近岸波浪传播的变形.pptx

近岸波浪传播的变形浅水影响波浪的折射波浪的绕射波浪的反射波浪的破碎浅水影响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。波浪的折射实际海况中，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。波浪的绕射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。波浪的反射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。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。波浪的破碎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滩的坡度有关，通常有崩破波、卷破波和激破波。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。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。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。