水工实验模型心得

《水工模型试验与量测技术》

———学习心得

通过将近九周的课程学习，让我了解到水工模型实验的一些知识和对科学学习的向往。

这项课程使我初步掌握各种水工建筑物模型试验的设计理论和方法、模型制作的方法及试验量测的手段和仪器的使用，为我进行课题研究和今后从事大中型水利水电工程的模型试验与科学研究打下基础。

水流运动是一种非常复杂的自然现象，设计水利工程时，常常有很多问题是不能用数学分析的方法来解决的。对许多水力学现象同样不能依靠数学分析的方法来解释。通常需要通过水工模型试验进行研究。本课程主要通过尺度分析、水工模型定律、水工模型试验设备、水工模型试验测试技术、模型制造与安装和水工模型试验操作技术等对我们进行知识的教育与科学的补充。通过对上述内容的学习，使同学们能够顺利进行研究课题的试验工作。

具体来讲，这项课程从一开始就让我了解到水工模型实验的重要意义，它能够解决理论不足的问题，这是数学分析方法所不能达到的，其次，它还能验证实验的合理性，预演各类工程现象，用这种方法来进行实验是更接近实际情况的，所以应该大力推广，然后，水工模型实验可以提高理论水平，促进学术进步，最后，它更可以指导工程实践，例如书本上的，张开泉教授主持的螺旋流涡管排沙课题，从82年开始提出概念，83~84年建立数学模型，进行理论的分析，但是没有条件进行实验，因此从理论上很难进一步的提高，可是到了89年后我们先后进行了水槽实验和模型实验，生动的反映了涡管的排沙能

力，逐渐使工程界接受了这种排沙工程措施，由此可以看出来水工模型实验的重要性。

记得第一次接触重点就是在量纲分析上，我真的从学习当中学到了很多东西，因为，在过去的学习当中虽然也了解过量纲，但是，只是了解到一些皮毛的东西，从来没有像这样系统的、全面的学习过量纲，甚至量纲的计算。通过这一大章，我不仅又一次的了解量刚，而且，从雷列法等量纲分析法中学到了关于量纲的计算。学习量纲，在我看来，不仅仅是一种学习，它也会有助于我们学习数学、物理、水利、化学等等学科。

接着，这门课程让我了解到的就是相似原理及模型律，说白了，就是对比例尺的理解与应用。说到比例尺，大家都不陌生，可是，谁也没有这么详细的学到过对比例尺的应用方法。按比尺缩小的模型中复演与原型相似的水流,进行水工建筑物各种水力学问题研究的实验技术。在制作天然河道或各种水工建筑物的水力学模型时,要按水力相似准则进行模拟。这些相似准则一般有重力相似、粘滞力相似、弹性力相似、表面张力相似、压力相似等,而以表述重力相似准则定律最为常用。此外还有空化水流、温差异重流等特殊情况的相似准则根据水力相似原理,还可将模型中量测到的水力要素换算为原型的水力要素。通过模型试验,可进行工程布置方案的比较,建筑物过流表面的体型优化,。

因此，人们对水工问题的研究，主要有理论分析、原型观测和模型试验等技术手段。

理论分析是根据成熟的理论和计算方法等对相关问题进行分析和计算，从而可以解决工程中的问题，其结果准确、可靠。但许多水工问题至今还没有成熟的理论和计算方法，因此理论分析方法的应用受到一定限制。

原型观测是对现场自然条件、对已建成或在建工程原型进行现场观测，藉此更好地认识自然和检验设计计算理论、方法和成果的可靠性。近年来，国内外对于原型观测研究越来越重视，有些观测研究规模十分庞大。原型观测避免了试验室研究中因比尺效应而影响精度等问题，因而可以获取较为可靠的观测数据。但是原型观测不仅消耗巨大的人力和物力，而且还存在着观测上的种种限制和困难。例如，某些特殊工况条件下就较难进行原型观测和取得可靠的数据，而这些数据可能恰恰是人们最期望取得的。此外，原型观测中各种因素掺和在一起，十分复杂，不容易把人们感兴趣的因素分离出来。所以，尽管某些原型观测已经取得重大进展，但目前仍有许多原型观测无论在观测手段和还是在数据处理方面都不够成熟，根据观测资料得出的成果差异也较大。

模型试验就是仿照原体实物，按照相似准则将原型缩制成模型进行试验研究。如想了解原体的实际现象和性质，或检查其水力安全性，就可以用模型重演与原体相似的自然情况进行观测和分析研究，然后按照一定的相似准则引伸到原型，从而作出判断，这就是水工及河工模型试验的基本任务。因此，运用水工及河工模型试验的方法，不仅可以论证工程设计的安全性和合理性，而且还可以预见原型可能发生

的现象，同时，对设计时所依据的理论和技术前提进行验证。因此，在现阶段，人们仍不得不凭借模型试验手段来解决某些实际工程问题，特别是在重大工程中，模型试验研究更被认为是不可缺少的环节。

对于量测技术老师讲解的比较有限，了解的不是特别多，不过，也是我们学到一些量测的方法和技术，以及一些细节问题。

所以，最后感谢老师的真切地教导，让我们学到那么多有用但不多见的东西，尽管现阶段我们学到的是理论知识，但是，我相信我们会更好的把理论知识转化为实际技术上的坚实的基础和后盾，更科学的去研究和学习。