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实验教学
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《港口航道与海岸工程专业实验》课程介绍
 

理论课主讲教师:宋向群、郭子坚、姜萌。

实验课程主讲教师:姜萌、陈兵、唐国磊。

开课实验室:港口航道与海岸工程实验室。

实验地点:综合实验3#1楼实验大厅

实验过程中具体要求及注意事项:

通过实验理论、实验技术及实验过程教学,使学生在理解掌握港口航道与海岸工程专业的理论基础上,建立现代的实验理念,培养分析问题与解决问题的能力,锻炼实验动手能力,深化对港口航道与海岸工程领域专业知识的理解,达到能够基本掌握运用实验手段论证理论、认识规律、优化设计的目的。课程主要包括六项实验内容:

1斜坡式防波堤实验

斜坡式防波堤实验要求观察波浪荷载作用下,防波堤的护面块体、棱体块石、护底块石及胸墙的稳定性和测试堤顶越浪状况。通过斜坡式防波堤实验,使学生能够掌握采用试验的方法验证波浪荷载作用下斜坡堤的稳定性。对挡浪墙的稳定状况、堤顶的越浪情况、护面块体、护底块石稳定重量的选择做到更合理、更科学。

2.直立堤实验

直立堤实验主要内容是测试直立墙面波压力分布、底面浮托力分布,观察堤前的波浪形态。通过直立堤试验,让学生观察直立堤前的波态,加深理解直立堤前立波、远破波和近破波的形成条件,学会直立堤上波压力强度的测试方法及验证直立堤上波浪力的计算公式。

3.波浪荷载对桩柱作用力实验

波浪荷载对桩柱作用力实验是要求测试波浪荷载作用下不同直径桩柱的水平波浪力的专业实验。通过波浪荷载对桩柱作用力实验,加深不同直径的桩柱所受的最大水平阻力和最大水平惯性力与水深、波浪周期、波高等关系的理解,验证孤立桩柱所受的水平作用力与莫里森方程的关系,掌握测量桩柱式结构物的水平波浪力的试验方法。

4.直立圆柱底部的泥沙冲淤实验

直立圆柱底部的泥沙冲淤实验要求测试泥沙的起动流速,比较在不同波浪水流条件下直立圆柱底部沙床的变化历程和最终的冲淤形态。通过单向水流和波浪作用下沙床底部泥沙起动试验,使学生观察泥沙不同的运动状态,确定泥沙的起动标准。对波流共同作用下结构物基底周围的冲淤形态和最大冲刷深度进行研究。通过试验,观测直立圆柱周围的冲淤形态的变化过程。根据试验结果,对影响圆柱周围沙床冲刷的各种因素进行分析与探讨。

5.港口水域布置实验

港口水域布置实验是不同波流条件下寻找合理港口建筑物布置的专业实验。在港口水域布置专业实验中,要求学生测定不同的来波和水流条件下,港口水域的波浪和水流条件的变化,验证水域布置的合理性,加深理解测量港内波流状况的意义及试验对港口建设、规划和设计的重要性,培养学生的创新意识和解决实际工程问题的能力。

6.沿海港口航道数值仿真实验

沿海港口航道数值仿真实验是集综合性、设计性、创新性和研究性为一体的专业实验。在沿海航道数值仿真实验中,实验者需要独自设计、运行仿真实验方案,合理应用数理统计方法挖掘航道尺度与航道设计评价指标之间的定量关系,找出影响航道设计的敏感因素。通过该仿真实验,本科生可掌握沿海港口航道设计的基本方法、沿海港口进港航道仿真的基本理论,进而深化对航道设计要素的理解,培养本科生的动手实践能力和科研创新能力。

在实验过程中,要求学生在实验课前预习实验内容,掌握实验的原理、实验步骤和设备的使用方法。并从中发现问题,及时答疑,积累实验经验。实验时,学生应在教师的指导下详细记录操作内容、步骤、结果,如实记录原始实验结果数据,并经教师检查同意后方可离开。对于任何自己不熟悉的仪器设备不要随意操作,在操作过程中发现仪器损害和实验过程中的任何意外的现象要及时向任课老师汇报。实验报告必须在两周内完成,实验报告的撰写要求文理通顺、逻辑清楚、图表说明详细,对实验结果进行详尽的讨论分析。实验过程中应该遵守课堂纪律,不能大声喧哗。

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