河流动力学实验报告模版

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河流动力学实验

河流动力学实验

泥沙颗粒分析及沉降速度实验一、试验目的1、了解在实验室进行泥沙颗粒分析及沉速实验的一般方法;2、掌握筛分法和移液管法的适用性及操作过程;3、掌握泥沙颗粒级配曲线的绘制方法及沙样特征值的确定方法;4、泥沙沉降现象可结合移液管法的操作过程进行观察。

二、试验方法及适用范围1、筛分法:适用于泥沙粒径大于0.075mm的颗粒。

2、移液管法:适用于粒径小于0.075mm的颗粒。

3、若沙样中粗细颗粒兼有,则要联合使用筛分法及移液管法。

三、实验方法原理1、对d>0.1mm的泥沙,应用筛分法测量泥沙颗粒级配。

筛分法原理是利用孔径不同、逐级叠置的筛子,通过振动分选,再分别称出各级筛上的沙重,计算绘出沙样的级配曲线;2、对d<0.1mm的泥沙,应用移液管法测量泥沙颗粒级配。

移液管法原理为根据泥沙在沉降筒中沉降快慢的不同,来测定不同粒级的泥沙的数量,通过计算分析绘出沙样的级配曲线。

四、筛分法实验1、仪器设备:振筛机、烘箱、天平、盛沙杯、沉降筒、温度计、干燥器等。

试验筛:粗筛:圆孔孔径为60mm,40mm,20mm,10mm,5mm,2mm;细筛:孔径为2.0,1.0,0.5,0.25,0.1,0.075mm。

天平:称量1000g与称量200g;台秤:称量5kg。

振筛机:符合GB9909-88的技术条件。

其它:盛沙杯、沉降筒、温度计、干燥器等。

五、筛分法实验方法1、将252.37g沙样放在精密天秤上称重,放入容量瓶的水中称其体积107ml,测出湿密度2.359g/ml。

2、将252.37g沙样放入干燥器中烘干,将烘干后的沙样作为试样放在天平/台秤上称重为238.4g。

(称量准确至0.1g,当沙样质量多于500g时,准确至1g).2、将试样倒入依次叠好的最上层筛中,进行筛析。

细筛宜放在振筛机上震摇,震摇时间一般为10-15min。

3、由最大孔径筛开始,顺序将各筛取下,在白纸上用手轻叩摇晃,如仍有土粒漏下,应继续轻叩摇晃,至无土粒漏下为止。

流体动量方程 实验报告

流体动量方程 实验报告

流体动量方程实验报告流体动量方程实验报告引言流体动量方程是研究流体运动的基本方程之一,它描述了流体在外力作用下的运动规律。

本实验旨在通过实验验证流体动量方程,并探究其在实际应用中的重要性。

实验装置与方法本实验采用了一台流体力学实验装置,包括一个水槽、一根导管、一台水泵和一组测量装置。

首先,将水泵接通电源,通过导管将水从水槽中抽出,形成水流。

然后,使用测量装置分别测量水流的速度、质量流量和压力差。

实验结果与数据分析通过实验测量得到的数据如下所示:1. 水流速度:v = 1.5 m/s2. 水流质量流量:Q = 0.02 kg/s3. 导管前后的压力差:ΔP = 500 Pa根据流体动量方程的表达式,我们可以计算出水流的动量变化:Δp = ΔP × A = ΔP × (π × r²)其中,Δp表示动量变化,ΔP表示压力差,A表示导管的横截面积,r表示导管的半径。

根据实验数据,我们可以计算出导管的横截面积为:A = Q / v = 0.02 kg/s / 1.5 m/s = 0.0133 m²将数据代入公式,可以计算出动量变化为:Δp = 500 Pa × (π × (0.0133 m)²) = 0.087 N·s实验结果表明,在给定的压力差下,水流的动量发生了变化。

这一结果符合流体动量方程的预期,验证了流体动量方程的有效性。

实际应用与讨论流体动量方程在实际应用中具有广泛的重要性。

首先,它可以用来研究流体的运动规律,帮助我们理解和预测流体的行为。

其次,流体动量方程在流体力学、水力学等领域的研究中起到了至关重要的作用。

例如,在水力发电站的设计中,我们可以通过流体动量方程计算水流的动力学参数,从而确定水轮机的设计参数。

此外,流体动量方程还可以应用于气体动力学、空气动力学等领域。

然而,需要注意的是,流体动量方程的应用也存在一定的限制。

河流动力学实验报告材料模版

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河流动力学实验(一)大学水利水电学院二〇一二年十月实验一 泥沙颗粒分析试验一、实验目的及项目1、掌握实验室中运用筛分法及移液管体分析河床质、悬移质沙样的方法。

2、掌握绘制泥沙颗粒级配曲线的方法,求出泥沙样品的50d ,pj d,ϕ=等特征值。

二、筛分析法:适用于粒径大于0.1毫米(或:0.、0.060毫米)的泥沙颗粒分析。

(一)试验设备1、粗筛:园孔,孔径为200、100、60、40、20、10、5、2毫米。

2、细筛:方孔,孔径为5.0、2.0、1.0、0.5、0.25、0.1、(或0.、0.06)毫米。

3、洗筛:孔径为0.1毫米。

4、其他:振筛机、烘箱、天平、毛刷、盛沙杯等。

(二)操作步骤1、检查沙样:用玻璃棒在沙样中搅拌,如玻璃棒没有粘附沙粒。

则可以为已风干,否则应作风干处理,如沙样过多,则用四分法取出代表性沙样分析。

2、将分取沙样,(大约100-300克左右)放在天平上称出总重量,准确至0.01克。

3、根据沙样的最大粒径,准备好粗、细筛数只,并按孔径由大到小依次排列备用。

4、将沙样倾入粗筛之最上一层,加盖后,放在振筛机上振筛15分钟。

5、从最上一层开始,顺序将各级筛取下,在纸上用手扣打摇晃,直至无沙漏下为止,漏下之沙放在下一级筛,卡在孔径中之沙。

应计入本层筛之。

6、将留在各级筛上之沙,扫入编号杯,分别称重。

7、测记最大粒径:在最上一层筛,找出最大一颗粒沙子,量其粒径为沙样最大粒径。

(三)实验记录大学水利水电学院质筛分析记录计算表 表一分析:核算:三、移液管法(一)试验设备1、移液管分析仪一套,本仪器只适用于粒径小于0.1mm及浓度为0.3~2%的泥沙颗粒分析。

2、盛沙杯:容量为100ml的玻璃杯7个。

3、沉降筒:容量为600ml的玻璃量筒一个。

4、温度计:量度50℃,最小刻度0.1℃一支。

5、电动天平:感量万分之一克。

6、悬移质水样:(通过0.1mm洗筛冲洗)。

7、搅拌器:轮径5cm,孔径为3mm。

水动力调查报告

水动力调查报告

水动力调查报告水动力调查报告一、引言水动力调查是对水体运动规律和水力特性进行研究的一种方法,通过对水流速度、水流方向和水体压力等参数的测量,可以了解水体的流动情况以及对周围环境的影响。

本报告旨在对某水域进行水动力调查,并分析调查结果。

二、调查区域概况本次水动力调查选择了某河流的一段作为调查区域,该河流位于城市中心,是城市的重要水源之一。

调查区域河道宽度约为50米,河流流速较快,水体呈现深蓝色。

三、水流速度测量为了了解水流速度的变化情况,我们在调查区域选择了5个不同位置进行测量。

通过使用流速仪器,我们测得的水流速度分别为:1.5m/s、1.8m/s、1.2m/s、2.0m/s和1.6m/s。

从测量结果可以看出,水流速度在不同位置存在一定的差异,这可能与河道的地形和水流量有关。

四、水流方向观察为了了解水流的方向变化情况,我们在调查区域选择了3个不同位置进行观察。

通过观察水面上漂浮物的移动方向,我们发现水流的方向呈现出明显的变化。

在区域一,水流向东流动;在区域二,水流向南流动;在区域三,水流向西北流动。

这种水流方向的变化可能与地形起伏、水流速度和河道宽度有关。

五、水体压力测量为了了解水体的压力分布情况,我们在调查区域选择了2个不同深度进行测量。

通过使用水压计,我们测得的水体压力分别为:2.5帕和3.0帕。

从测量结果可以看出,水体的压力随着深度的增加而增加,这与水的密度和重力有关。

六、水动力对环境的影响水动力的变化对周围环境有一定的影响。

首先,水流的速度和方向变化会影响河床的侵蚀和沉积过程,可能导致河道的变浅或变深。

其次,水流的压力变化会影响水生生物的栖息环境,可能对水生生物的生存和繁衍产生影响。

此外,水动力的变化还可能对河岸的稳定性产生影响,增加岸滩的侵蚀风险。

七、结论与建议通过本次水动力调查,我们对调查区域的水流速度、水流方向和水体压力等参数有了一定的了解。

根据调查结果,我们可以得出以下结论:1. 调查区域的水流速度存在一定的空间差异,可能与河道地形和水流量有关。

水流作用下泥沙起动实验报告

水流作用下泥沙起动实验报告

水流作用下泥沙起动实验报告第一章实验说明1.1实验目的本实验为配合河流动力学中水流作用下泥沙起动部分的教学而设置。

通过实验希望达到以下目的:1.学习在水槽中通过测量流速推算床面摩阻流速和表观糙率的方法;学习水流作用下泥沙起动条件的测定方法,通过实际观察泥沙的起动过程,加深对泥沙起动现象的感性认识;2.通过实验仪器的操作,学会用螺旋流速仪测试流速的基本方法,提高动手能力;3.结合泥沙起动相关理论的学习,加深对泥沙起动理论的理解;4.提高数据整理、分析和实验报告的编写能力。

1.2实验要求1.实验之前,预习泥沙起动的相关理论,包括Shields 理论、窦国仁公式及武水公式。

2.实验过程中仔细观察泥沙起动情况,特别注意床面泥沙运动特征随水流强度变化而变化的情况。

3.认真完成实验过程的每个环节,包括水流速度、水深、水温的数据采集等。

4.认真编写实验报告,客观、真实地记录实验过程的主要步骤,清晰表达所观测的数据,注意尽量使用图表等表达实验结果,并将观测结果与相关理论结果进行对比,最后对所取得的结果进行分析和评价1.3实验设备装置实验所需仪器和设备包括自循环波流实验水槽、沙盘、螺旋流速仪、温度计、钢尺、沙样等。

1.4实验原理1、泥沙起动标准河底泥沙在水流条件较弱时处于静止状态。

随着水流强度的增强,泥沙将出现一个由静止状态转为运动状态的突变过程,称为泥沙起动,而相应泥沙起动时的临界水流条件称为泥沙起动条件,可用垂向平均流速、床面摩阻流速或床面剪应力等指标来表征。

由于水流的脉动性、泥沙颗粒的不均匀性以及泥沙在床面上排列方式的差异等因素的影响,泥沙起动条件具有一定随机性,表现为即使是均匀沙也不会同时进入起动状态。

但从统计角度看,泥沙起动条件仍然具有确定性。

实际泥沙起动实验中,克雷默(H. Kramer)曾将泥沙起动程度划分为轻微起动、中等强度泥沙起动和普遍起动三个标准。

轻微起动时,床面只有屈指可数的沙粒开始起动;中等强度泥沙起动是指进入起动状态的泥沙颗粒数量难以计数;而普遍起动是指全部泥沙都进入起动状态,并伴随有床面变形。

河流动力学作业五

河流动力学作业五

《河流动力学》课程报告专题五:工程泥沙1 概述前面的部分如悬移质、推移质主要是对河流泥沙的成分进行划分进而更好的认识其特征,河流演变也多是讨论自然河流的长期变化规律与类型。

这部分主要讨论人类工程中引起的泥沙变化以及防止措施相关的问题。

包括水库淤积的现象和规律、水库冲淤计算、水库泥沙的防止、水力枢纽的防沙措施、水力枢纽下游的河床变形及其防治、灌溉工程引水口即渠系泥沙问题、桥渡附近的河床变形及整治等。

2 水库淤积的现象、规律与水库冲淤计算2.1 水库淤积的严重性在河流上修建水,将破坏天然河流水沙条件与河床形态的相对平衡状态,使水沙条件和河床形态重新调整。

库区水位壅高,水深增大,水面比降减缓,流速减小,水流的推移力和挟沙能力显著降低,促使大量泥沙在库内淤积。

其结果不仅招致水库有效库容减小,原设计的防洪、发电、灌溉等指标不能全部实现,更严重的是将威胁水库寿命,早晨水库报废。

此外,水库回水末端的淤积上延,将扩大淹没和浸没面积,给工农业生产带来严重影响,还将威胁上游城镇、工矿的安全和铁路、桥梁的正常使用,也会影响航运。

对库区来说,会磨损水轮机影响水电站运行,导致水质污染影响鱼类繁殖等。

水库淤积问题是一个世界范围的问题。

必须在规划设计时给予足够的重视。

2.2 水库淤积的纵剖面形态水库淤积的纵剖面形态可分为三种基本类型:(1)三角洲淤积。

广泛出现于湖泊型水库。

以官厅水库为例考察,可分为五段:三角洲尾部段(挟沙水流处于过饱和状态,金库泥沙的粗颗粒先在此落淤,淤积物主要是推移质和悬移质的较粗部分)、三角洲坡顶端(挟沙水流趋近于饱和,水流接近于均匀流,分选作用不大)、三角洲前坡段(水深陡增、流速举荐,水流挟沙力大减,挟沙水流处于过饱和状态,大量泥沙淤积,使三角洲不断向坝前移动)、异重流淤积段(部分异重流未能运行到坝前便发生支流现象,造成淤积)、坝前淤积段(由于不能排往水库下游的异重流在坝前形成浑水水库,泥沙以静水沉降方式沉淀)。

流体动力力学报告范文

流体动力力学报告范文流体动力学报告范文流体动力学是力学的一个重要分支,研究流体的运动规律和力学性质。

在过去的一段时间里,我进行了一系列流体动力学实验,最终得出了一些结论。

以下是我的报告范文。

【引言】流体动力学是研究液体和气体运动的一门学科,它在工程、航空、汽车等领域有着广泛的应用。

通过实验研究流体的性质和行为,可以更好地理解流体的运动规律和力学性质。

本报告旨在总结我所进行的流体动力学实验,并得出相应的结论。

【实验过程】我进行了一系列关于流体动力学的实验,包括测量流体的流速和流量、研究流体的稳定性和粘度等。

在测量流体的流速和流量实验中,我使用了流速计和流量计进行实验。

实验结果表明,流体的流速和流量与流入流体的面积成正比,与流体的粘度和密度有关。

在研究流体的稳定性实验中,我通过改变流体的密度和粘度,观察流体的流动状态。

实验结果表明,流体的稳定性与流体的粘度和密度有关,高粘度和高密度的流体更不易受外力影响。

在粘度实验中,我使用了U型管和水银进行实验,通过测量U型管两端的液面差来计算流体的粘度。

实验结果表明,流体的粘度与流体的密度和黏度成正比,与流体的温度成反比。

【实验结论】通过以上实验,我得出了一些结论:首先,流体的流速和流量与流入流体的面积成正比,与流体的粘度和密度有关。

其次,流体的稳定性与流体的粘度和密度有关,高粘度和高密度的流体更不易受外力影响。

最后,流体的粘度与流体的密度和黏度成正比,与流体的温度成反比。

【结语】流体动力学是一门复杂的学科,研究的内容广泛且有广泛的应用。

通过进行流体动力学实验,我们可以更好地理解流体的运动规律和力学性质,并为实际工程问题提供参考和解决方案。

本报告总结了我所进行的流体动力学实验,并得出了一些结论。

希望我的研究能为相关领域的研究者和工程师提供一些参考和启示。

水力学实验报告 (2)

水力学实验指导书及实验报告专业班级学号姓名河北农业大学城建学院目录实验(一)伯努利方程实验............................................................ - 2 -实验(二)动量定律实验................................................................ - 5 -实验(三)文丘里实验.................................................................... - 9 -实验(四)孔口与管嘴出流实验.................................................. - 11 -实验(五)雷诺实验...................................................................... - 13 -实验(六)沿程水头损失实验...................................................... - 15 -实验(七)局部阻力损失实验...................................................... - 18 -实验(一)伯努利方程实验一、实验目的1.观察流体流经能量方程试验管的能量转化情况,对实验中出现的动水水力现象进行分析,加深对能量方程的理解;2.掌握一种测量流体流速的原理:3.验证静压原理。

二、实验原理在恒定总流实验管内,沿水流方向的任一断面i(实验管的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ见图1),可写22从静压管的读数算出hw图2伯努利方程实验仪结构示意图1.水箱及潜水泵;2.上水管;3.电源;4.溢流管;5.整流栅;6.溢流板;7.定压水箱;8.实验细管;9. 实验粗管;10.测压管;11.调节阀;12.接水箱,计量水箱;13.量杯{自备};14.回水管;15.实验桌。

流体力学实验报告模板

流体力学实验报告专业:姓名:学号:不可压缩流体恒定流能量方程(伯努力方程)实验一、 实验目的要求1、 验证流体恒定总流的能量方程;2、 通过对动水力学现象的实验分析研讨,进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性;3、 掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。

二、 实验装置 本仪器测压管有两种:1、 毕托管测压管(表2.1中标*的测压管),用以测读毕托管探头对准点的总水头'H(22pu Z gγ=++),须注意一般情况'H 于断面总水头H (22pv Z gγ=++)不同(因一般u v ≠),它的水头线只能定性表示总水头变化趋势;2、 普通测压管(表2.1未标*者),用以定量量测测压管水头。

实验流量用阀13调节,流量由体积时间法(量筒、秒表另备)、重量时间法(电子称另备)或电测法测量。

三、 实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。

可以列出进口断面(1)至另一断面(i )的能量方程式(i =2,3,……,n )122111122i ii i i w p v p v Z Z h ggααγγ-++=+++取12n 1ααα===…=,选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出pZ γ+值,测出通过管路的流量,即可计算出断面平均流速v 及22v gα,从而即可得到各断面测管水头和总水头。

四、 实验方法与步骤1、 熟悉实验设备,分清哪些测管是普通测压管,哪些是毕托管测压管,以及两者功能的区别。

2、 打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流,检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。

1.自循环供水器2. 实验台3.调速器4.溢流板5.稳水孔板6.恒压水箱7.测压计8.滑动测量尺 9.测压管10.实验管道 11.测压点 12.毕托管 13.流量调节阀如不平则需查明故障原因(例连通管受阻、漏气或夹气泡等)并加以排除,直至调平。

3、 打开阀13,观察思考1)测压管水头线和总水头线的变化趋势;2)位置水头、压强水头之间的相互关系;3)测点(2)(3)测管水头同否?为什么?4)测点(12)(13)测管水头是否不同?为什么?5)当流量增加或减少时测管水头如何变化?4、 调节阀13开度,待流量稳定后,测记各测压管液面读数,同时测记实验流量(毕托管供演示用,不必测记读数)。

力学实验报告 河海

力学实验报告河海
《力学实验报告河海》
实验目的:
本实验旨在通过对河流力学的研究,探讨水流对河道形态的影响,并分析水流
对土壤侵蚀和河床变迁的作用。

实验原理:
水流对河道形态的影响主要是通过水流的流速、流量和水流的作用力来实现的。

水流的流速和流量决定了水流的冲刷能力,而水流的作用力则会对河道的土壤
侵蚀和河床的变迁产生影响。

实验步骤:
1. 准备实验材料:水槽、模拟土壤样品、测量工具等。

2. 在水槽中模拟河道形态,并放置模拟土壤样品。

3. 调节水流的流速和流量,并记录下水流对模拟土壤样品的冲刷情况。

4. 观察水流对河床的变迁情况,并记录下河床的形态变化。

实验结果:
经过实验观察和数据记录,发现水流的流速和流量对土壤侵蚀和河床变迁有着
明显的影响。

较大的流速和流量会导致土壤的快速侵蚀,同时也会加剧河床的
变迁,使河道形态发生改变。

实验结论:
通过本实验的研究发现,水流对河道形态的影响是一个复杂的过程,需要综合
考虑水流的流速、流量和作用力等因素。

在实际工程中,应该根据具体的河流
情况来合理调节水流,以保护河道形态的稳定和减少土壤侵蚀,从而实现河流
生态环境的可持续发展。

总结:
本实验通过对河流力学的研究,深入探讨了水流对河道形态的影响,为进一步研究河流生态环境提供了重要的参考和指导。

希望通过这样的实验研究,能够更好地保护和利用河流资源,促进河流生态环境的可持续发展。

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河流动力学实验(一)武汉大学水利水电学院二〇一二年十月实验一 泥沙颗粒分析试验一、实验目的及项目1、掌握实验室中运用筛分法及移液管体分析河床质、悬移质沙样的方法。

2、掌握绘制泥沙颗粒级配曲线的方法,求出泥沙样品的50d ,pj d,ϕ=等特征值。

二、筛分析法:适用于粒径大于0.1毫米(或:0.074、0.060毫米)的泥沙颗粒分析。

(一)试验设备1、粗筛:园孔,孔径为200、100、60、40、20、10、5、2毫米。

2、细筛:方孔,孔径为5.0、2.0、1.0、0.5、0.25、0.1、(或0.074、0.06)毫米。

3、洗筛:孔径为0.1毫米。

4、其他:振筛机、烘箱、天平、毛刷、盛沙杯等。

(二)操作步骤1、检查沙样:用玻璃棒在沙样中搅拌,如玻璃棒没有粘附沙粒。

则可以为已风干,否则应作风干处理,如沙样过多,则用四分法取出代表性沙样分析。

2、将分取沙样,(大约100-300克左右)放在天平上称出总重量,准确至0.01克。

3、根据沙样的最大粒径,准备好粗、细筛数只,并按孔径由大到小依次排列备用。

4、将沙样倾入粗筛之最上一层,加盖后,放在振筛机上振筛15分钟。

5、从最上一层开始,顺序将各级筛取下,在纸上用手扣打摇晃,直至无沙漏下为止,漏下之沙放在下一级筛内,卡在孔径中之沙。

应计入本层筛之内。

6、将留在各级筛上之沙,扫入编号杯内,分别称重。

7、测记最大粒径:在最上一层筛内,找出最大一颗粒沙子,量其粒径为沙样最大粒径。

(三)实验记录武汉大学水利水电学院质筛分析记录计算表表一分析:核算:三、移液管法(一)试验设备1、移液管分析仪一套,本仪器只适用于粒径小于0.1mm及浓度为0.3~2%的泥沙颗粒分析。

2、盛沙杯:容量为100ml的玻璃杯7个。

3、沉降筒:容量为600ml的玻璃量筒一个。

4、温度计:量度50℃,最小刻度0.1℃一支。

5、电动天平:感量万分之一克。

6、悬移质水样:(通过0.1mm洗筛冲洗)。

7、搅拌器:轮径5cm,孔径为3mm。

8、其他:烘箱、干燥器、氨水、秒表等。

(二)操作步骤cm),或其他反凝剂后,1、在沉降筒内加入反凝剂(如浓度为25%的氨水23再注入分析用水使液面恰到600ml刻度处。

2、准备好分析所用移液管,秒表、分析记录表等,用温度计测读悬液温度,由沉降操作时间表上查出沉降时间填入表内,为此确定各粒径的取样时间。

3、用搅拌器将量筒内整个悬液上下搅拌约1分钟。

往复各30次,使悬液均匀分布(注意搅拌时勿使悬液溅出筒外)。

4、取出搅拌器,即将吸管垂直自量筒中央插入至20cm深处,立即吸取水样至吸管中容积恰好为20ml时为止,取出移液管将水样注入盛沙杯中,将杯号记入总浓度栏内。

5、再将搅拌器同上(3)步骤进行。

当取出搅拌器离开水面时,即开动秒表记时,在粒径为0.1mm,0.05mm……0.005mm沉降时间到达时,即按预先选定的沉距深度吸出水样,分别注入玻璃杯内,记下杯号,每次水样吸收均自新的水面算起。

6、取样结束,检查一次杯号是否记错,即将玻璃杯放入烘箱烘干称重。

(三)实验记录表2 移液管法颗粒分析记录计算表四、试验成果计算 (一)颗粒级配计算 A 筛分析法计算第一种情况,含沙粒径小于0.1毫米的颗粒占总沙重不足10%时,按下列有关公式计算:(1)粗筛分析后,2毫米筛下沙样没有分沙情况者:100SAP W =⨯(2)粗筛分析后,2毫米筛下沙样有分沙情况者: 小于2毫米各粒径级的计算公式为:2100S AP C W =⨯⨯'大于2毫米各粒径级的计算公式为:2100S SA W P W '+=⨯以上三式中:P ——小于某粒径沙重百分数(%); A ——小于某粒径沙重(克);A '——大于2毫米,小于某粒径沙重(克);SW ——2毫米筛下的沙重(克); 2S W ——2毫米筛下的沙重(克);2S W '——参加细筛分析的总沙重(克),由于分沙,2S W 的一部分。

C ——百分数校正系数。

2S S W C W =(二)第二种情况:含沙粒径小于0.1毫米的颗粒,占总沙重超过10%时,按下式计算:2100s sA W P W '+=⨯式中A '——大于洗筛孔径小于某粒径沙重(克);2s W ——洗筛下的沙重(克);sW ——总沙重(克)。

B 移液管法计算:移液管分析成果计算公式为:100sAP W =⨯ AA W A V V =上两式中P ——小于某粒径沙重百分数(%); A ——小于某粒径沙重(克)sW ——沙样总重(克),包括筛分析部分的沙重; A W ——某粒径相应时间吸取的泥沙重(克);AV ——吸取的水样容积(厘米3);V ——所有量筒容积通常为600厘米3。

(二)泥沙颗粒级配曲线的绘制根据以上计算表的成果,以小于某粒径沙重百分数为纵坐标,以粒径大小为横坐标,在半对数纸上点绘该沙样的级配曲线。

(三)根据级配曲线可求出5e d 、pj d 及7525d d ϕ⎛⎫⎪⎝⎭。

实验二 起动流速及沙波运动实验一、实验目的及项目1、掌握实验室中观测泥沙起动流速的方法,测量泥沙个别起动时的流速。

2、观察泥沙个别起动、大量起动至沙波形成和运动的整个物理过程。

二、实验设备1、活动玻璃水槽一座,长10米,宽0.5米,其附属设备有60厘米矩形堰,固定测针1-4个,活动测针桁及测针、尾门、平水栅等。

2、实验沙2.65S r =吨/米3,50d =( )毫米。

3、数字流速仪及旋桨等。

三、实验步骤1、在水槽中部平整地铺设实验沙约厚5-7厘米作为实验观测段,在其上、下段铺设一定长度的卵石,使其与实验段的沙层齐平。

3、逐渐而缓慢地打开进水闸门,同时逐渐而缓慢地打开尾门。

调节到实验段的水流达到均匀流为止。

为固定测针观测上、下水位,判断均匀流。

4、观察泥沙起动。

通过进水闸和尾门的缓慢开启,使泥沙既达到个别起动状态,又保持实验段为均匀流。

5、读出流量堰测针读数。

由测针零点换算成堰顶水头,在矩形堰的水头流量关系曲线,查出相应流量。

用活动测针观测测量段的水深h 。

用流量仪按三点法测垂线平均流速。

6、缓慢调节进水闸,加大流量同时调节尾门。

观察泥沙由个别起动至大量起动以及沙波的形成和运动的整个物理过程。

四、实验记录泥沙个别起动时的观测记录 五、实验成果1、计算断面平均流速pj UU Bh =厘米/秒 2、用沙莫夫公式计算起动流速1/31/64.6c U d h =3、验证沙莫夫起动流速公式的系数K 。

表3 起动流速试验记录计算表思考题1、影响泥沙起动的主要因素有哪些?2、实验求得的系数与沙莫夫公式中的系数有何差异?为什么?3、通过实验,你认为起动流速公式中的系数受哪些因素影响?实验三 悬移质含沙量沿垂线分布实验一、实验目的及项目1、进一步加深对悬移质含沙量分布的一般规律(上稀下浓)的认识。

2、掌握实验室中观测悬移质含沙量沿垂线分布的方法。

二、实验设备1、活动玻璃水槽一座长30米,宽0.5米,其附属设备有:电磁流量计、固定测针、活动测针、尾门、平水栅等。

2、虹吸管取样器、比重瓶、天平、温度计。

3、悬移质沙样 2.65s r =吨/米3,50d =( )。

三、实验步骤1、打开金属闸门使浑水充分搅拌、水槽进口处含沙量分布均匀。

2、通过进水闸门和尾门的缓慢开启、关闭、调节,使实验段保持均匀流状态,通过固定测针测量水深判断均匀流。

3、当满足均匀流后,在电磁流量计上读数,查曲线得出相应流量,由活动测针测得水深h ,通过虹吸管取样器取出0,0.2h ,0.4h ,0.6h ,0.8h ,h 六点的浑水,分别注入比重瓶。

4、在尾门处取样注入比重瓶。

5、测量槽内水温。

6、通过置换称重的方法,算出相应沙量(-)s W K W W =浑清=ss r K r r -四、实验记录电磁流量计读数 。

相应流量 (公升/秒)。

表4 水位计记录表五、实验成果1、计算出实验水槽的含沙量沿垂线分布。

2、用Rouse公式计算含沙量沿垂线分布[取a=4毫米(虹吸管半径)a S为河底含沙量,并与实验结果相比较。

表5 含沙量沿垂线分布记录及计算表3、计算垂线平均含沙量,并与尾门取样的含沙量相比较。

六、思考题1、通过实验,你对泥沙在水流中悬浮的物理实质有何认识?含沙量沿垂线分布为什么会上稀下浓?2、实验成果与Rouse公式计算结果有何差异?为什么?河流动力学实验(二)武汉大学水利水电学院二〇一二年十月实验一弯道环流实验一、目的:通过观察弯道上的水流情况,增加对弯道环流的感性认识。

二、试验设备宽1.2m深0.6m,槽中心线曲率半径3.6m,中心角180°的矩形弯道水槽,系线的铜片280片,沥青球10~20个,纸屑或木屑,铅丝系线的横木架一个。

系线的细钢筋两根,活动测针架及测针各一件。

三、试验内容试验时水深控制为160mm左右,其观察项目是:1. 底部流向1)在弯道上下游的直线段各选一横断面和弯道内的70°、90°、110°横断面的底部各放一排系线的铜片,以观察各断面底部流向的变化,并进行比较。

2)沿弯道纵向中心底部放一排系线的铜片以观察底部流向的沿程变化。

3)放水后临时由凸岸底部沿水流方向依次衔接放一排系线的铜片,使其处于同一流线上,以观察底部流向的变化。

4)由上游投放沥青球,以观察底部运行轨迹。

2. 表面流向1)在弯道的横断面上,用铅丝系线恰好与水面接触。

以观察各断面表面流向的变化。

2)把纸屑由弯道进口前撒放水中,观察表面流向的沿程变化。

3. 流向沿水深的变化在细钢筋上系5线,垂直插入水中观察不同水深处的流向变化。

4. 用活动测针测度凹岸和凸岸的水位,算出横比降。

四、要求:1. 写出实验报告。

2. 对所观察到的弯道水沙运动现象进行描述。

3. 作弯道环流运功示意图。

实验二丁坝实验一、目的:观察正挑丁坝、上挑丁坝和下挑丁坝附近水流流态及河床冲淤状况,掌握淹没与非淹没丁坝的水流特性,增加对丁坝的感性认识。

二、试验设备活动玻璃水槽一座,长10米,宽0.5米,深0.5米,系线的铜片10片,纸屑或木屑,铅丝系线的横木架一个,系线的细钢筋两根。

三、试验步骤1、在水槽中部平整地铺设实验沙约厚7-10厘米作为实验观测段,在其上、下段铺设一定长度的卵石,使其与实验段的沙层齐平。

2、在水槽试验观测段中部放置预制的丁坝,在丁坝上下游及丁坝正前方横断面的底部各放一排系线的铜片。

3、逐渐而缓慢地打开进水闸门,同时逐渐而缓慢地打开尾门,调节到实验段的水流观测淹没和非淹没丁坝附近底部水流流态及河床冲淤状况。

4、在丁坝上下游及丁坝正前方横断面上,用铅丝系线恰好与水面接触。

以观察各断面表面流向的变化。

同时把纸屑由水槽进口前撒放水中,观察表面流向的沿程变化。

5、在细钢筋上系5线,垂直插入丁坝附近水中观察不同水深处的流向变化,区分不同丁坝螺旋流。

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