三孤立波在緩坡上爬高及相互作用的實驗研究
摘要：海嘯波經極緩的大陸架傳播至近岸淺水區時可激發由多個孤立波組成的波列。為了研究多個孤立波在斜坡上爬高和相互作用規律,該文選擇坡度為1/20的斜坡模型在波浪水槽進行了等波幅三孤立波爬高的物理模型實驗。采用大沖程推板式造波機和改進的Goring造波方法,有效地實現了不同波峰間距和不同相對波幅時等波幅三孤立波的造波。采用高速攝像機記錄每個孤立波的爬高過程,得到每個孤立波的爬高值;定性分析了爬高過程中孤立波破碎及其相互作用對爬高的影響規律。實驗結果表明：第二個孤立波和第三個孤立波受先導波回落水流的影響,破碎位置向離岸方向移動;首波的爬高放大系數基本不受后續來波的影響,其爬高放大系數與同等工況下單孤立波的測量值一致;第二個孤立波和第三個孤立波的爬高放大系數與相鄰的波峰間距有關,當波峰間距增大時,爬高放大系數先減少后增加;當波峰間距增至某臨界值后時,第三個孤立波的爬高放大系數將大于第二個波的爬高放大系數。最后,依據本次實驗結果,提出了等波幅三孤立波在緩坡上爬高的經驗公式。
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