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京2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……………………………………………………133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。4四、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：PROGRAMMAINIMPLICITNONEINTEGER::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)::DATA=0!ASSUMINGTHATK=100;DATA(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!ASSUMINGTHATK=100REAL,DIMENSION(4,100)::HEIGHT=0REAL,DIMENSION(4)::SUM_HEIGHT=0OPEN(10,FILE='2A0407_8001.TXT')READ(10,*)DATACLOSE(10)DONUM=1,4SUM_MAX=0;ZERO_POINT=0;J=0DOI=1,K-1IF(DATA(NUM,I)1E-8)THENIF(DATA(NUM,I+1)0)THEN!采用上跨零点法，DATA(3,I)对应零点前最末负值，DATA(3,I+1)对应零点后首个正值J=J+15ZERO_POINT(J)=IIF(J1)THENMAX=0;MIN=0DOI1=ZERO_POINT(J-1)+1,ZERO_POINT(J)IF(DATA(NUM,I1)MAX)MAX=DATA(NUM,I1)!找到波峰点IF(DATA(NUM,I1)MIN)MIN=DATA(NUM,I1)!找到波谷点ENDDOSUM_MAX=SUM_MAX+MAX!NUM_MAX=NUM_MAX+1HEIGHT(NUM,J-1)=MAX-MINENDIFELSEIF(DATA(NUM,I+1)1E-8)THEN!对于恰好是零点的情况，考虑DATA(NUM,I)*DATA(NUM,I+1)0，重复上一个IF的循环J=J+1ZERO_POINT(J)=I+1IF(J1)THENMAX=0;MIN=0DOI1=ZERO_POINT(J-1)+1,ZERO_POINT(J)IF(DATA(NUM,I1)MAX)MAX=DATA(NUM,I1)!找到波峰点IF(DATA(NUM,I1)MIN)MIN=DATA(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)ENDDODOI=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DONUM=1,4DOI1=1,J-2DOI=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)=T6ENDIFENDDOENDDOPRINT*,***,HEIGHT(NUM,1:J-1)ENDDOT=0DONUM=6,9SUM_HEIGHT(NUM)=0DOI=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)=0DOI=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8726845263282099711741356154517391923上跨零点位置128315492675860104012191402159017831964上跨零点位置2020038656774893211141290147216591850上跨零点位置912724566348131000118113521535172619186通道下波高16.7970015.6430013.9570014.9200014.4390013.7800015.7190015.6560014.3630013.742007通道下波高18.2010017.8180018.5330019.1590018.3660018.8140020.5510020.0530019.6060018.533008通道下波高17.6060018.5940017.9230017.5920017.8690017.1710016.6840016.6830017.3820017.395009通道下波高15.8300015.9490014.9880014.3310015.3180013.9090014.1070015.2520016.1600015.633007***16.7970015.7190015.6560015.6430014.9200014.4390014.3630013.9570013.7800013.74200***20.5510020.0530019.6060019.1590018.8140018.5330018.5330018.3660018.2010017.81800***18.5940017.9230017.8690017.6060017.5920017.3950017.3820017.1710016.6840016.68300***16.1600015.9490015.8300015.6330015.3180015.2520014.9880014.3310014.1070013.909006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11964075587599311117117713351487162217231885上跨零点位置652364386198189691180126313941556168817961936上跨零点位置9527449669988310481260136014761618177218691999上跨零点位置1673585597679461120133115481693186419446通道下波高11.0280018.1150023.1860012.9560019.8390010.991001.8760008.2400007.9990007.8340007通道下波高14.7910015.9140018.7500011.8920019.6570010.308003.5630007.03700010.052006.2200008通道下波高14.7070015.6690013.7190018.1730019.4900010.806005.7200006.0100009.6989997.4060009通道下波高11.3560017.0150015.4750018.9500016.8040012.172007.88200011.080005.2370003.395000***23.1860019.8390018.1150012.9560011.0280010.991008.2400007.9990007.8340001.8760008***19.6570018.7500015.9140014.7910011.8920010.3080010.052007.0370006.2200003.563000***19.4900018.1730015.6690014.7070013.7190010.806009.6989997.4060006.0100005.720000***18.9500017.0150016.8040015.4750012.1720011.3560011.080007.8820005.2370003.3950006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=12.206409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。波浪与建筑物的相互作用，决定工程目标的实现和建筑物的稳定与安全。在海岸和近海工程中,如海上平台,离岸式码头,防波堤,挡土墙等建筑物,这类建筑物的主要外力之一就是作用在其上的波浪力，因此，波浪与建筑物相互作用研究中，波浪作用力的研究显得非常重要。二、试验要求试验采用规则波进行。（1）、模型比尺的确定。模型比尺1：27（2）、波要素的率定。（3）、模型上压力分布的测量，要求测点不少与5个。（4）、试验报告的编写，要求报告能准确的反映试验目的、方法、过程及结果，能总结出压力在建筑物上分布的规律性，包含压力分布图，压力实测波形并给出最终压力的原型值。10三、试验水文条件底高程潮位水深波要素Zd(m)Z(m)D(m