水工模型试验

1、水工模型试验水工模型试验第七章第七章 试验设备与量测技术试验设备与量测技术 7.1 供水系统供水系统 一、供水系统的分类一、供水系统的分类v按水源及性质分类按水源及性质分类 循环式水流系统循环式水流系统 重力式水流系统重力式水流系统v按水质分类按水质分类 清水系统清水系统 浑水系统浑水系统v按配水方法分类按配水方法分类 单一式单一式 综合式综合式 7.1 供水系统供水系统二、循环式水流系统二、循环式水流系统1、清水系统：蓄水池、水泵、平水塔、配水管、回水渠等、清水系统：蓄水池、水泵、平水塔、配水管、回水渠等 固定河段模型边墙活动河床固定河段静水栅前池文丘里水计回水管路抽水机蓄水池平水设施7.1

2、 供水系统供水系统v蓄水池蓄水池v平水系统平水系统 平水塔平水塔 进水仓进水仓 平水仓平水仓 回水仓回水仓 变频恒压系统变频恒压系统v动力抽水设备动力抽水设备v泵房泵房v配水管路配水管路v回水管槽回水管槽 底阀进水口蓄水池水泵闸门止回阀出水管蝶阀平水塔7.1 供水系统供水系统2、浑水系统简介、浑水系统简介v分类分类 全循环浑水系统全循环浑水系统 水沙分离系统水沙分离系统 v 组成：蓄水池、调节水池、水泵、供水管、冲沙组成：蓄水池、调节水池、水泵、供水管、冲沙管、量水设备、回水沟道、沉沙池等管、量水设备、回水沟道、沉沙池等 搅拌池搅拌池 加沙设备加沙设备 皮带式加沙机皮带式加沙机 漏斗式加沙机漏

3、斗式加沙机7.2 固定及控制设备固定及控制设备 一、玻璃水槽一、玻璃水槽1、固定水槽、固定水槽 量水堰进口段工作段退水段消浪槽流量微调排水下游补水尾门排水通气孔进水闸门0.0+0.5+2.02.3退水孔沉砂池+1.41.9+1.92.2+0.4+2.42.7+0.90.0平面布置平面布置 平底水槽平底水槽 台阶水槽台阶水槽 7.2 固定及控制设备固定及控制设备2、活动水槽、活动水槽二、波浪水槽及港池（波浪池）二、波浪水槽及港池（波浪池）1、波浪水槽（、波浪水槽（图图）2、港池（波浪池）（、港池（波浪池）（图图） 3、造波机：气压式、风浪、机械式造波机（造波机：气压式、风浪、机械式造波机（图图）

4、 4、潮汐仪：压缩空气式、水泵尾门式（潮汐仪：压缩空气式、水泵尾门式（图图）三、高水箱和高压水箱三、高水箱和高压水箱1、高水箱：代表天然水库、高水箱：代表天然水库，模拟，模拟泄洪洞、泄水底泄洪洞、泄水底孔、中孔、深水闸门的水力特性、振动、掺气减孔、中孔、深水闸门的水力特性、振动、掺气减蚀等。蚀等。 2、高压水箱高压水箱7.2 固定及控制设备固定及控制设备四、陡槽（四、陡槽（图图）v研究水流掺气现象、陡坡边界层、空化、急流压研究水流掺气现象、陡坡边界层、空化、急流压力脉动、急流波动以及标定高速水流各种测试仪力脉动、急流波动以及标定高速水流各种测试仪器等。器等。五、减压箱五、减压箱v 研究空化现象

5、研究空化现象v包括水流循环系统和抽气系统包括水流循环系统和抽气系统六、循环水洞六、循环水洞v研究水流空化特性的试验设备研究水流空化特性的试验设备七、尾门七、尾门v控制尾水流量，调节尾水水位控制尾水流量，调节尾水水位7.3 水位与波面测量水位与波面测量 一、水位测针一、水位测针二、超声波水位计二、超声波水位计三、跟踪式水位仪三、跟踪式水位仪1套筒；套筒；2支座；支座；3测杆；测杆；4微动机构；微动机构；5微动轮；微动轮；6制动螺丝；制动螺丝；7测针紧固帽；测针紧固帽；8测针测针7.4 流速和流量测量流速和流量测量 一、流速的测量一、流速的测量v接触式接触式 毕托管流速仪毕托管流速仪 旋浆流速仪旋

6、浆流速仪 热线流速仪热线流速仪 电磁流速仪电磁流速仪 超声多普勒流速仪超声多普勒流速仪v非接触式非接触式 激光多普勒流速仪激光多普勒流速仪 粒子图像测速系统（粒子图像测速系统（PIV）7.4 流速和流量测量流速和流量测量二、流向测量二、流向测量v测定水面流向测定水面流向 纸花、干锯木屑、发光浮子（烛光、铝粉）、纸花、干锯木屑、发光浮子（烛光、铝粉）、聚乙烯薄膜聚乙烯薄膜v测定水中流向测定水中流向 短羊毛细线、高锰酸钾溶液及用苯、白漆和四短羊毛细线、高锰酸钾溶液及用苯、白漆和四氯化碳调制的混合液滴氯化碳调制的混合液滴 v测定水底流向测定水底流向 湿木屑、高锰酸钾颗粒以及石蜡和煤屑等制成湿木屑、高

7、锰酸钾颗粒以及石蜡和煤屑等制成的小球的小球 7.4 流速和流量测量流速和流量测量三、流量测量三、流量测量v量水堰：量水堰： 矩形堰矩形堰 三角堰三角堰v流量计（流量计（图图） 流量计的分类流量计的分类 按测量原理分类按测量原理分类 按流量计结构原理分类按流量计结构原理分类 电磁流量计电磁流量计 超声流量计超声流量计nCBHQ 244VDDequB7.5 含沙量与地形测量含沙量与地形测量 一、含沙量的测量一、含沙量的测量v烘干称重法、比重瓶法烘干称重法、比重瓶法v光电测沙仪光电测沙仪v其它的测沙仪器其它的测沙仪器 同位素测沙仪同位素测沙仪 振动管测沙仪振动管测沙仪 超声波测沙仪超声波测沙仪振动式

8、测沙仪振动式测沙仪 红外测沙仪红外测沙仪7.5 含沙量与地形测量含沙量与地形测量二、冲淤地形的测量二、冲淤地形的测量v水准仪水准仪v超声波式地形仪超声波式地形仪v电阻式地形仪电阻式地形仪v光电式地形仪光电式地形仪7.6 压力测量压力测量 一、测压管一、测压管二、压力传感器二、压力传感器三、数据采集系统三、数据采集系统概念：将温度、压力、流量、位移等模拟量进行概念：将温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集、量化转换成数字量后，以便由计算机进行采集、量化转换成数字量后，以便由计算机进行存储、处理、显示或打印的装置。存储、处理、显示或打印的装置。 传感器传感器信号调信号调理电路理电路数据采数据采集电路集电路微机微机系统系统各种测量仪器各种测量仪器电磁流量计电磁流量计 超声波流量计超声波流量计三维粒子图像测速系统三维粒子图像测速系统 超声波明渠流量计超声波明渠流量计插入式涡轮