海岸坡度对双波群低频波浪影响的实验研究

"刘艳莉和邹志利在大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室进行了关于双波群产生低频波浪的物理模型实验。他们研究了五个不同海岸坡度（1:20、1:40、1:60、1:80和1:100）下低频波浪的特性，发现低频波浪的数量、波峰时间间隔以及波谷时间间隔与海岸坡度、波群周期有密切关系。实验结果还揭示了低频波浪的形成与波群的非线性效应及海岸反射有关。" 本文主要探讨了海岸低频波浪的生成机制，特别是由双波群引起的低频波浪现象。海岸低频波浪通常是由波群中的周期较长的波浪组成，它们在海岸浅水区域由于波浪破碎而释放，形成自由长波，这些长波和它们的反射波被称为破波拍。研究人员通过实验发现，海岸坡度对低频波浪的产生有显著影响。在坡度大于1:80的海岸上，双波群会产生两个低频波浪，而在1:100的坡度上，只产生一个。 低频波浪的波峰时间间隔大约等于波群周期，这表明波群的传播特性对低频波浪的形成至关重要。波谷时间间隔则不受波高影响，而是依赖于波群周期和海岸坡度。作者基于实验数据给出了波谷时间间隔与这两个因素之间的关系表达式。 先前的研究如Hamm, Madsen & Peregrine (1993)和Herbers (1992)等人已经指出，风向海滩吹动时，可以产生低频波浪，其周期是风浪周期的5到15倍。其他学者如Cox et al. (1992), List (1992a,b), Roelvink (1993) 和 Schaffer (1993)也对低频波浪的生成机理进行了探索。G. Watson (1994)的实验研究表明，低频波浪的幅值与入射波的波高有非线性关系，而T.T. Janssen (2000)则提到了波群破碎点对入射波群与反射低频波浪关系的影响。 刘艳莉和邹志利的实验采用不同的波幅和周期的双波群，对五个不同坡度的海岸进行模拟，深入分析了低频波浪的个数、时间尺度和大小等特性。他们的工作为进一步理解海岸环境中低频波浪的形成、传播和影响提供了宝贵的实证数据，对于海岸工程设计和海洋环境预测具有重要意义。