| 张之琳,黄本胜,刘达,邱静.滩地刚性植物消浪作用特性研究[J].水利学报,2023,54(8):910-919,920 |
| 滩地刚性植物消浪作用特性研究 |
| Study on wave-damping characteristics of rigid plants in tidal flats |
| 投稿时间：2023-02-13 |
| DOI：10.13243/j.cnki.slxb.20230071 |
| 中文关键词: 植物消浪 波高消减模型 消浪系数 拖曳力系数 物理模型试验 |
| 英文关键词: wave attenuation by plant wave attenuation models wave attenuation coefficient drag coefficient physical model tests |
| 基金项目:广东省水利科技创新项目(2021-01);广东省科技计划(2020B1212030005) |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 张之琳 | 广东省水利水电科学研究院, 广东 广州 510635
河口水利技术国家地方联合工程实验室, 广东 广州 510635
南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海), 广东 珠海 519082 | | | 黄本胜 | 广东省水利水电科学研究院, 广东 广州 510635
河口水利技术国家地方联合工程实验室, 广东 广州 510635
南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海), 广东 珠海 519082 | 1024701585@qq.com | | 刘达 | 广东省水利水电科学研究院, 广东 广州 510635
河口水利技术国家地方联合工程实验室, 广东 广州 510635
南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海), 广东 珠海 519082 | | | 邱静 | 广东省水利水电科学研究院, 广东 广州 510635
河口水利技术国家地方联合工程实验室, 广东 广州 510635
南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海), 广东 珠海 519082 | |
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| 中文摘要: |
| 滩地植物有利于保障沿海地区的水安全，量化成熟期植物消浪作用是提升生态海岸韧性的基础。本文基于一般试验规律和两种波高消减模型，分析提出了新的滩地植物消浪系数计算方法，结合波高条件可计算林带消浪后波高，相关表达式由大量试验数据进行了验证，最后对比了由本文方法与规范方法计算的林带后波高。结果表明，阻尼因数及消浪系数能直观体现植物消浪作用特性，波浪传播方向上植物面积占横截面比例是影响植物消浪机理的关键无量纲参数。植物非淹没时，本文方法得到的林带后波高与规范方法接近;植物淹没时，本文方法能更准确描述植物消浪作用。相较于规范方法，本文方法考虑了植物淹没情况，直观揭示了林带密度、宽度、高度，植物平均直径，水深等参数的影响，适用于更多工况。基于植物消浪作用的模型可快速研判相关参数变化对植物消浪效果的影响，为生态海堤滩地刚性植物规划设计及数模研究提供科学和技术支撑。 |
| 英文摘要: |
| The plants in tidal flats are beneficial to water security in coastal areas，and quantifying the wave attenuation effect of mature plants is the basis for improving the resilience of the coasts.Based on general rules and two wave attenuation models，this paper has put forward a new method for calculating the wave attenuation coefficient of plants in tidal flats，which can be used to calculate the wave height behind plants.Then，these expressions have been validated by a large amount of experimental data.Finally，the results of wave height behind plants calculated by this method have been compared to the standard method.The results show that the damping factor and wave attenuation coefficient can directly reflect the wave attenuation characteristics and the proportion of plant area to cross-sectional area in the direction of wave propagation is the key dimensionless parameter that affects the mechanism of wave attenuation by rigid plants.When plants emerge，the calculated value of the wave height behind plants by this method is close to the standard method;while when plants are submerged，this method can describe the wave attenuation more accurately.Compared to the standard method，this method considers the influence of plant submergence，and intuitively reveals the influence of the density，width，height of the canopy，average diameter of plants，water depth，and other parameters，making it suitable for more conditions.A model based on this method can be used to estimate the impact of relevant parameters on the wave attenuation by plants，which can provide a significant basis for the planning and design of rigid plants in tidal flats and related mathematical model research. |
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