模型供水流量设计应满足施工期洪水组合要求。流量量测可采用量水堰、电磁流量计或超声流量计，其装设位置可靠近模型首部或置于尾端。5.0.6流量量测设施布置于模型首部时，与模型进口之间应设置合理的过渡区，以保证水流平稳进入模型。5. 0.7模型出口处的尾门设计应满足过流能力要求，且不影响
14、测试区的水流相似性。5.0.8在导流建筑物的过流面出现高速水流时，应设置测压孔。5.0.9施工期有通航、筏运、排漂、排冰等要求时，应进行专项试验研究。5.0.10模拟河段下游有急滩、突扩、陡坎等特殊地形时，应进行专项试验研究。6模型制作安装与检验6. 1模型制作安装6.1.1 制作模型前，应绘制模型总体布置图、结构物模型详图、水力要素测点布置图，并提出模型加工及安装技术要求。对过流面糙率有特殊要求的，需对模拟材料通过实验选取。6.1.2 河道地形可采用等高线法、断面法制作。采用断面法时，模型中两控制断面之间的距离可取300mm800m;对于地形变化较复杂的河段，应局部加密控制断面。6.1.3
15、模型制作应预留足够工作空间，保持结构稳定、安全，并符合环保要求。6.1.4 非明渠导流建筑物，需要观测建筑物内部水流流态时，模型应选用透明材料制作。6.1.5 模型制作、安装完成后，应检查和校核，并有完整记录。6.1.6 截流用的四面体、钢筋石笼等特殊抛投材料的制作，应满足块体形状和重量相似。6.1.7 模型制作安装精度要求见附录A。其他有关模型制作、量水设备和量测仪器的安装应按SL155-2012及SL99-2012的规定执行。6.2模型率定与检验6.2.1试验前应对模型加工误差、漏水情况及安全稳定性进行检查。6.2.2应根据天然河道水文资料，校正模型河道糙率。当原型资料不足时，可参考设计推
16、算值或类似河道相关值。6.2.3模型出口水位宜根据出口断面的水位流量关系曲线确定；若资料不足，模型出口水位可通过分析综合确定。6.2.4对明渠、导流隧洞等导流建筑物，应进行模型糙率率定。6.2.5试验前应做好以下准备工作：1对量水堰、量测仪器仪表进行率定，保证其满足试验精度要求。2对模型测控系统检验校核，保证其正常使用状态。3动床冲刷料需备量2倍以上，截流用的四面体、钢筋石笼等特殊抛投材料备量L2倍以上，注明材料名称及粒径，分类堆放。4做好各项记录准备工作。7施工导流模型试验7.1 试验内容与要求7.1.1河道有冲刷观测要求时，局部动床模型试验可结合定床模型开展试验研究，以提高试验效率。动床模
17、型试验充水过程中，不应扰动模拟铺沙地形。7.1.2束窄河床导流模型试验研窕应包括以下主要内容：1束窄河床的泄流能力，以及束窄宽度的合理性。2束窄河床沿程水面线及围堰迎水坡面水位及波浪参数。3束窄河床底部及岸边流速分布，以及冲刷、淤积情况。4围堰坡面及坡脚附近流速、流态，对漩涡、回流等特殊水流需加密观测其范围、强度、及其淘刷情况。必要时开展防冲保护试验。5有通航要求河段的束窄河床进出口水面衔接和波动，河床表面及岸边流态、流速、水深、比降等水力参数。必要时可利用船模验证。7.1.3明渠导流模型试验研究应包括以下主要内容：1明渠泄流能力。2明渠进、出口及渠身段的流态。3沿程水面线及弯道两侧横向比降。
18、4沿渠底、渠岸、侧墙的流速分布以及冲刷、淤积情况。5纵向围堰首部布置及其型式、明渠进出口位置及型式。6围堰坡面及坡脚附近流速、流态，对漩涡、回流等特殊水流需加密观测其范围、强度、及其淘刷情况。必要时开展防冲保护试验。7出口水流衔接、沿岸流速分布，以及出口消能型式和防冲保护试验。8有通航要求的明渠流态、流速、水深、比降等水力参数。必要时可利用船模验证7.1.4隧洞、底孔、涵洞导流模型试验研究应包括以下主要内容：1泄流能力、水位流量关系、流量系数，分析洞身糙率及下游水位对洞身流态及泄流能力影响。2明满流过渡分界点及其流量、水位特征。3沿程压力分布、水面线及不满足设计要求时的相应改善措施。4进口立轴
19、漩涡产生的条件，以及漩涡的部位、尺寸和类型，必要的消除和改善措施。5进水口水流流态及压力分布，合理的进水口体型。6底流消能时消力池内流速、流态、压力分布，出口下游流速、流态、波浪以及河床、岸坡、翼墙和围堰等处的冲刷、淘刷情况，优化消力池型式。7挑流消能时起挑条件、挑距、水舌轨迹、流速、流态及河床冲刷情况等，优化挑坎型式。必要时需观测分析雾化对基坑及边岸影响。8通气孔设置、门槽加盖、涵洞出口压坡、泄水建筑物体型等专项试验。7.1.5未完建坝体、梳齿及缺口导流模型试验研究应包括以下主要内容：1未完建坝体、梳齿、缺口的泄流能力，缺口和梳齿的修改布置方案。2过流面的水面线、压强和流速分布，负压发生的条
20、件、部位和最大值、产生空化空蚀的可能性，必要的优化措施。3水流流态和消能情况，各缺口泄流时的相互干扰、水舌掺气、堰流和挑流情况，对坝面、鼻坎的撞击所产生的振动和冲击，以及对坝面和河床的冲刷情况。4梳齿、坝面施工栈桥墩墙两侧和墩头墩尾水位及侧向压力。7.1.6过水围堰与其他导流建筑联合导流模型试验研究应包括以下主要内容：1导流建筑物单独泄流的泄流能力。2过水围堰与导流建筑物联合泄流时的泄流能力、分流比。3导流建筑物过流面的压力分布。4基坑充水方式、流量、历时，以及充水的防冲措施。5导流建筑物上下游水位、流速、流态、水面衔接形式，以及水面波动和回流等。6不利于围堰安全的控制工况，堰体稳定情况和堰面
21、保护措施。必要时对护面结构材料进行抗冲稳定专项试验。7围堰下游冲刷范围、深度，必要的围堰坡脚防护措施。7.1.7导流试验时对控制性工况应同时进行水流流态录像、照片等记录。7.1.8其他有关水位、流量、压力、流速的量测，执行SL155-2012的有关规定。7.1.9对导流期有生态、环境等特殊要求，可进行其关键水力学参数量测。7.2资料整理与分析7.2.1 应根据相应的比尺，将模型数据换算成原型数据，并进行数据的校核及合理性分析。7.2.2 应根据试验结果计算导流泄水建筑物的流量系数、淹没系数、单宽流量等，分析导流建筑物的过流能力。7.2.3 应根据试验得到的原始数据，整理、绘制各种图表，主要包括
22、下列各项：1重点部位的流速分布、流态。2泄水建筑物的水位一流量关系，以及沿程水面线，长距离渠道、隧洞应进行糙率修正。3纵向围堰的沿程水面线。4过水围堰、导流洞等导流建筑物的压力分布。5导流洞、明渠等泄水建筑物出口或闸、坝下游冲刷地形。7 .2.4应整理施工期通航建筑物航道的流态、流速分布、水面比降、水深，分析航道冲淤变化，船模航行参数。8 .2.5施工期有排漂、排冰要求时，还应分析导漂、排冰能力。7.3试验研究成果7. 3.1应根据导流模型试验研究情况，提出试验最终成果，包括文字报告、附图、附表、照片、录像等资料。8. 3.2试验研究报告内容应包括工程概况、试验目的与任务、模型设计与制作、量测
23、仪器、试验过程、试验成果与分析、结论与建议等。9. 3.3模型设计与制作中应阐明本模型的特点，包括模型的边界条件、糙率校正等情况。10. 3.4导流模型试验研究成果与分析中，应包括以下内容：1导流泄水建筑物的泄流能力及其改善措施，论证导流建筑物规模及挡水建筑物高程。2导流泄水建筑物的流速、压力分布状况，推荐优化体型。3消能效果，评价防冲措施的合理性，提出防冲保护措施建议。4评价导流布置方案的合理性，提出优化建议。5过水围堰导流应分析基坑充水、过水过程，以及堰面、堰基、临时坝面流态及冲刷情况，评价防护措施的合理性。6有通航要求的导流建筑物应阐明通航水流条件及其改善措施。7论证导漂、排冰能力及其预
24、防措施。7.3.5有关报告编写的其他要求，应遵循SL155的有关规定。7.3.6试验照片、录像等成果应根据导流模型试验内容编辑整理，并配制相应的说明。8施工截流模型试验8.1 试验内容与要求8.1.1河道有冲刷观测要求时，局部动床模型试验可结合定床模型开展试验研究，以提高试验效率。动床模型试验充水过程中，不应扰动模拟铺沙地形。8.1.2单威堤立堵截流整体模型试验研究应包括以下主要内容：1截流俄堤轴线位置、龙口位置及龙口宽度。2截流期分流条件、分流建筑物水位-流量关系，其与进占过程变化及影响因素。3俄堤预进占程序、抛投材料分区、裹头形式及抛投强度。4预进占情况下的度汛水力条件、通航水流条件，确定
25、各进占时段应控制的口门宽度及封航的龙口宽度。5龙口水力要素（落差、龙口流量、流速），随龙口束窄（立堵）或底槛升高（平堵）的变化过程及其规律。6龙口护底或垫底的结构形式（含护底范围、高程及护底材料类型、尺寸）。7截流抛投材料种类及分区、抛投强度、俄堤稳定及抛投料流失情况。8河床覆盖层的冲刷情况。9单向进占时水流对对岸裹头冲刷和裹头稳定情况。10块体稳定、动水中散粒料成型、俄堤堤头坍塌、跟踪截流等专项试验。8.1.3双威堤或多俵堤立堵截流整体模型试验，除应研究单俄堤相关试验内容外，尚应研究俄堤轴线位置、俄堤之间的间距、各俄堤分担落差比例的合理性以及傲堤交替进占程序、上下游俄堤进占配合关系试验等。8
26、.1.4平堵截流整体模型试验研究应包括以下主要内容：1龙口流量。2分流流量。3威堤轴线断面过水宽度。4水流流态。5俄堤上的流速。6俄堤的上游和下游水位。7分流点与汇流点水位。8截流抛投材料种类及分区、抛投强度及流失量。8.1.5快速堵口模型试验研究应包括以下主要内容：1特殊材料结构形态及稳定性。2堵口用料程序及口门控制。3堵口断面过水宽度。4水流流态。5堵口处的流速。6堵口的上游和下游水位。7堵口底部基础冲刷变形。8.1.6截流局部模型应进行不同抛投材料粒径与抗冲流速的关系试验、抛投块石稳定措施试验等。8.2资料整理与分析8. 2.1应根据相应的比尺，将模型数据换算成原型数据，并进行数据的校核
27、及合理性分析。9. 2.2应根据试验结果计算截流龙口单宽功率、单宽流量等。10. .3对立堵截流试验，应根据试验得到的原始数据分别整理绘制分流流量、龙口流量、龙口最大流速和俄堤首部流速、龙口单宽功率、龙口落差、龙口单宽流量、龙口水深等与龙口宽度的关系图表。11. .4对平堵截流试验，应根据试验得到的原始数据分别整理绘制分流流量、龙口流量、龙口落差、龙口流速、龙口单宽功率与俄堤上过水断面面积的关系图表。12. 2.5对截流局部模型试验，应根据试验得到的原始数据整理绘制抛投料粒径或质量与流速的关系图表。13. 2.6对截流期有生态、环境等特殊要求，可进行其关键水力学参数量测。8.3试验研究成果8.
28、3.1应根据截流模型试验研究情况，提出试验最终成果，包括文字报告、附图、附表、照片、录像等资料。8.3.2试验研究报告内容应包括工程概况、试验目的与任务、模型设计与制作、量测仪器、试验过程、试验研究成果与分析、结论与建议等。8.3.3模型设计与制作中应阐明本模型的特点，包括模型的边界条件、糙率校正等情况。8.3.4模型试验研究成果与分析中，应包括以下内容：1评价分流建筑物的分流能力，计算分流比与截流进占关系。2分析预进占过程，推荐龙口位置、龙口宽度。3推荐能堤轴线位置。4分析不同截流方式和截流过程龙口水力参数变化规律，指出截流最困难区段和应采取的工程措施。5提出抛投进占方式和抛投强度。6提出俄
29、堤分区备料的抛投料类型、粒径、数量。7研究龙口护底的必要性及方案。8总结俄堤边坡坍塌规律。9对双俄堤或多俄堤立堵截流整体模型试验，还需论证俄堤位置及间距的合理性，以及俄堤之间的协调进占程序、落差分配等。10对截流局部模型试验，应提出不同抛投材料粒径与抗冲流速的关系。11对特殊材料，应提出其不同结构型式与抛投就位性、抗冲稳定性的专项研究成果。8.3.5有关报告编写的其他要求，应遵循SL155的有关标准。8.3.6试验照片、录像等成果应根据截流模型试验过程编辑整理，并配制相应的说明。附录A水利水电工程施工导流和截流模型试验测量的准确度要求和注意事项表A测量的准确度要求和注意事项施测对象试器测仪准确
30、度控制注意事项模型水准仪、经纬仪、钢尺1 .控制局部模型高程和宽度误差应小于O.3mm,长度误差应小于5mm,整体模型地形高程误差应小于2mm,平面距离误差应小于IOmnio2 .试验中模型变形不应超过1%,漏水量应不应超过试验最小过流量的1%。确定相似准则及模型范围和比尺；试验模型应满足有关规定的限制条件，注意减小缩尺影响。露天模型需做好避风、防雨措施。水面水位固定量水测针测针零点高程的精度应控制在0.2mm,每一测次，应重复测读23次，取其稳定值或平均值，测读精度应达0.3rnm测杆应安装牢固，并保证铅垂方向。试验前应检查测针及连接管，不应有堵塞、气泡及漏水现象。活动量水测针测针零点高程的
31、精度应控制在0.2mm,每一测次，应重复测读23次，取其稳定值或平均值，测读精度应达O.3mm。每次测量应稳定测杆并保持铅垂方向。试验前应检查测针头部正常。自动跟踪水位仪率定曲线的偏差系数C=不应大于5%o水位计测杆应安装牢固，并保证铅垂方向；测试前应按有关规程，进行自检率定，试验量测区间应在率定曲线的直线部分。流量量水堰板应遵照固定量水测针精度控制要求，流量测量误差应在现之间。应按有关规定的技术要求进行量水堰板的安装；待流量稳定后，方可测读上游测针读数；按不同堰型的率定曲线或有关计算公式推算模型流量。文丘里量水计测量误差应在2%之间。应按有关规定的技术要求进行文丘里量水计的安装；应定期进行自
32、检率定，绘出流量率定曲线。电磁(超声)流量计流量误差应在1%之间。应按有关规定的技术要求进行电磁(超声)流量计的安装，控制阀宜安装在电磁流量计的后面，应在适当位置留置排气闸阀以保证满管，流量计前后的直管长度应满足要求。流速华托管1.自检率定，当雷诺数Re=3300360000范围内时，流速系数6=1,误差控制在土1%2%之间;2.每一测次，应重及测读23次，取其稳定值或平均值；比压计水头差测读精度应控制在3mm以内；毕托管架倾角度数测读精度应控制在2以内。试验前，应检查毕托管和连接管是否堵塞或漏气、毕托管架是否放置水平；在静水中进行充水排气，使比压计两端水柱同高；在不进气条件下，将毕托管放入施
33、测位置的水体中，对准流向，以比压计的压头差值最大读数记录。1 .自检率定，率定测点不应少于15个，应满足75%以上测点偏差不超过2%3%；2 .每一测点记录值不应少于45次，每次采集时间不应少于510s；3 .断面流速迭加计算，与实测流量比较，两者误差不应超过5%o试验前，应检查旋浆与流速仪连接稳固，流速仪系数正确；测量时应对正测点处水流来流方向；每个测流断面测读不应少于3条垂线；每条垂线测点不应少于3点。声学多普勒流速仪(ADV)1 .无需校准；2 .流速测量误差控制在1%之间。可测最小水深应大于2cm：可测流速应小于4.5m/s；探头以下5cm范围内为仪器测量盲区。粒子图像测速仪(PIV)
34、I.平面流场；2 .拍摄面标定尺寸测读精度应控制在Imm以内，并不应大于所测区域宽度2%；3 .流速测量误差不应大于IcmZsoCCD数码相机安装垂直于被测区域；调焦清晰；示踪微粒应跟随性能好，密度接近水，粒径约为所测区域宽度0.2-1%；压力测压管1 .用水准仪测定各测点及测压板零点高程，测读精度应达0.3mm；2 .在静水中校验测压管液面与测点高程一致，误差不应超过0.5mm；3 .流态稳定后，方能测读，每一测次，应重复测读34次，取其均值或稳定值，测读精度应控制在3mm以内。应按有关规定的技术要求安装测压管，每次试验前应检查测压孔和测压管是否符合要求：用清水驱赶测压管与连通管中的气泡；明
35、满流区域不应采用。脉动压力传感器每次测试前，应按有关规定，进行系统自检率定；率定量测区间应大于试验量测区间，率定曲线的偏差系数Gr=b/不应大于5%；每次测量的记录时间不应少于5so传感器的安装应符合有关规定；应定时测定测量系统的温度漂移。水下地形水下地形测量仪地形分辨率不应大于0.1mm,测量精度不应大于0.3mm,起点距离误差应小于IOmmo标准用词说明执行本标准时，标准用词应遵守下表规定:标准用词在特殊情况下的等效表述要求严格程度应有必要、要求、要、只有才允许要求不应不允许、不许可、不要宜推荐、建议推荐不宜不推荐、不建议可允许、许可、准许允许不必不需要、不要求标准历次版本编写者信息根据水
36、利部水利水电规划设计总院文件“关于开展防洪标准等14项水利水电勘测设计标准制定与修订工作的通知”(水总科2007246号)，SLl-2002水利技术标准编写规定，修订施工导流模型试验规程(SL163.1-95)和施工截流模型试验规程(SU63.2-95),将两项标准合为一项标准，名称定为水利水电工程施工导流和截流模型试验规程(SL163-2010)自2011年1月11日发布实施。本标准主编单位：长江水利委员会长江科学院本标准主要起草人：史德亮、金峰、李学海、贺昌海、车清权、杨伟、宫萍、陈辉。由于水利水电工程施工导流和截流模型试验规程(SLI63-2010)编写人：史德亮、金峰、车清权等人工作关
37、系已经调离水力学试验岗位，故根据近年来在施工导流和截流模型试验研究情况，调整本次主要起草人：。SL中华人民共和国行业标准水利水电工程施工导流和截流模型试验规程条文说明12345678贝!千口I天!-o一般规定错误!未定义书签。相似准则错误!未定义书签。试验设备与量测仪器错误!未定义书签。模型设计错误!未定义书签。模型制作与安装错误!未定义书签。6.1模型制作安装错误!未定义书签。6.2模型率定与检验错误!未定义书签。施工导流模型试验错误!未定义书签。7.1 试验内容与要求错误!未定义书签。7.2 资料整理与分析错误!未定义书签。7.3 试验研究成果错误!未定义书签。施工截流模型试验错误!未定义
38、书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。8.1 模型率定与验证8.3试验研究成果8.2 资料整理与分析错误!未定义书签。1.0.1本条主要说明编制本标准的必要性和目的。必要性是作为统一水利水电工程施工导流和截流模型试验的技术标准、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本标准适用于水利水电工程施工导流和截流模型试验，其目的是为制定合理的导流和截流方案、解决各种实际导流和截流问题提供参考和依据。1.0.3施工导流和截流模型试验中，采用自动测试技术设备，可以提高测试精度、减少人工强度，且测试便捷。采用数据处理软件和数值图像处理技术等，可以替代人工完成地形断面数据读取、试验数据
39、图表化等量大、重复性强、容易出错的工作，以提高试验效率、尽量降低错误,减小误差。随着电子计算机技术的迅猛发展，计算机图形学、图像处理技术及可视化进入实用阶段。数值模拟是通过数字计算以离散方式来模拟所研究对象的物理现象及其过程，近年来已在施工导流和截流问题研究中逐渐被应用，显示出了其优越性。鉴于在复杂边界条件下，模型与原型所共同遵循的力学概念及物理方程有待进一步探明，数值模拟研究方法可作为工程方案比选应用，最终成果有待物理模型的相互验证和优化。一般情况下，一维数学模型思路简单，可操作性强，计算时间也短，但是它能够包含的信息少，且比较粗糙，适用范围有限。三维数学模型包含的信息全面，能更真实地反映原
40、型，但是其原理复杂，所需计算量庞大，况且当前还没有一套完善的理论。就工程实际而言，二维模拟方法折中了三维和一维模拟方法，克服了后两者各自的缺点，适用于大多数明渠水流运动工程问题求解，已经成为主要的数值模拟方法。二维数学模型的离散方法有很多种，大致可以归纳为：有限分析法、有限差分法、有限单元法、有限体积法。导流和截流数值模拟包括以下步骤：1）根据实测地形及建筑物设计资料建立数学模型的计算边界；2）在计算区域内布置合适的网格，并在围堰附近适当加密网格，以提高模型的计算精度；3）利用守恒性较好的有限体积法离散求解基本控制方程；4）进口边界：进口边界设置在上俄堤上游河道平顺处，并按实测值给定，进口紊动
41、动能k和耗散率按经验公式确定。出口边界：出口边界选在水流充分发展处，各物理量沿水流方向梯度为零。固壁边界：边界处流速采用无滑动条件，紊动动能k和耗散率采用壁面函数计算；5）对动边界处理采用干湿单元判别法；6）对建立的数学模型进行必要的原型实测资料验证，以确保模拟结果的可靠性和精确性。2一般规定2.0.1阐明了研究对象以及导流模型和截流模型一般的型式。施工导流模型试验的研究对象，可以是包括导流挡水建筑物和泄水建筑物的整个导流工程，也可以是仅针对导流挡水建筑物和泄水建筑物的局部导流工程。河道截流模型可分为截流整体（定床或动床）模型、局部（定床或动床）模型和断面（定床或动床）模型。截流整体模型包括整
42、个河床和分流建筑物，局部模型仅针对解决局部问题的专项试验。2.0.2说明了施工导流模型和截流模型可与其他模型相结合，并阐明了结合的具体条件。2.0.3本标准适用于水利水电工程施工期的分段围堰法导流、全段围堰法导流、过水围堰法导流及其各种综合型式的导流物理模型试验研究，其目的是为制定合理的导流方案、解决各种实际导流问题提供参考和依据。1分段围堰法导流：包括束窄河床导流、河床内明渠导流。2全段围堰法导流：包括河床外明渠导流、隧洞导流、涵管（洞）导流、渡槽导流。3过水围堰法导流：包括分段围堰法导流和全段围堰法导流两种。4综合导流：包括高混凝土坝坝身设置的临时或永久底孔导流、缺口导流、梳齿导流，土石坝
43、坝体度汛导流，围堰过水与隧洞结合的导流，未完建的电站机组导流，泄水闸导流、船闸导流等。根据水利水电工程施工组织设计规范（SL303-2004）的规定，重要的或难度较大的截流工程的设计应通过水工模型试验验证并提出截流期间相应的观测设施。当在岩基河床上截流时，可采用定床模型，在软基或深覆盖层河床上截流时，则需采用动床模型。河道截流包括分流建筑物和龙口两部分，而大多数实际工程龙口存在覆盖层，因此，河道截流模型以整体动床模型为主。本标准适用于河道平堵截流、立平堵截流、平立堵截流、下闸截流等模型试验研究。2.0.4主要是要求编写试验研究大纲的一般形式，目的在于使试验研究规范化。试验研究大纲主要内容应包括
44、：工程概况、试验研究任务、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、试验设备与量测仪器、试验工况与观测内容、预期成果目标、试验研究进度计划、试验研究负责人和参加人员、相关研究技术基础等。2. 0.5主要是说明提交试验研究成果的一般形式。除了包括文字报告、附图和附表以外，还包括试验研究主要过程的照片和录像等。2.0.6主要是说明采用新的模拟技术（如局部变态模拟导流洞以纠正模型糙率对泄流能力影响、动床料铺设分区等）及特殊材料（如透水四面体材料、圆柱体材料等就位性较好特殊材料）在设计模型阶段，需经过同行专家论证认可。3相似准则3.0.1-3.0.2提出了导流和截流模型试验应遵循的相
45、似准则，根据理论分析和工程经验，一般情况下，水流雷诺数应大于10000,以满足水流进入阻力平方区的条件。各水力要素的比尺与模型长度比尺（的关系为：流速比尺：Vr=Lry2i流量比尺：Qr=L-时间比尺：r=Ly；力的比尺：(F)f.=lJ；压强比尺：Pi；糙率比尺：j1/6nr=有压管道内的流动，应按欧拉相似准则设计。3. 0.3要求截流抛投材料、抛投强度、抛投方式以及抛投料物的入水运动方式和止动流速相似，包括投放料粒径、投放料重量、投放高度、每次投放量、投放频次、投放位置等。3.0.4要求截流动床模型满足颗粒沉降相似或遵循浮力相似准则，比尺关系式取决于所采用的流速公式，该准则对平抛垫底问题较
46、重要。要求满足起动流速相似条件，比尺关系取决于所采用的起动流速公式（如伊兹巴什公式、斯特芬森公式等）。导截流模型试验，块体抗冲稳定问题是其重点研究内容，所以模型除需满足重力相似准则外，还需满足块体抗冲稳定的相似准则。块体抗冲稳定可分为以下三个准则:材料和介质的相似准则：常数7佛汝德准则：二常数gD推阻力系数相等相似准则：（=常数以上三个准则中，前两个准则只要满足重力相似准则和整体模型的几何相似准则，即可得以满足，而第三个准则需考虑雷诺数的范围，讨论如下。1）关于摩擦系数/值的变化规律摩擦系数f=（形状、性质、D.）,当形状和材料一定时，/值基本上只受/0的影响。对此，日本人岩恒雄一等作过专门研究，认为/是连续依赖/0的，且/=P+式O）,s-rn
