波浪作用下岸滩坡度对推移质输沙率影响的实验研究

对波浪作用下推移质输沙率的研究理论和实验，一般都是建立在平底海床上波浪运动、水平底部剪切力作用的力学模式基础之上，而不考虑海床坡度引起的波浪变形、底部剪切力变化导致的向岸、离岸方向的推移质输移的差异。研究在波浪作用下坡度海床上推移质运动机理，不仅需要建立可靠的力学模式进行理论分析，而且更需要采用大量的模型实验资料来验证、完善力学模型。正是基于对坡度海床上推移质运动机理研究的需要，本文给出了四个坡度床面上，三种不同周期，四个不同波高，四种水深，三种不同粒径约一百组实验成果资料，同时对实验成果做出了初步分析。

非淹没刚性植被影响下孤立波在岸滩上的爬高

为探究海岸刚性植被对海啸波的削弱效应,通过物理模型试验和数值模拟研究了孤立波与不同坡度岸滩上非淹没刚性植被的相互作用问题。物理模型试验在波浪槽中进行,测试了不同的入射波波高、植被密度和岸滩坡度对孤立波爬高的影响,并运用物理模型试验数据校核改进后的Boussinesq方程,得到植被的拖曳力系数。结果表明:拖曳力系数随植被密度的增大而增大,随坡度增大而减小;植被后的无量纲透射波高和无量纲岸滩爬高随着无量纲的入射波高的增大而减小,随着植被密度的增大而减小;当岸滩坡度增大时,无量纲透射波高增大而无量纲爬高并无显著差异。最后根据回归分析得出了岸滩爬高与相对入射波高、植被密度和岸滩坡度的幂函数型经验关系式。

波浪在岸滩上的变形模拟

通过理论分析和波浪水槽模型试验,对波浪破碎区由床面阻力和波浪破碎所引起的能量损耗进行了分析。建立了岸滩波浪变形模型,并通过波浪水槽试验进行了验证。对水深、周期、岸滩底坡等条件下的波浪破碎区波高分布和增减水量的分析比较表明,模型计算和波浪水槽试验结果吻合程度良好。该模型可以有效模拟波浪在破碎区的增减水和波高分布,并为相关工程设计提供参考。