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近岸波浪传播的变形


实际海况中,波浪常常斜向入射,这是波
浪回发生传播方向的调整,该现象成为波 浪的折射。 波浪的折射同光波的折射相类似,服从折 射定律。 在稳定波场中,若假定波浪在传播过程中 能量守恒,既没有能量的输入也没有能量 的损失,则波向线之间的波能流保持常数。
根据线性波浪理论,Kr值由波浪周期、等
部分反射,只有一部分能量以反射波的形
式反射回来,形成的波浪为部分驻波。反 射波的波高比入射博的波高要小,其大小 取决于反射系数KR。 反射系数=反射波波高/入射波波高 反射系数与反射面的坡度、粗糙度、透水 性、几何形状、反射面前相对水深、入射 波的波陡以及入射角等因素有关。
当波陡达到一定的值,波浪开始破碎。 破碎形态主要与深水入射波的波陡以及海
一.浅水影响 二.波浪的折射 三.波浪的绕射 四.波浪的反射 五.波浪的破碎
当波浪由深海向海岸方向传播时,由于水
深变浅而引起的波浪运动要素(波长、波 速、波高)的变化,成为浅水效应。 随水深变浅,波长和波速迅速减小。 浅水系数仅与波长和水深有关。 在波浪进入浅水区初期,波高略有减小, 但当波浪进入d/λ0<0.163的区域后,波高 则逐渐增大,并超过深水波高,直至波陡 太大,波形无法维持而破碎。
深线和初始波浪方向所决定。 Kr>1,波向线集中,间距减小,辐聚现象。 Kr<1,波向线分散,间距增大,辐散现象。 辐散辐聚对海岸上泥沙运动有重要影响。
波浪在传播过程中遇到障碍物,除可能在
障碍物前产生波浪反射外,还将绕过障碍 物继续传播,并在掩蔽去内发生波浪扩散, 这种现象成为波浪绕射。 绕射区内的波浪成为绕射波。 任一点波高与入射波高之比称为绕射系数 Kd。 目前多采用波浪缓坡方程或Boussinesq方程 等波浪模型进行数值求解。
波浪在传播过程中遇到障碍物时,其全部
或部分波能被反射而形成反射波,这种现 象称为波浪反射现象。 波浪的反射波与入射波叠加在一起,可形 成驻波。对建筑物造成危害,增加港内水 面振动甚至产生振荡。 完全反射,反射波和入射波振幅相等,传 播方向相反,两波叠加形成驻波,其振幅 为原入射波的两倍。
波浪破碎处的水深称为破碎水深db。相应
波高为破碎波高Hb。Hb是水深db条件下可 能出现的最大波高,有称为极限波高。
滩的坡度有关,通常有崩破波、卷破波和 激破波。 a) 崩破波:深水波陡较大,且底坡较平缓时 将会出现这种形态的破,碎波峰开始出现 白色浪花,逐渐向波浪的前沿扩大而崩碎 的波型,波的形态前后比较对称。
b)
c)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
卷破波:波的前沿不断变陡,最后波峰向 前大量覆盖,形成向前方飞溅破碎,并伴 随着空气的卷入当深水波陡中等,且海底 坡度较陡时将会出现。 激破波:波的前沿逐变陡,在行进途中从 下部开始破碎,波浪前面大部分呈非常杂 乱的状态,并沿斜坡上爬。深水波陡较小, 且海底坡度较陡时常出现此种破碎。
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