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