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受全球气候变化影响,沿海地区极端气候状况频发,海啸、风暴潮等海洋灾害已经严重威胁到人们生命财产安全。采用植被护岸的方法,在沿海岸滩上种植一定宽度的植被场,可以有效地耗损波浪传播带来的能量,起到消浪护岸的作用。因此,加大对近岸植被水域波浪传播运动的研究,具有一定的学术价值和工程应用价值。本文基于SWAN模拟研究了植被水域波浪的传播运动,主要工作内容及成果如下:(1)运用SWAN-VEG模型,在模型验证的基础上,分析了植被特征参数及入射波要素对植被水域波高分布的影响。研究表明,随着植被淹没高度、植被密度、植被区宽度以及入射波有效波高和谱峰周期的增加,波浪传播中的波高衰减增大;但当植被淹没高度、植被密度以及入射波有效波高小于一定程度时,波高衰减不再明显;当入射波谱峰周期大于一定程度时,波高衰减程度趋于稳定。同时模拟发现,波高在植被区前端有更好的衰减效果,植被区宽度的变化不影响波高的衰减过程,植被区宽度仅决定植被区后的波高值。(2)在极端气候状况下,湿地通常处于完全淹没状态,而且传入湿地水域波浪的波高较大,以荷兰韦斯特思尔德(Western Scheldt)河口植被湿地为研究区域,基于SWAN模式,在模型验证的基础上,分析了入射波波高及水深对湿地水域波高分布的影响。结果表明,由于波浪破碎效应、底摩擦效应及植被耗散作用的影响,波浪在湿地水域传播过程中波高会衰减,且随着入射波波高的增加及水深的减小,波高的衰减效果愈明显。同时研究发现,波浪在植被湿地水域传播过程中,植被的存在使波能有一个逐渐衰减的过程,防止了湿地水域中发生强烈的波浪破碎效应。(3)针对台风这一极端气候状况,以广东湛江红树林海岸为研究区域,使用Holland台风模型,选择台风启德为天气背景,基于SWAN模式采用三重嵌套方法模拟了近岸台风浪的传播运动,在模型验证的基础上,进一步在湛江沿岸布置植被,建立了近岸植被水域台风浪传播运动的数值模型,并分析了近岸植被对台风浪传播变形的影响。结果表明,近岸植被对台风浪有明显的消减作用,随着植被区宽度、植被高度及植被密度的增大,台风浪传播中的波高衰减增大,植被对台风浪的消减效果愈明显。