绪论 1
第1章 物理模型试验理论基础 6
1.1 量纲分析 6
1.2 相似原理 8
第2章 物理模型试验的分类与流程 13
2.1 物理模型试验的分类 13
2.2 物理模型试验的流程 15
第3章 试验设备与测量仪器 21
3.1 试验设备 21
3.1.1 试验水池 21
3.1.2 试验水槽 24
3.1.3 造波系统 29
3.1.4 造流系统 32
3.1.5 生风系统 33
3.1.6 生潮系统 34
3.2 测量仪器 36
3.2.1 波高仪 36
3.2.2 压力传感器 39
3.2.3 流速仪 41
第4章 模型比尺的确定 45
第5章 试验模型的模拟制作 48
5.1 水工建筑物模型的制作 48
5.1.1 斜坡式水工建筑物模型的制作 49
5.1.2 直立式水工建筑物模型的制作 52
5.2 地形的模型制作 55
5.3 海岸工程波浪物理模型试验中常用的块体 57
5.3.1 常用块体的结构图与立体图 57
5.3.2 常用块体的体积与基准尺寸的关系 61
5.3.3 常用护面块体的稳定重量及个数计算图 61
第6章 依据波试验 65
6.1 随机海面的描述 65
6.2 海浪谱的形式 68
6.3 频谱与海浪要素的关系 73
6.4 海浪的方向谱 79
6.5 依据波试验的基本要求 84
6.6 依据波试验的基本过程 86
第7章 物理模型试验实例 90
7.1 整体模型试验 90
7.2 断面模型试验——稳定和波压力测量试验 106
7.3 断面模型试验——越浪试验 112
7.4 断面模型试验——波浪顶托力测量试验 115
7.5 波群群高与周期分布试验 125
7.6 悬泥沉速试验 132
7.7 某海滨新区海岸泥沙运移 144
7.8 滩海采油平台防淘空试验 153
第8章 试验数据的处理 159
8.1 试验数据的误差分析 160
8.1.1 统计特征值 160
8.1.2 偶然误差的特征及分布 161
8.1.3 间接测量误差的估计 165
8.2 试验数据的统计检验 166
8.2.1 异常数据的发现与剔除 166
8.2.2 系统误差的检验与消除 168
8.2.3 统计分布形式的检验 169
8.3 经验公式的拟合 170
8.3.1 一元线性回归 171
8.3.2 一元非线性回归 176
8.3.3 多元线性回归 179
8.3.4 多项式回归 181
8.4 随机数据的谱分析 181
8.4.1 傅里叶分析方法 181
8.4.2 平稳随机过程的相关函数 182
8.4.3 功率谱密度 183
8.4.4 海浪频谱估计 186
8.4.5 交谱估计 192
8.4.6 方向谱估计 194
第9章 数值模拟计算 196
9.1 近岸浪-风暴潮耦合数值模拟 196
9.1.1 近岸浪-风暴潮耦合系统的建立 197
9.1.2 耦合系统的验证 200
9.1.3 结语 207
9.2 威海船厂港域泊稳计算 208
9.2.1 数值模型 208
9.2.2 物理模型试验 210
9.2.3 泊稳计算 212
9.2.4 结语 214
9.3 基于能量平衡方程的港池泊稳计算 215
9.3.1 能量平衡方程 216
9.3.2 有限差分方程的建立 217
9.3.3 绕射系数图的绘制 219
9.3.4 结语 220
9.4 直立式防波堤迎浪面波压力计算 224
9.4.1 数学模型 225
9.4.2 模型建立与网格划分 226
9.4.3 数值波浪水槽模型的验证 227
9.4.4 直墙防波堤的数值模拟 230
9.4.5 结语 234
9.5 芝罘湾航道疏浚工程悬沙扩散预测分析 234
9.5.1 模型基本方程 235
9.5.2 疏浚工程悬沙扩散分析 236
9.5.3 结语 243
习题 244
附录 248
参考文献 264