水利水电工程施工导流和截留模型试验规程

中华人民共和国水利行业标准2019-11-13发布2020-02-13实施中华人民共和国水利部发布通用规范》等3项水利行业标准的公告2019年第15号替代标准号发布日期实施日期1产标准化通用232019年11月13日——模型制作安装与检验要求按照SL155—2012《水工——删去附录A,相关要求引用SL155—2012《水工(常本标准主要起草人：黄国兵杨伟李学海蔡莹址：北京市西城区白广路二条2号；邮政编码：100053;电话电子邮箱：bzh@),以供今后修订1总则 12术语和符号 2 2 33基本规定 44相似准则 5 6 7 9 9 98施工导流物理模型试验 9施工截流物理模型试验 标准历次版本编写者信息 1SL155水工(常规)模型试验规程22术语和符号2.1.5龙口closuregap2.1.6导流洞diversiontu2.1.7抛投料dumpingmat2.1.8截流落差interceptiongap3A过水断面面积C——谢才系数D块体当量直径块体间或块体与河床摩擦系数g重力加速度7过水建筑物糙率V水流流速λ——沿程阻力系数 局部损失系数5绕流阻力系数4565.0.1施工导流和截流物理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，供水系统、5.0.2试验仪器、仪表应按要求进行检定和校准，并应符合试5.0.3模型试验仪器设备的选择及精度要求应遵循SL155的7定，不宜小于1:120,模型最小水深不宜小于30mm。6.0.3在确定河道模拟范围时，应保证导(分)流建筑物附近2若有通航要求，河道地形模拟范围应满897.1.5模型制作、安装完成后，应检查和校核，并有完整7.2模型率定与检验8.1试验内容与要求8.1.4隧洞、底孔、涵洞导流模型试验研究应包括下列主要8.1.8其他有关水位、流量、压力、流速的量测，应符合SL8.2资料整理与分析比降、水深，分析航道冲淤变化。船模试验应整理船模航行9.1试验内容与要求2截流期分流条件、分流建筑物水位-流量关系及影响9.2资料整理与分析1评价分流建筑物的分流能力，计算分流比标准用词必须应宜允许稍有选择，在条件许可时首先应不宜可标准历次版本编写者信息本标准主要起草人：庞昌俊黄种为许玉林周名德何益源张声鸣陈永奎本标准主要起草人：史德亮金峰李学海贺昌海 4相似准则 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1.0.2根据对国内主要设计、科研院所的调研情况及近十年水际导流和截流问题提供参考和依据，其他工程相关试验也可参单位提出是否进行相关试验。为加快试验进程、丰富研究成果，(1)分段围堰法导流：包括束窄河床导流、河床内明渠(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)综合导流：包括高混凝土坝坝身设置的临时或永久底孔1.0.3近年来，随着水电开发自然地向西部山区转移，呈现出“河谷狭窄、河道纵坡大、覆盖层深厚”等地形地质特征和“规模大、布置受限、运行条件复杂”等工程布置特点，进一步加剧了施工水力控制的难度和安全风险。在(拟)建水利枢纽工程在型(定床或动床)、局部模型(定床或动床)和断面模型。截流糙率相似达不到试验要求、对试验成果(如分流量、下游冲刷4.0.1、4.0.2本条提出了导流和截流模型试验应遵循的相似准则。根据理论分析和工程经验，一般情况下，水流雷诺数需大于明渠中水流紊流临界雷诺数下限1000,以满足水流进入阻力平方区的条件。各水力要素比尺与模型长度比尺L,的关系为：时间比尺：T,=L¹/2压强比尺：P,=L糙率比尺：nr=LI/6有压管道内的流动，按欧拉相似准则设计。4.0.3本条要求截流抛投材料、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。4.0.4本条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重要。要求满足颗粒起动流速相似条件，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)。对于导截流模型试验，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：(1)材料和介质的相似准则：(2)弗劳德相似准则：(3)推阻力系数相等相似准则：常数。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(1)关于摩擦系数f值的变化规律。摩擦系数f=φ(形状、的影响。对此，日本人岩恒雄一等做过专门研究，认为f是连续依赖△/D的，且f=p+q(△/D)”。故要保持f值不变，需保持和△/D为常数。在一般正态整体模型上，这是可以(2)关于绕流阻力系数ξ的变化规律。绕流阻力系数ξ值(泥沙动力学中采用Ca表示)主要受形状和雷诺数Re的影响，以往研究表明：非流线形物体(有脱体绕流时),都会出现约为4×10⁵(对圆球、圆柱而言)。一般来讲，只在Re=10⁴~(3)关于模型比尺的讨论。由此可见，ξ不为常数时，模型不能满足相似条件。为使模型水流雷诺数Re=10⁴~2×10⁵,使范围，考虑模型试验测试范围内水流的雷诺数Re是否进入了自4.0.5大孔隙介质中的紊流渗透相似准则取决于所采用的紊流渗透计算公式。此准则对渗透流量所占比率较大的工程较重要，回水系统(如循环式系统包括蓄水池、水泵房、平水塔、供水集系统的检定(校验),要符合国家计量法的有关规定，其周期控制在1:120～1:60,导流局部模型需控制在1:80～1:50,截流整体模型需控制在1:80～1:50,截流局部模型需控制在1:80～1:40,断面模型需控制在1:50～1:20。模型最小水定。当坝轴线上、下游一定距离内地形条件复杂(如有众多岛也要考虑河床冲刷和建筑物局部淘刷深度，以及水面涌浪等存在跌水现象(如格栅式尾门)或回弹波(如旋转平板式尾门),7.2模型率定与检验8.1试验内容与要求8.2资料整理与分析8.2.3要求利用试验数据绘制相应的图表，其成果要尽量符合针对长隧洞有压流模拟泄流能力与实际偏差大的问题，采用流量系数逐级迭代技术进行修正：根据模型实测有机玻璃糙率(2)模型试验流量系数包括两部分，前一项为导流洞沿程损失系数，后一项Zξ为导流洞总局部损失模型实际糙率n实计算出各级流量下试验沿程损失系数，从而推(3)由设计糙率n设条件下的沿程损失系数和前一步骤推算(4)由修正后的流量系数μ修、下游水位和流量计算公式，8.3.1、8.3.2规定了正式提交的导流模型试验研究成果的8.3.4按照专业要求，规定了导流模型试验成果应包括的主要9.1试验内容与要求9.1.1本条说明截流动床模型试验前需进行的准备工作。在放9.1.2本条提出了单戗堤立堵截流整体模型试验观测的主要内1通过试验比较选择最佳的截流戗堤轴线位置、龙口位置2在不同分流条件(由于分流建筑物进出口或上、下游围堰拆除不彻底而留下不同岩梗高度)下，观测分流建筑物上游水3观测不同戗堤预进占程序、抛投材料分区、裹头型式及4如果在汛前实施截流预进占，要充分结合度汛要求。在5观测戗堤上下游龙口落差、龙口流量、流速、水深、水面宽等水力要素，随龙口束窄(立堵)或底槛升高(平