174内河航道整治建筑物模拟技术规程29151-1+627CTP.docx

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1、中华人民共和国行业标准内河航道整治建筑物模拟技术规程JTS/T231S-2018主编单位；重政通大学参编单位：研究院南京水利科学研究院交通运输联津KI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：2018年7月1日人氏*an传中从公山书1丽*raMKM*4MWMf.*fimtAAMWimtft三GPM9出版发缶人BUH出版出蟋m公司地址；（100o1.D北京巾朝阳区安定门外外馆斜街3号网A1.:shttp:77uwv.chinabotk.con（中国水运图书网）4HI电净（016tt1.4a89757915公司印刷；薛鑫正大印刷有黑公司开木；880X12301/16印张I3字致：56千

2、版次：2018年6月第1版印次；2018年6月第1次印刷统一书号：15114-2915定价：50.00元（方印蝴、装II，啦刷可图的贸I，由本公司负员瞰）交通运输部关于发布内河航道整治建筑物模拟技术规程的公告2018年第51号现发布内河航道整治建筑物撕墩术（以下惭翎网）.帆为水运工程推荐性行业标准，标准代码为11S“2318-2018,自2018年7月1日起施行，由交遢运输部水运局负责管理和解狎.特此公告.中华人民共和国交通运输部2018年5月16日制定说明制定说明根据交通运输部关于下达2013年水运工程建设标准制定、修订项目计划的通知（交水发2013M62号）要求，交通运输部水运局组织重庆交

3、通大学等有关单位开展了&内河航道整治建筑物模拟技术规程的编制工作。本规程是在广泛调查研究的基础上，系统总结了我国内河航道整治建筑物模拟经验，吸取了国内外有关模拟技术的新成果、新技术，并根据航道整治建筑物模拟的专业特点和实际情况，借鉴了相关行业标准，充分听取了有关单位和专家意见，经反复修改而成。本规程共分7章和3个附录，并附条文说明，主要包括整治建筑物模型设计及制作、整治建筑物水力特性模型试验、整治建筑物稳定模型试验和整治建筑物水动力数值模拟等技术内容。本规程的主编总位为重庆交通大学，参编单位为长江航道规划设计研究院、南京水利科学研究院和交通运输部天津水运工程科学研究所。本规程编写人员分工如下：

4、1总则：王平义2术语：王平义3基本规定：张秀芳喻涛4整治建筑物模型设计及制作：付中故刘怀汉陈飞5整治建筑物水力特性模型试验：王平义张秀芳杨成渝6整治建筑物稳定模型试验：普民雄马爱兴7整治建筑物水动力数值模拟：张明进张华庆附录A:张秀芳附录B：张明进附录C:王平义本规程于2015年IO月27日通过部审，2018年5月15日发布，2018年7月1日起施行。本规程由交通运输部水运局负责管理和解译。各单位在执行过程发现的问题和意见，请及时函告交通运输部水运后（地址：北京市建国门内大街11号，交通运输部水运局技术管理处，邮政编码：100736）和本规程管理组U1.:重庆市南岸区学府大道66号，重庆交通大

5、学，邮政编码：40007D,以便修订时参考。目一次目次1 总则(1)2 术语(2)3 三*S(3)3.1 研究大纲(3)3.2 资料记录及整理(3)3.3 研究报告编写(3)4整治三tt三三ftH及制作(5)4.1 一般规定(5)4.2 域本资料(5)4.3 整治建筑物模型设计及模拟材料(5)4.4 整治建筑物模型制作及安装(5)5整治好力雌酗皿(7)1.1 一般规定(7)1.2 基本资料(7)1.3 模型设计(7)1.4 试验条件(8)1.5 试验设符和量测仪器(8)1.6 试验内容和方法(9)1.7 资料整理和分析(9)6 整治筑(10)6.1 一般规定(10)6.2 基本资料(IO)6.

6、3 模型设计与制作(10)6.4 试验条件(12)6.5 试验设备和量测仪器(12)6.6 试验内容和方法(13)6.7 资料整理和分析(13)7 ”三*Wc力敷值蝴(14)7.1 一般规定(14)7.2 基本资料(14)内河航道整治建筑物模拟技术规程CJTST231-8-2018)7.3 整治建筑物数值模拟方法(14)7.4 定解条件(15)7.5 计算域的确定及网格剂分(16)7.6 模型率定及验证(16)7.7 计算及成果分析(17)附录、非恒定水流试验模拟方法(18)A.1非恒定流过程的确定(18)A.2非恒定水流试验模拟方法(18)附录B航道整治建筑物三雒数学模型(19)8.1 三维

7、控制方程(19)8.2 三维控制方程离散(20)附录C本规程用词说明(21)附加说明本例主幡单位、叁编单位、主要起草人、主要审查人、Wraff1.AM名单(23)条文说明(25)1.0.1为规范内河航道整治建筑物模拟工作，提高模拟研究成果质量，为内河航道整治建筑物的建设和附提供科学依据，制定本规程.1.0.2本规程适用于以受径流影响为主的天然河流、湖泊、水限渠化河流和人工河航道整治建筑物及其与附近水沙运动相互影响的物理模型和数学模型研究1.0.3内河航道整治建筑物模拟除应符合本城原定外，尚应符合国家现行有关标准的规定.内河那！整沟笊物模懒球提程.rrsrr231T-2018)2术语2.0.1航

8、道要治建筑物Channe1.Regu1.ationStructures为整治航道而修建的建筑物，包括各类躯体、护*护底和护岸邙等.2.0.2Simu1.ationTechnique模仿自然界物质运动和变化规律的技术，包括物理模型和数值模拟两种方法.2.03软体推F1.exib1.eMattress由土工合成材料及压裁材料姐成的用于护底或护漳的排体结构2.0.4Permeab1.eFramework由多根杆件连接坦成，具有一定空隙的散体框架堆积防冲结构.2.0.5整治建筑物失稳Regu1.ationStructureDamage整治建筑物在水流冲击力作用下发生直接破坏或因河床冲刷等原因造成间接破

9、坏所引起的局部或整体功能失效.2.0.6概化模型Genera1.izationMode1.按膜相似条件，格期研究的复杂对象近似概化成一效的模型.2.0.7正态模型Norma1.Mode1.长、宽、育都按同一比尺缩制的艇模型.目次1总则(29)3篇本蜂(30)3.2资料记录及整理(30)4*及制作(31)4.3 整治建筑物模型设计及模拟材料(31)4.4 整治建筑物模型制作及安装(31)5蚊制物水力特性模型试验(32)5.1 一般规定(32)5.2 基本资料(32)5.3 模型设计(32)5.4 试验条件(32)5.5 试验设符和量测仪器(33)5.6 试验内容和方法(33)5.7 资料整理和分

10、析(33)6整治建筑(34)6.1 一般规定(34)6.2 基本资料(34)63模型设计与制作(34)6.4 试验条件(35)6.5 试验设爵和员测仪器(35)6.6 试验内容和方法(36)6.7 资料整理和分析(36)7喻tt*数值模拟(37)7.1 一”般规定(37)7.2 基本资料(37)7.3 整治建筑物数值模拟方法(37)7.4 定解条件(37)7.5 计算域的确定及网格剖分(38)7.6 模型率定及验证(38)7.7 计算及成果分析(38)三-WU1.*麓程JNr231T-2018)3基本规定3.23.2.3整治建筑物的失稔主要受三维水流的影响，是更杂的动态过程.所以除了对物理模型

11、的资料记录和整理有要求外，对数值模拟提出了要展示整治建筑物附近更杂流态动画文件的要求，使分析研究更加直观方便。4整治建筑物模型设计及制作4.3整治建筑物模型设计及池材料4.3.1 为满足航道整治建筑物构件制作和精度控制、构件附近后部水动力特性相似，耍求整治建筑物模型设计比尺不能过小。鉴于目前航道整治中应用较为广泛的建筑物构件如软体排压载块、透水框架、散抛块石等实体结构尺寸一般较小，模型设计比尺一般不宜小于1:60。4.3.3 软体排拌垫般选用棉布来模拟，软体排压载体根据模型比尺不同一般选用铝片、混凝土、马赛克或其他豆合材料来模拟。4.3.4透水框架一般采用更合材料来模拟。4.4整治建筑物模型制

12、作及安装443软体排压载体及透水框架等构件，模型中用量较大、结构尺寸较小，为保证制作精度，般采用开模制作。4.4.4 因对模型整治建筑物的变形不易量化，在不考虑排体撕裂的情况下，要求满足变形相似即可。4.4.5 般为便于整治建筑物模型加工、制作的方便及可行性，整治建筑物模型的几何比尺大于1:60,因此对整治建筑物模型制作时的几何尺寸、主要构件尺寸及主要构件水下重量控制的允许偏差要求较高。4.4.6 主要考虑整治建筑物模型安装偏差对试验结果影响较大，因此其精度控制比地形严格。内河K道治(神沐敏K(JTS231-*-2OI81.5整治建筑物水力特性模型试验5.1 一般规定5. 1.2传统上对解决内

13、河航道整治工程实际问题的物理模型试验是以河工模型为主，它可以比较直观且能较好反映复杂的边界条件和水流条件的影响，但对定量解决更杂问题，特别是整治建筑物周围三维的水流现1.是有超限的，因此整治建筑物水力特性的研究应在正态概化模型或局部模型中进行试验。5.2 基本资料5.2.1 模型中进口段是试验河段之外上下游的水流调节段，由于弯道水流条件更杂，为了保证来流条件的相似，进口范围需加长至弯道以上河段。5.2.2 为了保证水文资料的代表性，要求至少要有同一个水文年内洪、中、枯三级水位、流速、流向及流量资料。5.3 模型设计5.3.1 非试验段是指水流的自动调节段，包括进口调苗段和出口尾水影哨段，目的是

14、为了保证整治建筑物所在区域的水流运动与原型相似。5.3.4 天然河流整治建筑物周围水流三维特征明显，为了使室内整治建筑物水力模型与原型有较好的相似性，模型设计小!应果用正态模型进行研究，同时要求模型在满足几何相似时，还应满足重力相似和阻力相似：由于天然明渠水流不仅为素流且位于阻力平方区，许多试验表明，明渠水流中的紊流临界雷诺数的下限是I(XX)。5.4 试验条件5.4.1 整治建筑物失稳主要与来水来沙及其自身结构密切相关，为了揭示整治建筑物失稳机理与水力特征因子之间的相互关系，应根据整治建筑物所在河段的水流特点及整治建筑物结构特点，确定不同的流员及水位等试验控制条件.整治建筑物破坏通常发生在洪

15、水期，因而流量级应选择洪水流量或洪水流量过程等最不利条件的相关流量级。5.4.2 实际工程观测表明，在天然非恒定流特征明显的汛期或枢纽下泄非恒定流阶段，整治建筑物失稳发生的频率和程度均非常高，为保证模型试验与原型相似，需要进行非恒定流条件下的整治建筑物水力特性研尢，以分析天然来流过程及枢纽下泄非恒定流条件下整治建筑物周围的三维水流结构、河床变形与整治建筑物失稳过程。5.5 试殴设备和W仪器5.5.1 K5.5.2.2非恒定流水位随时间会发生连续变化，目前可采用自动跟踪式水位计或超声波水位计跟踪量测。仪器精度为01mm.考虑到系统有误差，因此将误差控制在土Q5mm。5.5.2 6,5.5.2.7为更好地揭示整治建