港工模型试验和现场测验

港口工程现场测验一般分为两种。①建港前期现场测验：在拟建港口地区根据动力因素的种类，结合当地地形特征，设置观测控制边界线，在边界上配设一定数量的固定长期测验站及移动短期测验站，各站定时定量同步连续观测风、浪、水流、含沙量分布及潮位变化等，并统计分析各动力因素单独作用时及相互综合作用时的特征及变化规律。如单一风作用时的风浪谱特性及其传播变化；风、浪、流综合作用时的风浪谱特征及其传播变化；观测控制区内单一全潮期间的泥沙输入量和输出量，及输沙量与潮流流速和流向的关系；风浪对观测区单一全潮期间输沙量的影响等。②在已建港口进行现场测验：为验证河流动力学及海岸动力学理论分析的正确性，以及弄清模型试验结果和现场实际的差别，经常在新建港口设置现场测验站，进行直墙式防波堤波浪荷载作用下的现场测验，深水离岸式码头系泊船舶受波浪作用时对码头建筑物的撞击力和系缆力的现场测验，为检验防波堤的平面布置和口门宽度对港内泊稳条件影响的现场测验，防波堤或突堤式码头对沿岸输沙量影响的现场测验，新型防波堤消波特性及新型护面块体的耐波稳定性现场测验等。

现场测验仪器主要有波高波向仪、流速流向仪、含沙量测定仪、波压力仪、潮位仪等。对仪器的技术要求是定时定量自动记录，并根据观测地区的动力因素选择仪器种类。如在开敞式海岸潮流较弱地区可选用浮球式测波仪，但在有径流作用的河口地区则须选用底压式自记波高波向仪。研制各种新仪器是现场测验工作的一个重要组成部分。随着仪器的革新和现代化可使现场测验研究工作开拓更宽广的领域。

由于港口建设、海上采油业及现代量测技术的迅速发展，港口工程的现场测验研究工作也广泛开展。目前在欧洲北海沿岸、美国东西海岸、苏联黑海、日本沿海等地均建有单项性或综合性的港口工程现场测验站。对近海浅水区风浪谱、沿岸破波带水流与泥沙运动规律、波浪对直墙式防波堤和透空式建筑物作用力等方面进行了大量的测验研究。中国在天津塘沽新港、青岛沙井子、山东胶南港等地先后建立了波浪对建筑物作用的现场测验站，在浙江慈溪海王山建立了风浪、水流、含沙量及岸滩冲淤等因素的综合性现场测验站。2100433B

在海岸及河流上设置港口，开挖人工航道，建造防波堤、码头等工程设施时，经常受到波浪、潮汐、水流、泥沙等动力因素的作用。由于这些动力因素极其复杂，致使很多工程问题还不能得到满意的理论解答，经常需借助模型试验和现场测验等手段来解决。

港工模型试验　根据水力学相似原理，将港口工程建筑物按比例缩小成模型进行试验研究。模型和原型必须在几何形态上相似；模型与原型能用同一数学物理方程式来描述其运动状态；模型与原型各相应质点之运动速率比及相应部位各作用力之比相等；模型与原型具有相同的边界条件和初始条件。

港工模型按其所取的工程范围大小，可分为整体模型和断面模型。按试验中所模拟的动力因素不同，则可分为波浪模型、潮汐水流模型、波浪水流综合模型。按其底部床面组成不同，可分为定床模型和动床模型。模型的水平比尺和垂直比尺采用同一比例者称为正态模型；水平比尺和垂直比尺不同者称为变态模型。

常见的港工模型试验类型有三种。其一为港内泊稳条件及适航性能的整体模型试验。主要研究港口防波堤长度、平面布置、结构形式、口门位置及方向、口门宽度、港内外航道走向、航道宽度、码头平面布置和结构形式等因素对港内泊稳条件和进出港船舶航行安全的影响。其二为港口淤积及岸滩演变的整体模型试验。主要研究建港地区在波浪、 水流、 潮汐等动力因素作用下，港口布置对附近岸滩冲淤变化的影响，以及对港内水域可能引起的淤积量和回淤强度，研究减轻回淤的措施。其三为波浪与建筑物相互作用的模型试验。其中包括：①波浪对斜坡式建筑物的作用。主要研究波浪在各种斜坡上的波态、波动幅度、反射程度、对斜坡坡面的作用力以及对护面块体稳定重量的影响。②波浪对直墙式建筑物的作用。主要研究波浪对各种直墙式建筑物的作用力及其在墙前的波动形态特征。③波浪对透空式建筑物的作用。主要研究波浪对离岸式高桩深水码头、墩式码头、透空式防波堤等上部结构的上托力，桩群或孤立墩柱上的总水平波浪力和动力特征，透空式防波堤的消波效果等。④波浪对浮式建筑物的作用。主要研究浮式防波堤的消波效果，浮体前后波态及波浪作用力，浮式防波堤的锚链力。对开敞水域的离岸式深水码头还需研究船舶在风、浪、流作用下对码头的撞击力、挤靠力和系缆力。大型油轮采用单点系泊时，需进行在风、浪、流综合作用下船舶的运动特征(升沉、纵摇、横摇)值、系泊浮筒锚链拉力的研究等。

港工模型试验设备主要包括进行整体模型试验的港池和进行断面模型试验的波浪槽。按其所能产生的海岸动力因素能力的不同，可分为单波浪港池、风浪流综合港池、单波浪水槽、风浪流综合水槽。生波机是一项主要试验装置，按其产生波浪性能的不同，可分为规则波生波机和不规则波生波机。潮汐发生器是另一项重要装置。随着小型电子计算机的广泛应用，生波机和潮汐发生器均可直接用计算机控制，不仅可提高模型试验的质量和精度，而且能加快模型试验的数据处理速度、提高试验效率。

由于模型试验中改变模型边界条件是一项耗资较大、费时较多的工作，因此限制了模型试验的研究广度和深度，影响了对具有复杂变化的水动力因素与工程措施相互作用的规律性的认识。随着电子计算机的广泛应用，使高速度、高精度地解析复杂的数学物理方程的能力大大提高。港工模型试验也发展了同应用计算机的数字模拟方法密切联系的复合模型试验。用模型试验给数字模拟方法提供各变化因素之间的关系和计算模式，而用数字模拟方法为模型试验控制与改变边界条件，展示与扩大模型试验研究成果。

介绍

在海岸工程建设中，对现场和建筑物进行的测验。用以探索海岸工程设施的可能性和合理性，探索有关海洋动力因素运动特征和岸滩演变规律，以及它们同海岸工程建筑物或其他设施之间相互作用的规律，为海岸工程的实施提供科学依据。这是研究海岸工程的一种重要方法。

在海岸带建造各种工程设施时，常需进行工程前期的环境调查、理论分析研究和模型试验研究，确定各种动力因素对工程设施的作用，搞清工程设施对岸滩演变和环境、生态的影响。此外，对重要的或有代表性的海岸工程还需进行单项或局部工程设施的现场试验，以提供必要的科学论证。有些海岸工程建成后，仍要进行长期的现场测验。为此在工程施工阶段，需将有关量测传感器预装在建筑物的测试部位，工程竣工后就能开始测试。理论分析和模型试验的成果，常需通过现场原型的测验进行验证，而海岸工程现场测验又常为海岸工程的理论研究和模型试验提出新的课题和提供论证资料。现场测验的主要内容有以下几个方面：

① 海岸动力因素同岸滩相互作用的现场测验。在现场量测波浪、潮汐、水流、泥沙在近岸带运动的基本特征资料,以及这些动力因素同各种类型的岸段(平直海岸、海湾、河口、泻湖通道、岛屿等)、各种岸滩（沙质、砾质、淤泥质等）相互作用的基本资料。根据上述资料，进一步分析研究浅海区的波浪谱、波浪变形，破波带的波浪、水流与泥沙运动规律，以及岸滩的演变规律等。

② 海岸动力因素与海岸工程建筑物相互作用的现场测验。在现场量测波浪、水流等因素同直墙式、斜坡式、透空式和浮式等海岸工程建筑物相互作用的基本资料，根据这些资料分析各种动力因素对建筑物的作用荷载,建筑物附近的水位变化、流速场,建筑物的平面布置及其结构型式对波浪、水流、泥沙运动的影响等。如关于海港淤积、波浪对斜坡堤的作用、直墙堤和采油(气)平台桩柱上的波压力、丁坝和顺坝的平面布置及其尺度对于保滩促淤效果的现场测验。

③ 海岸工程建筑结构型式、工程材料、地基基础问题的现场试验。通常需要在现场测定新型海岸工程建筑物和新型材料的使用特性，天然地基和人工地基的承载能力，材料防腐耐久性能和防止生物附着的技术措施等。还包括在现场进行新技术和新材料的中间试验，如钢柱防腐技术的现场测验、聚烯烃材料在海水中老化的试验等。

④ 海岸工程施工方法、施工技术及施工机械的现场试验。如围海工程中堵口合龙的程序、筑堤、堵口技术以及机具的试验，新型打桩、挖泥机具的试验等。

⑤ 海岸工程观测仪器及装置的现场试验。现场测验用的仪器、装置的性能和精度直接影响研究成果。新仪器研制成后，为了确保其精度和稳定度，往往需要经过一定时期的现场测试考验。

⑥ 为了某些特定的目标，如水产养殖、能源开发、环境保护等需要，进行专门的工程设施现场测验，作为大面积推广前的中间试验。

海岸工程现场测验常需设置专门的台站进行工作，按其测验内容和范围的不同，可分为单项试验站和综合试验站；按其观测期限又可分为临时试验站和长期试验站。目前，欧洲北海沿岸、美国东西两岸、苏联黑海、日本沿海建立的试验站，对浅水区风浪谱、破波带水流和泥沙运动规律、波浪对直墙式防波堤和透空式建筑物作用力等方面进行了大量的测验和研究。中国在20世纪50年代以来，先后在塘沽新港、长江口、福建莆田、浙江慈溪和海盐、渤海及山东沿海，建立了海港淤积研究站、海堤试验站、丁坝保滩促淤观测站、网坝促淤现场试验点、直墙上和孤立柱上波压力现场观测点、钢桩防腐现场观测点等现场测验台站。2100433B

测验通常分为智力测验、能力测验、人格测验、成就测验、态度测验、价值测验，等等。各种不同的测验有着各自不同的特性、不同的适用范围、不同的测验规则与程序。测验的实施方式有个别测验和集体测验两种。个别测验一次只能对一个受测对象进行，集体测验则可以有多个受测者同时参加。集体测验的优点是节省时间和人力，但容易相互干扰，需要精心地组织，测验的程序也要相应简化。个别测验的优点是测验程序可以相对复杂，对刺激以外的因素所产生的影响容易观察到，不易同刺激本身的影响发生混淆。测验的实施要严格按照统一的程序和要求进行，记录要准确，地点要考虑周到，时间的长短事先要加以估计。测验的时间不宜太长，否则，容易引起被测者的疲劳和厌烦。要合理安排测验与休息的间隔。

测验与量表有着密切的联系，但二者不是一回事。量表是测验最常用的一种工具，测验则是利用量表等工具进行测量的过程和程序。一项测验可以使用一个或多个量表,也可以不使用量表,而用其他图片、实物、器械等。量表除了用于测验外，还可用于其他研究方法，如用于问卷调查。2100433B

水工结构动力模型试验(Hydraulic structure dynamic model test)是指通过以相似原理制作的模型和所施加的动力荷载来研究水工结构物的动力特性及其在各种动力荷载作用下的动力响应的试验。