波浪在岛礁潟湖地形上传播变形的试验研究OA

为研究岛礁潟湖独特地形导致的迥异近海水动力特征,基于规则波与随机波的水槽试验,定量研究了有无潟湖对岸礁地形上波浪传播与增水变化的影响。结果表明:波浪在礁前斜坡和礁坪前缘的传播过程相似,波高在礁坪前端达最大后迅速衰减并趋于稳定;波浪增水出现在礁缘附近并逐渐增大,最终随着礁坪波高稳定而稳定。潟湖的存在显著影响礁坪局部波高与增水分布:潟湖附近波高普遍增大,增水呈现前低后高的特征,这是由于潟湖底摩阻减弱以及波与流进入潟湖后在流体惯性以及非线性演化所致。与无潟湖工况相比,规则波条件下潟湖后端波高最大增幅可达67.5%,波浪增水最大增幅超过40%;随机波条件下,潟湖后端有效波高、波浪增水、最大波高及最高水面的增幅分别为37%、22%、78%和40%。研究成果可为含潟湖的岛礁工程设计与建设提供科学依据。