Page 30 - 2023年第54卷第8期

３．４ 根据消浪系数计算林带后波高 至此，通过入射
波高和消浪系数计算表达式可以得到林带消浪后波高。
Ｈ 根据 α法和 ｋ法的计算值与实测值的对比分别见图
ｏｕｔ
５和图 ６。
结果显示，两种方法都可以良好地预测林带后波
高；两者计算值与实测值线性关系的修订判定系数都
达到约 ０．９９２，斜率接近于 １。考虑到试验误差及不同
工况，结果令人满意。两种方法的计算值对比结果显
示 （图 略 ）， 线 性 关 系 斜 率 ０．９８９３， 修 订 判 定 系 数
０．９９９８，进一步说明两种波高 消减模 型都可 以 很好地
描述波浪在林带拖曳作用下波高的消减情况。 图 ４ ９９组工况 α与 ｋ计算值对比

图 ５ Ｈ ｏｕｔ 阻尼因数法计算值与实测值对比 图 ６ Ｈ ｏｕｔ 指数阻尼因数法计算值与实测值对比

３．５ 根据阻尼因数计算拖曳力系数 如果将阻尼因数由式（１３）带入式（８）和（９），可得到拖曳力系数
的计算表达式：
ｌ
１ ．１０４０ πｈ ０．４５０８ ０．５４９２ １．２７５０
θ
ｓ
Ｃ ＝ （２０）
Ｄ ０．４５０８
（ＮｄＬ） Ｈ
ｖ ０
(
０ ．２０７０ｌ ０．５４９２ １．２７５０ λ ｓｉｎｈ（ｋｈ）· ｓｉｎｈ（２ｋｈ） ＋ ２ ｋｈ )
θ
Ｃ ＝ ｓ · ｗ ｗ ｗ （２１）
Ｄ
３
（ＮｄＬ） ０．４５０８ ０．５４９２ Ｈ ｓｉｎｈ（ｋｌ） ＋ ３ｓｉｎｈ（ｋｌ）
ｈ
ｖ ０ ｗ ｓ ｗ ｓ
当植物非淹没时，两式可简化为：
１．１０４０ π ｈ
Ｃ ＝ （２２）
Ｄ ０．４５０８
（ＮｄＬ） Ｈ ０
ｖ
(
０ ．２０７０ λ ｓｉｎｈ（ｋｈ）· ｓｉｎｈ（２ｋｈ） ＋ ２ｋｈ )
ｗ
ｗ
ｗ
Ｃ ＝ · （２３）
Ｄ ０．４５０８ ３
（ＮｄＬ） Ｈ ｓｉｎｈ（ｋｌ） ＋ ３ｓｉｎｈ（ｋｌ）
ｖ ０ ｗ ｓ ｗ ｓ
结果显示，拖曳力系数 Ｃ 与 ｌ正相关，与 ｄ、Ｈ、Ｎ ［１８］ 、Ｌ等参数负相关。然而，根据试验结
ｓ
０
ｖ
Ｄ
果，植物消浪作用与上述参数并无明显直接关系，可能因为拖曳力系数本身是一个数值解，物理意义
并不明确，植物消浪作用的物理意义主要由阻尼因数及消浪系数体现。
拖曳力系数根据式（２０）（２１）计算值与根据经典 Ｄａｌｒｙｍｐｌｅ等 ［２５］ 公式率定值（第 ２．３节中方法②）的
对比关系分别见图 ７、图 ８。结果显示，计算值与率定值 接近，绝 大多 数 情 况下，计 算值 在 预测值
０．５～２倍范围内。考虑到试验误差、多种工况以及拖曳力系数的性质，计算结果基本可行，上述拖曳
力系数计算方法可酌情应用于数模研究。
４ 物模试验概况
４．１ 本次试验设计 本次物理模型试验在广东省水利水电科学研究院河口水利技术国家地方联合工程
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