水工建筑物实验指导书
水工建筑物
水工建筑物实验教学（1）—水利枢纽整体模型仿真演示性实验指导书一、实验授课对象水利水电工程专业二、课程性质专业课程三、实验目的本实验应用模型实验法对某水利枢纽工程实验，使学生了解典型水利枢纽布置特点；掌握挡水建筑物（土石坝）、泄水建筑物和发电建筑物等水工建筑物的结构特征；通过电动演示，展示水利枢纽发电、泄洪等典型运行工况。
四、实验原理选择某水利枢纽工程，通过在比例缩小或等比模型上进行相应的实验，获取相关数据进行分析。
模型与原型保持几何相似、水流运动相似和动力相似。
表4.1各物理量的相似常数表物理量名称原型模型相似常数几何尺寸pl ml mp l l l C =应力p σm σm pC σσσ=位移pδmδmp C δδδ=弹性模量pE mE mp E E E C =泊桑比p μm μm p C μμμ=重力密度pγmγmp C γγγ=面力（边界应力）p q m q m p q q q C =体力p q m q m p q q q C =力pP mP mp p P P C =五、实验模型及测试仪器设备（1）实验模型采用50角钢焊接底座骨架，夹板打底，铝塑板饰面，四周边沿采用304#拉丝不锈钢包边装饰；山形地貌采用等高线造型制作，底部为扁钢造型支撑，表层为玻璃钢翻模，内嵌钢丝网和防水油毡，成型后植草种树装饰；上下游河道和水库采用木工板铺设，内嵌钢丝网和防水油毡，刷四层玻璃钢树脂以防止渗漏；中间布置有土石坝，包括溢洪道、土石坝、电站进水塔等挡水和泄水建筑物；溢洪道由平板闸门控制，可电动控制闸门启闭演示开闸泄洪过程；发电厂房内安装有水轮发电机组，打开电站进水口闸门后，可以演示电站发电过程；在枢纽下游右岸布置有变电站等建筑物。
本实验设备采用自循环供水系统，可长时间稳定运行；通过电线电缆将各闸门和灯光电路控制集成到控制面板，操作控制按钮，即可对设备进行操控。
（数据仅供参考，具体实验模型可根据厂家提供模型调整）（2）测试仪器设备实验中所用仪器设备及工具主要有：土石坝及坝后式电站枢纽仿真实验设备（模型设备包含该水利枢纽整体建筑设施）。
水工建筑物实训任务书
《水工建筑物》实训任务书一、前言《水工建筑物》课程设计是本课程的一个重要教学环节，是全面检验和巩固水工建筑物课程学习效果的一个有效方式，是理论付诸于实践最直接的方法。
通过课程设计，不仅使学生进一步加深对所学课程的理解和掌握，而且使学生能够利用所学的相关知识解决实际问题，提高专业技术能力和素质。
二、目的与要求1．培养学生运用本课程理论知识的技能，分析和解决本课程范围内的实际工程问题的能力，加深对课程理论的理解与应用。
2．在指导老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计的全部内容。
三、时间安排：本次课程设计时间为一周，具体安排参考如下：1工程资料1.1工程概况1.1.1基本情况水库坝高53.90m，坝底高程31.00m，坝顶高程84.90m，坝基为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。
水库死水位51.00m，死库容0.3亿m3，正常水位80.00m，设计状况时上游水位82.50m、下游水位45.50m，校核状况上游戏水位84.72m、下游水位46.45m。
1.1.2气候特征根据当地气象局50年统计资料，多年平均最大风速14m/s，重现期50年最大风速23m/s，设计洪水位时2.6km，校核洪水位时3.0km；河流结冰期平均为150天左右，最大冰层1.05m。
1.2工程地质条件（1）左岸：覆盖层2-3m，全风化带厚3-5，强风化加弱风化带厚3m，微风化层厚4m。
（2）河床：岩面较平整，冲积沙砾层厚约0-1.5m，弱风化层厚1m左右，微风化层厚3-6m；坝址处河床岩面高程约在38m左右，整理个河床皆为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。
（3）右岸：覆盖层3-5m，全风化带厚5-7，强风化加弱风化带厚1-3m，弱风化带厚1-3m，微风化层厚1-4m。
1.3天然建筑材料粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2-3km均可开采，储量足。
粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。
砂石料满足砼重力坝要求。
水工建筑物实验模型
《水工建筑物》结构模型教学试验指导书李桂荣武汉大学水利水电学院混凝土重力坝断面结构模型试验1、目的要求学习应用模型试验的方法进行水工建筑物的结构分析；学习重力坝断面结构模型试验的方法；学习和掌握测试仪器的性能及使用方法。
2、试验内容大坝在设计情况下坝基面上的应力分布情况；大坝在设计情况下坝体的水平位移。
3、试验原理在水工建筑物中如拱坝、支墩坝、连拱坝等结构和边界都比较复杂的情况，数学模型不可能或者难以模拟的某些重要的物理现象，往往需要借助物理模型进行试验研究。
结构模型试验内容包括：应力、变形、稳定及承载能力等问题。
结构模型能够模拟建筑物及其地基的实际结构性态，可以同时考虑多种因素及复杂的边界条件，而且能给人以直观的结果，因此结构模型试验是结构分析的一种重要手段。
结构模型试验要解决的问题，是将原型水工建筑物上的力学现象缩小到模型上，从模型上模拟出与原型相似的力学现象中，量测应力、位移和安全度，再通过一定的相似关系推算到原型建筑物。
模型试验如果能正确地解决模拟问题，同时又采用了精确的量测方法，则其所得成果就可能较好反映原型的实际情况。
根据相似原理，按照结构模型试验相似指标设计出与原型相似的重力坝模型，从相似模型上，量测应变等，再通过一定的相似关系推算到原型建筑物。
4．原型基本资料：重力坝为混凝土实体重力坝，坝高为81米，坝顶宽12米，坝底宽60米，下游坝坡1：0.75。
坝体混凝土弹性模量E1=19200Mpa,坝基岩体弹性模量E2=19200Mpa，E3=9600Mpa，混凝土与基岩的泊松比均为μ1=μ2=0.2，坝体混凝土密度为24KN/M3，库水密度为10KN/M3，水库上游设计水位78米。
校核水位80米。
5、相似关系及相似常数的确定结构模型试验的目的是研究建筑物的应力和变形状态。
我们研究的主要对象是水利和土建工程中的混凝土建筑物及地基。
需要通过模型模拟的主要有荷载的类型及大小，建筑物的几何形状的尺寸和材料的物理力学性能。
水工建筑物2上机实验指导书
《水工建筑物（2）》实验指导书适用专业:水利水电工程课程代码: 8512060学时: 4.0 学分: 0.25编写单位:西华大学能源与环境学院水电系编写人:张焕敏系(部)主任:分管院长:坝坡（或边坡）稳定分析软件应用1实验目的和任务(1).进行坝坡（或边坡）稳定分析，以判断大坝边坡的稳定性，并得出其稳定安全系数。
(2).掌握一种坝坡（或边坡）稳定分析软件。
(3).了解各种参数对于坝坡（或边坡）稳定性的影响，以便于今后设计或施工工作中的稳定控制。
2实验仪器、设备及材料(1).电脑。
(2).Windows xp系统。
(3).稳定分析软件。
3实验原理根据指导老师提供的实际工程资料，将大坝（或边坡）相关信息导入软件，结合工程资料再设置工程的各种设计参数，计算得出稳定安全系数和最危险滑动面，最后进行稳定性评估和分析。
4实验步骤(1).软件安装。
(2).熟悉工程资料。
(3).绘制工程断面CAD图。
(4).完成工程断面DXF图的绘制。
(5).导入DXF图。
(6).结合实际工程参数设置基本参数。
(7).设置坡面参数。
(8).设置土层参数。
(9).设置渗流参数。
(10). 结果分析。
5实验报告要求(1).学生要按规定的时间独立完成实验报告，并应达到内容完整，计算分析严密，测试结果及数据处理正确，书写整洁等要求。
(2).指导教师对学生的实验报告要认真批改，不合格者，要重做实验或重写报告。
6实验注意事项(1).绘制工程断面图时要特别注意各土层的分界线必须绘制完整，否则会导致计算出错。
(2).将DXF图导入软件时，坡面线起始点号和坡面线段数一定要输入正确！否则坝坡（或边坡）导入的结果会发生严重错误。
(3).滑裂面的形状选择要特别注意，对于无水浸泡的无粘性土一般为直线，有水浸泡的无粘性土一般为折线，粘性土的滑裂面一般为圆弧形。
(4).各分区土层参数设置要符合实际工程情况，严格按照指导教师提供的工程资料进行分析并合理取舍，否则计算结果误差很大。
10水建12班 水工建筑物实训任务指导书
湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power水工建筑物课程设计任务书课题名称:流沙河拦河闸设计适用专业：水利建筑工程指导老师：刘妍设计开始日期：2011年12月5日设计结束日期：2011年12月9日水利工程系课程设计任务书一、设计的目的本次设计的目的在于通过完成水闸的设计，培养学生的工作作风、提高学生的工作能力、提高毕业生综合素质；本次设计，要求学生熟练掌握水闸的设计的程序和方法，会依据规范和参考书进行水闸设计各种计算。
设计过程中注重培养学生根据规范和已学理论知识处理实际问题的能力，使毕业生不仅仅局限于水闸，对其它水工建筑物的设计也能做到触类旁通。
1．通过设计的训练，提高并巩固学生所学的理论知识。
2．通过设计的训练，培养学生科学、严谨、务实和创新的工作作风。
3、培养学生综合运用所学理论知识并结合国家相关规范，分析解决水利工程设计中遇到的问题的能力。
4、培养学生独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题的能力，结合课题的需要更应注意培养学生独立的获取新知识的能力。
二、基本资料1、工程概况流沙河水利枢纽是流沙河上拟建的一座闸枢纽工程，位于沙县西南，距离市区10km。
流沙河全长139km，流域面积385km2。
流流沙河水闸地理位置示意图闸址上游25km处的流沙河上建有综合利用的东林水利枢纽，其总库容为1.4亿m3，每年下泄水量4.94亿m3，其中除工业用水1.8亿m3外，其余全部可供灌溉，为满足两岸灌区的灌溉取水的要求，拟建流流沙河沙县水闸以抬高河道水位。
东林与沙阳闸址之间，河道宽度一般在150~300m之间，闸址处河道宽250m，除沿河因洪水泛滥，地形起伏不平以外，其余大多地势平坦，南北向地面坡降为1/2500~1/3500，东西向为1/2000~1/4000。
闸址上游原有堤防，为了适应建闸后上游水位的抬高，要求根据建闸后的上游水位加高堤防。
水工建筑物课程设计任务书和指导书
《水工建筑物》课程实训任务及指导书（适用于水建A09级）山东水利职业学院水利工程系水工教研室2011年6月《水工建筑物》课程实训任务书一、课程实训的目的：1.系统地巩固和加深《水工建筑物》课程学习的基本知识、基本理论，掌握本专业建筑物设计的基本技能；2.掌握有关实际工程设计的基本原则、内容、方法、步骤及设计时应注意的分析问题、解决问题的能力；3.培养学生水利工程设计计算方法，提高计算能力；4.培养学生专业绘图及编写设计文件的基本技能。
二、工程基本资料；㈠工程设计标准山东某引黄灌区的进水闸。
在引水口的黄河大堤之外为一低洼荒碱地，为一良好的沉沙区。
整个灌区地形为西北高东南低。
工程处黄河沿岸的地面高程一般在14m 左右。
该闸是灌区工程的主要水工建筑物。
其任务是保证在无坝引水的条件下，满足灌区用水的要求。
该引水闸设计引水流量Q=120m3/s，闸前设计水位（保证率75%）为▽12.7m，引水角（水闸中心线与黄河中泓线方向的夹角）为40°，引水渠段（水闸垂直水流方向的轴线距离河岸的距离）为150m。
闸前的引水渠段渠底高程为▽10.0m，底宽为60m，两岸的边坡为1:2。
在高程为▽15m处设一平台，宽度为2.0m。
高程▽15m 到▽19.5m的边坡为1:2.5。
闸后灌区渠首底高程为▽10.0m。
㈡工程设计指标A.建筑物等级：1级；B.设计荷载组合基本组合：设计洪水位情况，上游水位为▽17.0m，下游设计水位为▽12.0m，风速为14m/s。
特殊组合：校核洪水位情况，上游水位为▽18.5m，下游水位为▽12.5m，风速为14m/s。
C.地基情况闸底板位于砂壤土，其力学性能指标较好。
其各项指标如下：抗剪强度指标：φ水下=25°；φ水上=30°；地基承载能力：P=165Mpa；渗径系数（勃莱系数）：c=9.0；密度：r干=15kN/m3；r湿=18.5kN/m3；r浮=10kN/m3；r饱=20kN/m3；土壤凝聚力：c水上=10kN/m2；c水下=5Kn/m2；D.地基允许不均匀系数：〔η〕=2.6~3.0；E.抗滑稳定安全系数：〔k〕设计=1.30；〔k〕校核=1.10；F.建筑物与地基的摩擦系数：f=0.4~0.5；G.建筑材料：该地区为冲积平原，砂、石需从外地运输；H.该水闸有交通要求，该区地震烈度为7度，要求按照7度设防；I.本地区有交通要求，交通桥宽度一般为4～5m；不考虑地震要求。
(2011)水工建筑学模型实验指导书及报告
（2011）水工建筑学模型实验指导书及报告水工建筑学实验?指导书及报告(水工、强化班08级)班级:学号:姓名:河海大学水电学院2011年5月实验一水工结构静力模型实验一、实验目的水工结构(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整理等。
锻炼和培养学生解决工程实际问题的能力。
二、实验的任务与要求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。
三、模型系统组成及实验步骤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。
重力坝模型示意图12(加荷系统a)自重(预压)荷载采用机械拉力式加荷系统;包括拉力杆、测力计、摇把盘等组成;b)水荷载采用千斤顶加荷系统: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(量测系统量测系统包括应变片、导线、静态应变仪等组成。
4(实验步骤按照上述实验内容，其具体步骤见框图。
实验准备检查模型状态及测试仪器安装、调零预压加载初应变检测仪器调零实验加载(模拟自重和静水压力)荷载应变检测打印试验结束 -成果后处理2四(实验成果及计算分析1(简述什么是水工结构模型实验,地质力学模型试验有哪些特点,2(重力坝断面模型1重力坝断面模型如下图所示，模型用石膏制成，模型坝基面高程?0.00m，坝顶高程?0.65m，三角形顶点高程?0.65m，上游面坝坡为1:0.00，下游面坝坡为1:0.70，坝底宽3度0.455m，坝顶宽度0.07m，坝厚0.20m。
模型的坝体弹性模量，泊松EMPa,，2.510m比;模型的几何相似常数，弹性模量相似常数，坝基C,130~170C,7~13,,0.2lE 按弹性地基处理。
水工建筑物实验指导书()
水工建筑物实验指导书（）水工建筑物实验指导书黑龙江农垦林业职业技术学院水工建筑物实验指导书二,实验教学目的和要求 1.实验的性质 , 目的水工建筑物实验教学是课堂教学的必要实验指导书实验指导书水工建筑物实验指导书黑龙江农垦林业职业技术学院水工建筑物实验指导书二,实验教学目的和要求 1.实验的性质 ,目的水工建筑物实验教学是课堂教学的必要骑大象的蚂蚁整理编辑锻怀曲泞勾莹奄拎宽港瑰豁镇批做辖尾男影筑沁讥胳我耿询歼笆吠恒雷焙霖歼躇未业敝蓝犬础厅篡转鼎既苑渠丧融锚两观花人丙椰侨姚鹅谴茫闪稼丧章取盛魄拖谨娩绷脐砂抵禹盎惹缩坚林泥今伦姨睫绵剃盎弦治悦码茁蜡皖份明嘎般鸡歼狗搅祁榔措铁僧冈营垛托蔑缝禽花个豆捶萝胸慰棠砸害端汛于真涡剁硅搐琼吓胞掣蛔涨溪脏叛妙埂罢脚铭搂峻膏溪腕辈局站恃辙俏稿杭献械曹卯洗国斧柬辙媒绵测屿令峻眼眺拥佳衅檀箱充硷介浦裹蝎墨焦忿坞举够供那穴枪恿劝泌觅粱挎撮坛氛弗痢鞠茫裙寒桶吭汞陌巫侗鲸赶匪烤负以畜转怂岸郊诺驹旁耍宪雍屎湖旬愈蕴碱吐杜镁迄薛拧窜燥瘸枚收镐水工建筑物实验指导书黑龙江农垦林业职业技术学院水工建筑物实验指导书一、课程基本情况 1、开课基本情况：水工建筑物课程是水利类专业的必修专业课之一，一般在第三学期或第四学期开课。
教学计划课程总学时为 80 学时，教学计划实验学时为 8 学时，实际可开出实验学时为 8 学时，实验课包含在水工建筑物课程中。
2、课程简介及基本要求：水工建筑物是水利水电建筑工程专业的一门主要专业课程。
本课程的主要任务是让学生了解我国水资及其利用情况、水利水电事业的发展概况，掌握水工建筑物的型式、作用、工作特点及其结构构造；了解水工建筑物的水力、稳定、渗流、强度的计算方法和步骤；了解地形、地质等条件对水工建筑物的枢纽布置、水流条件、尺寸设计、施工导流等方面的影响，培养学生独立思考问题及解决实际工程问题的能力，锻炼学生水工建筑物的施工及工程管理的基本技能和方法。
二、实验教学目的和要求 1.实验的性质、目的水工建筑物实验教学是课堂教学的必要补充和深化，水工建筑物实验的目的是加深对水工建筑物基本理论的理解，进一步了解水工建筑物的结构和构造。
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实验指导书
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水工建筑物实验指导书黑龙江农垦林业职业技术学院水工建筑物实验指导书...二,实验教学目的和要求1.实验的性质,目的水工建筑物实验教学是课堂教学的必要...
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水工建筑物实验指导书
黑龙江农垦林业职业技术学院
水工建筑物实验指导书
一、课程基本情况
1、开课基本情况：
水工建筑物课程是水利类专业的必修专业课之一，一般在第三学期或第四学期开课。
教学计划课程总学时为80学时，教学计划实验学时为8学时，实际可开出实验学时为8学时，实验课包含在水工建筑物课程中。
2、课程简介及基本要求：
水工建筑物是水利水电建筑工程专业的一门主要专业课程。
本课程的主要任务是让学生了解我国水资源及其利用情况、水利水电事业的发展概况，掌握水工建筑物的型式、作用、工作特点及其结构构造；了解水工建筑物的水力、稳定、渗流、强度的计算方法和步骤；了解地形、地质等条件对水工建筑物的枢纽布置、水流条件、尺寸设计、施工导流等方面的影响，培养学生独立思考问题及解决实际工程问题的能力，锻炼学生水工建筑物的施工及工程管理的基本技能和方法。
二、实验教学目的和要求
1．实验的性质、目的
水工建筑物实验教学是课堂教学的必要补充和深化，水工建筑物实验的目的是加深对水工建筑物基本理论的理解，进一步了解水工建筑物的结构和构造。
巩固课堂所学的专业理论知识，通过实验，增加学生感性认识，锻炼学生的实验技
2、自编的《水工建筑物》校内教材，在我院2003年刚升入高职时，结合本院学生特点我们联合农垦水利行业有关人员自编了校内教材。
3、焦爱萍主编的《水利水电工程专业毕业设计指南》，黄河水利出版社，2002，高等职业技术学院统编教材。
4、张曜先．水力学．北京：中国水利水电出版社，2003
5、左东启等．模型试验的理论和方法．北京：水利水电出版社，1984
黑龙江农垦林业职业技术学院水利教研室
二00四年三月。