沙州海灘上波浪變形、水位抬升及沿岸流特性之研究

Abstract

本研究針對規則波與不規則波分別建立波浪通過沙洲斷面底床時的波高分佈、平均 水位變化及沿岸流速分佈之模式; 在規則波模式中使用「滾浪(roller)判別式」來 判斷是否應計算滾浪的能量消散，不規則波模式中提出一個新型態的能量消散公式 ，進而求得波浪與滾浪的能量及波高分佈，並使用向離岸動量方程式來求出平均水 位變化，最後，利用Runge-Kutta-Fehlberg法及射擊法(Shooting Method) 來求解 沿岸動量方程式，可得到沿岸流速分佈。由結果顯示，在計算時均需考慮滾浪所產 生的影響才能得到較準確的結果，且證明了平均水位開始抬升的位置是在波浪破碎 之後，並不是以往的研究所論述的「抬升現象伴隨著碎波而發生」。在沿岸流速方 面，流速最大值發生的位置是在碎波之後的沙洲頂端，為近幾年來學界對於波浪通 過沙州海灘之沿岸流速峰值位置所產生的爭議提出一個新的解釋方法。