任春平，刘宇，赵喜萍

(1.太原理工大学 水利科学与工程学院，山西 太原 030024)

1 引言

沿岸流不稳定运动是指水平二维水流速度出现长周期波动，其波动周期一般大于100 s，属于超低频运动。这种长周期波动会伴随着沿岸流在沿岸方向传播，在传播过程中会诱导出大尺度涡旋，引起物质输移、能量交换，使得破波带内外水动力特性更加复杂，因此，其在时频域的传播特性对于岸滩演变、污染物、鱼卵等生物在垂直岸线和沿岸方向的输移、迁移有重要影响[1]。

目前，对沿岸流不稳定运动生成机理和数值研究已经取得了比较多的成果，但对于其传播特性还有待深入研究。Bowen和Holman[2]建立了沿岸流不稳定理论模型，Özkan-Haller和Kirby[3]基于二维浅水方程建立了沿岸流不稳定运动的数值模型，Dodd等[4]在Bowen和Holman的理论基础上建立了考虑底摩擦、侧混影响的不稳定模型。Reniers等[5]和Noyes等[6]分别在实验室内和现场观测到并利用频率波数谱分析了沿岸流不稳定运动，这些研究对推动沿岸流不稳定运动的研究起到了重要作用。要想用频率波数谱对沿岸流不稳定运动进行分析，需要在沿岸方向布设的流速仪多于2个，且频率波数谱主要用来从色散关系上证明沿岸流不稳定运动的存在，并不能像小波相干谱那样进行时间−空间域不稳定运动相关程度的分析。Ren等[7]基于线性不稳定理论，分析了平直斜坡上实验观测到的沿岸流不稳定运动。任春平等[8]对沿岸流不稳定运动和边缘波运动二者的相互关系做了实验研究，结果证明了沿岸流不稳定运动与边缘波不但可以共存（在垂直岸线方向和平行岸线方向），而且在沿岸方向能量有交换。……