【摘要】：波浪、水流直接沖擊岸灘,長期作用會(huì)造成岸灘侵蝕甚至嚴(yán)重影響沿岸人民的生產(chǎn)生活。波浪在近岸植被水域中,由于植被的耗散效應(yīng),波高衰減,波能減少,可以減小破浪破碎時(shí)沖擊岸灘的作用力;同時(shí),波浪破碎,形成近岸流循環(huán),植被會(huì)一定程度上減小離岸流強(qiáng)度,起到積淤護(hù)岸的效果。因此,植被作為近岸環(huán)境的重要組成部分,對(duì)其研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。基于強(qiáng)非線性Boussinesq方程的波浪模型,考慮植被的耗散效應(yīng),建立了本文植被區(qū)域波浪變形的數(shù)值模型。經(jīng)過對(duì)平底地形、斜坡地形植被區(qū)域波浪傳播的模擬,驗(yàn)證模型對(duì)不同地形的適應(yīng)性;經(jīng)過對(duì)分片植被區(qū)域波浪傳播的模擬,驗(yàn)證模型對(duì)不連續(xù)植被的適用性。在對(duì)所建模型的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,利用該模型模擬分析了波高影響要素,并而模擬討論了且沼澤地形植被區(qū)波浪破碎及波生流和部分岸坡植被影響下橢圓余弦波的爬坡,得出結(jié)論如下:(1)隨著入射波波高的增加,波高衰減也越大�？墒钱�(dāng)入射波波高小于一定值時(shí),波浪的波高分布趨于平坦,衰減效應(yīng)不再明顯。(2)小周期波浪在植被區(qū)傳播中的波能損失隨著波浪周期的增加而增大;但當(dāng)波浪周期增大到一定程度時(shí),波高衰減反而隨著入射波浪周期的增大而減小。(3)對(duì)水深對(duì)波浪傳播影響進(jìn)行了一系列的模擬,結(jié)果表明:周期不變,水深變大,波長變大,植被對(duì)波長較長波浪的耗散作用明顯較較短的波浪稍差。隨著相對(duì)淹沒度的減小,衰減后相對(duì)波高值呈負(fù)指數(shù)型減小。(4)整塊植被的消浪效果最佳,但對(duì)于同樣植被數(shù)量的分片植被而言,消浪效果接近整塊植被,而且影響范圍較廣。分片植被模型中后面兩側(cè)的植被斑塊,會(huì)在一定程度上加大植被對(duì)波浪的衰減效應(yīng)。(5)淺灘植被會(huì)加大波浪能量的耗散,同時(shí)阻礙通過淺灘頂部的波生流。淺灘-通道的相互作用影響波浪傳播和流循環(huán)。波浪爬坡,隨著水深變淺,波高逐漸變大,波高達(dá)到臨界點(diǎn)破碎,植被區(qū)波高明顯比無植被區(qū)衰減得更快。同時(shí),植被區(qū)域波相速度和波長較小,局部產(chǎn)生比較明顯的折射效應(yīng)。波高衰減不一致,植被區(qū)域波高衰減較大,引起不均勻的增減水。植被位于破碎區(qū)時(shí),岸線附近的波浪增水顯著減小。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U656.3;TV139.2

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本文編號(hào)：2613751