河流動力學(xué)實驗指示書(給學(xué)生)

1、實驗一實驗一順直河道垂線流速分布實驗順直河道垂線流速分布實驗1.目的意義目的意義河道的流速分布是極其復(fù)雜的，沒有一個大家公認(rèn)的理論，目前的研究大多假定水流是恒定的、均勻的、二元的時均流速沿河道縱向分布，即其基本理論及其公式都是建立在順直河道垂線流速分布的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。因此，順直河道的垂線流速分布就成為河流動力學(xué)、泥沙運動學(xué)、河床演變學(xué)以及水力學(xué)等學(xué)科研究中的最基本的、最主要的也是最簡單的一個課題。通過實驗增加同學(xué)們對順直河道水流結(jié)構(gòu)的感

2、性認(rèn)識，掌握順直河道水流運動規(guī)律、分布規(guī)律，為將來深入研究流體力學(xué)和實際工程中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)；了解關(guān)于水流運動結(jié)構(gòu)方程式以及各種水流運動的經(jīng)驗或半經(jīng)驗的理論公式的來源和依據(jù)，掌握垂線流速的測量方法。2.實驗的內(nèi)容、要求實驗的內(nèi)容、要求2.1實驗內(nèi)容橫斷面流速、垂線流速、沿程水位以及水面坡降。2.2實驗要求(1)掌握水位、流速的測量方法。(2)根據(jù)工程水文學(xué)關(guān)于河道測量的浮標(biāo)數(shù)不少于5條的要求：橫斷面上的測點不得少于五個（以后的實驗要求相

3、同）。(3)垂線上的測點用五點法或六點法；其中，水槽中間垂線上的測點建議用10點法，目的是為了更好的驗證垂線流速分布理論。(4).至少驗證或了解指數(shù)分布理論、對數(shù)分布理論、拋物線分布理論或其它理論中的一種理論的依據(jù)。3.儀器設(shè)備儀器設(shè)備主要的儀器設(shè)備：6m長玻璃水槽、流速儀，流量及水位測量控制系統(tǒng)。4.實驗方法、步驟實驗方法、步驟實驗二實驗二起動流速實驗起動流速實驗1、實驗?zāi)康募耙饬x、實驗?zāi)康募耙饬x起動流速是泥沙運動的一個重要的物理指標(biāo)

4、，實際工程中經(jīng)常應(yīng)用，它是判定河道沖淤變化的一個重要的判據(jù)。但是，由于泥沙運動的復(fù)雜性，目前已有的公式都采取了一系列的假定。因此，泥沙起動的理論是泥沙運動學(xué)、河流動力學(xué)、河道演變學(xué)等學(xué)科重點研究的課題之一，也是港口航道、水利水電、資源環(huán)境、給排水、管道輸送等專業(yè)重點研究的課題之一。實驗主要的目的意義在于使同學(xué)們認(rèn)識泥沙起動流速公式的幾何意義和物理意義，掌握泥沙起動的判定、實驗方法以及起動流速在生產(chǎn)中的應(yīng)用并初步認(rèn)識泥沙運動的基本概念，建

5、立泥沙運動與水力參數(shù)的基本關(guān)系。2、實驗內(nèi)容、實驗內(nèi)容觀察并判定泥沙起動的臨界狀態(tài)；測量橫斷面流速分布、垂線流速分布；測量沿程水位變化（水面坡降）。3、儀器設(shè)備、儀器設(shè)備在長直水槽中進(jìn)行，主要的儀器設(shè)備：流速儀，自動水位測量系統(tǒng)、已知重率的泥沙、鋼尺等。4、實驗方法、步驟、實驗方法、步驟第一步：在水槽底部鋪3～5cm厚的均勻砂樣，刮平整；第二步：關(guān)好尾門，打開尾部進(jìn)水閥門，緩慢地向水槽中放水至3cm以上；第三步：根據(jù)設(shè)計的流量緩慢地向水