APP下载

珊瑚礁地形上破碎波高试验研究

2021-10-27刘清君王登婷孙天霆

海洋工程 2021年5期

刘清君,王登婷,孙天霆,黄 哲

(南京水利科学研究院,江苏 南京 210029)

波浪从外海传播至岛礁时将发生严重变形和破碎,破碎波高是波浪演化过程中考虑的重要参数,直接影响着岛礁护岸结构安全以及海岸变形形态。因此,确定破碎波高有着至关重要的意义。

对于常规缓坡海岸,破碎波高研究成果较多,已有的破碎波高计算公式多达数十个[1-2]。然而对于珊瑚礁地形,由于其礁前斜坡坡度较陡,破碎波高的计算公式大都不再适用[3-5]。为此,Tsai等[3]对礁前斜坡坡度分别为1∶3、1∶5和1∶10的岸礁地形进行了水槽模型试验研究,认为破碎波高满足Hb/H0=0.79(tanβ)1/7/(H0/L0)0.19,其中β为礁前斜坡的坡度,Hb为破碎波高,H0为深水波高,L0为深水波长。Yao等[4]对礁前斜坡坡度分别为1∶3、1∶6、1∶9和1∶12的岸礁进行水槽模型试验研究,认为坡度对破碎波高的影响并不敏感,破碎波高满足Hb/H0=0.64/(H0/L0)0.16。柳淑学等[5]对礁前斜坡坡度为1∶5的岛礁进行水槽模型试验研究,认为规则波的破碎波高满足Hb/H0=0.58/(H0/L0)0.2。通过以上分析可知,关于岛礁地形上的破碎波高计算公式并未统一,不同学者通过试验研究得出的计算公式存在差别。

根据已有研究,相对礁坪水深是影响岛礁地形上波浪破碎的重要参数[6-9],但以上计算方法中均没有反应相对礁坪水深这一重要影响参数。有鉴于此,采用概化的岛礁地形,通过二维波浪水槽模型试验,系统研究不同坡度、入射波浪和礁坪水深对破碎波高的影响。通过引入相对礁坪水深这一参数,给出波浪在岛礁地形上考虑礁坪水深影响的破碎波高计算公式。……

登录APP查看全文