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1、第32卷第3期大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.32No.32017年6月JOURNALOFDALIANOCEANUNIVERSITYJune2017DOI:10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.03.018文章編號:2095-1388(2017)03-0369-04規(guī)則波和不規(guī)則波在剛性植物區(qū)波能衰減的試驗(yàn)研究111211張明亮,張洪興,徐紅印,李晉,趙楷賓,喬會婷(1.大連海洋大學(xué)海洋科技與環(huán)境學(xué)院,遼寧大連116023；2.盤錦鴛鴦溝國家級海洋公園管理辦公室,遼寧盤錦124010)摘要:為深入了解濕地植物對近
2、岸波浪的耗散作用,通過物理模型方法,對規(guī)則波和不規(guī)則波越過岸坡前剛性植被水域的波能衰減進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:當(dāng)波浪通過植物區(qū)時(shí),有效波高在植物區(qū)內(nèi)逐漸衰減,規(guī)則波和不規(guī)則波波高消減率分別為29.8％和31.4％；在植物分布密度、波浪周期等參數(shù)相同的情況下,剛性植物高度為40cm,有效波高為8、6、4cm時(shí),不規(guī)則波衰減率分別為41.3％、37.3％和31.3％,規(guī)則波有效波高衰減率分別為35％、30.8％和26.1％,無論是規(guī)則波還是不規(guī)則波,可見入射波浪的波高越大,消波作用越明顯；剛性植被高度為40、20cm植物區(qū)的
3、波高(6cm)衰減率分別為32.3％和21.0％,植物高度越大,波能消減作用效果越好,同樣的參數(shù)條件,波高h(yuǎn)=30cm的波高衰減率為14.6％,h=40cm的波高衰減率為9.9％,水深為30cm時(shí)的消波作用優(yōu)于水深為40cm時(shí)的消波作用,隨著水深的增加消波效果降低。本研究結(jié)果對于濕地剛性植物與波浪間的相互作用研究提供了參考依據(jù)。關(guān)鍵詞:規(guī)則波；不規(guī)則波；波浪傳播；剛性植物；波能衰減中圖分類號:P753文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A「4」近岸海域是人類活動(dòng)及海洋工程開發(fā)建設(shè)的重小尺度的植物消波試驗(yàn)研究較多:如劉達(dá)等通要區(qū)域,由于水深的變化、
4、水流作用,以及海底地過模型試驗(yàn)研究了海岸防浪林帶種植寬度、排列方形和障礙物等因素的影響,近岸海域波浪的傳播會式、樹種高度和灘地坡度等對消浪效果的影響；姚「5」「6」「7」發(fā)生一系列的變化,產(chǎn)生波浪折射、反射、繞射、宇等、吉紅香等、楊建民等通過物理模型「1」波浪破碎等現(xiàn)象。近岸海域的波浪不僅直接對試驗(yàn)研究了灘地植被對波浪變形、波高衰減、波浪「8」海岸建筑物的安全構(gòu)成威脅,并且通過其與水流、爬高和防波堤波壓力的影響；Mei等、Zeng「9」「10」泥沙的共同作用改變了近岸的水動(dòng)力環(huán)境,因此,等、Maza等分別研究了孤立波、不規(guī)
5、則波越「11」護(hù)岸工程應(yīng)運(yùn)而生。以往的護(hù)岸建設(shè)工程中,水庫過植被的波能衰減過程和速度的變化。Irtem等護(hù)岸多用大型的混凝土預(yù)制板,河道護(hù)岸多用混凝研究了在沙質(zhì)斜坡上種植人造樹木對海嘯爬坡的影「2」「12」土直立墻,海岸護(hù)岸則多用離岸式防浪堤。最響。Thuy等在沿岸植被帶中僅僅存在一個(gè)裂口近,學(xué)界提出了一種新的生態(tài)護(hù)岸工程模式,如在的情況下研究了波浪的爬高情況。但是關(guān)于灘地斜岸灘前種植一定寬度的植被群就是一種頗為有效的坡前規(guī)則波、不規(guī)則波越過植物的消浪問題鮮有報(bào)“軟工程方法"。生態(tài)護(hù)岸是利用水生植被改變波道。浪形態(tài),以此改
6、善灘上的水流波浪等動(dòng)力條件,從本試驗(yàn)中,對規(guī)則波和不規(guī)則波越過植被水域而消減波浪能量、影響泥沙的傳輸,進(jìn)一步保護(hù)海的波高變化進(jìn)行了研究,對植被前后的波高進(jìn)行定灘免受極端風(fēng)浪的破壞,該方式是一種有效的可再量分析,探討剛性植物在不同周期、波高、水深植「3」生生物防護(hù)措施。被高度和密度條件下對波能消減效果的影響,進(jìn)而有植被作用的波浪問題特殊而復(fù)雜,是研究近解析了植被對波浪傳播的影響規(guī)律。海濕地眾多問題的焦點(diǎn)之一。目前,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行收稿日期:2016-07-15基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51579030)；遼寧省自然科學(xué)
7、基金優(yōu)秀人才培育項(xiàng)目(2014020148)；遼寧省高等學(xué)校優(yōu)秀人才成長計(jì)劃項(xiàng)目(LJQ2013077)；水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(SKHL1517)作者簡介:張明亮(1976-),男,博士,副教授。E-mail:zhmliangmail＠126.com370大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào)第32卷站點(diǎn)的波浪數(shù)據(jù)對有無植被條件的波浪進(jìn)行分析,1物理模型試驗(yàn)用最小平方法分離入射和反射波要素,評估右側(cè)斜試驗(yàn)在大連海洋大學(xué)遼寧省海岸工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)坡的波浪反射系數(shù)。研究發(fā)現(xiàn),盡管有海綿層吸收室完成,玻璃水槽規(guī)格為35m
8、×0.7m×0.6m,右波浪,但還有一部分波浪會發(fā)射回波浪水槽,總體側(cè)設(shè)有一個(gè)岸坡(坡度比1：7),并設(shè)有海綿層進(jìn)在4％之內(nèi),其對植物區(qū)波高衰減影響較小。行消波,如圖1所示。采用直徑為2.5mm的竹簽2植被消波作用分析代替剛性植物,扎結(jié)在鉆孔塑料薄板上(1.2m×0.7m),與波向正交并固定在水槽底坡上
