水利工程模型試驗(yàn)量測技術(shù)

前言

我國河流眾多，海岸線漫長，類型多樣。建國后，尤其是改革開放30年來，我國水利水運(yùn)事業(yè)發(fā)展十分迅猛，隨著葛洲壩水利樞紐工程、三峽工程和黃河小浪底樞紐工程的建設(shè)以及我國沿江沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各大河流治理的進(jìn)展程度更快，港口航道建設(shè)也取得了前所未有的巨大成就。在近50年中，我國先后對長江、黃河等七大水系和洞庭湖、洪澤湖等天然水域均進(jìn)行了大規(guī)模的河道治理和建設(shè)工程，在大運(yùn)河、蘇南水網(wǎng)等人工運(yùn)河也進(jìn)行了治理工程，同時(shí)相應(yīng)地進(jìn)行了一大批港口工程的建設(shè)。為這些工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施均離不開水利工程模型試驗(yàn)，而模型試驗(yàn)研究需要先進(jìn)的儀器設(shè)備，由此水利工程模型試驗(yàn)量測技術(shù)得到了快速的發(fā)展。本書是編著者對2004年11月出版的《河流海岸模型測試技術(shù)》一書的補(bǔ)充與完善。在本書中較系統(tǒng)地介紹了水利工程模型試驗(yàn)概況、試驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備；同時(shí)全面介紹了在水利工程模型試驗(yàn)中的流速測量、流量測量、水位與波高測量、含沙量和泥沙顆粒級配測量、壓力測量和地形測量等的專用儀器設(shè)備的工作原理、性能特點(diǎn)、應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)；最后介紹了測量誤差與數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)在模型測試中的應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用實(shí)例。本書為編著者多年來有關(guān)水利工程模型試驗(yàn)量測技術(shù)研究成果的總結(jié)，在保持以往各類量測儀器設(shè)備完整的基礎(chǔ)上，盡可能多地介紹了當(dāng)今國內(nèi)外先進(jìn)的量測技術(shù)、傳感技術(shù)以及最新的應(yīng)用于水利工程模型試驗(yàn)的儀器設(shè)備。本書可供教學(xué)和研究參考。本書由蔡守允教授級高級工程師、劉兆衡高級工程師、張曉紅工程師、賈寧一高級工程師和封志明高級工程師執(zhí)筆編寫，并進(jìn)行了全書圖文處理和校對工作。本書還參考了李昌華、朱伯榮、徐基豐、石懷理、吳宋仁、王振東、張訓(xùn)時(shí)、陳永寬等教授的研究成果和論文。在此，編著者向他們以及關(guān)心和協(xié)助本書出版的同仁表示衷心感謝。本書獲得了南京水利科學(xué)研究院專著出版基金的資助。

內(nèi)容概要

　　《水利工程模型試驗(yàn)量測技術(shù)》可供教學(xué)和研究參考。我國河流眾多，海岸線漫長，類型多樣。建國后，尤其是改革開放39年來，我國水利水運(yùn)事業(yè)發(fā)展十分迅猛，隨著葛洲壩水利樞紐工程、三峽工程和黃河小浪底樞紐工程的建設(shè)以及我國沿江沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各大河流治理的進(jìn)展程度更快，港口航道建設(shè)也取得了前所未有的巨大成就。在近50年中，我國先后對長江、黃河等七大水系和洞庭湖、洪澤湖等天然水域均進(jìn)行了大規(guī)模的河道治理和建設(shè)工程，在大運(yùn)河、蘇南水網(wǎng)等人工運(yùn)河也進(jìn)行了治理工程，同時(shí)相應(yīng)地進(jìn)行了一大批港口工程的建設(shè)。為這些工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施均離不開水利工程模型試驗(yàn)，而模型試驗(yàn)研究需要先進(jìn)的儀器設(shè)備，由此水利工程模型試驗(yàn)量測技術(shù)得到了快速的發(fā)展。　　《水利工程模型試驗(yàn)量測技術(shù)》是編著者對2004年11月出版的《河流海岸模型測試技術(shù)》一書的補(bǔ)充與完善。在《水利工程模型試驗(yàn)量測技術(shù)》中較系統(tǒng)地介紹了水利工程模型試驗(yàn)概況、試驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備；同時(shí)全面介紹了在水利工程模型試驗(yàn)中的流速測量、流量測量、水位的波高測量、含沙量和泥沙顆粒級配測量、壓力測量和地形測量等的專用儀器設(shè)備的工作原理、性能特點(diǎn)、應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)；最后介紹了測量誤差與數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)在模型測試中的應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用實(shí)例?！端こ棠Ｐ驮囼?yàn)量測技術(shù)》為編著者多年來有關(guān)水利工程模型試驗(yàn)量測技術(shù)研究成果的總結(jié)，在保持以往各類量測儀器設(shè)備完整的基礎(chǔ)上，盡可能多地介紹了當(dāng)今國內(nèi)外先進(jìn)的量測技術(shù)、傳感技術(shù)以及最新的應(yīng)用于水利工程模型試驗(yàn)的儀器設(shè)備。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 水利工程模型試驗(yàn)概況1.2 水利工程模型試驗(yàn)量測技術(shù)1.2.1 水利工程模型試驗(yàn)研究方向1.2.2 水利工程模型試驗(yàn)常用的儀器設(shè)備第2章 模型試驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施與設(shè)備2.1 試驗(yàn)廳2.2 供水系統(tǒng)2.3 供電與接地系統(tǒng)2.4 生潮系統(tǒng)2.4.1 潮汐箱式2.4.2 水泵尾門式2.4.3 雙向泵控制流量式2.4.4 水泵尾門和雙向泵組合控制流量式2.5 生波系統(tǒng)2.5.1 造波機(jī)分類2.5.2 不規(guī)則造波機(jī)2.6 生風(fēng)系統(tǒng)2.7 波浪水槽和水池2.7.1 波浪水槽2.7.2 波浪水池第3章 模型試驗(yàn)流速測量3.1 畢托管流速儀3.2 旋槳流速儀3.2.1 電阻式傳感器3.2.2 電感式傳感器3.2.3 光電式傳感器3.2.4 光電式旋槳流速儀3.2.5 LGY-Ⅱ型智能流速儀3.2.6 LGY-Ⅲ型多功能智能流速儀3.3 旋槳流速流向儀3.3.1 旋槳式流速流向儀3.3.2 CSY-Ⅲ型旋槳式流速流向儀3.4 熱阻式流速儀3.4.1 熱阻式流速儀工作原理3.4.2 熱阻式流速儀傳感器3.4.3 熱阻式流速儀（熱線流速儀）3.4.4 熱線流速儀3.5 電磁流速儀3.5.1 電磁流速儀工作原理3.5.2 VM-801HA型電磁流速儀3.5.3 P-EMS電磁流速儀3.5.4 FL0-MATE2000型電磁流速儀3.6 聲學(xué)多普勒流速儀3.6.1 聲學(xué)多普勒流速儀工作原理3.6.2 聲學(xué)多普勒流速儀組成3.6.3 聲學(xué)多普勒流速儀應(yīng)用3.7 激光流速儀3.8 粒子圖像測速系統(tǒng)3.8.1 粒子圖像測速系統(tǒng)簡介3.8.2 VDMS流場實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)3.8.3 POWERVIEW立體PIV系統(tǒng)第4章 流量測量4.1 量水堰4.1.1 三角堰4.1.2 矩形堰4.1.3 復(fù)式堰4.2 壓差式流量計(jì)4.2.1 文杜里水計(jì)4.2.2 LGB型標(biāo)準(zhǔn)孔板管道流量計(jì)4.2.3 托巴管流量計(jì)4.3 V錐流量計(jì)4.3.1 V錐流量計(jì)工作原理4.3.2 V錐流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)4.4 浮子流量計(jì)4.4.1 浮子流量計(jì)工作原理4.4.2 浮子流量計(jì)特點(diǎn)4.4.3 金屬管浮子流量計(jì)4.5 電磁流量計(jì)4.5.1 電磁流量計(jì)工作原理4.5.2 電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器4.5.3 IFM型系列和K300型系列電磁流量計(jì)4.5.4 LDG型電磁流量計(jì)4.5.5 LD型系列電磁流量計(jì)4.5.6 E-madE型電磁流量計(jì)4.6 渦輪流量計(jì)4.7 渦街流量計(jì)4.7.1 渦街流量計(jì)工作原理4.7.2 FFM63智能渦街流量計(jì)4.8 超聲波流量計(jì)4.8.1 超聲波流量計(jì)工作原理4.8.2 超聲波流量計(jì)特點(diǎn)4.8.3 1010系列時(shí)差式超聲波流量計(jì)4.8.4 ZCL一1系列智能超聲波流量計(jì)4.8.5 SP一2系列智能超聲波流量計(jì)4.8.6 TDS一100型超聲波流量計(jì)4.8.7 ADFM聲學(xué)多普勒流量計(jì)4.8.8 超聲波測流的新技術(shù)和新動向4.9 其他流量計(jì)4.9.1 容積式水量計(jì)(水表)4.9.2 TSK檔板式流量計(jì)4.9.3 水量計(jì)時(shí)器4.9.4 JCL系列電腦水量計(jì)第5章 模型試驗(yàn)水位與波高測量5.1 水位測針5.2 水位儀5.2.1 跟蹤式水位儀5.2.2 探測式水位儀5.2.3 振動式水位儀5.2.4 光柵式水位儀5.3 波高儀5.3.1 電阻式波高儀5.3.2 電容式波高儀5.3.3 計(jì)算機(jī)波高測量系統(tǒng)5.4 水位計(jì)5.4.1 壓力式水位計(jì)5.4.2 WYG一Ⅱ型水位采集系統(tǒng)5.4.3 W1400壓力式水位計(jì)5.4.4 超聲水位計(jì)5.4.5 AwMSl6型超聲水位測量系統(tǒng)5.4.6 其他水位計(jì)第6章 模型試驗(yàn)含沙量和泥沙顆粒級配測量6.1 含沙量測量6.1.1 烘干稱重法6.1.2 比重瓶法6.1.3 光電測沙儀6.1.4 CYS一Ⅲ型智能測沙顆分儀6.1.5 紅外光電測沙儀6.1.6 同位素測沙儀6.1.7 激光測沙儀6.1.8 其他測沙儀6.2 泥沙顆粒級配測量6.2.1 光電顆分儀6.2.2 音波震動式粒度儀6.2.3 離心沉降式顆分儀6.2.4 激光粒度儀6.2.5 LS-CWM型激光粒度儀……第7章 模型試驗(yàn)壓力測量第8章 模型試驗(yàn)地形測量第9章 測量誤差與數(shù)據(jù)處理第10章 計(jì)算機(jī)測試技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論　　1.1 水利工程模型試驗(yàn)概況我國位于太平洋西岸，有著廣闊的大陸架，南北跨越30多個(gè)緯度，海岸線及島嶼岸線達(dá)18 000 km和14 000 km，海岸類型及岸線資源豐富，分布著沙質(zhì)、粉沙質(zhì)及淤泥質(zhì)及基巖海岸，侵蝕型海岸與淤長型海岸并存。沿海經(jīng)濟(jì)在我國國民總產(chǎn)值中超過70％，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，海岸帶經(jīng)濟(jì)在我國國民經(jīng)濟(jì)中所占的比例越來越重。但是，隨著現(xiàn)代化建設(shè)的高速發(fā)展，人口的急劇膨脹以及人們物質(zhì)文化生活水平的極大提高，保護(hù)海岸資源，保護(hù)海洋環(huán)境及生態(tài)，對我國的國民經(jīng)濟(jì)已顯得越來越重要。全球氣溫升高會促使大洋海水熱膨脹、陸地冰川消融，而導(dǎo)致全球海平面上升，可能使我國沿海地區(qū)遭受嚴(yán)重災(zāi)害。我國工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)、人口密集的地區(qū)多位于海岸帶，即使海平面上升0.5m，也會帶來嚴(yán)重后果。近50年中國沿海海平面上升有加速趨勢，并造成海岸侵蝕和海水入侵。未來氣候變化仍將造成中國沿岸海平面持續(xù)上升，發(fā)生臺風(fēng)和風(fēng)暴潮等自然災(zāi)害的幾率增大，海岸侵蝕導(dǎo)致災(zāi)程度加重；濱海濕地、紅樹林和珊瑚礁等典型生態(tài)系統(tǒng)損害程度也將加大。因全球變暖，熱帶海洋溫度升高，西太平洋地區(qū)生成臺風(fēng)的概率可能增加。敏感性分析表明，當(dāng)全球氣溫升高1.5℃時(shí)，西北太平洋臺風(fēng)發(fā)生頻率可能增加2倍左右，在我國登陸的臺風(fēng)將增加1.76倍。與此相應(yīng)，風(fēng)暴潮在沿海地區(qū)的發(fā)生頻率和強(qiáng)度都會有所增加，對海堤、港口、核電站等大中型海岸工程的影響越來越大，其造成的損失占到整侖自然災(zāi)害損失的1／3以上。

編輯推薦

《水利工程模型試驗(yàn)量測技術(shù)》是蔡守允編著的。

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