王智弘1, 屈科1,2,3, 李玮1, 孙璐2, 李骏旻4, 陈武阳4, 赵恩金5
1. 长沙理工大学 水利与海洋工程学院, 湖南 长沙 410114;
2. 广东省韩江口-南澳岛海洋生态系统野外科学观测研究站, 广东 广州 510300;
3. 水沙科学与水灾害防治湖南省重点试验室, 湖南 长沙 410114;
4. 中国科学院南海海洋研究所, 广东 广州 511458;
5. 中国地质大学(武汉) 海洋学院, 湖北 武汉 430074
WANG Zhihong1, QU Ke1,2,3, LI Wei1, SUN Lu2, LI Junmin4, CHEN Wuyang4, ZHAO Enjin5
1. School of Hydraulic and Ocean Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;
2 Guangdong Provincial Field Observation and Research Station for Marine Ecosystem in Hanjiang River Estuary - Nanao Island Area, Guangzhou 510300, China;
3. Key Laboratory of Water-Sediment Sciences and Water Disaster Prevention of Hunan Province, Changsha 410114, China;
4 South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, 511458, China;
5. College of Marine Science and Technology, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China
摘要: 潜堤作为海岸防护的重要工程措施,其在珊瑚礁地形中的应用仍有待深入研究。同时,现有关于珊瑚礁浅水区波浪类型的研究相对单一,针对浅水环境下非线性波浪传播特性的系统分析仍较为匮乏。因此,本文基于物理水槽试验,系统探讨了潜堤布置于礁前斜坡时对珊瑚礁地形上椭圆余弦波传播特性的影响,重点分析了入射波高、礁坪水深及波浪周期对局部平均波高、波浪增水、波浪爬高以及波浪非线性特征的作用规律。结果表明,潜堤能够显著增强波浪反射与浅水变形,使波浪破碎位置明显前移,从而有效降低礁坪上的透射波高,减轻对礁坪基质及生态环境的冲刷破坏。同时,潜堤可削弱入射波高增大所引起的非线性增强效应,降低不对称度,使偏度的峰值前移至潜堤附近,并显著抑制传播过程中的非线性变化。试验还表明,礁坪水深对潜堤消浪性能影响显著,在本研究条件下,当礁坪水深为 0.030 m 时消波效果最佳。本研究成果可为珊瑚岛礁海岸防护工程的设计提供理论支撑,在提升防护效能的同时兼顾礁坪生态环境的稳定性。