水工滲流模型實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、水工建筑滲流實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及報(bào)告（水工13級(jí)）班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院2016年5月土壩滲流縫隙槽模型實(shí)驗(yàn)（1）土壩滲流縫隙槽模型實(shí)驗(yàn)是利用粘性液體在模型的壩斷面與平板間狹窄縫中流動(dòng)，能很好顯示出層流運(yùn)動(dòng)特性，來(lái)模擬土壩中滲流。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)實(shí)驗(yàn)，找出土壩浸潤(rùn)線的位置坐標(biāo)，并與理論計(jì)算成果相比較；2觀察水位變化時(shí)，浸潤(rùn)線位置的變化情況；3觀察流動(dòng)的流線狀態(tài)及其特性，并對(duì)層流運(yùn)動(dòng)得到進(jìn)一步的感性認(rèn)識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)原理粘性液體在狹窄縫隙中流動(dòng)時(shí)，形成層流，且符合達(dá)西定律，用此來(lái)模擬土基中的滲流，粘性流在縫隙中流動(dòng)的平均流速為 式中：縫隙槽的透水系數(shù)，決定于縫隙寬度和粘滯性的常數(shù)，

2、 縫隙的半寬；V液體的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)；g重力加速度；dh沿流動(dòng)方向ds距離上的水頭損失。三、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)設(shè)備及裝置由實(shí)驗(yàn)課中講述。實(shí)驗(yàn)步驟如下：1每人準(zhǔn)備一張方格紙，大小為75cm×25cm；2熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并做好實(shí)驗(yàn)前的分工準(zhǔn)備工作；3用方格紙按比例繪制好與模型相似的土壩模型圖，見附圖；4打開電源開關(guān)，調(diào)節(jié)進(jìn)庫(kù)液體流量，向縫隙模型槽內(nèi)充液到固定液位，使上游保持溢流狀態(tài)，下游也開始溢流時(shí)，即形成了穩(wěn)定的水面；5將有染色液體的細(xì)金屬管分別放在壩面的液面高程和其他任一高程上，即可觀察出流動(dòng)的浸潤(rùn)線和流線，此時(shí)可將浸潤(rùn)線的坐標(biāo)記錄下來(lái)（在正面的有機(jī)玻璃板上有方格，計(jì)數(shù)方格確定坐標(biāo)）。四、附圖

3、均質(zhì)壩（模型尺寸） 單位：厘米 原模比：1：100五、思考并回答下列問(wèn)題1為什么上、下游液位要保持始終有溢流？答：2流線具有哪些特點(diǎn)，它分布的疏密程度說(shuō)明了什么？答：3在試驗(yàn)中浸潤(rùn)線和流線與上游邊坡線交角是否相同？為什么？答：六、土壩滲流縫隙槽實(shí)驗(yàn)成果記錄、分析表實(shí)驗(yàn)日期： 實(shí)驗(yàn)壩型： 繪出所觀察到浸潤(rùn)線和流線，并繪出流網(wǎng)圖。上游水位H上 下游水位H下 等勢(shì)線總數(shù)n= 水頭差H 等勢(shì)線間隔數(shù)n-1 浸潤(rùn)線坐標(biāo)表序號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)（實(shí)驗(yàn)值）序號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)（實(shí)驗(yàn)值）序號(hào)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)（實(shí)驗(yàn)值）七、土壩流網(wǎng)圖貼在此處水閘縫隙槽滲流實(shí)驗(yàn)（2）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步認(rèn)識(shí)閘基滲流的特性；2進(jìn)一步理解流網(wǎng)的特性

4、，掌握繪制流網(wǎng)的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理同土壩。三、實(shí)驗(yàn)步驟1做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備：每人自備方格紙一張（75cm×25cm）按分組所指定的方案將閘基模型（見附圖）按比例繪于方格紙上（不必注尺寸）；2將染色甘油分別吸入金屬管中，待測(cè)流線時(shí)用；3打開電源開關(guān)，調(diào)節(jié)進(jìn)庫(kù)液體流量，向模型槽內(nèi)充液到固定液位，直到上下游所要求的液位； 4將有染色液體的細(xì)金屬管插入上游河底不同位置，數(shù)分鐘后，即可形成流線；5觀察流線的液態(tài)，并將流線描繪或記錄在自備的閘基模型圖上。6計(jì)算和繪制作用在水閘底板上的滲流壓強(qiáng)分布圖。四、附圖水閘實(shí)驗(yàn)尺寸圖（尺寸單位：厘米 模型比例尺1：100）實(shí)驗(yàn)方案為：板樁設(shè)于閘底板的上游端；五、實(shí)驗(yàn)要求繪出你所做實(shí)驗(yàn)方案的流網(wǎng)圖。六、思考并回答下列問(wèn)題1流線和等勢(shì)線的第一根和最后一根分別是指的哪些部分？答：2繪制流網(wǎng)圖時(shí)，通常使每一方格的流量和水頭損失相等，那么每一方格的水力坡降是否相等？為什么？答：3流網(wǎng)的圖形與上、下游水位差大小和滲透系數(shù)是否有關(guān)？應(yīng)如何解釋？答：七、水閘縫隙槽滲流實(shí)驗(yàn)成果記錄、分析表上游水位H上 下游水位H下 等勢(shì)線總數(shù)n= 水頭差H 等勢(shì)線間隔數(shù)n-1 作用在閘基底板上的滲流壓強(qiáng)計(jì)算表(水的重度取9.81 kN/m3)序號(hào)i(如圖)水頭值Hi（m）位置坐標(biāo)z（m）滲流壓強(qiáng)（kN/m2）序號(hào)i(如圖)水頭值Hi（m）