考虑根茎叶的近岸植物对海啸波消减实验研究

doi:10.11978/2016127

热带海洋学报 ›› 2017, Vol. 36 ›› Issue (5): 9-15.doi: 10.11978/2016127CSTR: 32234.14.2016127

考虑根茎叶的近岸植物对海啸波消减实验研究

何飞¹(), 陈杰¹^,²^,³(), 蒋昌波¹^,²^,³, 赵静¹

1. 长沙理工大学水利工程学院, 湖南长沙 410114
2. 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室, 湖南长沙 410114
3. 长沙理工大学水科学与环境工程国际研究中心, 湖南长沙 410114

收稿日期:2016-12-05 出版日期:2017-09-20 发布日期:2017-09-22
作者简介:
作者简介：何飞(1992—), 男, 安徽省安庆市人, 在读硕士研究生, 主要从事海洋动力过程及其模拟技术研究。E-mail: mright_1_HF@163.com
基金资助:
长沙理工大学研究生科研创新项目(CX2016SS06)

Experimental investigation on tsunami wave attenuation under the effects of coastal vegetation with root, stem and crown

HE Fei¹(), CHEN Jie¹^,²^,³(), JIANG Changbo¹^,²^,³, ZHAO Jing¹

1. School of Hydraulic Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;
2. Key Laboratory of Water Sediment Sciences and Water Disaster Prevention of Hunan Province, Changsha 410114, China
3. International Research Center of Water Science & Environmental Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;

Received:2016-12-05 Online:2017-09-20 Published:2017-09-22
Supported by:
Graduate Student Scientific Research Fund of Changsha University of Science & Technology (CX2016SS06).

摘要/Abstract

摘要：

在理论分析的基础上通过物理模型实验研究了海啸波与近岸植物的相互作用。实验中借助孤立波模拟海啸波, 并采用综合考虑根、茎、叶的植物模型, 分析了近岸植物根、茎、叶及分布密度对海啸波消减特性的影响。结果表明, 根、茎、叶均在不同程度上对近岸植物消波特性产生影响, 本次实验条件下得到了孤立波透射系数与表征水动力因素的相对波高及表征植物因素的相对树根高度、相对树干高度、相对树冠高度、相对植物带宽度、分布密度之间的关系式, 揭示了近岸植物消波特性与水动力因素和植物因素的内在联系, 为减小海啸灾害提供一定的理论指导。

关键词: 海啸波, 近岸植物, 消波, 根, 茎, 叶

Abstract:

In this study, we experimentally investigated the interaction of tsunami wave with coastal vegetation based on theoretical analysis. Tsunami wave and coastal vegetation were modeled by solidary wave and vegetation model including root, stem and crown, respectively. Effects of root, stem, crown, and distribution density on tsunami wave attenuation were analyzed. Results showed that tsunami wave dissipation was affected by root, stem and crown to different degrees. Transmission coefficient changes were functions of the combination of relative wave height, relative height of root, relative height of stem, relative height of crown, relative width, and distribution density. A dimensionless equation was derived to characterize the inherent relationships between characteristic of wave attenuation and factors of hydrodynamics and vegetation. The purpose of this paper was to provide scientific guidance for minimizing the impact of tsunami wave on coastal regions.

Key words: tsunami wave, coastal vegetation, wave attenuation, root, stem, crown

何飞, 陈杰, 蒋昌波, 赵静. 考虑根茎叶的近岸植物对海啸波消减实验研究[J]. 热带海洋学报, 2017, 36(5): 9-15.

HE Fei, CHEN Jie, JIANG Changbo, ZHAO Jing. Experimental investigation on tsunami wave attenuation under the effects of coastal vegetation with root, stem and crown[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2017, 36(5): 9-15.

图/表 9

图1

图2

表1

图3

图4

图5

图6

图7

表2

参考文献 15

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序号	模型	实验水深h/cm	入射波波高 H/cm	植物分布密度ψ
模型1	树干	25.0	5.0, 7.0, 9.0, 12.0	0.0099
		30.0
		35.0
		45.0
模型2	树干+ 根部	25.0
		30.0
		35.0
		45.0
模型3	树干+ 冠部	25.0
		30.0
		35.0
		45.0
模型4	根部+树干+冠部	25.0
		30.0
		35.0
		45.0
模型5	根部+树干+冠部	25.0		0.0063
		30.0
		35.0
		45.0
模型6	根部+树干+冠部	25.0		0.0040
		30.0
		35.0
		45.0
模型7	根部+树干+冠部	25.0		0.0032
		30.0
		35.0
		45.0

模型	模型参数ψ	C_V/%
模型1	0.0099	2.23
模型2	0.0099	2.64
模型3	0.0099	11.60
模型4	0.0099	11.00
模型5	0.0063	7.37
模型6	0.0040	6.78
模型7	0.0032	5.44

考虑根茎叶的近岸植物对海啸波消减实验研究

Experimental investigation on tsunami wave attenuation under the effects of coastal vegetation with root, stem and crown

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