《港口水工建筑物》doc版

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1、«港口水工建筑物»实验指导书2重庆交通大学河海学院二00六年十二月17目录前言2实验一海港总体模型演示实验3实验二波浪对直立式防波堤的作用7实验三波浪对斜坡式防波堤的作用10实验四波浪对单突堤等的绕射、折射和反射试验12实验五波浪对圆柱的作用力实验14参考文献：1717前言水力学、港口工程、海岸动力学三门课是水港专业本科、专科教学必开课，实验教学是课堂教学必要补充和深化，海岸动力学波浪方面的实验是对波浪理论、波浪特性的进一步理解，增强学生的感性认识，了解波浪与各种建筑物的相互作用，进一步巩固课堂所学的专业理论．通过实验使学生掌握实验设计的基本原理和实验的主要

2、内容及实验手段，学会使用常规的仪器设备以及一般的量测原理并对所学结果结合理论知识进行分析．培养学生的综合实验能力和从事港口工程，海岸工程科研的初步能力。本教材是港口、航道及海岸工程专业实验教材中的一本。本《港口水工建筑物》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，也可供相关专业及科研试验参考。教材所列实验项目基本上概括了《港口水工建筑物》课程的主要内容。教材着重介绍了海港总体模型的实验方法，波浪对直立式、斜坡式防波堤以及圆形桩的作用特性，还介绍了波浪的折射、绕射和反射特性等。同时，对仪器设备使用和测量技术以及成果整理分析也作了较详细的叙述。本

3、教材由重庆交通大学杨成渝参考原渠时勤实验教材和现行《港口水工建筑物》教材改编而成。多年以来，许多同志为此作了大量的工作。谨此表示衷心感谢。杨成渝二00六年十二月17实验一海港总体模型演示实验1.实验内容与要求进行外海波浪的模拟,观测波浪绕射情况。要求学生了解港口模型试验的模型设计和波浪的模拟方法；初步掌握实验设备的操作使用和波要素的观测方法；绘制绕射系数图，并与按规范方法得出的绕射图进行比较。2.目的意义通过实验，使学生初步掌握港口平面模型试验的理论及方法，熟悉本实验的设备，初步掌握资料的分析与整理方法，巩固防波堤布置的有关知识；增加学生对绕射现象的感性认识

4、，检验波浪绕射的计算方法。3.仪器设备(1)港池及规则波造波机系统；(2)浪高仪；(3)压力与波高采集系统；(4)测针及各型传感器；(5)防波堤模型；(6)港池测桥及人行桥等。4.实验准备工作(1)波浪模型试验一般按重力相似的准则进行模型设计。港区整体试验根据港区的原型资料,结合港池的尺寸和设备条件，适当选取模型比尺[(l／50)～(1/100)］。采用直立式单突堤，入射波向线与单突堤轴线的夹角为30°。突堤内为平底，用水泥抹光，岸壁布置消浪设施消除反射波。突堤轴线长度视港池大小而定，但应满足如下要求；突堤堤头距造波板的距离取7倍波长以上，堤头距一側导墙l～

5、2倍波长，距另一側导墙不小于5倍波长。(2)试验前，先进行调试原始波试验，调整好入射波高和波周期。17(3)港外波浪测点位于口门外l～2倍波长处，在同一波峰线上布置2～3个测点，测量入射波高。港内波浪测点主要布置在堤后波影区内，宜按坐标网布置，点间距离取0.5～1.0倍波长；另外可在波影区外布置若干测点。港池内防波堤和测点布置见图1-1。图1-1港池内防波堤和测点布置.5.实验步骤(1)试验前由指导教师介绍模型及准备工作情况，了解各型仪器的操作使用方法及注意事项。(2)布置测点：将装有传感器的测针安置在规定的测点上；(3)连接仪器：将传感器、数采系统、计算机

6、和打印机等按要求连接；(4)接通电源、开启主机、进入主菜单；(5)启动造波机，待波况稍稳定后，正式记录各测点波高。重复进行三次，每次连续记录10个波；(6)17波浪数据采集结束后，观察防波堤外波况和防波堤内波况，注意波蜂线的变化。6.注意事项(1)学生在试验前应按实验要求认真复习防波堤布置、波浪绕射以及模型试验等内容，做到心中有数；(2)应注意边界的消浪效果；(3)突堤轴线与入射波向线的夹角、测点数可视具体情况自定；(4)爱护仪器设备，未经教师许可不得任意启动。7.结果整理与分析(1)计算各测点的平均波高、入射波高H，取突堤外3个测点波高的平均值。(2)计算

7、绕射系数，并标记在绕射图上。各测点的绕射系数为：式中：－为绕射系数；—为港内测点的实测平均波高值；—为港外来波（入射波）测点的实测平均波高值。(3)绘制实测的港内绕射图(以红线表示)。(4)绘制该方案用规范方法计算的绕射图(以兰线表示)。(5)比较试验方法和规范方法所得的绕射图，若有差别，论述产生差别的原因。8.实验报告将实测结果填入表l-l，并对下述问题进行分析：表1-1实验记录表测点12345……Rθr／L(1)绘制实测绕射图和计算绕射图，并进行比较分析，提出自己的见解。17(2)试说明本实验中防波堤的防浪效果。如防浪效果不明显，应分析原因并提出改善的措

8、施。17实验二波浪对直立式防波堤的作用1.实验目的通