水工实验指导书范文.doc

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1、水工实验指导书范文　　水利水电模型实验室成立于xx年，河床式水电站轴流转桨式机组的动态演示模型，两套调压室实验台、两台套（四种渗流型式）可自动识别流线的多功能渗流模型教学实验台。　　目前已能够完全开出教学大纲中所规定的全部实验内容，满足了水利水电类专业教学实验大纲的要求。　　实验目的　　1、了解水力发电的基本原理；　　2、根据上下游水位变化时，计算机上实时记录全部渗流过程，显示出坝和水闸地基的浸润线和流线；　　3、密切理论和实践的联系，培养运用所学理论知识分析实际问题的能力。　　4、增强对调压室水力现象的感性认

2、识，验证和巩固理论知识。　　该实验台能够让学生自己动手设计实验，根据不同的实验条件，能够做不同情况下的水位波动实验，得到不同的实验结果数据，实验数据能够全部由计算机采集，并能够对每人的实验数据进行管理。　　实验一重力坝坝段平面结构模型实验前修课程水工建筑物、结构模型试验理论和方法。　　开课对象水利水电工程专业学生。　　水工结构（静力）模型实验着重对重力坝坝段平面结构模型进行实验，使学生初步了解水工结构模型的方法及分类、模型相似原理、模型设计的基本原则、模型材料、模型加荷方法以及试验量测技术及成果等。　　锻炼和培

3、养学生解决工程实际问题的能力。　　1．对结构模型试验在水工建筑物设计、分析中的作用和地位有明确的认识。　　2．初步掌握结构模型试验相似理论、模型设计、制作、量测、数据处理分析等基本方法。　　3．通过对策略坝坝段平面结构模型试验动手实践，加深对模型试验的全过程的了解，初步具有设计水工结构模型试验的能力。　　1．模型材料及尺寸模型由石膏制成，石膏弹性模量为2500MPa。　　模型尺寸见下图所示。　　图1重力坝断模型示意图图2溢流坝断模型示意图2a)自重（预压）荷枪实弹载采用机械拉力式加荷系统；包括拉力杆、测力计、摇

4、把盘等组成；b)水荷载采用千斤顶加荷枪实弹系统包括油泵（加压）、分油器、压力表、高压油管、千斤顶、垫块等组成。　　3量测系统包括应变片、导线、静态应变仪等组成。　　41．简述水工结构模型实验。　　2．根据图中所示重力坝断面原型坝高97.5m，设计水位▽90.0m，坝体混凝土弹性模4105.2??，泊松比2.0??，坝厚28m，坝底宽68.25m，模型用石膏制成，150?LC，6/1?C，10?C，坝基按弹性地基处理，重力坝荷枪实弹载仅考虑水荷载。　　量MPaEp模型比尺rE1）用材料力学法，计算原型坝坝踵、中部

5、和坝址处的应力。　　2）实验实测结果1号测点（坝踵）x?=xy?=y?=2号测点（中部）x?=xy?=y?=3号测点（坝趾）根据实验所测结果计算模型坝坝踵、中部和坝趾处的应力。　　根据相似关系推算到原型坝坝踵、中部和坝址处的应力，并和用材料力学法计算的结果进行分析比较。　　3．根据图中所示溢流坝断面，原型坝高72.0m，设计水位▽65.0m，坝全混凝土弹性模4????、泊松比MPaEp，坝厚22m，坝底宽62.5m，模型比尺6/1?rC，9?C，坝基按弹性地基处理，溢流坝荷载仅考虑水荷载x?=xy?=y?=量2

6、.0,105.2100?LC，E1）用材料力学法，计算原型坝坝踵、中部和坝址处的应力。　　2）实验实测结果1号测点（坝踵）x?=xy?=y?=2号测点（中部）x?=xy?=y?=3号测点（坝趾）根据实验所测结果计算模型坝坝踵、中部和坝趾处的应力。　　根据相似关系推算到原型坝坝踵、中部和坝址处的应力，并和用材料力学法计算的结果进行分析比较。　　x?=xy?=y?=实验二土坝渗流缝隙槽模型实验土坝渗流缝隙槽模型实验是利用粘性液体（甘油）在模型的坝断面与平板间狭窄缝中流动（缝宽1mm），能很好显示出层流运动特性，来模

7、拟土坝中渗流。　　一、实验目的1．通过实验，找出土坝浸润线的位置坐标，并与理论计算成果相比较；2．观察水位变化时，浸润线位置的变化情况；3．观察流动的流线状态及其特性，并对层流运动得到进一步的感性认识。　　二、实验原理粘性液体（甘油）在狭窄缝隙中流动时，形成层流，且符合达西定律，用此来模拟土基中的渗流，粘性流在缝隙中流动的平均流速为dsdhKVmm??式中mK—缝隙槽的透水系数，决定于缝隙宽度和粘滞性的常数，VgaKm3/2?a——缝隙的半宽；V——液体的运动粘滞系数；g——重力加速度；dh——沿流动方向ds距

8、离上的水头损失。　　三、实验步骤实验设备及装置由实验课中讲述。　　实验步骤如下1．每人准备一张方格纸，大小为75cm×25cm；2．熟悉实验设备，并做好实验前的分工准备工作；3．用方格纸绘制好与模型尺寸同样大小的土坝模型图，见附图（按本组所确定的实验土坝类型绘制）；4．打开电源开关，调节进库液体流量，向缝隙模型槽内充液到固定液位，使上游保持溢流状态，下游也开始溢流时，即形成了稳定的水面