《波流共同作用下珊瑚岸礁的水動力學特性研究》是依託長沙理工大學，由姚宇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：波流共同作用下珊瑚岸礁的水動力學特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：姚宇
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近岸珊瑚礁的水動力學問題具有重要的生態、環境、地質和工程學意義。 近幾十年來，該課題在國外得到了較為廣泛的研究，而國內相關研究則相對很少。 本項目擬通過物理模型實驗和數值模擬的方法來研究波浪和潮汐流共同作用下珊瑚岸礁的水動力學特性。物理實驗將在波流水槽中進行並採用了考慮水平環流存在的概化岸礁模型。實驗研究包括：（1）規則波的破碎特徵，包括破碎點的位置和波高、破碎類型以及破碎帶的寬度；（2）規則波和不規則波的演變，包括波浪的入射、反射、透射、衰減以及高頻波和低頻波的產生；（3）規則波和不規則波破碎產生的增水和波生流；（4）規則波破碎帶內的湍流特徵和海底回流。數值模擬將運用改進的高階Boussinesq模型來模擬波流和岸礁間的相互作用，並與實驗結果進行對比驗證。項目的研究成果將豐富和發展了珊瑚岸礁水動力學理論，對於研究潛堤，沙壩等其他類似海岸地形也具有相當的參考價值。
結題摘要
近岸珊瑚礁的水動力學問題具有重要的生態、環境、地質和工程學意義。 近幾十年來該課題在國外得到了較為廣泛的研究，而國內相關研究則相對很少。 本項目擬通過物理模型實驗、數值模擬和理論模型的方法來研究波浪和潮汐流共同作用下珊瑚岸礁的水動力學特性。物理實驗將在波流水槽中進行並採用了考慮水平環流存在的概化岸礁模型。實驗研究包括：（1）規則波的破碎特徵，包括破碎點的位置和波高、破碎類型以及破碎帶的寬度；（2）規則波和不規則波的演變，包括波浪的入射、反射、透射、衰減以及高頻波和低頻波的產生；（3）規則波和不規則波破碎產生的增水和波生流；（4）規則波破碎帶內的湍流特徵和海底回流。數值模擬運用了改進的高階Boussinesq模型來模擬礁面形態改變時波浪與岸礁的相互作用，並與現場觀測進行對比驗證。最後基於動量守恆建立了水平方向二維的理論模型，該模型能夠合理地預測水平環流存在時礁坪上波浪增水的產生。項目的研究成果將豐富和發展了珊瑚岸礁水動力學理論，對於研究潛堤，沙壩等其他類似海岸地形也具有相當的參考價值。
