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1、第32卷第3期大连海洋大学学报Vol.32No.32017年6月JOURNALOFDALIANOCEANUNIVERSITYJune2017DOI:10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.03.018文章编号:2095-1388(2017)03-0369-04规则波和不规则波在刚性植物区波能衰减的试验研究111211张明亮,张洪兴,徐红印,李晋,赵楷宾,乔会婷(1.大连海洋大学海洋科技与环境学院,辽宁大连116023；2.盘锦鸳鸯沟国家级海洋公园管理办公室,辽宁盘锦124010)摘要:为深入了解湿地植物对近
2、岸波浪的耗散作用,通过物理模型方法,对规则波和不规则波越过岸坡前刚性植被水域的波能衰减进行了试验研究。结果表明:当波浪通过植物区时,有效波高在植物区内逐渐衰减,规则波和不规则波波高消减率分别为29.8％和31.4％；在植物分布密度、波浪周期等参数相同的情况下,刚性植物高度为40cm,有效波高为8、6、4cm时,不规则波衰减率分别为41.3％、37.3％和31.3％,规则波有效波高衰减率分别为35％、30.8％和26.1％,无论是规则波还是不规则波,可见入射波浪的波高越大,消波作用越明显；刚性植被高度为40、20cm植物区的
3、波高(6cm)衰减率分别为32.3％和21.0％,植物高度越大,波能消减作用效果越好,同样的参数条件,波高h=30cm的波高衰减率为14.6％,h=40cm的波高衰减率为9.9％,水深为30cm时的消波作用优于水深为40cm时的消波作用,随着水深的增加消波效果降低。本研究结果对于湿地刚性植物与波浪间的相互作用研究提供了参考依据。关键词:规则波；不规则波；波浪传播；刚性植物；波能衰减中图分类号:P753文献标志码:A「4」近岸海域是人类活动及海洋工程开发建设的重小尺度的植物消波试验研究较多:如刘达等通要区域,由于水深的变化、
4、水流作用,以及海底地过模型试验研究了海岸防浪林带种植宽度、排列方形和障碍物等因素的影响,近岸海域波浪的传播会式、树种高度和滩地坡度等对消浪效果的影响；姚「5」「6」「7」发生一系列的变化,产生波浪折射、反射、绕射、宇等、吉红香等、杨建民等通过物理模型「1」波浪破碎等现象。近岸海域的波浪不仅直接对试验研究了滩地植被对波浪变形、波高衰减、波浪「8」海岸建筑物的安全构成威胁,并且通过其与水流、爬高和防波堤波压力的影响；Mei等、Zeng「9」「10」泥沙的共同作用改变了近岸的水动力环境,因此,等、Maza等分别研究了孤立波、不规
5、则波越「11」护岸工程应运而生。以往的护岸建设工程中,水库过植被的波能衰减过程和速度的变化。Irtem等护岸多用大型的混凝土预制板,河道护岸多用混凝研究了在沙质斜坡上种植人造树木对海啸爬坡的影「2」「12」土直立墙,海岸护岸则多用离岸式防浪堤。最响。Thuy等在沿岸植被带中仅仅存在一个裂口近,学界提出了一种新的生态护岸工程模式,如在的情况下研究了波浪的爬高情况。但是关于滩地斜岸滩前种植一定宽度的植被群就是一种颇为有效的坡前规则波、不规则波越过植物的消浪问题鲜有报“软工程方法"。生态护岸是利用水生植被改变波道。浪形态,以此改
6、善滩上的水流波浪等动力条件,从本试验中,对规则波和不规则波越过植被水域而消减波浪能量、影响泥沙的传输,进一步保护海的波高变化进行了研究,对植被前后的波高进行定滩免受极端风浪的破坏,该方式是一种有效的可再量分析,探讨刚性植物在不同周期、波高、水深植「3」生生物防护措施。被高度和密度条件下对波能消减效果的影响,进而有植被作用的波浪问题特殊而复杂,是研究近解析了植被对波浪传播的影响规律。海湿地众多问题的焦点之一。目前,在实验室进行收稿日期:2016-07-15基金项目:国家自然科学基金资助项目(51579030)；辽宁省自然科学
7、基金优秀人才培育项目(2014020148)；辽宁省高等学校优秀人才成长计划项目(LJQ2013077)；水力学与山区河流开发保护国家重点实验室开放基金资助项目(SKHL1517)作者简介:张明亮(1976-),男,博士,副教授。E-mail:zhmliangmail＠126.com370大连海洋大学学报第32卷站点的波浪数据对有无植被条件的波浪进行分析,1物理模型试验用最小平方法分离入射和反射波要素,评估右侧斜试验在大连海洋大学辽宁省海岸工程重点实验坡的波浪反射系数。研究发现,尽管有海绵层吸收室完成,玻璃水槽规格为35m
8、×0.7m×0.6m,右波浪,但还有一部分波浪会发射回波浪水槽,总体侧设有一个岸坡(坡度比1：7),并设有海绵层进在4％之内,其对植物区波高衰减影响较小。行消波,如图1所示。采用直径为2.5mm的竹签2植被消波作用分析代替刚性植物,扎结在钻孔塑料薄板上(1.2m×0.7m),与波向正交并固定在水槽底坡上
