水利工程模型试验量测技术的发展
土木工程中的水力模型试验研究与应用
土木工程中的水力模型试验研究与应用水力模型试验是土木工程领域中一种重要的实验研究方法，它能够通过缩小比例尺，模拟真实工程中的水流过程，对水力学问题进行深入的研究与分析。
本文将探讨水力模型试验的原理、方法以及在土木工程中的应用。
首先，水力模型试验的原理是基于相似性原理，即在相似比例下，物理量之间的比值保持不变。
通过调节比例尺，我们可以将实际工程中的水流过程缩小到实验室中进行研究。
通过水力模型试验，我们可以得到一些关键参数，如流速、水位、压力以及水力力学特性等信息，这对于设计工程结构、预测水流行为以及解决实际问题具有重要意义。
水力模型试验的方法主要包括物理模型的制作、试验设备的布置以及数据的采集与分析。
首先，制作物理模型是试验的第一步，需要根据实际工程的几何形状和尺寸，按照一定比例进行缩放制作出模型。
在物理模型制作的过程中，需要考虑到材料的选择、模型的加工工艺以及模型的通水性能等因素。
其次，试验设备的布置是保证试验顺利进行的基础，需要合理设计和布置水槽、泵站、流量计等设备，以及确保试验的安全性和准确性。
最后，数据的采集与分析是水力模型试验的重要环节，通过使用传感器、探针等设备采集试验过程中的数据，并借助计算机等工具进行数据处理和分析，得出试验结果并进行评估。
水力模型试验在土木工程中具有广泛的应用。
首先，在水利工程领域，水力模型试验可以用来研究河流、水库、堤坝等水利建筑物的水流特性，通过模拟真实流动情况，分析流速、水位变化以及水波传播等问题，为工程设计和防洪工作提供重要依据。
其次，在海洋工程领域，水力模型试验可以用来研究海岸侵蚀、波浪对海岸结构的影响以及沉船沉降等问题，为港口建设、海岸保护等工作提供技术支持。
另外，在水下工程、水力发电、给排水工程等领域，水力模型试验也能够发挥重要作用。
除了以上应用之外，水力模型试验还有一些新的研究方向和应用领域值得关注。
例如，在生态工程领域，水力模型试验可以用于研究湿地恢复、水生态系统的模拟与评估，为保护生态环境和推动可持续发展提供支持。
水工模型试验测量技术综述
水工模型试验测量技术综述摘要:水工模型试验是解决工程实际问题，为理论研究和工程设计提供依据的重要手段。
基础数据的准确度与精确度直接关系到试验成果的质量，因此试验中的测量技术非常关键。
流速、流量、水位、压力、地形、泥沙含量等是模型试验中测量的主要数据，本文主要介绍了模型试验中这些数据的测量技术及存在的问题。
关键字:水工模型试验测量方法发展现状问题分析引言水工模型试验是根据相似原理，按照一定的相似比将需要研究的对象，如河流、水工建筑物等按一定比例缩小后，在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，旨在定性或定量的揭示其运动规律或水力学特性，为理论研究和工程设计等提供依据。
自1870年弗劳德(Froude)首先按水流相似准则进行了船舶模型试验以来，随着水利事业的发展，水工模型试验水平在很大程度上有了提高，在理论设计、模型制作、试验测量、数据处理等方面都有了创新突破和发展。
模型试验中的数据测量对试验结果的质量起着至关重要的作用，数据的精确度和准确度直接关系到科研成果的质量。
在水工模型试验中主要需要控制和测量的参数有流速、流量、水位、压力、地形、泥沙等，测量仪器的精度、范围、性能等决定着测量结果的准确性，因而优良的测量技术是模型试验的前提和保障。
近年来随着激光技术、超声波技术、计算机技术及数字图像处理技术等先进技术的发展，模型试验测量技术有了较快的发展，但尚存在一些问题有待进一步研究，本文主要论述模型试验测量技术的发展及现在存在的一些问题。
1.发展现状1.1流速测量技术流体的流速是流场最基本的物理量之一，对流体流动特性的认识很大程度上取决于流场的获得，而大多数描述流场的物理量都直接或间接与流速有关，如环量、涡量、流函数、流速势函数等等。
在模型试验中流速的测量非常重要，随着技术的创新突破，流速的测量技术取得了较快的发展，从单点流速测量发展到多点测量，从单向到多向、从稳态向瞬态发展，从毕托管、旋浆流速仪、热线/热膜流速仪、电磁流速仪、超声波多普勒流速仪（ADV）、激光多普勒流速仪（LDV）、粒子图像测速仪（PIV）发展到VDMS法[1-3]。
近年来水轮机模型试验技术的发展
Ａ ｓ ａｔ Ｈｙｒｕ ｃｔｒｉｅｉ ａｃｍｂｎｔ ｎｓｂｅｔ ｆｈ ｏｙａａ ｓ ｄｔ ｔ ｅｅｒｈ Ｃ Ｄ ｂ ｔ ｃ： ｒ ｄａ ｌ ｂｎ ｏ ｉａ ｏ ｕｊｃ ｅｒ ｎｌ ｉ ａ ｓ ｒｓａｃ ． Ｆ ｉ ｉ ｕ ｓ ｉ ｏｔ ｙ ｓｎ ｅ ｓ ｔ ａｏ ｃ ｎ ｌｇ ｅｈ ｄ ａ ｅｍｅ ｎｔ ，ｈ ｏｌ ａ ｖｎ ｅ ｙ ｒ－ｏ ｅ ｏ ａ ｙａ ｄ ｈ ｍ ｊｒｔ ｈ ｏｏ ｙ ｍ ｔｏ ， ｔ ｈ ａ ｍｅ ｔｅ ｗ ｒ ｄ ａｃｄ ｈ ｄｏｐ ｗ ｒｃ ｍｐ ｎ ｎ ｅ进 以来 ， ９８ 十年 间 国内 水 轮机模 型试 验技 术取得 了长 足 的进步 。 国内具有 水
水 头水 力机械通 用试验 台 （ 台 ） 高Ｉ 进行 了测试 系统和
电气拖动系统的技术改造 ， 使其更加符合当前水轮机 模型试验的要求外 ，还于９年代后期建设了水力机械 ０ 高水头试验Ⅱ （ 台 ） 并于２０年投入商业运行。 台 高Ⅱ ， ００ 轮 机研发 能力 的企业及研 究机 构均 在提高 试验 能力 、 台这样 的水力机械通用试验台不 同的是 ，高Ⅱ 台 扩展研究领域 、加深研究力度 、全面同国际接轨和确 与高Ｉ 所示 ，高Ⅱ 台 保试验结果的可靠性等方面做 了大量的工作并取得 了 是一座专用的水轮机模型试验台。如图ｌ 的两个工位分别按照不同类型水轮机的模型试验要求 可喜的成绩 。 Ａ 图中右侧 ） 专门用于混流式水轮机和水 本文将就近年来国内水轮机模型试验技术的相关 设计。 Ｉ位 （ 泵水轮机的模型试验研究 ， 工位 （ 而Ｂ 图中左侧 ） 则专 进步做一简要介绍。 门用于轴流式水轮机和贯流式水轮机的模型试验研究 ２ 试验能力的提高 工作 。 目前 ，哈 电拟新建 四座 专用 的水 轮机模 型 试验 作为水轮机模型试验基础 的高水头闭式水轮机模 台，第一期建设两座 ，将分别用于贯流式 （ 轴流式 ） 型试 验 台数 量的多寡 ，在某种 程度 上代表 着水 轮机 开 和水泵水轮机的研究 ，预计２ １年投入运行。 ００ 发能力和水轮机模型试验能力的高低。世界上任何一 东方电机有限公司 （ 以下简称东电 ） 也在本世纪 家 著名 的水 电制造 企 业 都拥 有 多座 水 轮机 模 型 试验 初对其原有的高台和大流量试验 台进行了测试系统和 台。在重视模 型试验 台数量 的 同时 ，各 国水轮 机制造 电气拖动系统的改造 ，并正在新建四座新的水轮机模 商还都特别注重水轮机模型试验台的专用性。根据水 型试 验 台。 轮机的比转速不同， 一般轴流式 （ 贯流式 ） 和混流式 中国水利水电科学研究院在北京大兴试验研究基 模型水轮机都在各 自 专用的试验台上进行试验。 近年来，国内具有 自主研发能力的企业及研究机 地新建了三座水力机械通用试验 台，用于进行第三方 构均对其原有的水轮机模型试验台进行了改造并尽最 中立 试验及相 应 的研发 工作 。 大可能新建了一批专用水轮机模型试验台。 哈尔滨 电机厂有限责任公司（ 以下简称哈电） ０ 在９ 年代中后期将上世纪８年代前期建设的国内第一座高 ０ 上述企业及研究机构对已有试验台的技术改造尤 其是一大批新试验台的建设 ，极大地提高了国内水轮 机模型的试验能力。
水利工程测量技术的发展和应用
水利工程测量技术的发展和应用水利工程是指利用水资源进行水利工程设计、施工、管理和维护的一种工程技术，其中测量技术在水利工程中扮演着极为重要的角色。
水利工程测量技术的发展和应用对水利工程的设计、施工和管理具有重要意义。
本文将从水利工程测量技术的发展历程、现状及未来发展趋势等方面来探讨水利工程测量技术的发展和应用。
水利工程测量技术的发展历程水利工程测量技术的发展可以追溯到古代的水利工程，如古埃及的尼罗河、黄河的治理工程及古代中国的水利工程等。
古代水利工程测量主要是以经验法和试验法为主，经验传承和口耳相传是当时的主要测量方式，测量精度和可靠性很低。
进入近代以后，水利工程测量技术开始迎来了飞速的发展。
19世纪末20世纪初，测量技术开始逐渐引入科学技术手段，测量仪器也得到了很大的进步。
在20世纪50年代，光电子技术、计算机技术的发展加速了水利工程测量技术的进步，使得测量的速度、精度等都得到了很大的提高。
在这个时期，水利工程测量开始形成了一套成熟、稳定的技术体系。
随着数字化技术和遥感技术的迅猛发展，水利工程测量技术得到了质的飞跃。
现代水利工程测量技术主要包括地形测量、水文测量、地下水位测量等，在测量精度、遥感测量等方面都取得了长足的进步。
地形测量是水利工程测量技术中的重要组成部分，主要用于获取水利工程地面的地形数据，包括地面高程、地貌、地形等信息。
地形测量主要使用全站仪、GPS等仪器进行测量，通过数学模型算法进行数据处理，能够提供水利工程设计和施工所需的地形数据。
水文测量主要用于获取水文信息，包括河道流量、水位、水量等数据。
水文测量使用的仪器和方法包括涡街流量计、水位计等，通过实时监测和数据处理，能够提供水利工程设计和管理所需的水文信息。
地理信息系统（GIS）是现代水利工程测量技术中的核心技术，主要用于整合、管理和分析水利工程地理信息数据，包括地形、水文、地下水位等信息。
GIS通过空间数据分析、模型计算等方法，能够提供水利工程设计、管理和决策所需的综合地理信息数据。
水利工程中的水力学原理与应用技术
水利工程中的水力学原理与应用技术水力学是研究液体在静力和动力条件下流动规律的科学，广泛应用于水利工程中。
本文将介绍水力学的基本原理以及在水利工程中的应用技术。
一、水力学原理1. 流体静力学流体静力学研究液体在静力平衡时的性质和规律。
其中一个重要原理是帕斯卡定律，即压力的传递原理。
按照帕斯卡定律，液体在容器中任意一点施加的压力将均匀传递到容器的各个点，且沿着相同方向传递。
2. 流体动力学流体动力学研究液体在动力条件下的性质和规律。
其中包括连续性方程、质量守恒方程和动量守恒方程。
连续性方程描述了液体在流动过程中质量守恒的规律，质量守恒方程保证了液体质量在流动中不会损失，动量守恒方程描述了液体在流动中动量守恒的规律。
3. 流体的黏性和层流与紊流黏性是流体内部分子相互作用的结果，影响流体的运动和形态。
当流体内部黏性较强时，流体流动呈现层流状态，流体各层之间存在规则的滑移现象；当黏性较弱时，流体流动呈现紊流状态，各层之间发生互相混沌的现象。
二、水力学在水利工程中的应用技术1. 水力特性测量技术水力特性测量技术是研究流体流动的关键。
常用的测量技术包括流速测量、水位测量、流量测量等。
流速测量可通过浮标法、流速仪等方法进行；水位测量可通过液位计、压力计等设备进行；流量测量可通过闸门、流量计等进行。
2. 水力模型试验技术水力模型试验技术是将实际水利工程缩小比例制成模型进行试验，以模拟真实工程情况。
通过构建水力模型，可以提前评估工程的稳定性、流量分布等参数，为工程设计提供可靠数据。
常用的水力模型试验技术包括水工模型试验、泥沙模型试验等。
3. 渠道流动的数值模拟技术渠道流动的数值模拟技术利用计算机对水流流动进行模拟，计算不同渠道结构下的流速、压力等参数。
通过数值模拟，可以更加直观地了解流体在不同渠道中的行为规律，为工程设计提供参考。
常用的数值模拟技术包括有限元法、有限差分法等。
4. 水力机械技术水力机械技术是应用水力学原理设计和制造与水力能转换相关的机械设备，如水轮机、水泵等。
科技词汇“实验”与“试验”的历史考证及词义辨析
科技词汇“实验”与“试验”的历史考证及词义辨析李硕【摘要】“实验”和“试验”的不同词义,常使人难以理解,辞书解释也多不一致.以历史上水工模型试验的引进为例,通过分析它们在我国的使用情况及相应中外语言表达和释义,并根据联合国教科文组织用词的统一要求,本文提出科技词汇“实验”和“试验”虽有相近的表征,却有本质的区别.通过“实验”可以发现和论证“新知”,探索自然界的规律、验证已有知识、创立科学理论；通过“试验”可以发明和创造合乎要求的“新品”,探索理论应用的条件、途径和方法.二者处在从实践到认识和从认识到实践的不同认识阶段,不容混淆.【期刊名称】《山东外语教学》【年(卷),期】2011(032)003【总页数】3页(P38-40)【关键词】实验；试验；词义辨析；历史；考证【作者】李硕【作者单位】上海电机学院外国语学院，上海200240【正文语种】中文【中图分类】H0421.0 引言随着国家工作重心转移,科技翻译增多,“实验”与“试验”作为科技名词的区别,经常令翻译工作者感到困惑。
(宗淑萍等,2009)求解《现代汉语词典》(2005),“实验”是“为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动”;“试验”是“为了察看某事的结果或某物的性能而从事某种活动。
”用这样的解释来辨析以上两个词汇,似乎还嫌笼统。
求解《辞海》(1999),“实验”是“根据一定目的,运用必要的手段,在人为控制的条件下,观察研究事物的实践活动。
”其释义更加宽泛,而且说“实验”又称“试验”,无法据此对两个词汇进行比较,需要从两个词汇引进背景、中外不同表达、国际组织对相关概念的规范要求等方面加以探讨。
我国许多科技名词从国外翻译引进,有的后来词义发生了变化,有的至今仍然保留了引进时的“原状”,水工模型试验引进早,“实验”、“试验”沿用的时间长,作为案例有一定代表性。
2.0 历史上的“实验”与“试验”一般认为近代科学不像古代把人类社会和自然界看作一个整体,而是首先分为社会科学和自然科学,再把社会科学和自然科学划分为不同领域和侧面加以研究,分科研究便成为近代科学研究的一个特点;自然科学也不像过去那样依靠哲学思辨对自然界做出“猜测”,而是将科学发展建立在科学实验基础上,科学观察、科学实验便成为一种独立的科学实践活动;近代的科学走出“学院”,迅速向工程技术延伸,研究手段也从“实验”向“试验”拓展。
新形势下水利水电施工技术的发展概况
新形势下水利水电施工技术的发展概况摘要：随着水利工程建设项目规模的日益扩大，随着水利工程建设条件的日趋复杂，为了保证水利水电建设项目的成功，使得水利水电建设项目获得良好的社会效益和经济效益，需不断的采用新技术、新工艺运用到工程项目中，以便提升工程质量，这是建筑行业快速发展的关键。
本文通过板式导流法、防水毯方式施工、生物砌块技术、长距离输水系统水利过渡过程计算。
绿化混凝土以及人工湿地技术在水利水电工程中的实际运用，达到了节约资源、降低工程成本，提高经济效益的目的。
关键词：水利水电；新技术；新工艺；新材料前言：近年来，在承接的工程项目中，项目部不断开拓创新，总结出了许多新技术、新工艺运用到施工中，解决了工程施工中的局限性，节约了能源，提高了工作效率。
在水利水电工程施工过程中能够科学合理地引进新的技术、新的材料、甚至新的工艺对于施工企业来讲，在控制水利工程质量方面更有保障，如果水利施工企业能科学地合理地引进新技术，新材料、新工艺，相信水利建设步伐会更快些，为我国社会主义建设发展能做更大的贡献。
以下结合某水利工程做了简要的说明。
一、在工程中采用板式导流法该工程在河道治理项目中结合实际情况，采用了板式导流法，该方法利用木桩、木模板、彩条布做成u型导流明渠，适用于工期短、水流量小、水位涨幅不大的河道治理情况。
这种导流方法经济、快捷、方便，彻底解决了河道治理中流渠受到现场的约束和工程工期的限制的问题。
材料的二次回收重复利用，也为后期拆除工作提供了方便快捷条件。
二、在工程中应用防水毯防水施工该工程cbd中心湖开挖工程前期，提出了湖内防水毯防水施工的新工艺、新方法。
该防水毯是一种新型环保复合防水防渗材料，采用纳米技术钠基膨涧土与土工织物相结合，钠基膨润土遇水膨胀10—15倍，形成粘土状白色粘状物，起到止水防渗功效，接头处搭接方法简便：接头搭接宽度30～50cm，中间铺修复膨润上2cm厚即可，防水毯下还必须覆有40～50cm厚土层，这样既能保持水体的生态系统，又能与防水毯结合形成防水防渗体系。
应用于水利工程物理模型试验的旋浆流速仪
利工 程物理 模 型试验 的专题研 究 ，而 流速 测量 是模 型试 验最基 本 的测 量要 素之一 ，因此 有必 要进 一步 分析 研究流 速 测量传 感器 和仪 器 。
图 １ 新 型 光 电 式流 速旋 浆传 感 器
１ 新 型 光 电式 流 速 旋 浆 传 感 器
流速 测 量 方 法可 分 为 接触 式 和 非 接触 式 两 类 ，
【 摘 要 】 分析研究 了应用于水利工程物理模 型试 验的流速测量传感器和相关仪 器 ，重点 介绍 了新型光 电式流
速旋浆传感器和两种智能流速仪 的工作 原理和应用方法 。
【 关键词 】 流速测量 ；旋浆传感器 ；模 型试验 ；智 能流速仪 【 中图分类号 】 Ｔ ７４ 【 Ｈ ６ 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 １０ ０ ８—１０ （０ ８ ２— ０ １ ０ ３５ ２０ ）０ ０ １ — ２
维普资讯
计 量
应 用 于水 利工 程物 理模 型试 验 的旋浆 流 速仪
２０ ０８年 第 ２期
应用于水利工程物理模型试验的旋浆流速仪
蔡 守允 李恩 宝
（ 京水利 科 学研 究院 、水 文水 资源 与水 利工 程科 学 国家 重点 实验 室 ，江 苏南京 ２０ ２ ） 南 １０９
采样 时 间 为 １—９ 选 ，工 作 原 理 图 如 图 ４所 ９ Ｓ任 示 。经过 Ｒ Ｓ一２ ２ Ｒ ３ ／ Ｓ一４ ５转 换 器 ，计 算 机 可 以 ８ 控制 单 台多功 能智 能流 速仪 同步 采集 与处理 ８路 流 速 ，也 可 以控 制 多 台 （ 多 可 １ 最 ０台 ８ ０路 流 速 ） 多路 同步采 集 与处理 。
作者简介 ：蔡守允 （ ９ １年 一） １５ ，男 ，江苏南 京人 ，硕士 ，教
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万方数据
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水利工程模型试验量测技术的发展
作者：蔡守允， 张晓红， CAI Shou-yun， ZHANG Xiao-hong
作者单位：南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏,南京,210029
刊名：
水资源与水工程学报
英文刊名：JOURNAL OF WATER RESOURCES AND WATER ENGINEERING
年，卷(期)：2009,20(1)
被引用次数：2次
1.李昌华;金德春河工模型试验 1981
2.蔡守允;周益人;谢瑞河流海岸模型测试技术 2004
3.蔡守允;刘兆衡;张晓红水利工程模型试验量测技术 2008
4.蔡守允;谢瑞;韩世进多功能智能流速仪[期刊论文]-海工程 2004(02)
5.蔡守允;魏延文;雷学锋LGY-Ⅲ型智能测沙颗分仪[期刊论文]-海洋工程 1999(04)
6.蔡守允;戴杰大型模型试验水沙循环调制设备及控制系统[期刊论文]-海洋工程 2006(02)
7.蔡守允;王昕三峡工程坝区泥沙模型试验测量与控制系统[期刊论文]-水利水电技术 2002(10)
8.蔡守允;魏延文VSMS系统在潮滩水沙测量中的应用[期刊论文]-水利水运工程学报 2001(02)
9.蔡守允;朱其俊;张晓红变坡水槽智能化控制系统研究与开发[期刊论文]-水利水电技术 2007(10)
10.蔡守允;马启南;朱其俊农村水资源自动化测量系统研究[期刊论文]-水利水电科技进展 2007(06)
11.蔡守允;戴杰水利工程模型试验的压强和总力测量系统[期刊论文]-水资源与水工程学报 2006(02)
12.蔡守允;杨大明水利工程模型试验计算机测量与控制系统[期刊论文]-计算机测量与控制 2007(10)
13.蔡守允;李恩宝应用于水利工程物理模型试验的旋浆流速仪[期刊论文]-水利技术监督 2008(02)
14.蔡守允;杨大明水利工程模型试验的计算机波高测量系统[期刊论文]-水利水电科技进展 2007(05)
1.蔡守允.朱其俊.张晓红.CAI Shou-yun.ZHU Qi-jun.ZHANG Xiao-hong变坡水槽智能化控制系统研究与开发[期刊论文]-水利水电技术2007,38(10)
2.尹宏伟.张乐年.蔡守允水利模型实验控制系统[期刊论文]-工业控制计算机2006,19(9)
3.蔡守允.马启南.戴杰.朱其俊.CAI Shou-yun.MA Qi-nan.DAI Jie.ZHU Qi-jun新型光电式智能测沙颗分仪[期刊论文]-传感器与微系统2007,26(8)
4.蔡守允.杨大明.张晓红.朱其俊.CAI Shou-yun.YANG Da-ming.ZHANG Xiao-hong.ZHU Qi-jun水利工程模型试验的计算机波高测量系统[期刊论文]-水利水电科技进展2007,27(5)
5.蔡守允.戴杰.张定安.李恩宝.程顺来.CAI Shou-yun.DAI Jie.ZHANG Ding-an.LI En-bao.CHENG Shun-lai水利工程模型试验的压强和总力测量系统[期刊论文]-水资源与水工程学报2006,17(2)
6.蔡守允.戴杰.姜英山.张定安CSY-Ⅲ型流速流向仪[会议论文]-2006
7.蔡守允.魏延文.雷学锋.Cai Shouyun.Wei Yanwen.Lei Xuefeng LGY-Ⅲ型智能测沙颗分仪[期刊论文]-海洋工程1999,17(4)
8.蔡守允.杨大明.朱其俊.CAI Shou-yun.YANG Da-ming.ZHU Qi-jun模型试验流速测量仪器的分析研究[期刊论文]-水资源与水工程学报2007,18(3)
9.王昕.蔡守允.张河河工模型试验计算机测控系统[期刊论文]-水利水电技术2003,34(5)
10.蔡守允.朱其俊.张晓红.CAI Shou-yun.YANG Da-ming.ZHANG Xiao-hong模型试验含沙量测量仪器的分析研究[期刊论文]-水资源与水工程学报2007,18(5)
1.陈诚.贾宁一.蔡守允模型试验测量技术的研究应用现状及发展趋势[期刊论文]-水利水运工程学报 2011(4)
2.王正方.王静.隋青美.李术才.张庆松.张霄靶式光纤光栅流速传感器在裂隙水模型试验中的应用[期刊论文]-吉林大学学报：工学版 2012(6)
引用本文格式：蔡守允.张晓红.CAI Shou-yun.ZHANG Xiao-hong水利工程模型试验量测技术的发展[期刊论文]-水资源与水工程学报 2009(1)。