149.水运工程泥沙基本特性试验技术操作规程JTS-T+231-6-2019.docx

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1、中华人民共和国行业标准水运工程泥沙基本特性试验技术操作规程JTS/T23162019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：2019年12月1日人氏*aiMIM公匐交通运输部关于发布水运工程泥沙基本特性试验技术操作规程的公告2019年第71号水运工程泥沙基本特性试验技术操作规程（以下简称C规程）为水运工程推荐性行业标准,标准代码为JTS/T23162019,现予发布.自2019年12月1口起施行。本规程3由交通运输部水运局负费管理和解释.特此公告。中华人民共和国交通运输部2019年9月12日制定说明本规程是根据“交通运输部办公厅关于下达2014年度

2、水运工程标准编制计划的通知”（交办水2014130号）要求,由交通运输部水运局组织有关单位，在总结已有泥沙基本特性试验技术的基础上，分析研究适合水运工程行业需要的室内试验技术，并对室内试验技术进行规范和统一，经反更征求意见编制而成。水运工程泥沙基本特性试验是水运工程、水利工程和海洋工程中最基础的试验研究工作，是港口航道工程中科研、设计和施工的重要依据.目前水运行业关于泥沙基本特性试验技术并无明确的行业标准，往往会因为试验设备、仪器、观测方法、入才操作步骤、资料整理等的不统一而产生不同的结果。为此，制定本规程。本规程共分7章和4个附录，并附条文说明，主要包括泥沙物理特性试验、泥沙水力特性试验、泥

3、沙流变特性试验、泥沙颗粒表面物质含量试验等技术内容。本规程主编单位为交通运输部天津水运工程科学研究所，参编单位为天津水运工程勘察设计院、南京水利科学研究院、上海河口海岸科学研究中心、河海大学、天津大学。本规程编写人员分工如下：1总则：杨华许家帅2术语：杨华许家帅3基本规定：杨华许家帅4泥沙物理特性试验：张瑞波刘国亭文光华庞启秀万远扬邵宇阳范东华5泥沙水力特性试脸：杨华罗小峰赵洪波万远扬邵宇阳庞启秀张瑞波陈长英许家帅顾峰峰6泥沙流变特性试验：庞启秀张瑞波白玉川7泥沙颗粒表面物质含晶试验：蒋文新周斌附录A:刘国亭附录B:刘国亭附录C:刘国亭附录D:庞启秀杨华本规程于2019年2月28日通过部市，2

4、019年9月12日发布，自2019年12月1日起施行。水运工程泥沙基本特性试验技术操作蝴里C11ST23162019）本规程由交通运输部水运局负贡管理和解择。各单位在执行过程中发现的问题和意见，请及时函告交通运输部水运局（地址：北京市建国门内大街U号，交通运输部水运局技术管理处，邮政编码：100736）和本规程管理组（地址：天津市滨海新区塘沽新港二号路2618号，交通运输部天津水运工程科学研究所，邮政编码：300456），以便修订时参考。目次1总则(1)2术语(2)3基本规定(3)4泥沙物理特性试验(4)4.1 一般规定(4)42比重(4)4.3 含水率、湿密度和干密度(8)4.4 颗粒级配(

5、11)4.5 矿物分析(15)4.6 含沙量(19)5泥沙水力特性试殴(21)5.1 一般规定(21)5.2 (21)5.3 泥沙沉降试验(24)5.5 冲刷率和谕沙率试验(26)5.6 挟沙力试验(27)6泥沙流变特性(31)6.1 一般规定(31)6.2 泥沙岸态流变特性试验(31)6.3 泥沙动态流变特性试验(33)7泥沙1粒表面物质含量试(35)7.1 一般规定(35)7.2 易盐含量测定(35)7.3 有机质含量测定(37)附录吸管法采样深度和沉降时间表(39)附录B等比制(。值标准)粒级分类表(40)附录C沉积物粒度三角分类图(41)附录D本规程用词说明(42)引用3名录(43)附

6、加说明本娴住*M位、1髀位、主要起事人、主则僮人、总校人员和管理组人员名单(44)条文说明(47)1总则1.0.1为规范水运工程泥沙基本特性试验的标准和方法，提高试验研究的科学性、准确性和可毒性，制定本规程。1.0.2本规程适用于水运工程泥沙基本特性的室内试验.1.0.3泥沙基木特性试验操作除应符合木规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定.(6) IR复进行不同初始含沙量和水流速度的试验，获得不同初始含沙圻、不同水流速度的泥沙平均沉降速度w.5.3.5试购成果分析时，可绘制沉速与流速的关系曲线，在充分考虑泥沙沉降速度受泥沙粒径、含沙量、盐度、温度等因素影响的基础上绐出泥沙沉降速度范围。5.4

7、密实试验5.4.1 密实忒险可在密实筒或密实试验水池中进行：沉降筒内径应大于IoCm,底部预留排水孔，高度可根据研究水深确定；沉降简或密实试验水池应有观察窗和标尺，标尺最小分度值不超过Imm。5.4.2 试验操作应符合下列规定：(D根据试驶要求和沉降简或密实试验水池的体积,采用淡水或配制的盐水，将试样的初始密度配制成所需密度值，一般配制成1050kgnP或I1.Ookg/m，：(2)将配制的试样加入沉降筒或密实试验水池中，搅拌均匀，待水体稳定后，及时观察清水与浑水交界面的变化。在不同密实时间如IOmin、30min、60min,2h、4h、8h、24h、2d、4d、8d、I2d、18d、24d

8、、301、60d、90d等观察并i味交界面的高度，精确至Inro5.4.3 试验结果分析计算应符合下列规定：(I)根据试验记录的清水与浑水交界面高度，计算时应的泥沙密度，并绘制密度随时间的变化曲线：(2)根据试验结果，分析泥沙密度与密实时间的关系，给出不同密实时间对应的泥沙密度。5.5 冲刷率和输沙率试验5.5.1 冲刷率试验也在变坡水槽进行，也可采用其他水槽进行试验.5.5.2 试验采用的设备和仪器应满足卜列要求。5.5.2.1 试验水槽应有水库、水泵、流量计、平水箱等稳定的供水循环系统，同时应有流速仪、水位仪、加沙器和集沙器等测散系统。5.5.2.2 水槽的宽度和长度应满足试验段水流平稔、

9、流速分布合理的耍求：水槽有效试验段长度不应小于30m;铺沙宽度不应小于水他宽度的2/3,铺沙长度不应小于有效试验段长度的1/2.5.5.23试验设备和仪器的精度应满足试验要求。5.5.3 黏性细颗粒泥沙样品宜采用原状土，也可根据试验目的和要求配制：非黏性泥沙样品可按试验要求配制。5.5.4 冲刷率试验操作应符合下列规定。5.5.4.1 试验开始前，应对水槽设施进行检修和清理，根据试验所需的水流条件对水槽进行调试和分级率定。554N原状上冲刷试验时,将柱状样放入可垂直顶升的方管内,冲刷过程中应保持泥面始终与水槽底面齐平：采用配制样品进行冲刷试验时，应将泥沙样品均匀铺在水槽底部，等待泥沙密度达到试

10、验要求.向水槽缓慢加水至试验水深，注水过程中应尽敝减小对泥沙的扰动影响，避免扰动原状泥沙面，加水前后泥沙面变化应小于2mm5.5.4.2 水源应按试验要求分级施放，观察不同水流条件下的冲刷情况。冲刷室可通过指定区域的地形变化计算确定。5.5.4.4 试验过程中应记录冲刷历时、含沙量、水潦流速、沿程水位、水深、水温、试验后的泥沙级配和试验段床面平均坡度等。5.5.4.5 冲刷试的时间宜为2h,特殊情况应由预备试验确定。成验应重更2组以上.试验结果差值应控制在20%以内，若超出应重新试验。5.5.5 试验结果分析计算应符合卜.列规定5.5.5.1试验结果应包括试验现象、冲刷率计算和分析等.5.5.

11、5.2冲刷率可按下式计算：E=?(5.5.5-1)式中E冲刷率kg(m2s);W.一一指定区域冲刷量(kg);A-指定区域冲刷面积(W)；I冲刷历时。5.5.53根据不同工况条件下的冲刷率，可绘制冲刷率与水流条件的关系曲线，5.5.6输沙率试脸应满足下列规定。5.5.6.1试验设备和试验操作规定应与冲刷试验相同，输沙量;可通过集沙潺测定。5.5.6.2单宽输沙率的确定可按式5.6-1)计算，也可按其他合适的公式计算。WC11=E(5.5.6-1)hRt式中G输沙率(kgms);W输沙量(kg);B水槽的宽度(m);t冲刷历时5.5.63根据不同工况条件下的试验结果，可建立输沙率与水流条件的关系

12、。5.6挟沙力试验5.6.1 接沙力试验叫分为水流、波浪和波流作用卜的床沙质挟沙力试验5.6.2 试验设符及雄测仪器应满足下列要求.5.6.2.1 水流挟沙力试验可采用及直水槽或环形水槽等：波浪挟沙力试验可采用波浪水槽：波流共同作用I：的接沙力试验可采用波流水槽。5.6.2.2 长直水槽的尺度应根据试验的水流波浪条件、泥沙粒径、水体含沙量等综合确定，水槽长度应大于30m.宽度应大于0.5m.高度宜大于Im5.6.23主要测量仪器精度应满足下列要求：(1)流量计，精度2%；(2)水位计,精度0.5%;(3)波高仪，精度1%;(4)潦速仪，精度1%;(5)测沙仪，精度5%5.6.3采用长直水槽、波

13、浪水槽或波流水槽进行挟沙力试验.一般可采用固定含沙量而调整动力控制条件和固定动力控制条件而调整含沙量两种试验方法。试验操作应符合E列规定.5.6.3.1试验开始前，应对水槽设施进行检修和清理,根据试脸要求，对所需的水流、波浪等条件进行调试和分级率定。5. 6.3.2采用固定含沙量而调整动力控制条件进行试验时,试验操作应符合下列规定：(1)在水槽进水水箱或水库内根据试验要求配制水体含沙量；在试验段的首尾设置含沙量观测断面，首尾断面含沙量的变化基本符合输沙平衡要求：(2)根据或免及水他率定情况，从大流速和大波浪动力控制条件开始，逐级改变水流或波浪控制条件：每级动力控制条件稳定后试验时间不小于30m

14、in:(3)观察水槽底部有无泥沙落淤，出现泥沙落淤的临界点作为水流挟沙力的饱和临界点:(4)逐级改变水流或波浪控制条件,重电上述第(2)项第(3)项.5. 6.3.3采用固定动力控制条件而调整含沙址进行试验时，忒验操作应符合下列规定：(1)调试确定试验所需含沙浓度及试验动力控制条件：(2)根据试验要求调节动力控制条件和水深，待动力条件稳定后，测M动力条件和含沙量：；重复测量多次，每次测量时长一般取60s.流速允许差值为2%;试验条件保持不,4Y、箱.或水盾呐加沙增大水体含沙量，试验过程中观察水流中的泥沙自然落淤在水槽底部的情况，定时测盘水流流速和含沙量：(4)水体浓度基本不变时的含沙量即为该动

15、力条件的挟沙力；(5)改变动力控制条件和水深，重复上述第(3)项第(4)项，并观察水体含沙量变化.5.63.4试验过程中测量并记录的数据应包括下列内容：(1)流量及沿程水位；(2)沿程水流速度、波高及波周期等：(3)水深；(4)沿程含沙量5.6.4 采用环形水柏进行接沙力试验，可采用从小流速逐级增大的动力控制方式，也可采用从大流速逐级减小的动力控制方式.试验操作应符合下列规定.5.6.4.1 环形水槽率定应按本规程第5.2.3.2款的规定执行.5.6.4.2 按从小到大或从大到小的流速分级，分别测定不同流速卜.水槽内含沙盘的分布，可将每级流速作用时间2h以上而含沙量变化不大于2%时的含沙量作为该流速对应的平衡含沙母.5.6.5 接沙力可按下列公式进行计算：(D水流条件下的挟沙力按式(5.6.5-1).式(5.6.5-2)或其他合适公式计算：S“=喘;)(5.6.5-DS.=apI(5