珊瑚礁海岸水动力学问题研究综述

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珊瑚礁海岸水动力学问题研究综述

文章导航 > 水科学进展 > 2019 > 30(1): 139-152

姚宇. 珊瑚礁海岸水动力学问题研究综述[J]. 水科学进展, 2019, 30(1): 139-152. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.014

引用本文:

姚宇. 珊瑚礁海岸水动力学问题研究综述[J]. 水科学进展, 2019, 30(1): 139-152. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.014

YAO Yu. A review of the coral reef hydrodynamics[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(1): 139-152. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.014

Citation:

YAO Yu. A review of the coral reef hydrodynamics[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(1): 139-152. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.014

珊瑚礁海岸水动力学问题研究综述

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.014

姚宇^1,2

1.
长沙理工大学水利工程学院, 湖南长沙 410114;
2.
水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室, 湖南长沙 410114

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51679014；51309035）

作者简介:
姚宇(1982-),男,湖南湘潭人,副教授,博士,主要从事珊瑚礁水动力学研究。E-mail:yaoyu821101@163.com

中图分类号: P731.2;G353.11

A review of the coral reef hydrodynamics

YAO Yu^1,2

1.
School of Hydraulic Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China;
2.
Key Laboratory of Water-Sediment Sciences and Water Disaster Prevention of Hunan Province, Changsha 410114, China

摘要: 珊瑚礁水动力学是一个涉及生态、环境、地质和工程学的交叉课题，其水动力学研究不仅为珊瑚礁海域生态系统的维护和海岸线的演变提供一定的理论参考，还能为海岸的防灾减灾以及岛礁工程的建设提供一定的决策依据。回顾了国内外珊瑚礁海岸水动力问题的研究与进展，从现场观测、理论模型、物理模型试验和数值模型4个方面对当前该领域的研究进展进行了综述，并提出今后现场观测研究对象可关注南中国海的珊瑚岛礁，理论分析方法可侧重考虑非线性波浪理论，物理模型试验可采用大型波浪水槽和港池来复演现场尺度的水动力问题，数值模型可采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法对波浪与珊瑚礁相互作用进行精细化模拟，本文旨在为今后国内珊瑚礁水动力学方面的相关研究提供一定的借鉴和参考。
- 珊瑚礁 /
- 波浪 /
- 水动力学 /
- 海岸工程
Abstract: Coral reef hydrodynamics is an interdisciplinary subject involving the knowledge of ecology,environment,geology and engineering. This subject not only offers theoretical reference for the ecosystem protection and the coastline evolution around the reef island,but also serves the decision-making process for the reef-coast hazard prevention and the reef-island engineering construction. In this study,based on a comprehensive literature review as well as the author’s previous work,the state-of-the-art research advances on coral reef hydrodynamics are summarized in view of the following four aspects:field observation,theoretical analysis,laboratory experiment,and numerical simulation. The research prospects are subsequently provided as follows:the field observation could focus on those reefs in South China Sea,the theoretical analysis could attempt to use the nonlinear wave theory,the laboratory experiment could reproduce the hydrodynamics at field scale based on the large-scale wave flume as well as the wave basin,and the numerical simulation could turn to the Computational Fluid Dynamics (CFD) to simulate the interaction between wave and reef at finer scale. This study serves to guide the future relevant researches on coral reef hydrodynamics in China.
- Coral reef /
- water wave /
- hydrodynamics /
- coastal engineering

[1]	刘小丽, 刘明珠. 波浪作用下考虑海床变形影响的溶质运移数值模拟 . 水科学进展, 2021, 32(1): 88-96. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.01.009
[2]	张英豪, 赖锡军, 唐彩红. 单向明渠流与波浪作用下植被对水沙运动影响研究综述 . 水科学进展, 2021, 32(2): 309-319. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.02.016
[3]	诸裕良, 丁诚宇, 宗刘俊, 赵红军, 管大为, 谈雯倩. 复坡珊瑚礁地形规则波传播特性试验研究 . 水科学进展, 2021, 32(6): 933-943. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.06.012
[4]	王红川, 杨氾, 潘军宁. 考虑极端天气时港珠澳大桥人工岛设计波浪要素——II.设计波要素校核方法 . 水科学进展, 2019, 30(6): 902-907. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.014
[5]	杨氾, 潘军宁, 王红川. 考虑极端天气时港珠澳大桥人工岛设计波浪要素——I.数值模拟中不利台风路径选取 . 水科学进展, 2019, 30(6): 892-901. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.013
[6]	王虎, 粟莉, 白玉川. 河口海岸铁板砂研究进展 . 水科学进展, 2019, 30(4): 601-612. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.04.015
[7]	诸裕良, 宗刘俊, 赵红军, 严士常, 虞琦. 复合坡度珊瑚礁地形上波浪破碎的试验研究 . 水科学进展, 2018, 29(5): 717-727. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.05.012
[8]	吴晓玲, 向小华, 牛帅, 王船海. 急缓流态交替的陡坡河道水动力模型 . 水科学进展, 2017, 28(4): 564-570. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.04.010
[9]	房克照, 孙家文, 刘忠波, 尹晶. 近岸波浪传播的非静压数值模型 . 水科学进展, 2015, 26(1): 114-122. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.01.015
[10]	李寿千, 陆永军, 左利钦, 黄伟昊, 陆彦. 波浪及波流边界层泥沙起动规律 . 水科学进展, 2014, 25(1): 106-114.
[11]	程永舟, 蒋昌波, 潘昀, 李青峰. 波浪渗流力对泥沙起动的影响 . 水科学进展, 2012, 23(2): 256-262. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.006
[12]	张弛, 郑金海, 王义刚. 波浪作用下沙坝剖面形成过程的数值模拟 . 水科学进展, 2012, 23(1): 104-109. doi: CNKI:32.1309.P.20120104.2012.010
[13]	季小强, 冯卫兵, 张俞. 径向点插值法在波浪传播数值模拟中的应用 . 水科学进展, 2011, 22(2): 258-265.
[14]	刘稳, 诸葛亦斯, 欧阳丽, 余伟, 刘德富. 水动力学条件对鱼类生长影响的试验研究 . 水科学进展, 2009, 20(6): 812-817.
[15]	陆永军, 左利钦, 季荣耀, 张金善. 渤海湾曹妃甸港区开发对水动力泥沙环境的影响 . 水科学进展, 2007, 18(6): 793-800.
[16]	吴福生, 王文野, 姜树海. 含植物河道水动力学研究进展 . 水科学进展, 2007, 18(3): 456-461.
[17]	李绍武, 尹振军. 无网格数值方法在结构物水动力研究中的应用 . 水科学进展, 2004, 15(6): 739-744.
[18]	张扬, 李瑞杰, 郑金海. 波浪的非线性频散关系 . 水科学进展, 2004, 15(4): 448-453.
[19]	李然, 李嘉, 李克锋, 傅晓英. 水动力学条件对复氧过程的影响研究 . 水科学进展, 2002, 13(5): 542-546.
[20]	张光辉. 坡面水蚀过程水动力学研究进展 . 水科学进展, 2001, 12(3): 395-402.

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珊瑚礁海岸水动力学问题研究综述

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.014

姚宇^1,2

1. 长沙理工大学水利工程学院, 湖南长沙 410114;

2. 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室, 湖南长沙 410114

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51679014；51309035）

作者简介:
姚宇(1982-),男,湖南湘潭人,副教授,博士,主要从事珊瑚礁水动力学研究。E-mail:yaoyu821101@163.com

收稿日期: 2018-03-23
刊出日期: 2019-02-25

中图分类号: P731.2;G353.11

关键词:

摘要: 珊瑚礁水动力学是一个涉及生态、环境、地质和工程学的交叉课题，其水动力学研究不仅为珊瑚礁海域生态系统的维护和海岸线的演变提供一定的理论参考，还能为海岸的防灾减灾以及岛礁工程的建设提供一定的决策依据。回顾了国内外珊瑚礁海岸水动力问题的研究与进展，从现场观测、理论模型、物理模型试验和数值模型4个方面对当前该领域的研究进展进行了综述，并提出今后现场观测研究对象可关注南中国海的珊瑚岛礁，理论分析方法可侧重考虑非线性波浪理论，物理模型试验可采用大型波浪水槽和港池来复演现场尺度的水动力问题，数值模型可采用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法对波浪与珊瑚礁相互作用进行精细化模拟，本文旨在为今后国内珊瑚礁水动力学方面的相关研究提供一定的借鉴和参考。

English Abstract

姚宇. 珊瑚礁海岸水动力学问题研究综述[J]. 水科学进展, 2019, 30(1): 139-152. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.014

引用本文:

姚宇. 珊瑚礁海岸水动力学问题研究综述[J]. 水科学进展, 2019, 30(1): 139-152. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.014

YAO Yu. A review of the coral reef hydrodynamics[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(1): 139-152. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.014

Citation:

YAO Yu. A review of the coral reef hydrodynamics[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(1): 139-152. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.014

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