植物的消浪特性及對泥沙起動影響試驗研究.pdf

1、波浪從遠(yuǎn)洋向近岸傳播直接作用于海岸上，可能會對岸灘和建筑物地基造成侵蝕破壞。在海岸灘地上種植植物，利用植物的根系、樹桿、枝葉來抵御和減緩波浪對岸灘的侵蝕破壞，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時，起到了護(hù)岸工程的作用，可以產(chǎn)生雙重益處。因此，研究灘地植物帶中波浪傳播過程的浪高衰減、波浪近底流速垂線分布規(guī)律，以及植物消浪后對泥沙起動條件的影響，有助于發(fā)展灘地植物波浪水動力學(xué)理論，并為開發(fā)利用近岸植以防御臺風(fēng)、海嘯等海洋災(zāi)害提供一定的理論指導(dǎo)。
　　

2、在收集整理國內(nèi)外有關(guān)植物區(qū)波浪水流相互作用研究成果的基礎(chǔ)上，采用帶有樹冠和樹根的PVC塑料圓管植物模型概化模擬岸灘上紅樹林類植物;利用浪高儀和多普勒流速儀(NDV)等儀器，針對不同的來波周期、來波波高、植物帶長度、植物密度等因素，分別研究了水深在植物根部、樹桿、樹冠三種情況下植物對波浪浪高衰減特性和波浪近底垂線流速分布規(guī)律;并進(jìn)一步通過動床試驗，分析植物對波浪浪作用下泥沙起動條件的影響。得出主要結(jié)論如下:
　　1、在相同來波波高和

3、周期的情況下。水面在植物樹冠處時，波浪與密集枝葉、樹桿相互作用降低波高;水面在植物根部處時，波浪主要與密集的支柱根系作用而使波能波高降低;而水面在樹桿部分時，波浪與樹的樹根和樹冠部分相互作用少，主要靠樹桿部分消浪。三者的消浪作用表現(xiàn)為:樹根部分消浪作用好于樹桿部分，但比樹冠部分消浪作用差。
　　2、在相同水深和植物帶長度的情況下，植物的消浪系數(shù)隨著波高的增加而增加。在水深和植物帶長度一定的條件下，對周期較小波浪的消浪效果強(qiáng)于周期較

4、大的波浪情況。
　　3、以植物樹冠的投影面積與植物分布區(qū)域的總面積的比值定義為植物的密度。在水深和波況一定的條件下，植物的消浪系數(shù)隨植物密度增加而增加。在相同水深和波況一定的條件下，消浪系數(shù)隨植物帶長度增加而近呈線性增加。
　　4、波浪通過植物帶時，其引起的水流流速呈現(xiàn)周期變化，通過采集并分析沿垂線不同測點(diǎn)，多個周期內(nèi)的縱向流速峰均值，發(fā)現(xiàn)波浪近底垂線流速呈現(xiàn)“S”型分布。在水深、波況一定條件下，沿著植物帶內(nèi)波浪的傳播方向，