一、基础研究

水工试验基础研究六年来共计进行29项，其中节制闸研究5项，渗流研究3项，高速水流研究3项，潮浪问题研究10项，泥沙问题研究6项，其它试验研究2项，完成研究报告24份。

（1）控制阀研究：1954.5— 1955. 12开展了流量系数研究，1955.8—12月开展了扩散消能研究，1955.4—9开展了冲刷试验，1955.8—12开展了二元水流冲刷补充试验，1955.4—12开展了闸下消能综合研究。

（2）渗流研究：1949年开展了棉垦区排水渠模型试验，1950年开展了冒水孔试验，1954.7—10开展了闸基渗流三向电拟试验研究。

（3）高速水流研究：1954.8—1955.12，开展了高速水流冲击波试验研究，1954.10—12开展了侧槽试验研究，1954—1955年开展了输水道出口消能工综合研究。

（4）潮浪问题研究：1951.1–2月开展了风浪作用下斜坡堤护坡问题研究，1951—1952年开展了潮浪试验基本设备研究（包括：海浪冲击力试验研究、波动理论研究、海浪试验研究、海浪模型试验、潮汐模型试验等），1952–1954年开展了潮汐河工模型准备试验，1953年开展了潮水闸泄水流量计算研究， 1953–1954年开展了斜坡塘海浪滚跃高度试验（水工建筑物海浪问题试验研究一部分）、潜水防波堤试验研究（属水工建筑物海浪问题试验研究一部分，1954年称为潜坝对海浪影响试验），1954–1955年开展了海滩平衡断面试验研究（1954年属海浪与泥沙关系试验研究、水面飘浮结构消浪作用试验研究，1955年属海塘形式对海滩影响研究）、滩塘形式对海滩影响研究，以及河渠不稳定流水力因素计算研究。

（5）泥沙问题研究：1952–1953年开展了浑水试验基本设备研究，1953–1955年开展了钢板水槽饱和含沙量试验，1953年开展了颗粒分析方法比较试验，1953–1954年开展了推移质起动条件补充试验，1954年开展了含水量采样器率定试验，1955年开展了长江浦口段河工模型试验。

（6）其它研究试验：1955.1–6月开展了抛石研究试验，1955年开展了电器仪器设计试制。

二、为行业决策和经济社会发展提供技术支撑

水工试验主要内容为泄水闸、水库输水道与溢洪道之泄量与消能工试验，船闸试验及渠道冲淤试验等，六年来进行试验包括淮河流域佛子岭、南湾、白沙、濛河、薄山等水库，润河集、三河、骆马湖、射阳河等水闸，运东、淮安等船闸，长江流域詹家峦、张渡湖、杨湾等水闸，水力发电工业部先后委托之四川上清渊洞及狮子滩、福建古田溪、浙江黄坛口等水力发电工程以及东北大伙房水库、广东西南涌闸等。其中以华东地区及淮河流域水利工程为主，这些试验对实际工作曾分别发挥以下各项作用，如：控制闸坝输水道等水工结构下游（或包括上游）河床冲刷，以保障结构物本身的安全；测定闸门的泄量以决定闸门的大小形式和数量以保障泄量避免工程的浪费；加强船闸的使用效能与保证船只过闸的安全；确定河渠中护岸护底或导流工事的范围和位置，以控制河岸及河床的冲淤，这些作用都是直接影响整个建筑物的安全和使用价值，以及决定部分工程是否需要的问题，因此一般难以金额来估计其实际效益。

1950年，开展了新沭河分水工程溢水堰第一次断面模型试验、新沭河分水工程整体模型试验、新沭河分水工程溢水堰第二次断面模型试验。

1951年，开展润河集分水工程进湖闸断面模型试验、润河集分水工程拦河闸断面模型试验、润河集分水工程固定河槽断面模型试验、润河集分水工程拦河闸固定河槽整体模型试验、润河集分水工程拦河闸电拟试验、润河集分水闸春修工程模型试验、黄坛口坝第一次设计断面模型试验、黄坛口坝第二次设计断面模型试验、黄坛口筏道模型试验、黄坛口整体模型试验、福建古田溪坝第一次设计断面模型试验、福建古田溪坝第二次设计断面模型试验、长江凤凰颈闸模型试验、长江凤凰头闸电拟试验、四川上清渊洞拦河坝断面模型试验、白沙水库输水道出水口模型试验、白沙水库输水道进水口模型试验、皂河节制闸整体模型试验、皂河节制闸电拟试验、骆马湖泄水闸半整体模型试验、高良涧进水闸断面模型试验、运东分水闸断面模型试验。

1952年，开展了东肥河闸半整体模型试验、东肥河闸电拟试验、濛河退水闸半整体模型试验、濛河进水闸断面模型试验、濛河进水闸整体模型试验、佛子岭水库泄洪闸闸门出水口试验、佛子岭水库灌溉阀整体模型试验、佛子岭水库溢洪道模型试验、南湾水库输水道模型试验、薄山水库输水道整体模型试验、薄山水库输水道局部模型试验、黄田港船闸模型试验、三河闸断面模型试验、长江白盪闸整体模型试验、城东湖闸断面模型试验、润河集船闸模型试验、刘老涧节制闸试验。

1953年，开展了浏河闸模型试验、沭河引河节制闸模型试验、高湖水库进水坝半整体模型试验、高良涧船闸模型试验、淮安船闸整体模型试验、大伙房水库输水道整体模型试验、大伙房水库输水道局部模型试验、大伙房水库输水道金属闸门模型试验、大伙房水库泄洪道模型试验、龙门水库第一方案滚水坝断面模型试验、龙门水库第一方案灌溉进水闸半整体模型试验、龙门水库第二方案输水道模型试验、龙门水库第二方案泄洪闸断面模型试验、龙门水库第一方案滚水坝导流墙试验、峰山切岭护岸工程整体模型试验、梅山水库泄洪道整体模型试验、梅山水库溢洪道模型试验、梅山水库导流渠模型试验、梅山水库泄洪道局部模型试验、长江詹家峦节制闸模型试验、淝澥引河节制闸第一方案水工模型试验、淝澥引河节制闸更改计划、运东船闸模型试验、方集分洪闸第一方案半整体模型试验、方集分洪闸第二方案模型试验、小孤山分洪闸断面模型试验、陈坡塞进水闸模型试验、张渡湖闸模型试验。

1954年，开展了青甸洼邵庄子蓄洪节制闸整体模型试验、大伙房水库输水道第二次模型试验、大伙房水库输水道第三设计明塘消能工试验、华阳河詹家峦节制闸第二方案整体模型试验、402工程整体模型试验、402工程整体溢洪道整体模型试验、402工程整体溢洪道断面模型试验、大伙房水库溢洪道第二次整体模型试验、大伙房水库溢洪道第二次断面模型试验、梅山水库导流隧洞出口模型试验、梅山水库高压闸门模型试验、梅山水库泄洪隧洞模型试验、射阳河河道水工模型试验、大伙房水库围堰模型试验、陡河双桥水库隧洞水工试验、江风口分洪闸水工模型试验、狮子滩溢洪道模型试验、狮子滩溢洪道整体模型试验、沙河退水闸水工模型试验、沙河进水闸水工模型试验、润河集分水闸整体模型试验、润河集分水闸断面模型试验、402工程泄沙闸模型试验、贾鲁河水库土坝三向电拟试验。

1955年，开展了射阳河闸补充试验、沙河退水闸电拟试验、402工程溢洪道总体试验、高良涧加固工程整体试验、杨湾排水闸水工模型试验、三仓河挡潮闸水工模型试验、华沂节制闸半整体模型试验、大伙房水库输水道半压力消能工试验、大伙房水库明塘消能工试验、梅山水库泄洪隧洞新方案水工试验、梅山水库九号拱灌溉门渡槽补充试验、射阳河挡潮闸断面模型试验、梅山水库泄洪隧洞园洞门方案试验、鸭绿江下游防洪潮水位试验、射阳港闸整体模型试验、北江西南闸水工模型试验、佛子岭溢洪道水工模型试验、梅山水库泄洪隧洞高压闸门第二方案水工试验、202工程调压井模型试验。

三、主要成果

水工试验室1949-1956年科研成果如表2-6.

表2-5  水工试验室1949-1956年科研成果题录

   在闸坝、水库方面：

1951年1月起开展的冒水孔试验研究，研究负责人为毛昶熙，用电拟试验，并用沙砾模型辅助，加以对照,找出闸坝下游护坦上，或挡土墙斜坡上设置冒水孔，对于降低渗流压力的作用。通过研究，找出了闸坝下游护坦上冒水孔孔距中间渗流压力与无孔时压力的比值关系。

1952年开展的佛子岭水库泄洪道消能试验，试验负责人张赓绪，组长李葆鑑。苏联专家对泄洪钢管末端提议设计为密闭式钢结构扩散扁嘴，试验发现启闭过程中钢结构有振动，经过改进试验，将盖板取消，成为混凝土开敞式结构，解决了振动问题。成为50年代我国成功建造的第一个扩散式挑流消能工。

1952年开展的黄田港船闸模型试验（试验编号5206，年度顺序号37），试验负责人焦文生。该项目研究是解放后国内最早进行的船闸模型试验，得到过同济大学协助，对日后船闸模型试验有重要影响。

1953年开展的滚水坝坝面负压问题试验研究，研究负责人为毛昶熙，该项研究结合龙门水库滚水坝试验，找出合理修改坝面曲线的步骤。分析指出坝面负压产生的原因，并结合坝面曲率改变的关系式，给出在试验中修改坝面曲线的图解方法。

1953年开展的水库高压阀之性能研究，由金泰来任研究负责人，该项研究取得两方面成果：一是对门阀的意义，高压阀的需要，输水道出口的建置以及高压阀未来的发展等作了叙述。二是分段叙述恩让阀、针形阀、管形阀、空注阀、锥形阀、蝶形阀、弧形节制门、射流节制门、滚筒闸门、圆塞阀等的性能包括各种阀的设计构造、水流情形、压力分布，气蚀现象及应用方面的特点等并附有图片。《水库高压阀之性能》发表在1953年研究试验报告汇编。作者已将本文内容增添并由北京水利科学研究院出单行本。本题研究单位为南京水利实验处。

1953年9月—1956年7月开展的平底闸潜没流量系数研究，研究负责人是陈德麟，研究的目的在于：潜没流量的计算，是水闸工程中最常遇的情况，对国民经济的影响甚为密切，过去国外已有甚多的学者进行过研究，但是，迄至目前为止，尚未能圆满地解决，就工程的需要来看，各家所提供的经验公式虽多，但大多数于皆偏于无侧面改错二元水流的计算，且引用不同的公式亦能导致不同的结果，但与实验实测资料相比，其误差大于10%，因此，有必要对潜流问题进行深入的研究，以提高计算溢流能力的准确度。本文着重于提供有闸门控制（孔口出流）与无闸门控制（堰流）有侧收缩平底闸的潜没流量计算方法。潜流的全部问题包括潜流界限的确定与潜没流量的计算二部分，而潜没流量的计算是与潜流界限的确定有密切地关系，只有在确定了潜流界限以后，才有可能将潜流问题彻底解决。以往学者的主要缺点在于把潜没流量的计算与确定潜流界限孤立起来看待，因此才产生了较大的误差。用本文所推荐的方法计算侧收缩情况中的潜没流量，最大误差仅3%左右，与目前广泛使用在各种工程设计及水力学教课书中的计算公式及经验曲线相比，本文所推荐的计算方法是有着较高的准确度。本文曾参加全国第一届力学会议（油印300份交流），1959年由水利电力出版社公开发表。

1954年7月—10月开展的闸基渗流三向电拟试验研究，研究负责人为毛昶熙。研究的内容为比较闸基防渗布置在空间渗流中的作用。研究的目的在于解决方案闸的设计问题和对一般闸的三向电拟试验方法性研究。通过研究，给出一般闸基受两侧绕渗的三向电拟试验方法，指出在较窄的水工建筑物基底上，由于三向绕流，浮托力会增加很大。报告已列入1954年专题部分研究报告汇编出版。

1954—1955年，陈椿庭负责开展了输水道出口消能综合研究。本题对1954年以前南京水利实验处水工室所进行的8个水库输水道的47项原设计体置和修改布置中的消能措施进行全面的分析研究。总结水工模型试验中对水库输水道出口消能措施的经验成果提供设计和试验单位的参考。首先叙述水库输水道出口消能的特点，然后将消能形式分为四类；在扩散器喷射消能方面介绍了佛子岭水库泄水管扩散器的水力情况，并对扩散器射流极限进行了分析估算；平台扩散水跃消能，包括平台扩散段，消力塘和二者之间的衔接段，试验证明如欲在平台获得较好的急流扩散，边墙扩张角和水流佛劳特数效应保持试验所推荐公式的关系；管流突然扩散消能方面，文章对水平压力消能工的水力进行了描述，并对五种不同形式的水平压力消能工的消能率进行了理论和实测资料的分析比较； 综合扩散消能工方面就四种不同结构布置结合明塘消能工的水流及消能情况进行了描述和分析；最后对上述四种消能工进行了综合的比较。本文在1955年研究试验报告汇编上，并由水利出版社汇编出版。

1955年1月—5月开展的抛石研究试验，陈惠泉任研究负责人，研究的内容包括：1、流水水力因素与石块性质对抛石下跌距离的规律；2、观测扎树块石对底流速的影响；3、观测扎树块石护底防止吸出底砂的效果；4、观测块石护底对底砂局部冲刷的影响。4、观测块石护底对底砂局部冲刷的影响。研究的目的在于配合长江下关浦口段抛石沉排，护岸护底工程进行试验研究，完成了《抛石研究试验报告》，并报告在1955年汇编出版。

1955年4月—12月开展的闸下消能综合研究，毛昶熙为研究负责人。研究的目的在于总结南实处历年来水工模型试验中消能扩散试验资料，求出普遍规律。该项研究总结了42个模型试验，提出静水池、出流平台、海漫等消能设施的适宜形式和估算公式。完成了《闸下消能初步综合研究》报告，列入1955年研究试验报告汇编出版。在1955年南京召开的全国第一次水工试验学术讨论会上，专家组（由武汉大学姚琢之教授、清华大学李丕济教授等组成）对该文做出技术决议：“南京水利实验处总结多项试验，通过综合分析找出了可供生产部门直接引用参考的结论，这是个优良范例，……”。最后该文与陈椿庭的输水道出口消能综合研究，以及西北水工室的“渠系跌水，陡坡下游消能问题”三篇依序编排，由水利部教育司主编正式出版了《水工建筑物下游消能问题》一书，推广交流。自此之后，水工水力学研究从一般的消能防冲，转向了高速水流掺气、空化空蚀、振动与脉冲，以及渗流等方面。

1955年8月—10月开展的二元水流局部冲刷试验研究，李保如为研究负责人。通过二元局部水流冲刷试验掌握应用相似理论分析测验资料的方法。（1）在前言中提出拉普图列夫专家建议用相似理论分析测验资料的方法实质及补充说明；（2）水工建筑物下游二元水流局部冲刷试验情况；（3）试验所得主要成果；（4）结论及讨论。完成《二元水流局部冲刷试验报告》一篇，发有关兄弟单位参考。

1956年1月—12月开展的土坝渗流三向电拟试验研究，毛昶熙为研究负责人，研究内容为根据贾鲁河水库土坝的模型，研究坝体、坝端和侧岸渗流的地下水情况，说明坝端绕流的严重性以及影响坝体浸润面的抬高关系。研究目的在于解决生产上的实际问题，并找出坝端绕流的影响。完成了《贾鲁河土坝渗流三向电拟试验研究报告》，列入1956年研究试验报告汇编由水利电力出版社出版。

1956年6月—10月开展的闸坝下游扩散消能研究（高速水流），焦文生为研究负责人，在601工程差动式跳水槛试验基础上进行补充试验研究，分析研究跳水槛主要性能及有关扩散水流的南部冲刷理论，以备设计工作上参考。完成了《差动式跳水槛试验研究报告》。各工程设计施工单位已采用作为参考资料，列入1956年研究试验报告汇编由水利电力出版社出版。

在浪潮和泥沙试验方面：

（2）波浪发生机；（3）波浪水槽；（4）消浪设备；（5）测验仪器设备告示五部分。总结已有参考文献结合自行试制中所得的一些经验教训以资推广和提高。写成报告完成了（1）潮浪试验研究基本设备报告；（2）尾门控制式潮汐控制仪二架，光电式潮汐控制仪一架，冲击式波浪发生机二架，波浪水槽一座，附全套消浪设备波高波长波压仪各一套，自记水位计三架。本报告在1954年南实处试验研究汇编上发表。

1952年10月至1953年10月开展的潮汐模型试制与潮水位验证试验，黄胜等任研究负责人。取钱塘江赭山至汤家埠一段河道试制潮汐模型进行潮位验证试验。率定自制的潮汐控制仪验证模型中，闸口四堡赭山等站潮水位从而对潮汐模型设计方法及试验操作取得经验。完成了潮汐模型试制与潮水位验证试验报告。在潮汐河口模型设计中要同时符合阻力条件和弗劳氏定律确有困难。通过水位验证试验证明模型设计只要满足阻力条件略为偏离弗劳氏数可以得到令人满意的结果，通过验证试验对潮汐模型的操作取得一定的经验。本报告在1954年南实处试验研究汇编发表。

1952年—1954年开展的浑水试验基本设备研究，严镜海任研究负责人。研究目的在于探求挟沙水流的模型律作为进行模型试验的基础。筹建浑水试验基本设备，根据现有泥沙运动理论探求挟沙水流的模型规律并以南实处建置的钢板水槽挟沙量资料与引黄干渠测验资料作为验证。完成挟沙水流试验模型律之初步研究和挟沙水流试验仪器设备报告。

1953年9月—1954年5月开展的潮水闸泄水流量计算研究，陈子霞为研究负责人，根据潮水闸的泄水能力确定潮水闸最经济的闸孔宽度，提出了潮水闸闸道内的水流系下游潮波与上游河谷水库综合作用的结果，按照合成波理论可计算出过闸流量。完成了潮水闸之泄水流量计算报告。报告送江苏水利厅，并在江苏射阳河闸以及苏北最新建挡潮闸上应用，计算结果与天然实测成果接近。在南实处1954年研究试验报告汇编发表。

1953—1954年开展的潜坝对海浪影响试验研究，项目负责人为余广明。研究立壁式及矩形断面潜水放浪堤的消能效果，供设计海港及海岸防浪工程时参考。完成了《潜水防波堤消浪作用试验研究报告》，本题系青岛港扩建工程的需要所进行，已列入南实处1954年研究报告汇编发表。

1954年1月—1959年12月开展的饱和悬沙量试验研究，研究负责人为范家骅。进行一种人工沙饱和输沙试验，并分析整理试验资料，探求细沙在一定水流条件下的饱和悬沙量值，即了解水力因子与含沙数量的关系，以供估计河流输沙能力的参考。饱和悬沙量第一阶段试验报告编入1955年南实处研究试验报告汇编。之后又开展了２种黄土, １种黄沙, １种石英沙的长水槽饱和输沙试验，并以《悬沙量试验初步简要报告》为题发表，是国内最早开展的长水槽饱和悬沙量试验，并由此提出了自己的饱和悬沙量公式。本实验研究时跨支援北科院建院前后，最终报告署名为南科所和北科院。

1954年3月至8月开展的斜坡堤波浪滚起高度试验，陈子霞为研究负责人，研究波浪沿斜坡堤上滚的高度，确定斜坡堤波浪滚起高度，可作为确定堤顶高程及护坡上限的根据。完成《斜坡堤波浪滚起高度试验研究报告》，油印报告送有关单位参考。

1954年9月-1956年3月开展的二元波浪冲滩试验研究，陈子霞为研究负责人，研究沙滩上的波动水流情况以及波浪作用下的海滩平衡断面，研究海滩平衡断面形成过程及其与波浪物性的关系，从而预估岸坡塌坍的未来发展，完成三种沙滩倾斜度，六种沙样，八种波型的波浪冲滩试验。试验成果有：1、浅滩地面的波动水面高程变化与波浪特性及相对水深的关系；2、浅滩地面的波动水流直线流速分布与波浪特性及相对水深的关系；3、海滩平衡断面可分为三种类型；冲刷型、游积型和过渡型，海滩的类型确定于泥沙的粒径、波浪的高度及能度，以及海滩的原始倾斜度。本试验对于这些因素的作用作了说明并指出过去国外认为波陡=0.03是确定海滩类型的主要准则并无充分根据。本试验还对海滩平衡断面的几何形状作了分析。完成：（1）二元波浪冲蚀岸滩试验研究初步报告；（2）二元波浪冲滩试验研究第二阶段试验初步报告。以上报告分别列入1955年及1956年南实处研究试验报告汇编发表。

1954年—1955年开展的水面飘浮结构的消浪作用研究，余广明为研究负责人，研究各种类型的水面飘浮结构的消浪效果，供设计防浪工程时参考。本题原系为满足南京地区防汛工程的需要而提出，曾供三河闸设计防浪设备时作参考，报告已油印供有关单位参考。

1955年1月至10月的潮水河水位和流量计算的研究，黄胜为研究负责人，用有限差近似计算方法，根据潮水河的特性，在一定的边界条件下，通过循环计算和重复试算，推算潮水河水位和流量的变化，为潮水河水文资料的整理，潮汐河口的整治研究，提供切合实际需要的计算方法。完成（1）潮水河水位和流量的计算报告；（2）电模拟法在潮水河问题上的应用。报告在1955年南实处试验研究汇编上发表。

1955年1月—1958年6月开展的长江南京段动床模型试验研究，严镜海（前）、李昌华、卢汉才（后）为研究负责人。前后分别利用了煤屑，天然沙及木屑作为模型沙进行验证试验，以长江南京段原体河床演变资料作为验证的根据，探索河道动床模型试验的试验方法和设计方法。完成（1）长江南京段动床模型试验，阶段试验2份；（2）试制成功模型用加沙机一具。报告已分送各有关单位参考，在1956年南实处研究试验报告汇编发表，后由水利电力出版社出版。

（以上成果介绍根据南京水利科学研究所1959年6月编印的《十年来水利水电主要研究试验成果》、《一九四九—一九五五年工作情况》编写）