河海大学海岸动力学实验报告Word格式文档下载.docx
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五、实验过程……………………………………………………10
六、结果分析……………………………………………………11
七、实验结论……………………………………………………13
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，波浪模型实验的一般方法，规则波波高、周期、不规则波高的统计方法。
二、试验要求
1、规则波及不规则波的测量与特征值统计。
2、明确实验的目的，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及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波和不规则波，参与造波数据及数据采集的全过程，了解波浪物理模型实验的最基本方法，正确处理实验数据，能通过处理采样数据文件系统各种累积频率波高，发现规律，得出实验结论。
分析实验误差，提出减少误差方法
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（上部为运行程序，下部为运行结果）
规则波的具体代码：
programmain
implicitnone
real:
:
m,e,f,t
integer:
i,j,k,p
real,dimension（2000）:
a
real,dimension（20）:
b,c
real,dimension（9）:
h
open（1,file='
1.txt'
）
doi=1,2000
read（1,*）a（i）
enddo
close
（1）
b
（1）=1
j=1
doi=1,1999
if（a（i）*a（i+1）<
0）then
j=j+1
b（j）=i
endif
doi=1,19
doj=b（i）+1,b（i+1）-1
if（abs（a（j））>
abs（a（j-1））.and.abs（a（j））>
abs（a（j+1）））then
c（i）=a（j）
endif
enddo
e=0
doi=1,9
h（i）=c（2*i）-c（2*i-1）
e=e+h（i）
t=e/9
print'
（1x,f7.3）'
h（i）
print*,'
规则波的平均波高为：
'
print'
t
endprogram
规则波运行结果如下：
波高依次为：
15.67516.0379.0300.0005.76014.2009.94213.2615.102
规则波的平均波高：
9.884
结果修正：
运行结果中出现0.000，所以要对结果进行修正，修正后的规则波的平均波高为：
11.126
规则波的波形图
不规则波的程序及结果截屏如下
不规则波的程序代码：
real,dimension（8000）:
real,dimension（114）:
real,dimension（56）:
i,j
e,t
open（2,file='
2.txt'
）
doi=1,8000
read（2,*）a（i）
enddo
close
（2）
doi=1,7999
0）then
doi=1,113
doi=1,56
h（i）=c（2*i-1）-c（2*i）
不规则波的波高分别为：
doi=1,14
（1x,4f8.3）'
h（4*i-3）,h（4*i-2）,h（4*i-1）,h（4*i）
doi=1,55
doj=i+1,56
if（h（i）<
h（j））then
t=h（i）;
h（i）=h（j）;
h（j）=t
e=e+h（i）
不规则波的有效波高：
e/19
不规则波的波形图
五、实验结论：
本次实验本人采用的数据为1通道
规则波：
1通道该波列的平均波高H=11.126
不规则波：
1通道该波列的有效波高H1/3=9.226
波压力测量实验
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。
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。
三、试验水文条件
底高程
潮位
水深
波要素
Zd（m）
Z（m）
D（m）
五十年一遇
周期
H1%（m）
T（s）
-5.24
4.00
9.24
2.67
5.35
四、试验仪器
本次试验使用的主要仪器为DJ800型多功能监测系统。
DJ800型多功能监测系统是由计算机、多功能监测仪和各种传感器组成的数据采集和数据处理系统。
它能对多种物理量的数据，进行准同步采集。
例如水位、波高、点脉动压力、面脉动压力、拉力、三维总力、二维流速、护舷、位移、温度、应变以及模拟电压等。
本次试验用其进行点脉动压力的同步采集。
五、试验过程
试验成员分为2组，一组成员进行波浪要素的率定，另外一组成员同时进行波压力传感器的安装，在斜坡中选取10个测点装入压力传感器，待率定结束后再将建筑物防入试验水槽，进行波浪压力的量测。
试验采用规则波，试验结果主要统计平均正向波压力。
零线以上波峰的峰值即为试验得出的正向波压力，每个波峰得到一个正向波压力值，将采集到的所有正向波压力值进行算术平均，得到平均正向波压力值。
六、结果分析
本次实验采用fortran90语言编程
程序截图
程序代码
implicitnone
real:
pressure,b1,b2,max,z
integer:
i,j,k,l,m
real,dimension（6,2000）:
real,dimension（2000）:
b,h
open（1,file='
G202A.txt'
read（1,*）a
close
（1）
dom=1,6
doi=1,2000
j=0
doi=1,1999
if（a（m,i）<
0.and.a（m,i+1）>
j=j+1
l=0
pressure=0
doi=1,j-1
b1=b（i）;
b2=b（i+1）
max=0
dok=b1,b2
if（max<
a（m,k））then
max=a（m,k）
endif
enddo
l=l+1
h（l）=max
pressure=pressure+h（l）
enddo
z=pressure/（j-1）
print*,m,'
平均正向波压力为'
z
程序运行结果
A组：
1平均正向波压力为0.2214210
2平均正向波压力为0.3273215
3平均正向波压力为0.4459000
4平均正向波压力为0.3313514
5平均正向波压力为9.0983026E-02
6平均正向波压力为8.8866666E-02
B组：
1平均正向波压力为0.2107368
2平均正向波压力为0.1427073
3平均正向波压力为0.4481000
4平均正向波压力为0.4574000
5平均正向波压力为0.1671316
6平均正向波压力为3.7428569E-02
C组：
1平均正向波压力为0.1983000
2平均正向波压力为0.1828636
3平均正向波压力为0.5073685
4平均正向波压力为0.3776400
5平均正向波压力为0.1434783
6平均正向波压力为5.4069769E-02
附加说明：
本实验共有7个通道，其中21通道数据有问题，故在算时，将去舍去。
1——51通道，2——18通道，3——9通道，
4——60通道，5——57通道，6——53通道。
附注：
18通道三组数据误差较大，从B组和C组的波形图看出，调0时有误差，使得有些正值波高很小，平均下来后平均波高就偏小，故可取前1/3正波高求平均值，修正后的结果如下所示：
七、实验说明
1、对于采用的模型，由于比尺的问题，在最后程序算出的波压力中要乘以30
2、由于实验数据的误差，我们测得的三组数据中A组数据差距比较大所以不予考虑，对于B组数据最后一个测点测得的波压力有问题，在求平均值时最后一个测点的波压力平均值就是C测点的波压力值
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