灌溉排水工程实验指导书Word文档下载推荐.docx
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实验题目；
实验目的；
实验基本原理；
实验材料、仪器设备、药品；
实验方法与步骤；
实验结果与分析。
8.实验结果应根据自己实验所得如实记录，不得擅自修改。
如因不严格按实验操作规程进行实验，而导致实验失败时，必须重做。
实验一
滴头流量偏差系数测试实验
一、实验目的：
（1）通过对滴灌试验设备和装置的参观，了解滴灌系统的组成、首部枢纽的结构形式，加深对滴灌系统工作原理的感性认识。
（2）通过实测毛管上各滴头的滴水量，进一步掌握毛管及滴头的水力计算方法及毛管均匀系数的计算。
（3）滴头是从工厂成批购进的，目前，通用的评价滴头质量的方法是测定滴头的制造偏差，以滴头流量偏差系数Cv作为衡量滴头制造精度的指标，但无统一的国家标准，按有关文献介绍，Cv<
O．05为优质，Cv在0．05～0．10之间属中等水平，Cv>
0．15则为劣等产品。
本实验通过测定一组滴头（以25个滴头为一组），求得其Cv值，对测试产品进行评价。
二、实验器材：
实验的滴灌系统包括首部枢纽——水源、水泵、水表、压力表、筛网过滤器等；
管道系统——支管、毛管（伞12PE管）、三通、旁通、堵头等配件及滴头——发丝滴头或滴灌带等，滴头的间距0．5m～1．0m，每支毛管至少装设滴头25个以上。
量测设备包括受水量杯、量筒及秒表等。
三、测试内容及操作步骤：
1、滴灌系统各组成部分的认识
观察整个滴灌系统，确认各组成部分的功能，掌握首部枢纽各部伯的作用及安装位置，观察各种形式的滴头的工作情况，并在试验报告中进行适当的描述。
2、测定滴头的出水量，以25个滴头为一组，测定滴头流量偏差系数，
重量一次。
3、测试操作步骤·
每次测定时间为10min，
（1）首先将毛管纵坡调至水平，滴头出水口高度应与毛管进口等高。
（2）打开阀门向毛管供水，观察各滴头有无异常现象（如水量过大、过小或漏水），确信一切正常后，调节进口水压至厂家给定的额定压力，如厂家无额定压力资料则调至100kpa（约1．Okg／cm2），在施测过程中压力变化不大于±
2％。
（3）摆好受水量杯，均放在同一侧，但此时不能让受水量杯内有水，准备秒表及准备读水表起始读数。
（4）指挥发出实验开始命令，按下记时秒表；
各受水量杯同时进入滴头下受水，同时记录水表读数。
（5）测试时间为10min，在此期间应密切监视各受水量杯，防止滴头水流滴至量杯外，调节闸阀以保持进口压力稳定在额定值上，5min读一次水表及压力表读数。
（6）临近测试结束时，各测试人员做好准备，到lOmin时，使各受水量杯同时脱离滴头，记录水表及压力表读数，关闭供水阀门。
（7）用量筒（或量杯）依次测受水量杯水量，按滴头序号排列依次填入表3—1中。
（8）按上述相同步骤再进行第二次测试。
四、试验成果整理和分析
1、计算流量偏差系数
CV＝
×
100％
式中C，一流量偏差系数，％；
s一滴头出流量标准偏差；
q一25只滴头的平均流量。
②S＝
式中：
n————滴头数。
取两次重复的平均值，根据C，值的大小，初步评价该试样的质量。
2、计算毛管上滴头出水量的均匀系数，根据每次测试结果，计算毛管上滴头出水量均匀系数，其计算式为：
K＝1-
式中：
为滴头流量偏差的平均值
n为滴头数。
3、实验数据成果分析，滴灌实验数据记录计算表见实验指导书P21。
4、试验数据分析：
在整个试验过程中，尽量排除由于人为操作而影响到实验结果的准确性。
所有量杯在同一指令下同时放到滴头下，避免了由于测试时间的不同而影响试验结果。
根据目前通用的评价滴头质量的方法，以滴头流量偏差系数CV作为衡量滴头制造精度的指标，但无统一的国家标准，按有关文献介绍，CV＜0.05为优质,CV在0.05~0.1之间属于中等水平,CV＞0.15则为劣等产品。
实验二
输引水渠道横断面设计水深测试及计算综合性实验
一．实验目的：
1利用已建试验模型，通过实验的操作及对所测实验数据的研究、分析和计算，培养农业水利工程专业的学生对多学科知识如《灌溉排水工程学》、《水力学》和《水工建筑物》等课程的综合运用能力，及“严谨、认真、细致”的科学研究作风，提高学生的综合动手、工程设计和计算能力，为今后出去工作打下良好的基础。
2温故《水力学》相似理论及堰流知识。
3学会测针使用方法及量水堰测流技术。
4通过对输水渠道在不同流量（加大、设计及最小）情况下不同水深（加大、设计及最小）的测试，加深对渠道横断面设计原理的影响。
5熟练运用明渠均匀流公式。
利用测试数据和渠道的其他已知设计参数（如流量Q，底宽b，边坡系数m，糙率n和比降i等）对输引水渠道进行设计、校核。
二．实验项目简介：
本实验取自“新疆伊犁南岸总干渠工程渠首分水枢纽水工模型试验项目”，主要由水源、进水池、90°
三角形量水堰、静水池、输水渠道（全长590m）及退水渠等组成。
选取桩号0+467～0+530较为平直的渠段作为渠道测试段。
渠道测试段基本参数如下：
梯形断面、浆砌石衬砌、渠深5m、渠底宽度b=8m、边坡系数m=2、糙率n=0.025、渠底比降i=1/290。
本实验试放流量选取原建设项目二期工程的加大流量163.0m3/s、设计流量141.0m3/s及最小流量56.4m3/s，共三个流量。
三．实验操作规程：
1．了解本实验的基本情况（工程布置、试验内容及量测设备等）。
2．做好实验前的准备工作，利用水力学的相似理论知识，计算出试验模型的有关比尺、相应的模型流量值和测针读数值。
3．根据堰流公式计算绘制量水堰水头H–流量Q关系曲线及学会测针使用方法。
4．依次试放三个不同的设计流量（可由大到小）。
开水泵，缓慢启动闸门调节至所需测试流量。
5．待流量稳定后，量测不同流量情况下桩号0+467～0+530渠段间的设计水深，将实测数据记入测试表格。
四．实验内容整理：
1根据《水力学》相似理论，模型按重力相似准则设计，本实验项目模型比尺主要选择为：
几何比尺λL；
流量比尺λQ=λL2.5。
2堰流公式采用南京水利科学研究院标准地秤校正后的拟合经验公式：
①
式中Q-----流量（m3/s）；
H-----堰口水头（m）。
3利用模型几何比尺将所测水深值换算成实际水深值（h）。
4．根据已知的输引水渠道横断面设计参数（Q，b，m，n，i等）及换算的实际水深值h，利用明渠均匀流公式
对原流量进行校核计算。
明渠均匀流公式是个高阶隐函数方程，含有渠道底宽b和水深h两个未知数，不能直接求解。
在实际设计中，常采用试算或图解法求解。
该公式表述如下：
②
式中Q-----渠道设计流量（m3/s）；
A-----渠道过水断面面积（m2），梯形断面渠道，
；
R-----水力半径（m），
，式中x为湿周，
C-----谢才（Chezy）系数（m0.5/s），采用曼宁（Manning）公式
进行计算，式中n为渠道糙率；
i-----渠底比降。
5．计算不同设计流量情况下的设计水深值（或试放流量值），与实测水深值（或实测计算流量值）相比较，分析数据成果，进行误差分析。
6．应利用计算机技术编程计算或列表计算。
7．绘制输引水渠道横断面图。
8．及时编写实验报告，要求文、图、表并茂。
五．实验报告内容：
1．实验目的；
2．实验设备；
3．实验内容（实验数据、计算数据等）；
4．成果及分析（图、表等）；
5．实验建议与心得。
六．参考表格（实验数据记录计算表）与仪器设备表：
表1输引水渠道设计水深测试计算表
项目
1
2
3
模型水深（m）
实际水深（m）
备注
测试人员：
测试日期：
表2输引水渠道设计流量测试计算表
测针读数（cm）
模型流量（L/s）
实际流量（m3/s）
表3渠道实验仪器设备表
仪器设备名称
规格型号
数量
用途
水泵
离心式
1台
加压
量水堰
90°
1个
测流量
测针
40cm
渠道模型
自制（590m）
1套
输水及观测
钢板尺
20cm
1把
测水深
实验三恒定流、非恒定流条件下明沟排水功能测试实验
1加深了解排水明沟在恒定流、非恒定流条件下沟间地段地下水运动的变化规律；
2利用所测的地下水动态实验数据反求渗透系数K值；
3熟悉室内渗流实验装置及模拟降雨方法；
二、实验装置：
本实验是在净空为500X120X48（cm）的钢结构玻璃砂槽内进行的。
试样是经过筛选洗净的细砂。
实验段取排水沟一侧至沟间地段的一半。
排水沟为单侧的完整沟，由钻孔的透水塑料板分隔而成。
为测定地下潜水面高程，在砂槽的一定距离上设置观测井，观测井为内径2cm的镀锌钢花管，外包铜丝滤网，穿透整个砂层。
另外，在砂槽侧壁还装有测压孔。
排水沟的水位及出流量由软管接一平水箱控制。
实验装置的结构草图及有关尺寸如图3—1所示。
同时在砂槽上部安装了2-3条滴水管，用于模拟降雨，滴水管上每隔一定距离打有一针眼，滴水管用橡皮管与自来水开关相接，达到一定压力时，水自行由针眼渗出，降雨量大小可由自来水开关度大小来调整。
实验装置示意图见实验指导书P14。
三、实验步骤：
首先进行恒定流条件下明沟排水功能实验：
1、对砂槽内砂体进行底部充水饱和，充水位到预定高度，排尽测压管内气泡。
2、打开自来水开关，滴水管开始滴水，同时下降平水箱至10～15cm，使沟水位与沟间中心地下水位形成一降落曲线。
3、用体积法量测排水明沟出流量，如两次平行所测流量误差不超过3％，各测压管水位无明显变化，则视此时为恒定流。
4、记录下恒定流条件下的明沟出流量及各井位测压管水位值。
然后进行非恒定条件下的明沟排水功能实验项目：
5、关闭自来水开关，滴水管停止供水，此时沟间地段地下水及出流量开始随时间发生变化，为非恒定流。
6、关闭龙头的同时，启动秒表，每隔2、4、6、8、10、15、20、25和30分钟测定一次各测压管的水位和出流量，记录表内。
四、实验数据的整理和计算：
1、利用恒定流排水沟间距公式求渗透系数K值：
L=
=H0+
c,如用2点法；
c,=hc/2：
为计算精确，可用多点法，则
c,=nc/n，
n为所测水位点数。
经整理为：
K=
＝Q/A=所测恒定出流量/48cm×
456cm
L为排水沟长度，H0＝沟水位＋10.5cm（自底板算起），hc为20号井实测值减去沟水位值（cm）。
2、利用非恒定流条件下所测地下水动态实验数据，绘制沟间各时段的地下水位线图及沟出流量与时间关系曲线图。
绘制地下水过程线图时，将恒定流时所测各点水位值作为0时段。
五、实验人员分工
1、测时1人兼指挥。
2、测流量2人。
3、各点测压井测水位10～15人
六、实验用品准备：
需秒表2块，袖珍计算器1个，500cc、100cc量筒各1个。
七、实验数据记录表：
实验数据观测记录表
观察时间
t（分）
井2
井3
井4
井5
井7
井9
井12
井15
井18
井20
排水沟出流量
测流时
间（s）
水量
（cm3）
出流量
（cm3／s）
4
6
8
10
15
20
25
30
距离
（cm）
50
70
90
140
190
260
330
400
450
井位与沟间距
备注：
排水沟水位（cm）
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