海岸动力学实验指示书

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海岸动力学

海岸动力学

Under mild comoderate waves (less than two to three feet high), this return flow is small.
When the waves are high and approaching nearly perpendicular to shore, the undertow is strongest.
Undertow回卷底流
Undertow is the flow which is dispersed along the shore and moves offshore in the lower half of the water column beneath the waves with the highest velocities close to the bed between the breakers and the shore.
Longshore Currents沿岸流
Obliquely incident water wave climate and nearshore bathymetry are responsible for the wave-induced longshore currents. When waves break at an angle to the beach, the momentum of the breaking wave generates onshore currents that flow in the direction of propagation of the breaking wave.
Forces
Nearshore currents can be forced by a combination of wave breaking, winds, pressure gradients, and topographic effects. As waves approach shore, they drag some of the water with them, assisted by the wind when it is blowing onshore. This excess water piles up between the breakers and the beach.

《海岸动力学》课件

《海岸动力学》课件

实验结果与分析
01 02 03
结果分析
分析潮汐和波浪对海岸的影响机制 。
研究海岸物质的迁移模式与潮汐、 波浪的相互关系。
06
海岸动力学的未来发展
海岸动力学的前沿问题
极端气候和海平面上升的影响
研究极端气候事件对海岸带的影响,以及海平面上升对海岸动力过程、海滩演变和沿海工 程设施的影响。
海洋酸化的影响
实验方法与步骤
• 重复进行多次实验,以获得可靠的实验结果。
实验方法与步骤
使用专业软件进行数据处 理和分析。
对采集的数据进行整理和 筛选。
数据分析
01
03 02
实验结果与分析
潮汐对海岸的影响
潮汐周期与海岸物质的迁移模式之间的关系。
波浪能量耗散
波浪在传递过程中能量损失的规律。
实验结果与分析
• 近岸流速分布:潮汐和波浪共同作用下近岸流速的分布情 况。
数值求解方法
数值求解是解决偏微分方程的重要手段,通过数值方法可以将偏微分方程 转化为离散点上的数值计算。
常见的数值求解方法包括有限差分法、有限元法、谱方法等,每种方法都 有其适用范围和优缺点。
选择合适的数值求解方法需要考虑模型的复杂性和计算精度要求,以及计 算资源的限制。
模型验证与比较
01
模型验证是确保模型准确性的重要步骤,通过与实际观测数据 进行比较,可以评估模型的可靠性和精度。
研究海洋酸化对海岸带生态系统、沉积物化学和矿物学的影响,以及这些变化如何影响海 岸动力过程。
海洋垃圾和塑料污染
关注海洋垃圾和塑料污染对海岸带生态系统和环境的影响,以及如何通过减少垃圾排放和 加强废弃物管理来减轻这些影响。
海岸动力学的研究趋势

海岸动力学

海岸动力学

简介1.基本概念8.0.8.0。

潮汐动力因素:风,浪和当前海岸线变化,泥沙运动,海滩轮廓变化,海岸线变形,沿海动力学沿海地区:基于海岸线,沿海地区在等压线-10m 或-15m范围内。

海岸线可分为①潮上带②潮间带③潮下带。

海岸线被称为沿沿海海滩和春季潮的平均高潮面相交的海岸线。

潮上带:高于平均高潮的潮间带:介于平均高潮和平均低潮之间;潮下带:低于平均低潮;2.海岸类型:①基岩海岸基岩海岸主要由岩石组成,具有良好的地质条件,是港口建设的好地方。

②沙质海岸的沉积物粒径为0.06mm <d <2mm,海滩剖面较陡,坡度大于1:1000。

波浪对其的影响主要是迁移。

它的主要功能是旅游。

③淤泥质海岸淤泥质海岸由粒径小于0.06mm的淤泥组成。

潮间带较发达,缓坡为1:500〜1:2000。

它主要用于开垦和繁殖。

④生物海岸包括1.红树林海岸和2.珊瑚礁海岸。

1.红树林海岸:红树林被公认为“天然海岸警卫队”。

中国的红树林沿岸主要分布在海南,福建和台湾。

红树林海岸的主要功能是消波,停滞,促进淤积和保护海滩。

2.珊瑚礁海岸:这是一个由珊瑚礁和一个沿海防御哨所组成的海岸。

它可以用于潜水和水下观光。

3.潮汐,波流和海平面的长期因素:风,浪,风暴潮短期因素:台风和海啸的长期因素是周期性的并且是确定的;短期因素是偶然的。

(四)沿海发展现状:①沿海港口建设;②填海;③建造海堤;③沿海资源的开发利用;1.土地资源;2.盐资源;3.渔场;4.油气资源;4.沿海环境保护;五,海岸动力学研究方法;1.理论分析;2)实验室实验;3)现场原型观察;4)数学模拟;第一章:波动理论;第1节:波浪的分类1.根据波浪的干扰力和周期:(1)表面张力波:周期最短,风为干扰力,恢复力为表面张力。

(2)重力波:周期为1〜30s,风为干扰力,恢复力为重力。

长周期波:5分钟〜12小时,由风暴或地震产生。

(4)潮波:天体工作产生的10 h 或24 h周期。

海岸动力学实验指示书

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。

海岸动力学试验

海岸动力学试验

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、……………………………………………………试验水文要素四、…………………………………………………………试验仪器五、…………………………………………………………试验过程六、…………………………………………………………数据处理七、…………………………………………………………结果分析八、…………………………………………………试验结论与感悟试验一:波浪数据采集及波高统计试验一、试验目的了解波浪中规则波及不规则波的区别,波浪模型试验的一般方法,规则波波高、周期、不规则波波高的统计方法。

二、试验要求1、规则波及不规则波的测量与特征值的统计。

2、明确实验目的。

掌握实验原理。

掌握基本仪器的使用,包括波浪数据采集系统和水槽造波机的使用方法。

通过自己设计出不同波长、波高的规则及不规则波,参与造波及数据采集的全过程,了解波浪物理模型试验的最基本方法。

正确处理实验数据,能通过处理采样数据文件统计各种累积频率波高,发现规律,得出实验结论。

分析实验误差,提出减少误差的方法,分析误差的范围。

3、编写实验报告,要求报告能准确反映实验目的、方法、过程和结论。

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。

海岸动力学

海岸动力学

中国海洋大学本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修一、课程介绍1.课程描述:海岸动力学是海岸工程和海岸带资源综合开发利用的理论基础,对于利用与开发海岸带、保护海岸工程至关重要,更是海港建设的关键。

本课程包括波浪理论、波浪传播和破碎、近岸水流运动特性、海岸波生流、泥沙基本特性、沙质海岸泥沙运动、沙质海岸形态和变形、淤泥质海岸泥沙运动和岸滩演变以及海岸防护等内容。

2.设计思路:本课程内容以海岸动力因素(主要为波浪与流)作为出发点,以该动力因素作用下的泥沙运动基本规律为基础,以海滩上的泥沙运动与冲淤规律作为归结。

在讲授中以“波浪、流→泥沙运动→海滩变形”为主线,内容具体编排如下:(1)第一章概论1)主要内容:海岸动力学的定义、研究内容、研究方法、发展简史及和专业的关系2)教学要求:了解海岸动力学的定义、研究内容、研究方法、发展简史及和专业的关系3)重点、难点:无- 3 -4)其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):无(2)第二章波浪理论1)主要内容:微幅波理论、有限振幅波理论、浅水非线性波理论、各种波浪理论的适用范围和随机波、波浪的统计特征和波谱概念、波浪在深水中弥散与传播2)教学要求:掌握微幅波理论、有限振幅波理论、浅水非线性波理论、各种波浪理论的适用范围和随机波、波浪的统计特征和波谱概念、波浪在深水中弥散与传播3)重点、难点:微幅波理论、有限振幅波理论;有限振幅波理论、浅水非线性波理论4)其它教学环节:实验3学时,内容是驻波形成试验(3)第三章波浪传播和破碎1)主要内容:波浪在浅水中变化、波浪的破碎等。

波浪在水流中的运动特性和底摩阻引起的波能衰减2)教学要求:掌握波浪在浅水中变化、波浪的破碎等。

了解波浪在水流中的运动特性和底摩阻引起的波能衰减3)重点、难点:波浪在浅水中变化、波浪的破碎等;波浪在水流中的运动特性和底摩阻引起的波能衰减4)其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):实验5学时,内容是波浪浅化效应试验(4)第四章近岸水流运动特性1)主要内容:潮波运动简介、速度垂向分布2)教学要求:掌握潮汐原理、了解海流速度垂向分布- 3 -3)重点、难点:潮汐原理;潮汐原理4)其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):无(5)第五章海岸波生流1)主要内容:水波中的辐射应力、波浪的增水与减水、近岸波浪流系、近岸流2)教学要求:掌握水波中的辐射应力、波浪的增水与减水、近岸波浪流系、近岸流3)重点、难点:辐射应力、波浪增减水;近岸波浪流系4)其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):无(6)第六章泥沙基本特性1)主要内容:单颗粒泥沙特性、泥沙的群体特性;粘性泥沙特性;粉砂特性;泥沙运动方式2)教学要求:单颗粒泥沙特性、泥沙的群体特性;粘性泥沙特性;粉砂特性;泥沙运动方式3)重点、难点:单颗粒泥沙特性、泥沙的群体特性;粘性泥沙特性;泥沙运动方式;粉砂特性4)其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):无(7)第七章沙质海岸泥沙运动1)主要内容:波浪作用下的泥沙运动、沙纹与沙纹上的泥沙运动;掌握推移质输沙率、悬移质输沙率、波流共同作用下的输沙率2)教学要求:波浪作用下的泥沙运动、沙纹与沙纹上的泥沙运动;掌握推移质输沙率、悬移质输沙率、波流共同作用下的输沙率3)重点、难点:重点:波浪作用下的泥沙运动、沙纹与沙纹上的泥沙运动;掌握推移质输沙率、- 3 -悬移质输沙率、波流共同作用下的输沙率难点:波浪作用下的泥沙运动、沙纹与沙纹上的泥沙运动;掌握推移质输沙率、悬移质输沙率、波流共同作用下的输沙率4)其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):无(8)第八章沙质海岸形态和变形1)主要内容:了解海滩剖面及泥沙的横向运动、沿岸输沙、岸线形状与变形、海岸变形计算、海岸防护等。

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。

《海岸动力学》课件

研究内容:包括海岸线变迁、海滩侵蚀、潮汐现象、海浪运动等。 应用领域:海岸工程、海洋资源开发、环境保护等领域。
海岸工程:如港口建 设、防波堤设计等
海洋资源开发:如潮 汐能、波浪能等
环境保护:如海岸侵 蚀、海平面上升等
自然灾害防治:如台 风、海啸等
军事应用:如潜艇隐 蔽、导弹发射等
学科背景:海岸动力学是研究海岸线、海岸带和海岸生态系统的动力学过程和规律的科学。 发展历程:海岸动力学起源于19世纪末,随着海洋科学的发展而逐渐形成。 学科发展:20世纪初,海岸动力学开始受到重视,并逐渐成为一门独立的学科。 当代研究:现代海岸动力学研究涵盖了海岸线变化、海岸带生态系统、海岸工程等多个领域。
数值模拟技术的发展趋 势:随着计算机技术的 不断发展,数值模拟技 术在海岸动力学中的应 用将会越来越广泛,精
度也会越来越高。
验证方法:对比实验结果与理 论预测
精度评估指标:误差、偏差、 方差等
影响因素:模型参数、初始条 件、边界条件等
提高精度的方法:改进模型、 优化算法、增加计算资源等
敏感性分析:研究模型参数变化对结果 影响的程度
国际合作:加强与其他国家的合作,共同研究海岸动力学问题 学术交流:举办国际学术会议,促进学术交流与合作 技术共享:共享研究成果和技术,提高海岸动力学的研究水平 人才培养:加强国际人才培养,提高海岸动力学的研究能力
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目录
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海岸动力学概述
海岸动力学的基本原 理
海岸动力学的数学模 型与数值模拟
海岸动力学的实际应 用案例
海岸动力学的未来发 展趋势与挑战
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海岸动力学概述

海岸动力学试验报告

海岸动力学实验报告专业班级: 10级港航5班学号: 1001060330姓名:杨武指导教师:杨越二〇一三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、试验目的.................................................. - 3 -二、试验要求.................................................. - 3 -三、试验过程及结果分析........................................ - 3 -(一)试验过程.............................................. - 3 - ( 二 ) 结果分析............................................. - 4 -四、实验结论................................................. - 11 -五、附录..................................................... - 11 - 实验二:波压力测量实验 ........................................ - 17 -一、试验目的................................................. - 17 -二、试验任务................................................. - 17 -三、试验要求................................................. - 17 -四、试验水文要素............................................. - 18 -五、模型布置及试验仪器....................................... - 18 -1、模型布置................................................ - 18 -2、试验仪器................................................ - 19 -六、试验过程及结果分析....................................... - 20 -1、试验过程................................................ - 20 -2、结果分析................................................ - 20 -七、试验结论................................................. - 26 -八、附录(程序代码)......................................... - 27 -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。

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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。

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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 (10)实验四波浪作用下的泥沙运动实验 (14)实验五不规则波谱分析实验 (18)实验六岸滩演变演示实验 (21)实验七波浪与水流相互作用特性实验 (24)参考文献 (28)前言本《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。

所列实验项目基本上概括了海岸动力学的主要内容。

本教材着重介绍了波浪要素、波浪的传质速度、波浪传播浅水变形和不规则波产生的过程、现象和量测方法,以及波浪斜向入射破碎后引起沙质岸滩演变、波浪作用下泥沙运动规律、波浪与水流相互作用特性等,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,力求通过上述实验锻炼学生的实验技能,使学生掌握实验内容、实验的基本方法、量测技术以及实验资料整理和分析问题的能力,提高学生的动手能力,培养学生的综合实验能力,为学生从事本学科试验研究工作奠定基础。

重庆交通大学河海学院二00六年十二月实验一波浪三要素测试实验1. 实验目的周期、波高、波长是波浪的三要素。

本实验是要求学生知道在实验室如何来测定这三要素以及影响波高、波长的其它因素.采用弥散方程计算其理论值,并与实验值相比较。

波要素测量是一切波浪实验的基础,必须要求学生切实学会这些测量。

2. 实验内容(1) 波高仪的使用和率定(2) 记录仪的使用(3) 波周期T(秒)的测定(4) 波高(米)的测量(5) 波长(米)的测量3. 设备(1) 秒表一只(2) 记录仪一台(3) 波高仪二套(4) 米尺一根(5) 记录纸若干(6) 计算器4. 实验准备工作(1)初次进行波浪实验,主意听取实验教师的课堂讲解;(2)细心熟悉各种不同类型实验仪器的使用方法;(3)将水槽充水,水深约40~50厘米左右;(4)调整造波机,使造出的波浪稳定,有光滑的波面。

5. 注意事项(1) 注意用电安全和保护自己;(2) 各种仪器、设备的电源开关不能反复开关或按压,以免造成损坏;(3) 波浪周期应从大到小,调整臂应从小到大。

以免损坏调速电机和造波机;(4) 调整臂调整时应停机进行;(5) 调整臂为旋转部件,请学生注意安全。

6. 试验步骤6.1 波周期T的测定(1).秒表测量调整造波机的推板往复运动的周期。

测量连续数十个波所用的时间,求出每一个波的平均周期T=△T/(N-1)。

(2).记录仪测量首先确定记录纸走纸速度V,例如确定为每秒钟记录纸前进10毫米,然后开动造波机,待波浪稳定后(一般十个波峰过后),开动记录纸走纸马达,至少记录十个波。

例如可在记录纸上测量出N个波形所走的距离M,便可算出相应的波周期T。

表1-1 波浪周期记录表6.2波高H的测定(1)波高仪的标定要测波高,必须先对浪高仪进行标定,即求出比例系数K。

一般电阻式波高仪受温度影响较大.因此每次使用前都要标定。

标定是在静水中进行的。

先将浪高仪测针放入水中大约1/2.记录纸前进一点,作为零水位线,然后依次下降测针2cm,每次都前进一下记录纸,下降8~10cm后,再返回零水位处。

依上法再每次上提2cm,每次都前进记录纸,直到上升8~10cm.然后在记录纸上读出最高线与最低线之差,例如为N㎝,则比例系数K为:K=8cm/N 或K=10cm/N。

表1-2 波高仪标定记录表注:线性系统的K为常数,且每支传感器(或通道)均需标定, 不可互换。

(2)波高的测定有了标定系数K,测波高就容易了。

开动生波机等待波浪稳定后记录波浪,然后在记录纸上量出波峰与波谷的和h,则可算得波高:H=K·h(cm)表1-3 波高标定记录表注:E~波峰高,F~波谷高.(3) 波长的测定假定在波浪槽中放二台浪高仪的传感器,它们之间的距离是△L。

波浪向前推进时,同一个波峰经过前后两支传感器的时间差为△t。

在记录纸上画有二条波浪的过程线,波浪过程线上两波峰的时间跨度即为△t。

如图所示:两条波浪过程线中两个波峰之差是△t,则△L=C·△tC是波速、C=L/T.T是周期、L是波长,所以△L=(L/T)·△t.L=△L·T/△t表1-4 波长记录表7. 结果整理与分析填好上述各表,求出波长的实测值与理论值(通过弥散方程迭代求出波数k)8. 实验报告(1)整理数据,填好上面的表格;(2)将波长的实测值与理论值进行比较,两者的差别有多大(%),为什么?实验二波浪传质速度实验1. 实验内容、要求本实验的主要内容是测量线性波和非线性波的传质速度,使学生了解线性波没有质量输移,而非线性波存在有质量输移,而且主要发生在近表面处;这种输移在近岸裂流和泥沙横向输移中有重要意义。

2. 实验目的意义波浪传质速度即是波浪质量输移速度,是波浪非线性性质的重要特性。

但对线性波而言,从理论上讲,质点轨迹是封闭的,故传质速度为零。

本实验就是证明,在深水情况下,线性波没有质量输移,而在浅水中非线性波存在质量输移,并证明波浪的传质速度沿水深是变化的,且仍满足流量平衡原理。

由于波浪的非线性性质主要集中在表面,所以本实验只测表面传质速度。

如果要测量整个断两上传质速度沿水深的分布,必须采用其他方法。

因为这些方法过于困难,这里不在赘述。

3. 仪器设备(1).规则波造波机;(2).秒表,米尺;(3).记录仪一台;(4).波高仪二套;(5).塑料泡沫小球若干。

4. 实验准备工作(1)将水槽充水,水深约40~50厘米左右;(2)调整造波机,使造出的波浪为线性波.记下周期和调整臂的位置;(3)再调整造波机,使造出的波浪为非线性波,记下相应的周期和调整臂的位置;(4)做好塑料泡沫小球,用铁丝适当增加小球重量,以防小球太轻。

5. 实验步骤(一)调整造波机的振幅,使之产生较小的波浪(线性波);(1)选用一个适当大小的塑料小球放入水中;(2)造波机造波;(3)待波浪稳定后,记下小球在波峰时的位置,同时记下起始时间;(4)待过N个波后.再记下小球在波峰(第N个波峰)处的位置和时间(5)测量两个位置之间的距离△L和历时△t;(6)重复进行步骤(3)~(5)。

(二)调整造波机,使之产生较大的波浪(非线性波),并重复(一)组中的步骤(1)~(6)。

6. 注意事项在调整造波机时应遵守如下原则:(1).即波周期应从大到小,调整臂应从小到大。

以免损坏调速电机和造波机。

(2).调整臂调整时应停机进行。

(3).调整臂为旋转部件,请学生注意安全。

七.结果整理与分析仅测量自由表面传质速度。

这种方法简单易行,是用目测加秒表进行。

选用一块适当大小的塑料泡沫小球放入水中。

然后造波机造波,待波浪稳定后。

立即记下小球所在波峰时的位置,同时记下其起始时间,待过N个波后又记下小球在波峰处的位置,并记下其终止时间,测量两个位置之间的距离△L和历时△t.则波浪传质速度为:V=△L/(△t·N)N要大于5,最好5~10个波。

记录格式为(1)线性波:波周期T=_______秒,波长L=_______厘米,波高H=_______厘米。

表2-1 线性波实验记录表(2)非线性波:波周期T=_______秒,波长L=_______厘米,波高H=_______厘米。

非线性波实验记录表表2-2(1)填好上面的表格;(2)比较线性波和非线性波表面质量输移的差别,为什么?实验三波浪传播浅水变形实验1. 实验内容、要求波浪传播浅水变形包括:波浪折射、绕射和破碎等较多内容。

折射、绕射需要在较大的港泄中进行.波浪破碎可在水槽中进行。

本次实验只在水槽中进行波浪在人造斜坡上的增水、破碎、减水、爬高等试验,并将测量的结果与理论值进行比较.(1) 测量入射波浪周期、波高、波长;(2) 测量破波前的水深,斜坡坡度;(3) 测量破波水深,破波高;(4) 测量破波后的水深及波高;(5) 测量爬高;(6) 记录入射波、坡波带、坡波后波浪的过程线;(7) 求出其增、减水值及平均水位分布图。

2. 实验目的意义本实验是一个综合性实验。

该实验综合了波浪行进到岸边时形态的变化,是岸滩演变、泥沙运动,港口、航道淤积的主要原因。

要求学生了解波浪在水深变浅过程中出现的增水、减水、破碎、爬高等现象以及出现这些现象的原因及其物理机制。

并测量出:(1) 破波高与破波水深的关系;(2) 波浪破碎后的波高、波长与水深的关系;(3) 波浪爬高。

加强学生对波浪及其变形的物理意义与作用机制的认识和理解。

3. 仪器设备(1) 30米水槽及规则波造波机;(2) 人造斜坡(可变坡度);(3) 浪高仪(三台);(4) 直尺;(5) 波形记录仪等。

4. 实验准备工作(1) 该实验用的人造斜坡长度至少3米,才能观察到波浪传播在水深变浅过程中的变化的全过程;(2) 斜坡坡度要可调节,以适应不同水深和不同周期的波浪;(3) 实验人员要预先做好预备实验,调整水深,波周期、波高和斜坡坡度。

使斜坡上的波浪能产生明显的增水、减水、破碎和爬高,且容易测量;(4) 调整好波形记录仪;(5) 标定好传感器及波高仪;(6) 调节好适当的实验水深。

5. 实验步骤(1) 根据预备实验,再次调整好水深、波周期、波高和斜坡坡度;(2) 记下斜坡与静水位交点A(在斜坡水边上);(3) 记录仪走纸,记下静水位位置;(4) 开动造波机造渡,待波浪稳定后,测出入射波浪的波要素(T、H、C);(5) 在斜坡上找出破波位置,做好标记,测出该点到水边线(A点)的距离Xb、波高Hb,水深hb,并记录下该处的波浪过程线;(6) 在破波带以内选取一适当的点做好标记,测出该点到水边线(A点)的距离Xx、波高Hx、水深hx,并记录下该处的波浪过程线;(7) 找出波浪在斜坡上的最大爬高位置,做好标记并测出最大爬高ηmax;(8) 根据各测点的波浪过程线求出其增、减水值和破波指标γb;(9) 画出平均水位分布图。

6. 记录表格波高仪及传感器标定系数: K1=_________,K2=_________,K3=_________,斜坡坡度β=________度,坡前水深h=_________厘米。

表3-1 实验记录表7. 结果整理与分析(1).破波指标实验γb=H b/h b, (取三次平均值)理论值γb=(1.40~6.85tgβ)-1, 当tgβ≤0.07时γb=1.09, 当tgβ>0.07时将以上结果加以比较。

(2) 破波带上的减水值ηb(a) 在记录纸上找出静水位位置;(b) 在记录纸上找出破波带的平均水位(见图3-1);(c) 由(a)、(b)求得ηb。

(3).最大爬高实测值:R max= (厘米);理论值:R max=(K·h b)/(1-K) +ηb(厘米);式中:K=1/(1+8/3γ2)=0.194 γ=0.80l;比较以上结果。

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