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研究生创新综合实验建设项目申报书
建设单位：土木与水利工程学院
实验名称：土木与水利综合实验
适用学院：土木与水利工程学院、资源与环境工程学院等适用专业：
电测综合实验：结构工程、固体力学、工程力学、岩土工程、
水工结构、桥梁与隧道、防灾
水力学实验：市政工程、水文学、水力学、水利水电工程
测量实验：大地测量、地理信息系统、地质工程
选课人数: 212人／2009级
项目负责人：巫绪涛
二○○九年十月
项目摘要
(简要说明项目建设的必要性、可行性及预期成效)
根据土木与水利工程学院所有研究生主要研究方向结合考虑学校其它专业的需要，本项目包括三项独立的实验项目：工程电测综合实验、水工模型测量综合实验及GPS原理与数据处理综合实验，下面分别简要介绍各项目建设的必要性、可行性及预期成果。
一、工程电测综合实验
电阻应变测量方法(电测法)是目前应用最广泛的实验应力分析方法，其适用范围非常广泛，包括静态、准动态、高速变形相关力学量测量都可以采用，且测量原理和操作过程基本相同，仅在数据采集和处理方面有区别。电测法可以较方便准确获得结构在复杂载荷作用下的实际响应，对于监测结构安全性、判定设计参数与实际情况的符合程度、验证数值模拟结果判定其准确性具有重要的作用。
对于工科学生，电测法的基本原理本科二年级就已初步掌握，涉及到后续课程内容较少，具有适用专业宽的优点。但由于一般本科学生进行电测实验主要关注的是应变测量结果与理论值的符合程度，而对于电测的实际操作过程，诸如各种应变计结构性能特点、应变计的粘贴位置选择、应变计粘贴及焊接技术、复杂测试条件的布片与接桥方案等不完全了解。因此势必影响其在工程或课题研究中正确有效地使用该技术。
土木与水利工程学院力学实验室拥有电测实验的所有设备，拥有丰富工程电测经验的师资力量，完全满足开设该实验的必要条件。工科相关专业研究生经过该实验的学习，基本能独立运用该技术进行工程结构受力分析及论文研究课题的相关工作。
初步计划实验学生数：180人/年。
二、水工模型测量综合实验
水流运动是一种非常复杂的自然现象，设计水利工程时，常常有很多问题是不能用数学分析的方法来解决的，对许多水力学现象同样不能依靠数学分析的方法来解释。通常需要通过水工模型试验进行研究。特别是在近50年来，我国先后对长江、黄河等七大水系和洞庭湖、巢湖、太湖、洪泽湖等天然水域进行了大规模的河道整治和建设工程，这些工程的规划、设计和实施均离不开水工模型试验。通过水工模型实验，不但可以解决水利工程建设中的重大工程技术难题，可
发展了水工模型试验理论与技术，培养和造就水利科研人员。
对于水利工程、市政工程的学生，在本科阶段《水力学》中已经学过一点水工模型试验的基础知识，做过基础水力学实验，初步使用了一些传统的量测技术。在研究生阶段的《水工模型试验》课程中得到进一步的深入了解，但是大多数学生并没有做过具体的水工模型试验，所以对于如何设计和制作实际水工模型以及试验中流速测量、流量测量、水位与波高测量、含沙量和泥沙颗粒级配测量、压力测量和地形测量等专用仪器并没有深入认识和了解。没有先进的量测仪器、量测技术和试验设备，科学技术工作就不可能有新的发现和突破。对于我们培养的研究生而言，非常需要让他们掌握水工模型试验的设计、制作和现代量测技术，使他们成长为合格的水利科研人员，并提高科学研究成果的质量。
土木与水利工程学院水力学实验室拥有水工模型试验的基本条件和基本试验设备，拥有丰富模型试验工程经验的师资力量，完全满足开设该实验的必要条件。工科相关专业研究生经过该实验的学习，基本能独立运用该技术进行水工模型试验的相关科研工作。
初步计划实验学生数：35人/年。
三、GPS原理与数据处理综合实验
GPS全球定位系统(Global Positioning System)，简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。
21世纪，二战以后形成的基于地面设备的区域导航手段将逐步被覆盖全球的卫星导航系统所取代，由此引起经济和军事的又一次变革和竞争，其影响深远。卫星导航将成为本世纪世界强国之间争夺的焦点之一，谁在全球卫星导航方面占据主导地位，谁就比较容易赢得将来战争的控制权。
卫星导航产业呼唤着大批从业人员的参与，根据发达国家卫星导航发展经验，建立先进的导航实验室，是快出成果、快出人才的有效途径。
卫星导航实验项目的建设，可以使学生在真实设备、真实卫星信号环境下，亲自动手进行导航实验和编程，为学生今后能够进行导航方面的开发工作打下坚实的基础。
初步计划实验学生数：12人/年。
一、项目建设目标
1、实验条件目标
1)工程电测综合实验：通过本项目建设，充实力学实验室工程电测实验室相关电测设备、丰富结构和传感器模型、增加可开设实验项目。逐步完善从静态复杂结构电测分析、振动结构动应力测试、冲击应力波测试、残余应力测试、半导体应变计的应用等较完整的电测技术体系，更好地为研究生课题工作及研究生公共实验、力学本科专业实验服务。
2)水工模型测量综合实验：通过本项目建设，使得水力学实验室水工模型试验厅在水工模型试验中的流速测量、流量测量、水位与波高测量、含沙量和泥沙颗粒级配测量、压力测量和地形测量形成一个完整的体系，完善相关流速和含沙量量测设备，优化部分现代量测手段，更好地为研究生公共实验、本科水利和市政专业教学实验以及研究生课题试验工作服务。
3)GPS原理与数据处理综合实验：通过本项目的建设，使本实验室GPS实验方面的软硬件条件(如GPS跟踪器、GPS信号转发器)能够得到改善，使本实验室能够更好地提供GPS应用方面的服务，利用相关的GPS开发平台开发新的实验内容(例如结合电子地图开发GPS导航产品)，从而使实验水平能够更上一层楼。
2、人才培养目标
1)工程电测综合实验：经过本实验项目学习，研究生可以掌握电测法的基
本理论和实际操作的每一个环节：应变计工作原理，电测实验方案确定，应变
计粘贴技术，接线及桥路连接，电阻应变仪工作原理、数据采集及处理等。结
合相关专业课程及数值模拟培养合理正确使用电测技术的经验。
2)水工模型测量综合实验：经过本实验项目学习，研究生可以掌握水工模型试验和量测技术的基本理论，并能够独立设计水工模型试验，合作完成试验模型的制作以及试验中的流速测量、流量测量、水位与波高测量、含沙量和泥沙颗粒级配测量、压力测量和地形测量形等相关项目。使培养的研究生能够具有独立进行水工模型试验的能力。
3)GPS原理与数据处理综合实验：通过本实验项目学习，确保研究生能够更好地了解GPS工作原理，进一步培养学生的实际动手能力和理论联系实际的能力，不但能够让学生掌握基本的软、硬件使用操作方法和GPS测量项目的作业流程，而且能够加深学生对所学专业理论知识的理解，自主地利用现有的实验平台和实验条件，进行GPS野外采集数据的处理，并能够针对具体的应用，利用
