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淺水波

鎖定
淺水波是指當水深與波長的比值較小時 ,水底邊界影響水質點運動的波浪。它在傳播過程中 ,波高 、波長 、波速等隨水深的變化而變化;當波峯線與等深線不平行時 ,將發生波浪折射現象 ,波向也隨之改變 。淺水前進波和淺水立波都屬於它的範疇。 [1] 
中文名
淺水波
定    義
水深小於波長的二分之一的波浪
傳播速度
取決於水深
傳播過程
隨着水深變淺,波高變大

淺水波基本性質

當水深小於波長的二分之一時,即d/λ≈ 0.5-0.05之間的波浪稱為淺水波。波浪由深水區傳人淺水區,它的週期保持不變,但波長縮短,波高增大。由於受海底影響,淺水波中的水質點隨着深度增加,不再作圓周運動,而是橢圓,隨着深度增加,橢圓水平半徑不變,而垂直半徑不斷減小,在海底水質點僅作來回的往返運動。
淺水波波速與深度(d)有如下關係:
;g為重力加速度
由於底摩擦作用,隨着水深的減小,波速將迅速減小,但能量保持不變:
式中,H為渡高;λ為波長。 不同水深處有不同波長和波高,波的動能也不同。
由於底摩擦作用,隨着水深不斷變淺,波峯處水質點的前進速度將大於波谷處水質點向後運動速度,這樣水質點運動的橢圓軌跡將受到破壞,當水深等於波高1.3倍時,波浪將發生傾倒,形成破浪。
淺水波的水質點的最大速度為:
,式中,d為水深;H為波高;c為波浪速度。

淺水波深水波與淺水波的比較

如果把深水波與淺水波作一比較,則有以下幾點特徵
1、深水波的傳播速度取決於波長,而與深度無關;淺水波傳播速度取決於水深,波長隨深度變淺而縮短。
2、深水波的水質點運動軌道呈圓形,從海面向深處,水深以算術級數增加,圓形軌道的半徑以幾何級數減小。淺水波的水質點運動軌道為橢圓形,隨着水深變淺,橢圓軌道的水平半徑不變,垂直半徑則迅述減小,在海底水質點變為往返運動。
3、深水波在傳播過程中比較穩定,而淺水波隨着水深變淺,波長縮短,波高變大,最後形成破浪。 [2] 
參考資料
  • 1.    李國豪等.中國土木建築百科辭典:交通運輸工程:中國建築工業出版社,2006
  • 2.    呂炳全、孫志國 .海洋環境與地質:同濟大學出版社,1997