《表2 墨水输移速度与时均沿岸流关系》

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《平直缓坡上破波带内污染物输移速度实验研究》

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图8给出了波况1～10污染团额点随时间在沿岸方向和垂直岸线方向的位移，同时给出了位移与时间的线形拟合关系，进而确定出污染团在两个方向的输移速度.表2给出了波况1～10在两个方向上的输移速度汇总，可以看出沿岸方向输移速度随着入射波高和周期的增加而增加，污染物在破波带主要呈现出在沿岸方向的输移，其输移速度为Vdy，在垂直岸线方向也有很小的输移速度（Vdx）.不规则波和规则波情况下，Vdx分别约在0.017～0.028和0.005～0.01范围内.对于波况10，Vdx拟合结果表明污染团有向离岸方向传播的趋势（Vdx为正值），这与其他工况相反，这可能是由于该工况波高较大（大于其他工况），引起较强的沿岸流，进而引起沿岸流不稳定运动，使得污染团运动有向离岸方向运动的趋势，但是比在沿岸方向的输移速度小很多.所以在分析垂直岸线方向输移速度时，没有包括该波况.实际情况中，入射波基本都是不规则波，根据波浪理论，质量输移Stokes drift主要由波浪质点不封闭引起，主要沿垂直波峰线方向传播（等到进入破碎带后，就表现为垂直岸线方向传播），由此引起的质量输移速度沿水深方向呈指数衰减.因此Stokes drift对距离水面一定范围内的物质输移影响很明显，特别是水面上物质的输移.本文实验采集的污染团图片，实际反映的污染团在水面输运情况，因此本研究中追踪污染团得到的垂直岸线方向的速度即近似地可以看作是Stokes drift.Tamura等[22]通过分析现场采集的数据表明年平均Stokes drift速度在0.02到0.10m/s范围内.由此可以看出，本文不规则波情况下，Vdx与Tamura等[22]的研究结果比较相近.而规则波情况下:|Vdx|/|Vdy|在0.04～0.11范围内，波况1和2入射波周期为1s，对于这两个波况|Vdx|/|Vdy|约为0.1，而对于波况3、4（入射波周期为1.5s）和5、6（入射波周期为2s），|Vdx|/|Vdy|约在0.05左右，可以看出当入射波周期增大到1.5和2s后，|Vdx|/|Vdy|稳定在约0.05s左右；不规则波情况:对于波况7～10，|Vdx|/|Vdy|则在0.11～0.29范围内，其中波况7～9，该值基本在0.25左右.由此可以看出，当入射波周期、波高相近时，不规则波情况下，污染团向岸线方向输移速度和|Vdx|/|Vdy|比规则波入射时大.这可能由于相比较规则波入射，不规则波入射时会产生更强的非线性，导致破波带外、内质量输移更强.