Page 98 - 2022年第53卷第6期

常蓄水位条件下孔口中心淹没深度30.15 m。

3 试验方法

3.1 试验装置 以上述实际工程进出水口为基础，按几何缩尺 60建立了典型进出水口试验装置，如
图 2 所示。该试验装置在天津大学水力学实验室内，总长约 12 m，由供水管路系统、侧式进出水口
模型、流量控制系统等组成。供水管路系统包括高平水塔、集水箱、管路、稳流装置；流量控制系
统包括电磁流量计和阀门等。出流工况，水流自高平水塔沿出流管经过阀门、流量计、隧洞流入进
出水口，再向明渠段及库区内扩散，经过稳水装置后汇入集水箱；进流工况，水流自高平水塔沿进
流管经过稳水装置稳流后，进入库区、明渠段，流入进出水口及隧洞。

②
①
③
（a）模型全景 （b）进/出水口
⑤
④
11
（c）稳水装置 （d）集水箱
⑥
⑩
⑨
⑧
⑦
①集水箱 ④供水管
②平水塔 ⑤出流取水管⑦阀门 ⑨稳水装置
③溢流管 ⑥进流取水管⑧流量计⑩进出水口 11 水泵

图2 试验装置

3.2 量测系统及试验方法 量测系统如图 3 所示，包括粒子图像测速仪（PIV）、声学多普勒流速仪
（ADV）、水位测针。PIV 主要由 Nano TRL 425-10 双脉冲激光器（激光波长为 532 nm）、Imager SX 4M
CCD相机、导光臂等组成。

测针
片光源 ADV
稳
出流 水
库区 装
进流 置

Nano TRL激光器

CCD相机
Nano TRL激光器
1-1剖面 （a）激光器及摄像机 （b）导光臂 （c）ADV流速仪
图3 量测系统布置

试验利用 PIV 量测进出水口内部纵剖面流场，采用分区域拍照的方法，单次测量的覆盖范围为
40 cm×30 cm（横向×垂向），PIV 的激光源布置于进出水口下方，激光经过透镜转换成约 1 mm 的片光

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