水运工程模拟试验技术规范JTS-T+231-2021.docx

中华人民共和国行业标准水运工程模拟试验技术规范JrSzT2312021主编单位：交通运输部天津水运工程科学研究所批准部门：中华人民共和国交通运输部施行日期:2021年7月1日R*修/准公1交通运输部关于发布水运工程模拟试验技术规范的公告202I年第31号现发布水运工程模拟试验技术规范(以下简称£规范)£规范为水运工程建设推荐性行业标准，标准代码为JTSfr2312021,自2021年7月1日起施行。内河航道与港口水流泥沙模拟技术规程B(JTS/T231-4-2018),海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程(JT&T23122010)、通航建筑物水力学模拟技术规程B(JTJ"2352003)fI1.6波浪模型试验规程(JTJzT234-2001)同时废止。6规范由交通运输部水运局负贵管理和解释，实施过程中具体使用问题的咨询，由主编单位交通运输部大津水运工程科学研究所答蜕。规范文本可在交通运输部政府网站水路运输建设综合管理信息系统“水运工程行业标准”专栏(mv1.ismo1.gov.ensyporta1.Syh外查询和下效。特此公告中华人民共和国交通运部2021年5月18日目次I总1(1)2术语(2)3*本提定(6)3.1 一般规定(6)3.2 研究大纲(7)3.3 物理模型制作精度(8)3.4 试验资料记录及整理(8)3.5 报告编写、审查及资料归档(8)4内河刎力otcm(10)4.1 基本资料(10)4.2 模型设计(II)4.3 模型制作(13)4.4 模型验证试验(14)4.5 水流运动试验(14)5*W(16)5.1 基本资料(16)5.2 模型设计(16)5.3 模型制作(18)5.4 模型验证试验(19)5.5 潮流运动试验(19)6波演水动力模试验(21)6.1 基本资料(21)6.2 模型设计(21)63模型制作(25)6.4 模型率定试验(26)6.5 波浪运动试验(27)7通航筑物水动力型试验(33)7.1 基本资料(33)7.2 模型设计(34)7.3 模型制作(36)7.4 枢纽通航整体模型试验(37)7.5 船间水力学模型试验(38)7.6 升船机水力学模型试验(40)7.7 中间渠道通航水力学模型试验(41)8泥沙模型(42)8.1 基本资料(42)8.2 模型设计(43)8.3 模型制作(53)8.4 模型验证忒验(53)8.5 内河泥沙模型试验(56)8.6 潮流泥沙模型试验(58)8.7 波浪潮流泥沙模型试验(58)8.8 波浪沿岸输沙模型试验(59)9船舶模拟融(60)9.1 基本资料(60)9.2 模型设计(60)9.3 模型制作(61)9.4 模型验证与率定(62)9.5 船模航行试验(63)9.6 船模泊稔试验(65)10试险设备和测量仪器(66)10.1 一般规定(66)10.2 供水与控制设备(66)10.3 专用水槽和设备(68)10.4 水动力模型试验仪器设的(69)10.5 泥沙模型试验仪器设备(70)11数值模拟(72)11.1 一般规定(72)11.2 水流运动数值模拟(73)11.3 波浪运动数值模拟(76)11.4 泥沙数值模拟(78)11.5 船的操纵数值模拟(83)11.6 船闸输水水力特性数值模拟(83)11.7 模拟验证(85)11.8 方案模拟计算及成果分析(86)附录A模型加糙方法(88)附录B波浪试验数据采集和处理(89)附录C单向波合成多向波模型试验(92)“次附录D不规则波试验数据统计分析(94)附录E随机数据时间序列的谱分析(97)附录FIe机数据时间序列的互谱分析(100)附录G水弹性相似比尺关系(103)附录H常用材料糙率值(105)附录J推移质输沙率公式(106)附录K悬移质分坦挟沙力及挟沙力级配(109)附录1.本规范用询说明(112)引用标准名录(113)附加说明本规范主编单位、位、主要起草人、主要审查人、总校人员和管理组人员名单(114)条文说明(117)究波浪动力作用下沿岸输沙的试验。2.0.25床沙BedMateria1.河床泥沙和海床泥沙统一称为床沙。2.0.26模型沙Mode1.Sand物理模型中按照相似条件模拟原型泥沙的固体颗粒状材料。2.0.27推移质泥沙模型Bed1.x)adMode1.模拟原型以推移质泥沙输移为主的模型。2.0.28悬移质泥沙模型Suspended1.oadMode1.模拟原型以悬移质泥沙输移为主的模型。2.0.29模型力I1.糙Ca1.ibnuionofM<x1.c1.Roughness调整物理模型床面的粗糙程度，以满足水流阻力相似要求的方法.2.030模型验证试验Mode1.Va1.ickdionTest检验模型水流、泥沙输移和床面冲淤变化与原型相似程度的试验2.031缩尺效应Sca1.eEficci物理模型试验受缩尺影晌不能同时满足全部相似条件，而造成模型值与原型值之间偏差的现象。2.032船模操纵性ShipMcxk:!Marwiivcnjbi1.ity船模在航行中，受遥控操作者控制而保持或改变航速、航向和位置的性能。2.0.33Z形试验ZigzagTest一种判定船舶操纵性的方法，又称为标准操纵性试驶。操纵船舶按“Z”形航线进行试验，以求取船舶的操纵性指数K、T.从而全面评判船舶的旋回性、追随性和航向稳定性等性能的试验方法。2.0.34边界条件Boutxiarj'Conditions物理模型或数值模拟中边界上水位、流速、波浪和泥沙等控制条件.2.0.35初始条件Initia1.Conditions模型试验或数值模拟起始时刻的水位、流速、波浪和泥沙等条件。2.0.36通航水流条件NavigationF1.owCotK1.itions与船舶通航有关的水流条件，包括水面比降、流速、流向、流态和波浪等要素。2.0.37减压模型忒验Mode1.TestonDecompression利用减压设备研究水工建筑物在高速水流作用下水流空化现象的物理模型试验。2.0.38潮流数值模拟Tida1.CurrentNumerica1.Simu1.ation研究潮流河段、河口、海岸和近海潮流运动的数学模型，包括二维和三维数学模型。2.0.39通航水力学数值模拟Navigab1.eHydrau1.icsNunrica1.Simu1.ation研究枢纽、通航建筑物、中间渠道等与通航有关的水流运动数学模型，包括二维和三维数学模型。2.0.40波浪运动数值模拟WaveMotionNumerica1.Simu1.ation研究波浪传播的数学模型。2.0.41泥沙数值模拟SedimentNumerica1.Simu1.ation研究径流、潮流或波浪动力作用下的泥沙输移和床面变形的数学模型，包括河流一维、二维、三维水沙数学模型，潮流二维、三维泥沙数学模型，泌阙毓泥沙数学模型、波浪沿岸输沙数学模型。2.(1.42船舶操纵数值模拟ShipMancuvcringNumcrica1.Simu1.ation研究船舶操纵运动的数学模型。3基本规定3.1 一般规定3.1.1.1 工程模拟试验应根据水运工程项目的技术需要选用物理模型试验或数值模拟计第必要时应同时进行物理模型试哙和数值模拟计算<3.1.1.2 型试验可分为水动力模型试验、泥沙模型试验和船舶模拟试验。应根据下列不同研究内容选用相应模型试脸>31.21研究内河、湖泊、运河、水库中港口工程、航道工程、柝渡工程平面布置及其对水流条件和河床冲淤变化影响时，应采用河工模型试验，必要时应同时进行船模航行试验，并宜按下列原则困江研究工程对水流运动影响时，采用内河水动力模型试验：研究以推移质泥沙输移为主的河床冲淤变化时，采用内河推移质泥沙模型试验：研尢以悬移质泥沙输移为主的河床变化时，根据淤积和冲刷的特性，选择内河悬移质泥沙定床模型或动床模型试验：(4)研究推移质泥沙、悬移质泥沙引起的河床变化时，采用内河全沙动床模型试验。3.1.1.3 研究潮流河段、河口、海岸和近海各种工程措施对工程区域及其附近水域的潮位、流场、湖床影响的模型试5金，宜按下列规定选用：研究工程对径、潮流运动影响时，采用潮流水动力模型试脸：研究潮流作用下的悬移质泥沙输移淤枳问题时，采用潮流悬移质泥沙定床模型例佥：研究径、潮流作用下的海床或河床冲淤变化时，采用潮流泥沙模型试验：(4)研究波浪潮流作用下的海床或河床冲淤变化时，采用波浪潮流泥沙模型试验：(5)研究波浪作用下的沙质海岸岸滩演变时，采用波浪沿岸输沙模型试验。3.1.1.4 研究波浪传播与变形及其对建筑物的作用，应采用波浪模型，并宜按下列原则选用：(1)研究波浪传播与变形、港内水域平稳度和船行波，或研尢斜向波、多向波和船行波等对建筑物作用时，采用整体模型试验；(2)研究波浪对斜坡式、直堵式建筑物的正向作用时，采用断面模型试驶：(3)研究桩施、墩柱建筑物、水下管线、浮式建筑物和船舶系泊等在波浪作用下的稳定及受力问题时，采用建筑物断面模型或建筑物局部模型、建筑物整体模型雌.3.1.2.4研究通航建筑物水动力学特性时，应采用通航建筑物水动力模型试验，并宜按下列原则选用：(1)研究枢纽平面布宜、运行和施工对通航水流条件的影响时,采用枢纽通航整体模型试验，必要时同时进行船模航行试验：(2)研究船闸输水系统水力学特性、船舶停泊条件时，采用船闸水力学整体模型试验：研究整体模型难以解决的输水系统局部问题时，采用船闸水力学局部模型试验：研究输水阀门工作条件时，采用输水阀门水力学模型试验，输水阀门水力学模型分为非恒定流常压模型、恒定流减压模型、非恒定流减压模型和门楣切片模型：研究工作闸门运行阻力及启闭机运行方式时，采用工作闸门水力学模型试验：(3)研究升船机水力特性、运行特性和船舶停泊与航行条件时，采用升船机水力学模型试验：(4)研究中间渠道通航水力特性、断面优化和研究水流或波浪对岸坡格定的影响时，采用中间渠道通航水力学模型试验，必要时同时进行船模试验1>3.1.2.5研究船舶航行条件、船的泊稳条件时应采用船舶模拟试验，并宜按下列原则选用：(1)研究船舶航行条件时，采用船模航行试验：(2)研究船闸闸室泊稳条件、船闸引航道泊稔条件、船舶旅离泊条件时，采用船模泊稳试验。3.1.3数值模拟计算可分为径流、潮流、波浪及泥沙数值模拟计算和枢纽通航水力学数值模拟、船闸输水水力特性数值模拟、船始操纵数值模拟计算等，应根据水流运动特征、工程特性等选用32研究大纲3.2.1 物理模型试验和数值模拟计算应根据研究任务的目的和要求，编制相应的研究大纲。3.2.2 物理模型试验研究大纲应包括下列主要内容：(D项目概况、研究目的与要求、研究内容和技术路线；(2)所需各项基本资料：(3)研究河段或海域自然条件分析:模型设计与验证:(5)试验的边界条件及其代表性分析：(6)试验的方案及组次安排：(7)主要研究人员、试验仪涔设备：(8)研究工作进度计划、预期目标和预期提交的成果：(9)研究经费预算。3.2.3 数值模拟计算研究大纲应包括下列主要内容：(D项目概况、研究目的和要求、研究内容和技术路线；(2)所需各项基本资料：(3)研究河段或海域白然条件分析：模型建立与验证：计克的边界条件及其代表性分析：(6)计算方案及组次安排:(7)主要研究人员：(8)研究进度计划、预期目标和预期提交的成果;研究经费预第。3.3量制作精度3.3.1 地形制作精度的控制应符合下列要求：(1)高程控制设置一个或多个水准点，多个水准点的高程允许偏差为±0n;(2)模型地形和模型中各工程的高程允许偏差为±1.Omm;(3)模型地形的平面位置允许偏差为土IOmm3.3.2 水工建筑物模型制作精度根据试验要求、建筑物尺度和加工材料的不同，应符合下列规定：(D波浪试验中的建筑物加工尺寸允许偏差为±1.0mm.其他水工建筑物加工尺寸允许偏差为±0.5mm:(2)各部分高程允许偏差为±0.5三:(3)轴线允许偏差为±0.1°,且平面位置允许偏差为±IOmm3.3.3 船模制作精度控制应符合下列规定：(D单船长度允许偏差为±2mm.宽度允许偏差为±0.5mm.水线刻度允许偏差为±Q5mm;(2)船队编队后的尺度允许偏差为±1%;(3)船模重心位置允许偏差为±2mm3.43.4.1 试验人员应严格执行操作规程。3.4.2 试验应做好记录，并做到随测随记，记录他发生错误时应杠改。试验资料应及时整理、校核和装订成册.3.4.3 采用计.算机控制、采集和数据处理的试验记录，应根据试验要求和内容将试验过程中间成果和最终成果分别保存或按照一定表格形式输出打印，并形成数据档案备份文件。3.4.4 当发现试验资料有问题和差错时应重测，资料的整理必须真实、完整。3.4.5 试验的主要成果宜绘制成相关图表或拟合为经验公式3.53.&1报告的编写应完整描述相关的自然条件、研究手段、计算或试验条件、方案计匏或试验成果、讯瀚结论等。1.j½s½3,52报告完成后，宜对成果报告进行审查验收或鉴定。3.5.3模拟研究工作结束后，研究所用的原型资料和模型试验的主要资料、分析计算成果、研究报告、项目合同、报告审批表、审杳验收或鉴定意见书等应按国家科技档案规定及档案管理规定整理归档。4内河水动力模型试验4.1 基本资料4.1.1 内河水动力模型试验的基本资料应满足试验要求，主要资料应包括制模地形图、相关的水文资料、分析资料、工程设计方案等。4.1.2 制模地形图宜满足下列要求：(1)测图范用包括工程段及其进、出口调节段，当进、出口调竹段为弯道时将范用加长至完整的弯道河段：(2)地形图为近期在接近设计最低通航水位时施测，陆上地形测至常年洪水位以上：(3)测图比例根据河流大小、研究问题性质等确定，一般采用k1.OOO1.:100O0;山区河流礁石群等夏杂地形区域采用1:500,港口、桥梁、枢纽工程等拟建处地形采用1:5007:1000,地形特别过杂处局部采用1:200;测图换算成统一的基准面和坐标系。4.1.3水文资料的收集、观测与分析除应符合现行行业标准£水运工程水文观测规范(JTS1.32)、6港口与航道水文规范(JTS145)的有关规定外，尚应满足下列要求“4.13.1 水位观测资料宜包括下列内容：(1)试验河段内有5个以上测点的水位观测资料，其中试验河段最下游和入汇支流河口内有固定测点的水位观测资料；(2)同一水文年内接近设计最小通航流量、多年平均流成及常年洪水流量的瞬时水面线资料,其中接近设计流量的水位资料与制模地形资料同期观测：(3)固定测点水位观测时段根据滩性而定,浅滩河段观测时段包括一个水文年内的枯、中、洪水期，急滩河段观测时段包括成滩期至消海，险滩河段观测时段包括出险期至消滩。4.132流速、流态观测资料宜包括下列内容：(D与水位观测同期的3个以上断面流速分布与流向资料，其中工程处至少有1个断面、工程上下游各有1个断面：(2)以改善水流条件为目的的工程研究河段，工程区域适当增加出现碍航水位时的流速分布、表面流迹线及流态资料：(3)分汉河段主汉与各支汉断面的流速分布与流向资料.4.1.3.3 宜收集相邻水文站与制模地形测试同一水文年的流量、水位资料。4.1.3.4 宜收集试验河段近期典型部位的滩、槽河床质泥沙级配曲线资料.4.1.4工程设计方案有关资料宜包括下列内容：航道工程资料包括工程方案平面布置图、航道尺度、航行允许的流速和比降、设K1.计参数等：(2)桥梁工程资料包括桥位布置及桥型方案等：(3)港口工程资料包括工程方案平面布置图、建筑物结构图，码头设计高水位、设计低水位、施工水位和码头前沿设计高程及设计水深等。4.1.5分析资料宜包括试验河段历年河道地形图，已建建筑物引起的局部冲淤变化、汉道分流分沙等有关资料。1.1.1 设计1.1.2 模型应满足下列相似条件：几何相似j=1.,1.m及入h=hhn水流连续性相似A-1.“一A：重力相似入、=入*阻力相似n=76"2或n=23,2式中"一平面几何比尺：I原型平面几何尺度：1模型平面几何尺度：h一垂直几何比尺；h原型垂直几何尺度：h-模型垂直几何尺度：水流时间比尺；流速比尺：n一糙率比尺.1.1.3 模型的流量比尺应按下式计算：,=Uh2式中o流量比尺；1一平面几何比尺：h一垂直儿何比尺。4.23对于桩基码头，尚宜满足桩群阻力的相似条件：cAA=I式中c桩群阻力系数比尺，其中C,为阻力系数；(4.2.1-1)(4.2.1-2)(4.2.1-3)(4.2.1-4)(4.2.2)(4.2.3)/桩群阻水面积比比尺，其中，A为垂直于水流方向平面上各总桩投影面积之和(W)、A为垂直于水流方向平面上桩群外包线的面枳(m2)。4.2.4模型设计的限制条件应满足下列规定.4.2.4.1 垂直几何比尺宜满足下列公式的要求：人W4.22号If邛(4.2.4-1)或=*(4.242)式中人一一垂直几何比尺；V原型平均流速(ms);h原型平均水深(m);V运动黏滞系数(10-4m2s)：5一一原型阻力系数：1.一平面几何比尺：g力加速度(11Vs2):n一型宁糙率系数。4.2.4.2当垂直几何比尺不满足第4.2.4.1款的规定时，断面平均的水流笛诺数应大于IoQO4.2.4.3模型试验段内的浅滩段低水位下的水深不宜小于0.03m4. 2.4.4模型糙率宜控制在0.0120.0305. 2.4.5变态模型的模型变率宜为25,宽深比小的河段取小值，反之取火值：河床窄深、河道弯曲、地形发杂，水流急险、紊乱的碍航河段或枢纽河段宜按正态模量设计。6. 2.4.6开展让恒定流试脍的模型.其垂直几何比尺不宜过大,且模型重力相似不得偏离.1.1.5 模型范惕应符合下列规定。1.1. 2.5.1模型试验段范围应根据试验目的、要求，并结合水文条件、河道情况和工程建筑物对上、卜.游河道影响范围确定。1.2. 5.2模型除试验段外，还宜包括进、出口调节水流的非试验段，非试验段长度宜取2倍3倍试验段洪水河宽。1.3. 5.3当进口段为弯道时模型应延长至弯道以上的顺直河段,顺直段长度宜取3倍5倍的洪水河宽。1.4. 5.4有重要支流入汇的河段，模型宜包括支流IOm151n河道地形.1.1.6 模型几何比尺的确定应满足卜列要求：(D根据试验河段特点、津险特性和研究目的，选择正态模型或变态模型：(2)根据试验目的与要求、模型范国、试验场地、动力设备、供水条件等确定平面几何比尺：(3)根据第4.2条和第4.2.4条的规定确定垂直几何比尺：(4)当模型需进行泥沙试脸时，垂直几何比尺需装顾模型沙的选择，1.1.7 模型糙率与加糙方式在满足下列要求：(D选择试验河段中河床较规则的区段,分别计算各级流量的原型糙率,并由式(4.2.1-4)的糙率比尺初定模型糙率；(2)模型加糙颗粒的大小及排列方式，由要求的模型糙率值，按附录A经验公式求得，或由水槽膜确定：(3)变态模型采用颗粒密排或有间距的方式加糙：模型试验段平均水深小于4cm时，采用需排或其他不影响近底流态的方式加槌，也可以在航槽中或枯水河床内采用颗粒密排加糙，其他部位采用有间曲加植：(4)山区河流模型,当一种加糙方式难于使各级流扬的水面线达到相似时,各级流量间的床面采用不同或多种加糙方式：(5)平原顺直河段的模型，采用一种加糙方式，使对工程起重要作用的试验流量级的水面线达到相似，允许其他流纨级的重力相似有所偏离，但允许偏差为±30%,并保证模型与原型水流流态相同：(6)模型加糙不影响枯水水深、过水断面面积与天然相似：(7)同时进行历模航行试验时，模型加槌物不妨碍船模航行1.1.8 模型设计应绘制模型平面布置总图，总图中宜包括模型河段范围，导线网，模型进、出口段，模型供水、回水及排水系统等布置。4.3 模型制作4.3.1 制模应采用导线网进行平面控制，导绒网布设宜满足下列要求：(D瞅直河段采用直导线控制：(2)弯曲、分汉5?河段采用三角形导线网控制：(3)主导线布设在河道地形中部，两恻至少各设一条与之平行的辅助导线，特别宽的河段加设辅助导线。4.3.2 模型地形控制应满足下列要求：(I)制模断面布置要控制原型地形的特征及其变化，模型断面间距取50Cm-80cm,地形发杂处需加密，特殊地形、微地形按等高线制作；(2)断面各点高程的量读采用实测数值，对断面线未经过实测点的部位，采用等高线或实测点高程内插求得：(3)采用不易变形的制模断面板。4.3.3 模汇制作宜满足下列要求：(1)在制模场地先进行主辅导线放样、量放断面位置，并砌筑模型边墙，边墙高于试验最而水位IOCr«:(2)模型断面安装后用填充材料填实；当采用密排加槌时，填实面至断面预留水泥粉面的厚度不小于加糙物2倍粒径：(3)模型粉面前,对断面位置和高程进行校核：模型粉面时，按两断面的等高点平刮水泥砂浆，并按地形图制作微地形：(4)模型粉而完成后，选择型点断面发核高程和特征地形,4.3.4 根据模型设计初定的槌率，应按第4.2.7条的规定对模型进行加槌.4.3.5 桩基码头应按桩群阻力相似要求加工制作。4.3.6 试验设备、址测仪器的安奘及调试应符合下列规定：(I)根据模型试验要求、模型流量、试验场地，选择供水系统及量水设备，并进行制作、安装及调试：(2)根据模型试验要求，选择水位、流速、流向等测量仪器，并进行安装及谢试：在模型边墙上安装水平轨道与架设流速、流向专用测桥。4.4 模型验证试验4.4.1 模型水面线应通过横率调整进行验证，并应符合下列规定。1.1 .1.1宜验证洪、中、枯三级流量的水面线，山区河流的水位允许偏差为原型水位±0.1Om,平原河流的水位允许偏差为原型水位±0.05m;水面比降和落差应与原型一致。4.4 .1.2平原河流水面线验证时，如糙率调整有困难，可调整流址比尺，使水面线达到相似，但模型重力相似的偏离值应符合第4.2.7条第(5)项的规定4.4 2模型验证断面的流速分布应与屏型基本一致，流量允许偏差为±5%4.4.3 泡流水、回流等位置和范用应与原型相似，有条件时可验证泡高及回流速度,表面海迹线应与原型分布规律基本一致。4.4.4 分汉河段应验证各汉分流域.主汉流量允许偏差为±5%.4.5 水流运动试验4.5.3 5.1工程前水流特性试验的流量级应选择包括设计最小通航海量至设计最大通航流址在内的多级流址：观测内容应根据滩险特性和工程性质等确定.4.5.4 工程方案试验应先进行设计方案试验，再进行修改方案试验，4.5.5 急灌整治方案试验应满足下列要求“4.5.3.1成以成滩期最汹水位与设计水位的流量为重点进行试脸，应观测水位、港口上、中、下及其上、下游等处流速分布，有需要时尚应观测潍段航线代表船舶或船队长度的局部比降及分布、横向流速、回流及泡渡水等。4.53.2严重碍航的急滩整治宜结合船模航行试验进行方案优化。4.5.4除灌整治工程方案试验应满足下列要求.I,5.4.1应按除灌成滩期最汹水位与设计水位的流拯为重点进行试验，宜在灌区及其上、下游布设若干断面，观测流速分布、流态及沿程水位。4.5.4.2严重碍航的险滩整治在结合船模航行试验进行方案优化。4.5.5沙卵石浅滩应以整治流量为重点进行试验.石质浅治应以设计流量为重点进行试验，应观测工程区及其上、下游河段若干个断面流速分布和沿程水位。4.5.6湖M航道整治时，采用整治建筑物整治的试验应按第4.5.5条的规定执行：工程以疏浚为主的应按整治流量和设计最小通航流量为重点进行试验4.5.7水库变动回水区及常年回水区末端航道整治工程设计方案试验应按坝前最低通航水位进行；应观测沿程各站的水位、工程区段及其上、下游若干个断面流速分布及流态4.5.8 枢纽下泄非恒定流条件试脸应以电站口调节和大坝泄洪、切机最不利方式为重点进行试验，应观测坝下游河段沿程若干断面的水位、比降、流速、流态随时间的变化过程及传递规律。4.5.9 桥渡通航水流条件工程方案试验应以包括最大通航流城、最小通航流址以及最不利通航潦量等在内的特征流改为或点进行，应观测桥位及上、卜.游若干个断面表面流速分布，表面流向线、流态及沿程水位.当I设计方案不能满足要求时，可调整桥位、桥型布置或采用整治工程进行修改方案试验。4.5.10 港口水流条件试验应以设计高水位、设计低水位对应的流垃为主进行,在港区及上、下河段布设若干断面，观测流速分布、流向及沿程水位.对于受枢纽下泄非恒定流影响较大的港口，还应观测枢纽日调节最不利方式时港区的水位、流速过程及变幅，以及船舶的系缆力和撞击力4.5.11 推荐方案应在工程方案试验成果的比较、分析基础上，结合工程技、施工条件等，经综合论证后提出。5潮流水动力模型试验5.1 基本资料5 .1.1潮流水动力模型试验的基本资料应视研究问题性质而有所侧重，主要包括水深地形图、水文资料、分析资料、工程方案以及满足试验要求的其他行关资料.6 .1.2水深地形图资料宜符合下列规定.1.1.1.1 制模应采用近期有代表性的水深测图资料，用图范围应超出研究区域。1.1.1.2 制模测图时间宜与水文测验时间相近：地形相对稳定的研究水域，时间间隔可适当放宽。1.1.1.3 制模测图比例应根据拟研究工程规模、研究问题性质等确定，一般应采用1:50007:25000;试验区测图比例宜采用1:20001:100O0;测图应换和为统一的高程基准面和坐标系。5.1.3 水文泥沙资料宜符合下列规定。5.1.3.1 水文测点垂线和潮位站布置.、观测内容、方法和要求以及使用的仪器设备按试验研究要求确定，应满足现行行业标准水运工程水文观测规范(JTS132)、£港口与航道水文规范(JTS145)的有关规定.全湖同步水文测骗资料应满足下列要求：(D模型试验范围内有不少于5条水文测点垂纹，重要控制水域断面上有不少于3条水文测点垂线的水文泥沙资料：水文测点垂线包括洪、枯季或代表性季节大、中、小全潮的水文泥沙资料：(3)模型试验范围内潮位站不少于2个，潮位观测时间与全湖水文测验同步5.1.3.2 邻近河口或河口有径流汇入的模型应包括河道洪水期在内的水文泥沙资料和与全湖水文测验期同步的径流量、输沙垃资料.5.1.3.3 在河口或海域有水流分汉时，模型试验范围内应行断面流灵及流成分配资料，并应有大潮或中潮期的涨、落潮流路和相应的潮位观测资料。5.1.4 工程方案资料应有工程方案平面布置图、建筑物结构图、设计高水位、设计低水位及我说明等。5.1.5 分析资料宜包括试验研究工程区域在内的历次测图、海图和水文观测的历史资料以及气象、潮汐、波浪、潮流、含沙量、盐度、底质等观测资料。5.2模型设计5.2.1 模型的相似条件应符合第42.1条的规定，流量比尺应符合第4.2.2条的规定，潮量比尺应按下式计兑：IA潮量比尺水动力模巨(5.2.1)w=1式中人一一潮量比尺：平面几何比尺：垂直几何比尺。5.2.2 模型设计的限制条件应符合第4.24.1款第4.2.4.4款的规定。5.2.3 模型范B1.应符合下列规定。5.2.3.1 模型试验段周围应设置过渡段。在单边界或双边界生湖模型中，试验段两侧均应设置过渡段：在四周以敞开海域作为边界时，四周均应设置过渡段。过渡段宽度和长度应保证试验段水流运动相似。5.2.3.2 模型试验段范围应根据试验日的、要求和原型潮流流场确定，其范围应包括工程及其可能影响到的区域。当试验段有建筑物时,岸源范困的宽度和长度宜大于3倍建筑物的凸出部分长度。5.2.4 模型几何比尺的确定应符合下列规定。5.2.4.1 模型可采用变态模型，模型变率可取3105.2.4.2 模型平面几何比尺应根据模型范围、试验目的和要求、试验场地大小和布置确定，模型平面几何比尺宜在I(X)O以内。5.2.4.3 模型垂直几何比尺应满足第4.2I条和第5.2.2条的规定，结合生潮设备生潮能力、径流设备供水能力和水库蓄水量等因素综合确定。当模型需进行泥沙试验时，垂宜几何比尺应兼梗模型沙的选择。5.2.5 模型糙率应满足阻力相似的要求，通过原型床面糙率和由式(4.2.17)的糙率比尺计算初定：当模型床面材料糙率达不到要求而需要加糙时，宜采用有间距加糙或密棒加糙方法，可根据要求的模型糙率值，按附录A经验公式求得，或通过水槽试验确定。5.2.6 模型平面布置和潮汐控制方式应符合下列规定。&2&1模型边界条件应与天然潮流情况相吻合，生潮应根据工程要求、现场潮流方向、边界情况和模型试验场地、试验设备等具体情况采用单边、双边或多边的控制方式。5.2.6.2缶仃价流汇入的河口和海岸，模型下边界宜采用潮位控制，上边界可采用扭曲河段模拟纳湖珏，并在扭曲河段末端施放径流，也可控制其潮流员过程.5.2&3当模型范围仅为河口一段或靠岸一侧，涨、落潮流为往夏流时，应采用双边界生潮控制。5.2.6.4当模型试验范围处于海岸或河口的开敞部分且流态狂杂时，应扩大模型范围或进行三面边界流量调节模拟控制。&2.a5当模型试验范围处于海域中，且水流状况较复杂时，模型应按涨、落潮主流向方向布置，两端采用流域或水位控制，模型两侧进行边界流量调节模拟控制。&266在河口潮流模型中，试验段较短时，下边界宜采用潮位控制，上边界宜采用流量控制。S2.&7工程试验区域有旋转流时，下边界宜采用流疥控制，上边界宜采用流量或潮位控制。5.2.6.8在模型生潮进出口处和河口边界处应满足模型进出口段水流平顺、潮位变化连续的要求.模型生潮方向应与天然涨、落潮潮流方向基本一致，不一致时可采用人工方法进行调整，调整用度不宜大于15°5.2. 6.9当模型中有径流卜.泄或余流较强时，在模型边界外应配置,水量平衡调配管路和控制系统。S27模型设计应绘制模型平面布置总图，总图应包括模型海域、河段范围，导线网,模型生潮设备、供水循环系统等的布置“5.3 模型制作5.3.1 3.1制模应采用导线进行平面控制,断面或桩点放样应在主辅导线间进行。5.3.2 模型地形控制根据地形变化及杂程度可采用断面法、桩点法或等高线法，也可几种方法组合使用。地形的控制应符合下列规定。5.3.3 .1变化剧烈、滩槽交错、坡度较大的地形应采用断面法控制，断面布设宜垂直于主、辅导线，断面间距宜采用0.5m1.Om:地形史杂处可适当加密。5.3.4 .2较规则、起伏变化不大、岸线较平顺的地形可采用桩点法控制，桩点间距宜采用1.om5.3.23 断面或桩点间的特殊地形可采用等高线法控制，5.3.24 断面或桩点应按放样位置架设固定，其高程应采用水准测址控制。5.3.25 型边境应按模型设计的边界砌筑，并应于模型最高潮位IoCm15cm。5.3.26 模型宜采用易密实的材料充填并压实，按断面或桩点高程预留水泥砂浆粉面及加糙厚度。5.3.27 或桩点的位置、高程应在模型制制相模后进行发核，微地形应符合测图，断面或桩点的位S1.高程应在制模完成后进行校核，并有完整的记录.5.3.28 据模型设计初定的糙率,应按第5.2.5条的规定时模型进行加糙.5.3.29 流模型试验主要试验设备和量测仪器应包括生潮系统、供水循环系统和微机控制、采集及处理系统,潮位、流速、潦向和表面流场测域仪器等.试验设备、量测仪器的安装及调试应符介下列规定。5.3.30 模型生潮系统应根据试验场地固定设备状况、模至边界条件与布置要求选择，采用一种或多种形式组合使用.生潮系统的生潮能力和供水垃应满足模型中涨、落潮最大流速变化和最大潮址的要求。5.3.31 2供水循环系统应满足模型或水他试验用水址和循环的要求，并有一定的富裕吊：有双边界或多边界生潮时，潮流模型应设置水量循环调配系统。5.3.73 模型应根据成验鬟求配备微机控制、采集及处理系统“模型生潮系统应采用计免机自动控制.生潮控制潮位站应设置在靠近生潮设备处.5.3.74 4潮位仪、流速仪或流速流向仪应根据原型潮位、潮流站观测位置进行设置。5.3.75 供水系统和流及控制方式应根据模型径流量、潮於大小和场地布置情况选5潮流水动力I莫型试骗择。供水系统供水流量应大于模型生潮流量，井设更适当的集水系统。5.3.76 仪器设番应在安装完毕、单独检查和调试后联合调试运转。5.4 模型验证试验5.4.1 模型生潮控制站应有边界潮汐水位过程或流货过程。当缺乏此类资料时，可果用邻近站位资料推算或数值模拟计算资料。5.4.2 模型应根据原型观测资料进行翎位、流速、流向、表面流迹线和局部流态验证。5.4.3 型验证试验有效测次应建曳进行2次，以平均值作为胎证试验成果并以图、表等形式表示。5.4.4 模型验证试验偏差换克成原型数值应满足下列精度要求：(1)高低潮时间的相位允许偏差为±05h,最高、最低潮位值允许儡差为±0.Im;(2)憩流时间和最大流速出现的时间允许偏差为±0.5h,流速过程线的形态基本一致：(3)测点涨、落潮时段平均流速允许儡差为±10;试验水域流速较小时，涨、落急时段平均流速允许偏差为±10%;(4)往品流时，测站主流流向允许偏差为±10°,平均流向允许偏差为±10°:旋转流时测站流向允许偏差为±15°：(5)流路与原型观测资料趋向一致：(6)断面潮盘允许偏差为±10%5.4.5 当模型验证试验个别测站流速、流向、潮位结果超出允许偏差时，应对比原型实测资料,分析产生偏差的原因，并采取相应的措施，当模型范用较大，验证测站较多，自然条件较笑杂时，模型验证超出允许偏差的测站不应超过总验证测站的20'且其位置不应集中在试验研究的关键部位。551工程前潮流特性试验的测站布冏应符合下列规定。5.5.1.1潮位、i应速、流向观测站应根据试验要求布设。&a1.2拟建港池、航道、整治工程等工程区域及上、下游断面应布设流速测站，其位理和数员应能反映工程影响范围.53.13工程区上、下游不同地点应设置潮位站。5.5