4.0.4试验主要物理量测量的一次仪器包括：

DL/T57472017

5.0.1闸门水力学及流激振动模型应按相似准则设计。 5.0.2闸门水力学模型应根据试验要求，确定模型模拟范围。 5.0.3模型比尺应根据试验要求、闸门尺寸、总水压力、流量和 试验设备情况等条件确定，但模型闸门最小尺寸不宜小于20cm。 5.0.4应绘制模型总体布置图、结构物模型图及其部件图、测点 布置图，并提出模型加工及安装要求。 5.0.5闸门流激振动模型应按水弹性相似要求对闸门模型材料的 物理及力学参数进行测定，不符合相似率要求时，应重新研制模 型材料。吊绳可采用原型材料，但吊绳与闸门组成的单自由度系 统频率应满足水弹性相似的要求。 5.0.6进水口顶曲线、侧曲线、闸门槽、闸门门体与边壁缝隙等 部位应根据试验要求布置压力测点。 5.0.7闸门应变、位移、加速度测点应根据试验要求布置，在试 验过程中，可根据需要进行调整。 5.0.8闸门脉动压力测点的布置应根据试验要求在闸门的上游 面、下游面与底缘布置测点。

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6.0.1压力测点测压孔应与测压面垂直和平齐。 6.0.2 需要观测水流流态的部位，应选用透明材料制作。 6.0.3 通过高压箱进行缝隙射流水力学试验时，应验算制模材料 的强度，底部空间应满足流态观测要求。 6.0.4 模型制作安装完成后，应进行检查、校核螺丝标准，并记录。 6.0.5模型制作、安装及测量设备安装还应按《水电水利工程常 规水工模型试验规程》DL/T5244执行。

6.0.1E 压力测点测压孔应与测压面垂直和平齐。 6.0.2 需要观测水流流态的部位，应选用透明材料制作。 6.0.3 通过高压箱进行缝隙射流水力学试验时，应验算制模材料 的强度，底部空间应满足流态观测要求。 6.0.4村 模型制作安装完成后，应进行检查、校核，并记录。 6.0.5模型制作、安装及测量设备安装还应按《水电水利工程常 规水工模型试验规程》DL/T5244执行。

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7.0.1闸门水力学试验宜包括下列内容： 1测量各特征水位下闻门启闭过程中的门体动水压力变化 过程； 2 测量闸门启闭过程闻门关联区域的压力变化过程； 3观测闸门启闭过程门井水位变化过程； 4测量通气孔风速，计算通气孔进气量； 5） 观察和记录闸门启闭过程中水流流态及其特征； 63 缝隙射流试验应测量射流高度、缝隙压力分布及观测水流 流态。 7.0.2闸门流激振动试验宜包括下列内容： 1闸门水弹性模型模态试验，测定闻门的各阶自振频率与振 型，并辅以原型闸门动力特性的数值计算； 2测量各试验工况下闸门脉动压力变化过程： 3测量各试验工况下闻门关键点的应力、振动加速度、振动 应移变化过程。 7.0.3试验应按下列方法进行： 1试验前应对测量仪器、仪表进行标定，对模型工作状态进 行检验。 2测量模型闸门自重、启闭速度。 3根据需要安排试验组次，进行固定开度的恒定流试验，对 水流流态、时均压力、脉动压力、闻门的各阶自振频率与振型等 参数进行测量；进行闸门启闭过程的非恒定流试验，对水流流态 及其特征、门体动水压力变化过程、闸门关联区域的压力变化过 程、门井水位变化过程、通气孔风速、闸门脉动压力变化过程

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闸门关键点的应力、振动加速度、振动位移变化过程等进行测量。 4脉动压力与振动响应测量应合理选择各被测参数的采样 频率和记录长度，并宜进行3次重复测量。 5测量和监视闸门启闭过程中库水位。 7.0.4水位、流量、压力的测量方法还应按《水电水利工程常规 水工模型试验规程》DL/T5244执行。

闸门关键点的应力、振动加速度、振动位移变化过程等进行测量。 4脉动压力与振动响应测量应合理选择各被测参数的采样 频率和记录长度，并宜进行3次重复测量。 5测量和监视闸门启闭过程中库水位。 7.0.4水位、流量、压力的测量方法还应按《水电水利工程常规 水工模型试验规程》DL/T5244执行。

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8.0.1闸门水力学试验资料整理与分析宜包括下列内容： 1 绘制试验段测压点的压力分布曲线。 2 绘制闸门不同开度的门体压力分布，计算门体水力荷载， 3绘制闸门启闭过程中门井水位变化过程线。 4 分析与计算考虑原型摩擦力在内的闸门启闭力。 5 绘制闸门不同开度与启闭力关系曲线。 6 绘制闸门不同开度与通气孔进气量关系曲线。 7 绘制闸门不同开度与闸门顶缝隙射流高度关系曲线。 8.0.2闸门流激振动试验资料整理与分析宜包括下列内容： 1编制各参数观测值的最大值、最小值、时均值、均方根值 统计表。 2绘制闸门关键点动应力、振动位移、振动加速度的均方根 值随开度变化曲线。 3绘制典型测点脉动压力时域波形图、功率谱图。 4绘制闸门关键点动应力、振动位移、加速度时域波形图和 功率谱图。 8.0.3水位、流量、流量系数、压力分布等资料的整理与分析， 按《水电水利工程常规水工模型试验规程》DL/T5244执行

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9.0.1闸门水力学试验报告编写宜包括下列内容： 1阐明闸门水力学模型设计和制作的特点。 2论述和分析进口及闸门闸室段体型设计的合理性，提出较 优的布置与选型方案。 3论述闸门在不同库水位、不同开度下，门体压力分布及水 力荷载。 4论述闸门在不同库水位，不同开度下，模型闸门启闭力变 化特征。 5论述计及原型摩擦力后闸门启闭力变化特征，提出最大启 闭力值。 6论述不同库水位、闸门不同开度与通气量的变化关系。 7 论述不同库水位缝隙射流情况，分析其危害性及改善措施 9.0.21 闸门流激振动试验报告编写宜包括下列内容： 1 阐明闸门流激振动水弹性模型相似判据及模型材料的相 似性。 阐述闸门的模态试验方法及闸门的模态特性。 论述闸门脉动压力特性及对闸门振动的影响。 4论述闸门流激振动特性包括自激振动、水力共振、最大振 动响应及其对闸门安全的影响。 5分析评估闸门振动安全性，必要时提出结构优化等减振措 施和闸门运行建议。 9.0.3有关报告编写的其他要求，应符合《水电水利工程常规水 工模型试验规程》DL/T5244的规定。

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附录A闸门水力学及流激振动

闸门水力学及流激振动模型试验测量精

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1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不 同的词说明如下： 1）表示严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符 合………的规定”或“应按…执行”。

1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不 同的词说明如下： 1）表示严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符 合……的规定”或“应按执行”

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《水电水利工程常规水工模型试验规程》DL/T5244

华人民共和国电力行业标

水电水利工程闸门水力学和流激振动模型 试验规程 DL/T5747—2017 条文说明

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本规程制定过程中，编制组力求全面衔接国内有关国家标准、 电力行业标准、水利行业标准关于本规程制定范围内的条款规定， 并保持与现行法律、法规和有关标准协调一致。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用 本规程时能正确理解和执行条文规定，《水电水利工程闸门水力学 和流激振动模型试验规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规 程的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的 有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等 的法律效力，仅供使用者价 作为理解和把握标准规定的参考。

DL/T57472017

DL/T57472017

1.0.1鉴于各研究机构在试验测试手段、研究方法等方面存在较 大差异，研究成果水平参差不齐，不能完全满足水电水利工程建 设的现实需要。因此，制定与电力行业现实相适应的闸门水力学 和流激振动模型试验规程，统一本行业模拟研究的方法和技术要 求，提高试验研究成果的质量和水平

DL/T57472017

2.0.1模拟闸门所在泄水建筑物进出口一定范围的局部地形，主 要目的是通过模拟建筑物进出口之外上下游水流调节段来保证进 出口水流相似，地形图比尺宜为1:500，最小不得小于1:2000。对 于水域宽阔、边界约束少的进出口，则可简化模拟或不模拟局部 地形。 2.0.3本条主要是要求编写试验研究大纲，以使试验研究程序规 范化。

3.0.1闸门水力学模型试验，应满足水力条件相 足几何相似、水流运动相似和动力相似的要习 （Froude）模型相似律（重力相似准则），其主要 型几何比尺L关系为 流速比尺：V,=L/2 流量比尺：Q,=L2.5 时间比尺：T=L 力的比尺：F=L 压强比尺：P=L 功的比尺：W,=L4 功率的比尺：N,=L3.5

3.0.1闸门水力学模型试验，应满足水力条件相似的要求，即满 足几何相似、水流运动相似和动力相似的要求，遵循佛汝德 Froude）模型相似律（重力相似准则），其主要参数的比尺与模 型几何比尺工关系为

3.0.2闸门的流激振动试验是用水弹性模型在相同儿何比尺、按 重力相似准则设计的水力学模型上进行试验的，除满足3.0.1条规 定的相似条件外，闸门模型还应满足结构动力相似准则，即除满 足上述各参数的相似比尺外还应满足下列参数的相似比尺：

DL/T 57472017

由于模型模拟技术关系，闸门启闭力和通气量试验观测资料， 还不能按重力相似准则直接换算为原型值，需采用试验与计算相 结合来解决，参见本规程8.0.1第4条～第6条的说明。

由于模型模拟技术关系，闸门启闭力和通气量试验观测资料， 不不能按重力相似准则直接换算为原型值，需采用试验与计算相 告合来解决，参见本规程8.0.1第4条～第6条的说明。

4.0.1闸门水力学及流激振动模型试验，一般水买较高，且需调 控流量和水位，故通常利用专用高水箱进行。对高水箱提出的三 条要求，就是为了保证试验过程中能按试验要求调控流量和水位。 4.0.2、4.0.3、4.0.4、4.0.5试验所使用仪器仪表均应有国家或行 业技术监督部门颁发的合格证，且适合试验应用；自行研制的仪 表也均应经过相应技术监督部门鉴定认可后，方可使用。这个规 定是必要的，是使试验的测量仪表规范化、科学化和保证试验成 果准确性、可靠性。对测量一次仪器仪表的率定（校验）、二次仪 器仪表及采集系统的检定（校验），其周期一般为1年～2年。

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5.0.1、5.0.2闸门水力学及闸门流激振动模型试验，按佛汝德模 型定律（重力相似准则）设计模型。为了满足闸门的水力条件相 似的要求，应保证来流流态相似，为此，在截取模型范围时，应 包括闻室前后的有关建筑物，以满足来流边界条件相似的要求。 5.0.3应根据试验任务要求和试验室具体条件综合比较确定模型 比尺，但模型闸门最小尺寸一般不宜小于20cm，以免模型过小而 影响试验资料的准确性。 5.0.4绘制闸门模型总体布置图和结构模型图及其部件图，是模 型制造和安装的依据。为了避免制模和安装差错，结构物和尺寸 应清晰，提出的要求应具体明确，模型图应有人校核，绘图和校 核者均应签名。 5.0.7闸门振动测点的布置应根据闸门的振动特性与工程安全的 需要布设。 5.0.8闸门脉动压力测点布置应考虑闸门上游面、下游面及底缘 的受力情况布设，

DL/T57472017

6.0.1布置的测压孔应与测压面垂直和齐平，是为了保证测量压 力值的准确性。测量脉动压力应采用脉动压力传感器，传感器安 装应垂直边壁，且孔口与面齐平，若上述安装要求有困难，可在 传感器与测压孔之间串接刚性短管，管长应短于0.3m。传感器选 型应满足以下要求： （1）感应膜直径宜小于6mm； （2）自振频率大于被测量频率的5倍； （3）综合精度符合试验要求。 6.0.2应根据试验任务的要求，选择制模材料，对于需观察水流 流态部位，应选用透明的材料，应根据所选择的模型比尺和相似 律要求制备水弹性模型材料，按设计图制作闸门水弹性模型 6.0.4模型制作安装完成后，应依据设计图及要求进行校核的验 收，并有记录和必要的说明。

收，并有记录和必要的说明。

DL/T 57472017

7.0.1闸门水力学试验观测是指随着闻闸门的莲续启闭，完成整个 过程各水力学要素的动态测量。长管道需测量通气风速。通气管 风速测量航天标准，可以是测量进水口通气管中心最大风速，如测管中心 最大风速则应乘以系数0.84～0.85，作为通气管内平均风速。闸 门启闭过程流态转换的测量和记录，宜以静态为主，静动结合。 7.0.2为闸门流激振动试验观测内容，闸门的动力特性（频率和 振型）分为于门和湿门两种，湿门的动力特性与水位有关，为了 检验水弹性模型的相似性应对闻门的动力特性进行计算。测量各 试验工况的门体脉动压力、振动响应，注意观测资料的完整性和 系统性。 7.0.3试验前应完成的各项工作包括：试验用的测量仪表仪器率 定、模型闸门称重、启闭速度校准、模型和模型工作状态的检查， 应根据需要安排试验组次，进行各固定开度下的恒定流试验与闸 门启闭的非恒定流试验。合理选择采样频率和记录长度。要保持 闸门启闭过程库水位不变，需要通过自计水位计的反馈，调节流 量和平水槽来完成。下游水位通过自动或手动方法保持与原型水 位相似。

7.0.3试验前应完成的各项工作包括：试验用的测量仪表仪器率 定、模型闸门称重、启闭速度校准、模型和模型工作状态的检查。 应根据需要安排试验组次，进行各固定开度下的恒定流试验与闸 门启闭的非恒定流试验。合理选择采样频率和记录长度。要保持 闻门启闭过程库水位不变，需要通过自计水位计的反馈，调节流 量和平水槽来完成。下游水位通过自动或手动方法保持与原型水 位相似。

DL/ T 57472017

8.0.1为闸门水力学模型试验资料整理的内容，主要包括： 1绘制试验段及细部的压力分布，便于分析建筑物及布置体 型的合理性，为优选布置方案提供依据。 2绘制闸门不同开度的门体压力分布，包括门体的上、下游 面板、门顶和底缘压力，以便得出门体总水压力的水平分量和垂 直分量，供计算闸门启闭力。 3绘制闸门启闭过程中门井水位变化过程线，一般可分为两 种情况，一为闸门全开情况，门井水位与库水位关系曲线；二为 在一定库水位下，不同闸门开度与门井水位变化过程。 4、5闸门启闭力的模型试验，由于模型中的摩擦力很难做 到与原型相似，模型闸门不同开度与启闭力关系曲线，只供方案 比较用。原型闸门的启闭力可采用试验与计算相结合的方法求得。 闸门启闭力计算公式：

式中Fi和F2 启门时和闭门时的启闭力，kN； G 闸门自重，KN； W. 作用在闸门上的水柱重量，kN； P 上托力和下吸力，kN； T 摩擦力，包括支承和止水摩擦力，kN f 摩擦系数； AP. 总水压力的水平分量，kN。

当闸门为等速启闭或启闭加速度很小时，即

此时，总水压力的垂直分量为

土方机械标准规范范本DL/T 5747 2017