依據相似規律,將河道、港口的形態按一定比例縮製成模型,在其上模擬水流、波浪、潮汐、泥沙運動等現象,藉以研究工程效果,比較、改進工程方案的科學試驗。航道治理和港口工程中有一些問題至今尚難用理論計算方法解決,對這些問題,常通過模型試驗,找出較優方案,指導工程的規劃和設計。
基本介紹
- 中文名:河道港口工程模型試驗
- 外文名:hedaogangkougongchengmoxingshiyan
- 類別:模型試驗
- 對象:河道港口工程
發展簡況
模型
動床模型和定床模型 天然河道和港口水域的水流和泥沙是隨時變化的,這就要求模型水流是夾沙的,模型邊界是可沖刷的。如滿足這些要求的模型叫作動床模型。如水流夾沙很少,河床、港池沖淤變化緩慢,則可把模型製成固定的,用清水做試驗,這種模型就是定床模型。它可用於研究河道和港口的水流流態和水流結構的變化。動床模型的試驗技術比定床模型複雜。
定床模型要求的相似條件是重力相似和阻力相似。重力相似要求原體和模型的慣性力與重力的比值相等;阻力相似要求原體和模型內的阻力與重力的比值相等。二者都是滿足水流運動相似的條件。
動床模型要求的主要相似條件是:水流運動相似,這與定床模型所要求的相同;輸沙量相似,即要求原體和模型的相對輸沙量(輸沙量與輸沙能力的比值)相等;輸沙量沿程變化相似,即要求原體和模型的相對流速(水流流速與泥沙起動流速的比值)相等,以及原體和模型的泥沙沉降、懸浮的指標相等。
動床模型,特別是變態動床模型,由於在相似條件和理論計算方面不夠嚴格、精確,在進行課題試驗前須先作驗證試驗,即在模型中復演原體中一段時間的水文、泥沙過程資料,按照所要求的比尺換算成模型中的相應過程,將模型中發生沖淤變化與原體中的變化進行比較,以與原體符合為準,並據以調整模型試驗的條件或參數,例如改變輸沙量比尺及河床變形的時間比尺,直至試驗結果和原體符合為止。