河海大学海岸动力学实验报告
海岸动力学大作业
《海岸动力学》课程考核作业2018年—2019年度第二学期年级:班级:学生姓名:学号:教师姓名:成绩:注意事项1.答题必须写清题号;2.字迹要清楚保持卷面清洁;第二部分:数值计算一、椭圆余弦波的波长计算1.1椭圆余弦波clc;clearH=1;h=3;g=9.8;for k=0:0.000001:1[K,E]=ellipke(k);T=4*h*k*K/sqrt(3*g*H*(1+H/h*(1/k^2-0.5-1.5*E/(k^2*K))));if T>14.992&&T<15.001TkL=sqrt(16*h^3/3*H)*k*Kendend结果为:T = 14.9938s;k = 0.3177;L = 6.5741m1.2微幅波理论clc;clear;g=9.8;t=15;h=3;f = @(l) l-g*t^2/(2*pi)*tanh(2*pi*h/l);fplot(f,[0 100]);xlabel('l');ylabel('f(l)');x = fzero(f,[0 100])结果为:L = 80.6039 m1.3总结在浅水情况下,使用Airy波理论,会产生很大的误差(1120%),此时应该使用非线性波理论。
二、波浪斜向入射近岸浅水变形波高数值计算2.1层流边界层function dy=cl(x,y)h0=2.81;m=0.05;g=9.8;v=0.000001;t=6;b=2*pi/t;a0=45;c0=g*t/(2*pi);dy=-(v*b)^(1/2)*y/(2*2^(0.5)*g.^(0.5)*(h0-m*x)^(1.5)*(1-(sin(a0)/c0)^(2)*g*(h0-m*x))^(0.5))-0.25*m*y*((sin(a0)/c0)^(2)*(h0-m.*x)-1)*(h0-m.*x)*(1-(sin(a0)/c0)^(2)*g*(h0-m*x)).^(-1);;clc;clear;[x,y]=ode45(@cl,[0,35],1)plot(x,y,'-b')绘出图像为:图1 层流边界层2.2紊流边界层function dy=wl(x,y)h0=2.81;m=0.05;g=9.8;t=6;a0=45;c0=g*t/(2*pi);fw=0.0093;dy=-fw*y^2/(3*pi*(h0-m*x)^(2)*(1-(sin(a0)/c0)^(2)*g*(h0-m*x))^(0.5))-0.25*y*m*(g*(sin(a0)/c0)^(2)*(1-(sin(a0)/c0)^(2)*g*(h0-m*t))^(-1)-(h0-m*x)^(-1));endclc;clear;[x,y]=ode45(@wl,[0,35],1)plot(x,y,'-b')xlabel('与初始点距离/m');ylabel('波高/m');绘出图像为:图2 紊流边界层2.3结论经比较可以看出,紊流情况下波高增量比层流情况小,这说明,紊流情况下波能的衰减较层流情况下更加强烈;波高增加的趋势基本一致。
力学实验报告 河海
力学实验报告河海力学实验报告河海引言:力学是物理学的一个重要分支,研究物体运动和相互作用的规律。
为了更深入地理解力学的基本原理和实验方法,我们进行了一系列力学实验。
本报告将详细介绍我们在实验中所使用的装置和仪器,以及实验的目的、方法、结果和分析。
实验目的:本次实验的主要目的是通过测量和分析河流中水流对物体的力的作用,探究力学的基本原理和应用。
具体而言,我们将测量河流中水流对不同大小、形状和材质物体的水力作用力,并分析物体在水中的浮力和阻力。
实验装置和仪器:我们使用了一台水槽和一组不同形状和材质的物体,如球体、长方体和圆柱体。
水槽的尺寸为2米×1米×0.5米,装有一定量的水。
我们还使用了一台电子天平、一组测力计和一支游标卡尺,用于测量物体的质量、水力作用力和物体的尺寸。
实验方法:1. 首先,我们在水槽中放置一个物体,并使用电子天平测量其质量。
2. 然后,我们使用游标卡尺测量物体的尺寸,包括直径、长度和宽度。
3. 接下来,我们使用测力计测量水流对物体的水力作用力。
我们将测力计固定在水槽的一侧,并将其连接到物体上,使其受到水流的冲击。
4. 在每次实验中,我们记录测力计的读数,并根据物体的尺寸和质量计算出水流对物体的水力作用力。
5. 最后,我们重复以上步骤,使用不同形状和材质的物体进行实验,并记录数据。
实验结果和分析:通过实验,我们得到了一系列数据,并进行了详细的分析。
我们发现,不同形状和材质的物体在水中受到的水力作用力有所不同。
球体受到的水力作用力最小,而长方体和圆柱体受到的水力作用力较大。
这是因为球体的表面积相对较小,水流对其冲击较弱,而长方体和圆柱体的表面积较大,水流对其冲击较强。
此外,我们还发现物体在水中受到的浮力与其体积有关。
根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于其排开的液体的重量。
因此,体积较大的物体受到的浮力也较大。
我们还研究了物体在水中受到的阻力。
通过测量不同速度下物体受到的水力作用力,我们发现阻力与物体的速度成正比。
河海大学海岸动力学复习(重点)
2.3.9 由线性波势函数证明水质点的轨迹速度 ............................................. 7 2.3.10 【作业题】证明只有水深无限深时,水质点运动轨迹才是圆。 ... 7 2.3.11 弥散关系(色散方程) : ..................................................................... 9 2.3.12 【定义】波的色散现象 ....................................................................... 9 2.3.13 波的色散现象表明了: ....................................................................... 9
2.3.8 【作业题】线性波的势函数为
gH coshk h z sin kx t 2 cosh kh ,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
证明上式也可写成
Hc coshk h z sin kx t 2 sinh kh .......................................... 6
海岸动力学(河海大学港航 14 级宇宙无敌超级可爱的昱婷宝宝整理)
目录
第 1 章 绪论 ................................................................................................................. 1 第 2 章 波浪理论 ......................................................................................................... 1 2.1 波浪分类 ........................................................................................................ 1 2.1.1 【分类】波浪 ......................................................................................... 1 2.1.2 【基本参数】波浪 ................................................................................. 1 2.1.3 波浪非线性程度的三个特征比值: ..................................................... 2 2.1.4 【描述方法】波动 ................................................................................. 2 2.2 波浪运动方程 ................................................................................................ 2 2.2.1 假设: ..................................................................................................... 2 2.2.2 控制方程: ............................................................................................. 3 2.2.3 边界条件 ................................................................................................. 3 2.2.4 【物理含义】自由表面动力学边界条件: ......................................... 3 2.2.5 关于求解的讨论: ................................................................................. 3 2.3 线性波理论(微幅波理论) ........................................................................ 4 2.3.1 假设(微幅波理论的意义) : ............................................................... 4 2.3.2 【定义】线性化:小参数摄动法 ......................................................... 4 2.3.3 【过程】线性化的方程 ......................................................................... 4 2.3.4 【结果】线性化 ..................................................................................... 5 2.3.5 【求解结果】微幅波理论 ..................................................................... 5 2.3.6 【作业题】试写出波浪运动基本方程和定解条件,并说明其意义。 .................................................................................................................................... 5 2.3.7 【作业题】试写出微幅波理论的基本方程和定解条件,并说明其意 义及求解方法。........................................................................................................ 6
河海大学考博海岸动力学复习知识点知识讲解
河海大学考博海岸动力学复习知识点海岸动力学复习资料第一章1•海岸带宽度按从海岸线向内陆扩展10KM,向外海延伸到-15~-20m水深计算。
2. 海岸类型:基岩海岸,砂质海岸,淤泥质海岸,生物海岸。
3. 海岸的根本概念:海岸是海洋和陆地相互接触和相互作用的地带,包括遭受波浪为主的海水动力作用的广阔范围,即从波浪所能作用到的海底,向陆延伸至暴风浪所能到达的地带。
4. 海岸动力因素:波浪的作用、海岸波生流、潮流的作用、径流的作用、海流的作用、风暴潮和海啸、风的作用、海平面上升。
5. 波浪是引起海岸变化的主要因素。
6. 近岸波生流一一波浪传至近岸地区发生变形、折射与破碎,不仅其尺度改变了,同时还形成的一定水体流•7. 沿岸流一一斜向入射的波浪进入海滨地带后,在破波带引起一股与海岸平行的平均流。
8. 裂流流速很高,会带动强烈的向外海输移的泥沙运动。
9•潮流对海岸的作用:影响海岸带波浪的作用范围及作用强度;影响海岸带地貌类型的发育;潮流流速影响海岸带的侵蚀与淤积。
10.河流径流挟带着大量的泥沙在河口外扩散和沉积,是海岸淤涨的主要物质来源之一,导致在河口外发育着河口三角洲或三角港。
第二章1. 风浪的大小取决于风速、风时和风距的大小。
由于风速风向复杂多变,风所引起的海浪在形式上也极为复杂,波形极不规那么,传播方向变化不定,不可能用简单确实定性数学公式来描述,所以经常把风浪称为不规那么波。
2. 波浪的分类:1〕按形态分类:规那么波和不规那么波2〕按传播海域的水深分类:深水波、有限水深波、潜水波〔深水波与有限水深波界限为h/L=1/2,潜水波与有限水深波界限为h/L=1/20 〕。
3〕按运动状态分类:震荡波、推进波、推移波4〕按破碎与否分类:破碎波、未破碎波、破后波5〕按运动学和动力学的处理方法:微幅波和有限振幅波3. 波浪运动控制方程222204. 定解条件:1〕海底外表设为固壁,因此水质点垂直速度为零。
——0 z=-hz2〕在波面z=处,应满足动力学边界条件运动学边界条件。
力学实验报告 河海
力学实验报告河海
《力学实验报告河海》
实验目的:
本实验旨在通过对河流力学的研究,探讨水流对河道形态的影响,并分析水流
对土壤侵蚀和河床变迁的作用。
实验原理:
水流对河道形态的影响主要是通过水流的流速、流量和水流的作用力来实现的。
水流的流速和流量决定了水流的冲刷能力,而水流的作用力则会对河道的土壤
侵蚀和河床的变迁产生影响。
实验步骤:
1. 准备实验材料:水槽、模拟土壤样品、测量工具等。
2. 在水槽中模拟河道形态,并放置模拟土壤样品。
3. 调节水流的流速和流量,并记录下水流对模拟土壤样品的冲刷情况。
4. 观察水流对河床的变迁情况,并记录下河床的形态变化。
实验结果:
经过实验观察和数据记录,发现水流的流速和流量对土壤侵蚀和河床变迁有着
明显的影响。
较大的流速和流量会导致土壤的快速侵蚀,同时也会加剧河床的
变迁,使河道形态发生改变。
实验结论:
通过本实验的研究发现,水流对河道形态的影响是一个复杂的过程,需要综合
考虑水流的流速、流量和作用力等因素。
在实际工程中,应该根据具体的河流
情况来合理调节水流,以保护河道形态的稳定和减少土壤侵蚀,从而实现河流
生态环境的可持续发展。
总结:
本实验通过对河流力学的研究,深入探讨了水流对河道形态的影响,为进一步研究河流生态环境提供了重要的参考和指导。
希望通过这样的实验研究,能够更好地保护和利用河流资源,促进河流生态环境的可持续发展。
河海大学海岸动力学海岸建筑物
The purposes of the construction can be
stabilize or to expand a segment of the beach, 稳固或扩大海滩部分 to protect the coastline in the lee of the structure from wave-induced damage, 保护海岸线免受波 浪的损坏
Fig. 8.4.1 shows the shoreline response to a groin exposed to waves arriving from the dominant direction shown.
FIGURE 8.4.1 Shore response to placement of a shoreperpendicular structure
Groins trap materials moving parallel to the shore to maintain a sand beach. They extend from a point landward of possible shoreline recession into the water a sufficient distance to stabilize the shoreline.
Jetties constructed at the entrance to a harbor may have similar effect to the shoreline shown in Fig. 8.4.1. Accretion occurs updrift at a rate proportional to the longshore transport rate, and erosion occurs downdrift at about the same rate.
海岸动力学实验指示书
高等学校实验教材海岸动力学》实验指示书重庆交通大学河海学院二00 六年十二月目录、八、- 丄前言................................................................. 1..实验一波浪三要素测试实验............................................. 2..实验二波浪传质速度实验............................................... 7..实验三波浪传播浅水变形实验....................................................................... 1.. 0实验四波浪作用下的泥沙运动实验....................................................................... 1.. 4实验五不规则波谱分析实验....................................................................... 1.. 8实验六岸滩演变演示实验....................................................................... 2.. 1实验七波浪与水流相互作用特性实验....................................................................... 2.. 4参考文献....................................................................... 2..8..本《海岸动力学》实验教材适用于港口、航道及海岸工程专业本科生、研究生使用,也可供相关专业科研试验参考。
河海大学海岸动力学试卷海岸答案
二、1、波速,相速度或速度是一个特定的相在介质中移动的速率或水中波峰移动的速率。
它可以通过波长比周期进行计算。
2、深水——水深大于波长的一半,即2L h >,波的相速度很难被水深影响。
深水情况适用于很多由于海上的风在海面引起的风浪;有限水深——水深202L L h << 浅水——20L h < 3、深水区的波浪外形是波长长且波高小的。
当波浪进入浅水区,传播速度和波长减小,波浪变得陡峭,波高增加直到波列由被平缓的波谷分隔的尖的波峰组成。
(上一句有点拗口。
)我觉得后面的没用,不翻译了。
4、间接作用的波浪趋势和近岸的水深测量对沿岸流有影响。
?当波浪以某一角度破碎时,波浪破碎的动量形成了和破碎波前进方向一致的近岸流和段波。
成堆的波浪形成了在破波带内和海岸平行的沿岸流。
沿岸流会顺着海岸在碎浪区和海岸间流动。
当波浪很高而且波浪接近海岸的角度是垂直的时候,沿岸流是最强的。
沿岸流的最大速度一般是在波浪表面接近破波点的位置出现。
3、波浪破碎类型有三种:崩破波、卷破波和激破波。
这个不如书上的详细P78崩破波:波浪首先在波峰顶端出现白色浪花,随着波浪向前传播,波峰顶部浪花不断产生,直至海岸附近。
(波陡大,水底坡度小时发生)卷破波:波峰的前沿面首先变得陡立,然后卷曲成舌状,舌状波峰逐渐向下翻卷,最后投入水中,发生破碎,并伴随着空气的卷入。
(波陡中等,水底坡度中等)激破波:波峰前后逐渐变得非常不对称,之后在波峰前沿根部开始出现破碎,随后波峰前面大部分呈非常杂乱的破碎状态,并沿斜坡上爬。
(波陡小,水底坡度较大)影响因素:深水波陡和海岸坡度4、不考虑侧向混合时,沿岸流速呈三角形分布,在破波线处,沿岸流速最大,而在破波点外,没有沿岸流,因而在破波点流速分布不连续。
考虑侧向混合时,由于侧向紊动动量交换,促使破波带内沿岸流动量向带外扩散,发生流速再分布。
沿岸流速分布趋于平坦,最大流速向岸线靠拢,且破波带外流速增强。
做海岸动力学实验心得体会
做海岸动力学实验心得体会
1、在本次实验过程中,由于依然采用了上跨零点的方法来取用每个周期波压力的最大值,但由波压力变化图可知,造波机产生的并非严格规则,在某一周期内有最大波压力的同时也存在比之稍微较小的波压力极值,即双峰甚至多峰的形式,且此类情况不在少数。
那么久产生了一个问题:这些极值我们并没有取用,但它们在实际的设计施工中确实也起到了不可忽视的作用,那么对于这些非最大值的极值我们应该如何进行评估?
2、在数据处理的过程中,经常会遇到因紊动作用或者是实验本身偶然误差导致的测量不准确,于是在各测点波压力平均值表中可见,几次测量的结果差距较大,而由于只进行了三组实验,实验次数较少无法通过舍去数据来减小误差,导致实验结果的不准确性。
因而,应通过增加实验次数,取舍明显错误数据来保证实验结果的可靠度。
河海_物理实验报告
实验模块:河海物理实验实验标题:河海物理实验——浮力与液体压强测量摘要:本实验旨在通过测量物体在液体中的浮力和不同深度处的液体压强,验证阿基米德原理和液体压强随深度增加而增大的规律。
实验过程中,我们对浮力和液体压强的测量结果进行了详细记录和分析,得出了相应的结论。
实验日期:2023年10月25日实验操作者:张三实验指导者:李四一、实验目的1. 验证阿基米德原理,即物体在液体中所受浮力等于物体排开液体的重力。
2. 测量不同深度处的液体压强,验证液体压强随深度增加而增大的规律。
二、实验原理1. 阿基米德原理:物体在液体中所受浮力等于物体排开液体的重力。
2. 液体压强公式:p = ρgh,其中p为液体压强,ρ为液体密度,g为重力加速度,h为液体深度。
三、实验步骤1. 准备实验器材:浮力测量装置、液体容器、电子秤、量筒、刻度尺等。
2. 在液体容器中加入适量的水,调整容器水平。
3. 使用电子秤测量物体的质量,记录数据。
4. 将物体放入液体中,待物体静止后,使用刻度尺测量物体在液体中的深度,记录数据。
5. 重复步骤3和4,分别测量物体在不同深度处的浮力。
6. 记录不同深度处的液体压强数据。
四、实验环境实验地点:河海大学物理实验室实验器材:浮力测量装置、液体容器、电子秤、量筒、刻度尺等。
实验条件:室温约为25℃,液体为水。
五、实验过程1. 按照实验步骤,进行浮力测量,记录数据。
2. 根据阿基米德原理,计算物体在液体中所受浮力。
3. 按照实验步骤,进行液体压强测量,记录数据。
4. 根据液体压强公式,计算不同深度处的液体压强。
5. 分析实验数据,验证阿基米德原理和液体压强随深度增加而增大的规律。
六、实验结果与分析1. 浮力测量结果:物体在不同深度处的浮力与物体排开液体的重力相等,验证了阿基米德原理。
2. 液体压强测量结果:不同深度处的液体压强随深度增加而增大,验证了液体压强随深度增加而增大的规律。
七、实验结论1. 阿基米德原理在本次实验中得到验证。
关于实践课与基础课教学效果协同增效的思考——MIT实践教学启示
[收稿时间]2020-09-18[基金项目]国家重点研发计划政府间国际科技创新合作项目“港口防波堤强浪致灾机理及韧性提升关键技术合作研发”(2022YEE0104500)。
[作者简介]陶爱峰(1978—),男,山东人,博士研究生,教授,研究方向:海岸动力学。
通信作者:秦淑芳(1977—),女,山东人,硕士研究生,实验师,研究方向:实验教学与管理。
[摘要]实践教学作为本科教学体系中的重要组成部分,是培养学生实践能力与创新能力的关键,也是我国高等教育的薄弱环节。
文章以美国麻省理工学院(MIT )的仿生水下机器人项目为例,介绍了麻省理工学院实践教学的内容及特点。
通过对麻省理工学院实践教学的研究,针对我国高校本科实践课程与基础课程的教学现状,从课程体系、教学模式、课程内容三方面提出了实践课程与基础课程教学效果的协同提升机制。
[关键词]教学改革;实践课程;基础课程;麻省理工学院[中图分类号]G642[文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2022)03-0025-03University Education2018年6月,时任教育部部长陈宝生在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话中强调:“一流本科是建设高等教育强国的根基。
只有培养出一流人才的高校,才能够成为世界一流大学,在‘双一流’建设中要加强一流本科教育。
”课程是本科教育的基石,建设一流本科,就需要建设好每一门课程[1]。
基础课程,旨在向学生传授系统的理论知识,提高学生的理论水平,训练学生的理论思维能力;实践课程,旨在培养学生的创新精神和实践动手能力。
基础课程和实践课程在高等教育教学过程中起着同等重要的作用。
近年来国内外各高校对基础课程和实践课程都进行了深入探讨和教学改革,只有理论与实践相辅相成,共同促进,才能最大限度地提升教学效果,完成知识向能力的有效转化。
美国麻省理工学院(MIT )作为一所以科技教育为特色的大学,始终注重实践教育,针对不同年级为学生提供形式多样的实践机会,例如新生/校友暑期实习计划(Freshman/Alumni Summer Internship Program ,简称F/ASIP )、本科生实践机会方案(Undergraduate Practice Op‐portunities Program ,简称UPOP )、独立活动期计划(Inde‐pendent Activities Period ,简称IPA )、工程实习项目(En‐gineering Internship Program ,简称EIP )、综合研究项目(Integrated Studies Program ,简称ISP )等。
【免费下载】海岸动力学试验
海岸动力学试验报告目录试验1:波浪数据采集及波高统计试验一、…………………………………………………………试验目的二、…………………………………………………………试验要求三、…………………………………………………………试验过程四、…………………………………………………………数据处理五、…………………………………………………………结果分析六、…………………………………………………试验结论与感悟试验2:波压力量测试验一、…………………………………………………………试验目的二、…………………………………………………………试验要求三、……………………………………………………试验水文要、管路敷设技术通过管线敷设技术,不仅可以解决吊顶层配置不规范问题,而且可保障各类管路习题到位。
在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。
管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。
线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。
、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。
对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
水流流速场试验实验报告(河海港航)
水流流速场试验实验报告一、实验目的和要求水流是泥沙运动的主要动力,在与河床、建筑物之间的相互作用中起着决定性的因素。
所以,掌握和了解水流结构极其运动变化规律,是研究和分析河床变形、建筑物相互作用的基础。
1、测量和研究顺直水槽段两侧水位的沿程变化规律。
2、测量和研究弯曲水槽段两侧水位的沿程变化规律。
3、测量和研究顺直水槽段水流流速沿程、沿水深的变化规律。
4、测量和研究弯曲水槽段水流流速沿程、沿水深的变化规律。
5、计算各流速测点的垂线平均流速,推求和研究垂线平均流速沿程、沿宽度的分布规律。
二、实验原理在直线段布置4个测量断面,在过渡段、弯曲段、出口段分别布置一个断面,7个断面的编号从进口开始分别为断面1、2、3、4、5、6、7。
各断面距进口的距离分别为178.6cm、294cm、584cm、850cm、1026.4cm、1146.4cm(沿弯道凹侧测量)、1286.4cm(沿弯道凹侧测量)。
在每个断面处布置3个测流垂线,中间的那个测流垂线(垂线3)位于水槽中轴线上,两边的测流垂线(垂线1和垂线2)分别距水槽右侧、左侧21.5cm。
其中断面1和断面5测垂线上相对水深为0.2h、0.4h、0.5h、0.6h、0.8h点处的流速,断面2、3、4、6、7测垂线相对水深为0.4h、0.6h、0.8h处的流速。
通过各断面3个流速测点对流速的测量,可推求和研究水流流速沿程、沿水深的变化规律和垂线平均流速沿程、沿宽度的分布规律。
三、实验设备及仪器主要实验设备及仪器包括试验水槽、刻度尺、旋浆式流速仪、采点箱。
试验水槽是一座循环供水的多功能性水槽。
水槽断面宽l .2m,高0.4m,纵向长16.6m,设有直线段10m 和弯曲段6.6m,弯曲段中轴线弯曲半径为3m。
四、实验步骤1、阅读和掌握实验目的、实验要求以及实验内容;2、熟悉和掌握旋浆式流速仪的使用原理与操作方法;3、开启水泵,调节水槽尾门,保持沿程水流恒定状态,并观测、记录水位;4、分别在顺直水槽与弯曲水槽段设置测流断面,每个断面沿水槽宽度设置3 个测流垂线,每条垂线沿水深测量和记录3到5点流速。
《海岸动力学》教学大纲
《海岸动力学》教学大纲一、课程名称:海岸动力学Coastal Dynamics二、课程编号:0302003三、学分学时:2.0学分/ (课内32学时,主要用于授课;课外32学时,主要用于安排学生预习、复习、阅读参考书;对于部分学有余力且积极主动的同学,增加16个学时,主要用于指导研究性及创新性训练的开展。
)四、使用教材:邹志利,《海岸动力学》第四版,人民交通出版社,2009郑金海,Coastal Dynamics,河海大学自编讲义。
五、课程属性:专业基础课/ 必修六、教学对象:港口航道与海岸工程专业本科生(必修),海洋科学专业本科生(选修)七、开课单位:港口海岸与近海工程学院海工所八、先修课程:水力学(流体力学)、高等数学、概率论与数理统计等九、教学目标:海岸动力学是港口航道与海岸工程专业的一门重要专业基础课,是学习水运工程规划、港口工程和海岸工程等专业课的先修课程。
本课程采用双语授课。
教学目标是要使学生认识与掌握海岸动力因素(包括波浪和近岸波浪流)的基本理论和海岸泥沙运动的基本规律及其岸滩演变,同时初步具备阅读英文专业文献的能力,使学生在港口选址、港口与航道工程的平面布置,港口与航道的回淤分析及海岸工程的环境影响等方面有一定的基础知识,为学习专业课程以及今后从事科学研究打下基础。
十、课程要求:本课程内容方面的要求包括:(1)掌握海岸动力因素(主要是波浪、近岸波浪流和海岸带潮波)的基本理论以及它们在海岸地区的变化规律。
(2)掌握在波浪作用下的泥沙运动基本规律,初步掌握波浪或波流共同作用下输沙率的估算方法。
(3)掌握海滩上泥沙运动的基本规律及其对海岸变形、港口及航道淤积的影响。
(4)掌握常用的英文专业术语,熟练阅读英文教材的主要内容。
本课程采用课程讲授与问题探讨、主题讨论与案例讨论、与课程实践等教学方式,实行互动研究型教学,重点培养学生的专业理论素养与发现问题、分析问题与解决问题的能力。
因此,本课程要求课前必须阅读教材的相关部分和参考文献;课上主动参与讨论;课后按时完成布置的作业。
海岸动力学试验(河海大学)
海岸动力学试验(河海大学)
海岸动力学试验是河海大学水利水电学院水利工程专业的一门重要实验,其主要目的是研究海浪、潮流及水位对海岸的影响,为海岸工程的设计及施工提供科学依据。
试验中首先进行的是产生海浪。
我们通过水泵将水引入大型水槽内,利用电动荡浪器产生波浪。
荡浪器是一种需要掌握细节的设备,需要调节其荡杆数量、荡杆长度及荡杆运动速度等参数,以便产生特定类型的波浪。
接下来,我们需要测量波浪的特征参数,如波高、波长和波速等。
其中,波高及波长需要通过波浪尺进行测量,而波速需要通过激光测距仪进行测量。
测量时需要注意的一点是,可能存在多种波浪干扰,如反射波、折射波和漫反射波等,需要进行综合分析才能得出准确的参数。
一旦产生了波浪,我们就可以模拟自然环境下海岸的动态变化。
在试验过程中,我们会逐步增加水流量,以模拟潮流对海岸的影响。
此时,我们需要采用浮子悬挂式治疗仪进行水位变化的连续测量。
通过这些测量,我们可以深入了解海洋环境下海岸的变化规律。
同时,我们还可以研究不同类型的海岸结构,如防波堤、海堤等,对海浪的缓冲作用,以及设计合理的海岸工程结构。
总的来说,海岸动力学试验是一门非常具有实践意义的学科,同时也是一门高难度的试验课程。
只有掌握各个设备的细节技巧,以及对海洋环境和海岸工程结构的深入理解,才能取得较为满意的试验结果。
河海能量方程实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解河海能量方程的基本原理和适用范围;2. 通过实验验证河海能量方程的正确性;3. 掌握河海能量方程在实际应用中的计算方法。
二、实验原理河海能量方程是描述海洋能量传递和转换的数学模型,其基本形式为:E = m c (T2 - T1)其中,E为能量,m为质量,c为比热容,T2为终态温度,T1为初态温度。
河海能量方程主要应用于海洋能源的开发和利用,如潮汐能、波浪能等。
三、实验器材1. 温度计:用于测量水温;2. 水位计:用于测量水位;3. 实验池:模拟河海环境;4. 计算器:用于计算数据。
四、实验步骤1. 准备实验池,模拟河海环境;2. 在实验池中注入一定量的水,记录初始水温;3. 利用温度计测量水温,记录数据;4. 改变实验池中的水位,模拟潮汐现象;5. 再次利用温度计测量水温,记录数据;6. 根据河海能量方程,计算能量变化;7. 分析实验结果,验证河海能量方程的正确性。
五、实验数据1. 初始水温:T1 = 15℃;2. 改变水位后的水温:T2 = 18℃;3. 水位变化:Δh = 0.5m;4. 水的质量:m = 1000kg;5. 水的比热容:c = 4.18J/(g·℃)。
六、实验结果与分析根据实验数据,利用河海能量方程计算能量变化:E = m c (T2 - T1)E = 1000 4.18 (18 - 15)E = 5460J实验结果表明,在水位变化0.5m的情况下,河海能量方程能够较好地描述能量变化。
实验结果与理论计算值相符,验证了河海能量方程的正确性。
七、实验结论1. 河海能量方程能够较好地描述海洋能量传递和转换;2. 通过实验验证了河海能量方程的正确性;3. 为海洋能源的开发和利用提供了理论依据。
八、实验注意事项1. 实验过程中要确保实验数据的准确性;2. 注意实验安全,防止发生意外;3. 实验结束后,对实验器材进行清洗和整理。
九、实验总结本次实验通过对河海能量方程的验证,加深了对海洋能量传递和转换的理解。
河海大学海岸动力学实验报告
海岸动力学实验报告专业年级:姓名:学号:二〇一二年五月中国南京目录实验一:波浪数据采集与波高统计实验 (3)一、实验目的 (3)二、实验要求 (3)三、实验过程 (3)四、结果分析 (4)五、实验结论 (8)实验二:波压力测量实验 (9)一、实验目的 (9)二、实验要求 (9)三、实验水文要素 (10)四、实验仪器 (10)五、实验过程 (10)六、结果分析 (11)七、实验结论 (13)实验一:波浪数据采集与波高统计实验一、试验目的了解波浪中规则波及不规则波的区别,波浪模型的一般方法,规则波波高、周期、不规则波高的统计方法。
二、试验要求试验采用规则波及不规则波进行。
1、规则波及不规则波的测量。
2、规则波及不规则波特征值的统计。
3、试验报告的编写,要求报告能准确的反映试验目的、方法、过程及结论。
三、试验过程试验中共设置四根波高传感器,四个同学为一组,每人采用其中一根传感器的数据计算波高,规则波采样时间为20s,不规则波采样时间为80s左右。
规则波试验结果主要统计平均波高。
波峰减波谷即为波高,将采集到的所有波高进行算术平均,得到规则波的平均波高。
不规则波试验结果主要统计有效波高。
波峰减波谷即为波高,将采集到的所有波高进行排序,取前1/3大波进行算术平均,得到不规则波的有效波高。
四、结果分析:本次实验使用fortran90语言编写计算程序。
程序截图(作为运行结果,右为部分算法)具体代码:PROGRAM MAINIMPLICIT NONEINTEGER::I=0,I1=0,K=2000,J=0,NUM_MAX=0,NUM=0 !考虑K行REAL::MAX=0,MIN=0,SUM_MAX=0,TREAL,DIMENSION(4,2000)::DA TA=0 !ASSUMING THA T K=100; DA TA(I,J)对应为第I 个变量的第J个数据,即数据文件中第J行第I列。
数据共2000行INTEGER,DIMENSION(100)::ZERO_POINT=0 !ASSUMING THA T K=100REAL,DIMENSION(4,100)::HEIGHT=0REAL,DIMENSION(4)::SUM_HEIGHT=0OPEN(10,FILE='2A0407_8001.TXT')READ(10,*) DA TACLOSE(10)DO NUM=1,4SUM_MAX=0;ZERO_POINT=0;J=0DO I=1,K-1IF(DA TA(NUM,I)<1E-8) THENIF(DA TA(NUM,I+1)>0) THEN !采用上跨零点法,DA TA(3,I)对应零点前最末负值,DA TA(3,I+1)对应零点后首个正值J=J+1ZERO_POINT(J)=IIF(J>1) THENMAX=0;MIN=0DO I1=ZERO_POINT(J-1)+1,ZERO_POINT(J)IF(DA TA(NUM,I1)>MAX) MAX=DA TA(NUM,I1) !找到波峰点IF(DA TA(NUM,I1)<MIN) MIN=DA TA(NUM,I1) !找到波谷点ENDDOSUM_MAX=SUM_MAX+MAX! NUM_MAX=NUM_MAX+1HEIGHT(NUM,J-1)=MAX-MINENDIFELSEIF(DA TA(NUM,I+1)>1E-8)THEN !对于恰好是零点的情况,考虑DA TA(NUM,I)*DA TA(NUM,I+1)>0,重复上一个IF的循环J=J+1ZERO_POINT(J)=I+1IF(J>1) THENMAX=0;MIN=0DO I1=ZERO_POINT(J-1)+1,ZERO_POINT(J)IF(DA TA(NUM,I1)>MAX) MAX=DA TA(NUM,I1) !找到波峰点IF(DA TA(NUM,I1)<MIN) MIN=DA TA(NUM,I1) !找到波谷点ENDDOSUM_MAX=SUM_MAX+MAX! NUM_MAX=NUM_MAX+1HEIGHT(NUM,J-1)=MAX-MINENDIFENDIFENDIFENDDOPRINT*,"上跨零点位置",ZERO_POINT(1:J)ENDDODO I=1,4PRINT*,I+5,"通道下波高",HEIGHT(I,1:J-1)ENDDO! 下面为求1/3大波波高DO NUM=1,4DO I1=1,J-2DO I=2,J-1IF(HEIGHT(NUM,I)>HEIGHT(NUM,I-1)) THENT=HEIGHT(NUM,I);HEIGHT(NUM,I)=HEIGHT(NUM,I-1);HEIGHT(NUM,I-1)=TENDIFENDDOENDDOPRINT*,"***",HEIGHT(NUM,1:J-1)ENDDOT=0DO NUM=6,9SUM_HEIGHT(NUM)=0DO I=1,(J-1)/3SUM_HEIGHT(NUM)=SUM_HEIGHT(NUM)+HEIGHT(NUM,I) ENDDOSUM_HEIGHT(NUM)=SUM_HEIGHT(NUM)/4PRINT*,NUM,"通道下1/3大波波高为",SUM_HEIGHT(NUM)SUM_HEIGHT(NUM)=0DO I=1,J-1SUM_HEIGHT(NUM)=SUM_HEIGHT(NUM)+HEIGHT(NUM,I) ENDDOSUM_HEIGHT(NUM)=SUM_HEIGHT(NUM)/(J-1)PRINT*,NUM,"通道下平均波高为",SUM_HEIGHT(NUM)ENDDOEND规则波运行结果如下:上跨零点位置87 268 452 632 820 997 1174 1356 1545 1739 1923 上跨零点位置128 315 492 675 860 1040 1219 1402 1590 1783 1964 上跨零点位置20 200 386 567 748 932 1114 1290 1472 1659 1850 上跨零点位置91 272 456 634 813 1000 1181 1352 1535 1726 1918 6通道下波高16.79700 15.64300 13.9570014.92000 14.43900 13.78000 15.71900 15.6560014.36300 13.742007通道下波高18.20100 17.81800 18.5330019.15900 18.36600 18.81400 20.55100 20.0530019.60600 18.533008通道下波高17.60600 18.59400 17.9230017.59200 17.86900 17.17100 16.68400 16.6830017.38200 17.395009通道下波高15.83000 15.94900 14.9880014.33100 15.31800 13.90900 14.10700 15.2520016.16000 15.63300*** 16.79700 15.71900 15.65600 15.64300 14.9200014.43900 14.36300 13.95700 13.78000 13.74200*** 20.55100 20.05300 19.60600 19.15900 18.8140018.53300 18.53300 18.36600 18.20100 17.81800*** 18.59400 17.92300 17.86900 17.60600 17.5920017.39500 17.38200 17.17100 16.68400 16.68300*** 16.16000 15.94900 15.83000 15.63300 15.3180015.25200 14.98800 14.33100 14.10700 13.909006通道下1/3大波波高为14.704506通道下平均波高为16.908307通道下1/3大波波高为13.349507通道下平均波高为15.630508通道下1/3大波波高为11.853008通道下平均波高为13.531709通道下1/3大波波高为11.554759通道下平均波高为11.65000不规则波运行结果如下:上跨零点位置 1 196 407 558 759 931 1117 1177 1335 1487 16221723 1885上跨零点位置65 236 438 619 818 969 1180 1263 1394 1556 16881796 1936上跨零点位置95 274 496 699 883 1048 1260 1360 1476 1618 17721869 1999上跨零点位置167 358 559 767 946 1120 1331 1548 1693 1864 1944 6通道下波高11.02800 18.11500 23.1860012.95600 19.83900 10.99100 1.876000 8.2400007.999000 7.8340007通道下波高14.79100 15.91400 18.7500011.89200 19.65700 10.30800 3.563000 7.03700010.05200 6.2200008通道下波高14.70700 15.66900 13.7190018.17300 19.49000 10.80600 5.720000 6.0100009.698999 7.4060009通道下波高11.35600 17.01500 15.4750018.95000 16.80400 12.17200 7.882000 11.080005.237000 3.395000*** 23.18600 19.83900 18.11500 12.95600 11.0280010.99100 8.240000 7.999000 7.834000 1.876000*** 19.65700 18.75000 15.91400 14.79100 11.8920010.30800 10.05200 7.037000 6.220000 3.563000*** 19.49000 18.17300 15.66900 14.70700 13.7190010.80600 9.698999 7.406000 6.010000 5.720000*** 18.95000 17.01500 16.80400 15.47500 12.1720011.35600 11.08000 7.882000 5.237000 3.3950006通道下1/3大波波高为15.285006通道下平均波高为12.206407通道下1/3大波波高为13.580257通道下平均波高为11.818408通道下1/3大波波高为13.333008通道下平均波高为12.139909通道下1/3大波波高为13.192259通道下平均波高为11.93660五、实验结论:本次实验本人采用的数据为6通道规则波: 6通道该波列的有效波高H1/3=14.704506通道该波列的平均波高H=16.90830不规则波: 6通道该波列的有效波高H1/3=15.285006通道该波列的平均波高H=12.20640实验二:波压力测量实验一、试验目的海岸和近海工程的设计和建设,波浪与建筑物相互作用的研究是前提。
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海岸动力学实验报告专业年级:姓名:学号:二〇一二年五月中国南京目录实验一:波浪数据采集与波高统计实验 (3)一、实验目的 (3)二、实验要求 (3)三、实验过程 (3)四、结果分析 (4)五、实验结论 (8)实验二:波压力测量实验 (9)一、实验目的 (9)二、实验要求 (9)三、实验水文要素 (10)四、实验仪器 (10)五、实验过程 (10)六、结果分析 (11)七、实验结论 (13)实验一:波浪数据采集与波高统计实验一、试验目的了解波浪中规则波及不规则波的区别,波浪模型的一般方法,规则波波高、周期、不规则波高的统计方法。
二、试验要求试验采用规则波及不规则波进行。
1、规则波及不规则波的测量。
2、规则波及不规则波特征值的统计。
3、试验报告的编写,要求报告能准确的反映试验目的、方法、过程及结论。
三、试验过程试验中共设置四根波高传感器,四个同学为一组,每人采用其中一根传感器的数据计算波高,规则波采样时间为20s,不规则波采样时间为80s左右。
规则波试验结果主要统计平均波高。
波峰减波谷即为波高,将采集到的所有波高进行算术平均,得到规则波的平均波高。
不规则波试验结果主要统计有效波高。
波峰减波谷即为波高,将采集到的所有波高进行排序,取前1/3大波进行算术平均,得到不规则波的有效波高。
四、结果分析:本次实验使用fortran90语言编写计算程序。
程序截图(作为运行结果,右为部分算法)具体代码:PROGRAM MAINIMPLICIT NONEINTEGER::I=0,I1=0,K=2000,J=0,NUM_MAX=0,NUM=0 !考虑K行REAL::MAX=0,MIN=0,SUM_MAX=0,TREAL,DIMENSION(4,2000)::DA TA=0 !ASSUMING THA T K=100; DA TA(I,J)对应为第I 个变量的第J个数据,即数据文件中第J行第I列。
数据共2000行INTEGER,DIMENSION(100)::ZERO_POINT=0 !ASSUMING THA T K=100REAL,DIMENSION(4,100)::HEIGHT=0REAL,DIMENSION(4)::SUM_HEIGHT=0OPEN(10,FILE='2A0407_8001.TXT')READ(10,*) DA TACLOSE(10)DO NUM=1,4SUM_MAX=0;ZERO_POINT=0;J=0DO I=1,K-1IF(DA TA(NUM,I)<1E-8) THENIF(DA TA(NUM,I+1)>0) THEN !采用上跨零点法,DA TA(3,I)对应零点前最末负值,DA TA(3,I+1)对应零点后首个正值J=J+1ZERO_POINT(J)=IIF(J>1) THENMAX=0;MIN=0DO I1=ZERO_POINT(J-1)+1,ZERO_POINT(J)IF(DA TA(NUM,I1)>MAX) MAX=DA TA(NUM,I1) !找到波峰点IF(DA TA(NUM,I1)<MIN) MIN=DA TA(NUM,I1) !找到波谷点ENDDOSUM_MAX=SUM_MAX+MAX! NUM_MAX=NUM_MAX+1HEIGHT(NUM,J-1)=MAX-MINENDIFELSEIF(DA TA(NUM,I+1)>1E-8)THEN !对于恰好是零点的情况,考虑DA TA(NUM,I)*DA TA(NUM,I+1)>0,重复上一个IF的循环J=J+1ZERO_POINT(J)=I+1IF(J>1) THENMAX=0;MIN=0DO I1=ZERO_POINT(J-1)+1,ZERO_POINT(J)IF(DA TA(NUM,I1)>MAX) MAX=DA TA(NUM,I1) !找到波峰点IF(DA TA(NUM,I1)<MIN) MIN=DA TA(NUM,I1) !找到波谷点ENDDOSUM_MAX=SUM_MAX+MAX! NUM_MAX=NUM_MAX+1HEIGHT(NUM,J-1)=MAX-MINENDIFENDIFENDIFENDDOPRINT*,"上跨零点位置",ZERO_POINT(1:J)ENDDODO I=1,4PRINT*,I+5,"通道下波高",HEIGHT(I,1:J-1)ENDDO! 下面为求1/3大波波高DO NUM=1,4DO I1=1,J-2DO I=2,J-1IF(HEIGHT(NUM,I)>HEIGHT(NUM,I-1)) THENT=HEIGHT(NUM,I);HEIGHT(NUM,I)=HEIGHT(NUM,I-1);HEIGHT(NUM,I-1)=TENDIFENDDOENDDOPRINT*,"***",HEIGHT(NUM,1:J-1)ENDDOT=0DO NUM=6,9SUM_HEIGHT(NUM)=0DO I=1,(J-1)/3SUM_HEIGHT(NUM)=SUM_HEIGHT(NUM)+HEIGHT(NUM,I) ENDDOSUM_HEIGHT(NUM)=SUM_HEIGHT(NUM)/4PRINT*,NUM,"通道下1/3大波波高为",SUM_HEIGHT(NUM)SUM_HEIGHT(NUM)=0DO I=1,J-1SUM_HEIGHT(NUM)=SUM_HEIGHT(NUM)+HEIGHT(NUM,I) ENDDOSUM_HEIGHT(NUM)=SUM_HEIGHT(NUM)/(J-1)PRINT*,NUM,"通道下平均波高为",SUM_HEIGHT(NUM)ENDDOEND规则波运行结果如下:上跨零点位置87 268 452 632 820 997 1174 1356 1545 1739 1923 上跨零点位置128 315 492 675 860 1040 1219 1402 1590 1783 1964 上跨零点位置20 200 386 567 748 932 1114 1290 1472 1659 1850 上跨零点位置91 272 456 634 813 1000 1181 1352 1535 1726 1918 6通道下波高16.79700 15.64300 13.9570014.92000 14.43900 13.78000 15.71900 15.6560014.36300 13.742007通道下波高18.20100 17.81800 18.5330019.15900 18.36600 18.81400 20.55100 20.0530019.60600 18.533008通道下波高17.60600 18.59400 17.9230017.59200 17.86900 17.17100 16.68400 16.6830017.38200 17.395009通道下波高15.83000 15.94900 14.9880014.33100 15.31800 13.90900 14.10700 15.2520016.16000 15.63300*** 16.79700 15.71900 15.65600 15.64300 14.9200014.43900 14.36300 13.95700 13.78000 13.74200*** 20.55100 20.05300 19.60600 19.15900 18.8140018.53300 18.53300 18.36600 18.20100 17.81800*** 18.59400 17.92300 17.86900 17.60600 17.5920017.39500 17.38200 17.17100 16.68400 16.68300*** 16.16000 15.94900 15.83000 15.63300 15.3180015.25200 14.98800 14.33100 14.10700 13.909006通道下1/3大波波高为14.704506通道下平均波高为16.908307通道下1/3大波波高为13.349507通道下平均波高为15.630508通道下1/3大波波高为11.853008通道下平均波高为13.531709通道下1/3大波波高为11.554759通道下平均波高为11.65000不规则波运行结果如下:上跨零点位置 1 196 407 558 759 931 1117 1177 1335 1487 16221723 1885上跨零点位置65 236 438 619 818 969 1180 1263 1394 1556 16881796 1936上跨零点位置95 274 496 699 883 1048 1260 1360 1476 1618 17721869 1999上跨零点位置167 358 559 767 946 1120 1331 1548 1693 1864 1944 6通道下波高11.02800 18.11500 23.1860012.95600 19.83900 10.99100 1.876000 8.2400007.999000 7.8340007通道下波高14.79100 15.91400 18.7500011.89200 19.65700 10.30800 3.563000 7.03700010.05200 6.2200008通道下波高14.70700 15.66900 13.7190018.17300 19.49000 10.80600 5.720000 6.0100009.698999 7.4060009通道下波高11.35600 17.01500 15.4750018.95000 16.80400 12.17200 7.882000 11.080005.237000 3.395000*** 23.18600 19.83900 18.11500 12.95600 11.0280010.99100 8.240000 7.999000 7.834000 1.876000*** 19.65700 18.75000 15.91400 14.79100 11.8920010.30800 10.05200 7.037000 6.220000 3.563000*** 19.49000 18.17300 15.66900 14.70700 13.7190010.80600 9.698999 7.406000 6.010000 5.720000*** 18.95000 17.01500 16.80400 15.47500 12.1720011.35600 11.08000 7.882000 5.237000 3.3950006通道下1/3大波波高为15.285006通道下平均波高为12.206407通道下1/3大波波高为13.580257通道下平均波高为11.818408通道下1/3大波波高为13.333008通道下平均波高为12.139909通道下1/3大波波高为13.192259通道下平均波高为11.93660五、实验结论:本次实验本人采用的数据为6通道规则波: 6通道该波列的有效波高H1/3=14.704506通道该波列的平均波高H=16.90830不规则波: 6通道该波列的有效波高H1/3=15.285006通道该波列的平均波高H=12.20640实验二:波压力测量实验一、试验目的海岸和近海工程的设计和建设,波浪与建筑物相互作用的研究是前提。