外文翻譯--孤立波與剛性自然生長植被的相互作用（譯文）

1、中文 中文 8800 字 出處： 出處：Huang Z, Yao Y, Sim S Y, et al. Interaction of solitary waves with emergent, rigid vegetation[J]. Ocean Engineering, 2011, 38(10):1080-1088.孤立波與剛性自然生長植被的相互作用關(guān)鍵詞：剛性植被 紅樹林 阻力 孤立波摘要：在這份論文中，我們從數(shù)值方面和實驗方面論

2、述了孤立波與剛性自 然生長植被的相互作用，實驗研究在一個放置了不同長度和不同孔隙率的植被 模型的波浪水槽中進行。Boussinesq 方程與植被的對波浪的影響被阻力平方定律 用來模擬波散射和波通過植被的傳播。并對由入射波高、植被密度、植被長度 的不同所產(chǎn)生的影響進行了討論。介紹了關(guān)于剛性自然生長植被的平均阻力的 經(jīng)驗公式，并對比了其他可用的數(shù)據(jù)。提出了剛性植被并和其他可用的一些數(shù) 據(jù)。論文研究的結(jié)論對于研究海岸樹林減輕地震災(zāi)害作用是很有

3、幫助的。1、前言在 2004 年印度洋海嘯之后，在科學(xué)學(xué)術(shù)界和新聞報道方面廣泛存在一個爭 論，那就是海岸植被，特別是紅樹林，是否能在嚴重的海嘯波地震中起到一個 緩沖區(qū)的作用。已經(jīng)有觀察到的數(shù)據(jù)表明，在 2004 年印度洋海嘯中，生長良好 的紅樹林以帶狀成群的方式確實能減小海嘯波的能量，而且因此在這次海嘯中 拯救了一些村莊。例如，Danielsen et al. (2005)和 Iverson and Prasad (2007) 承 認海

4、岸植被/紅樹林的這種保護性作用。然而，也有一些研究聲稱，樹林帶和減 弱海嘯的危害之間沒有直接的聯(lián)系。例如，Baird and Keer (2008)質(zhì)疑海岸植被 在減弱海嘯危害方面中所起到的作用。在一些國際捐贈者的資金支持下，一個 6200 萬美元的項目已經(jīng)簽署，這個項目將用于恢復(fù)和保護 12 個亞非國家的海岸 植被，以防止將來可能發(fā)生的海嘯(Baird, 2006)。然而，在海嘯中，對于紅樹林 在保護海岸居住者中所扮演的角色，我們目前

5、對此的理解還遠遠沒有完成。因 此，有緊迫的必要去完整地評估海岸植被在減弱海嘯危害方面中所起到的作 用。在評估紅樹林對于減弱海嘯災(zāi)害方面的作用效果的時候，由于存在一些有 價值的信息沒有被包含在過去的海嘯調(diào)查中，因此有時候數(shù)值模擬是可以幫助 我們理解海嘯波和海岸植被之間的相互作用的。（4） 當平均慣性率和平均阻力已知之后，單位控制體積的拖曳力就可以由下面給出的公式來估算（5） 這個力也包括在了動量方程中，作為動量方程中的主力。Nepf (1

6、999) 和 Tanino and Nepf(2008) 用一種與 Eq.(5)相似的方法來定義平均阻力 Cd.根據(jù) Huang (2010)對通過海岸樹林的長波對應(yīng)能量的損失近似估計有：（6） 其中forest 是能量損耗率，waves 是輸入的波能量。樹林的密度 Nt 隨著樹軀干的直徑的增加而減少。Harada and Kawata (2004)的數(shù)據(jù)提出了 Ntdt 粗略地代 表松樹的常量。(又見 Harada and Imamu

7、ra, 2001 and Tanaka et al., 2007)。因 此，控制相對波能量減弱率的最重要的參數(shù)是平均阻力 Cd 和樹林寬度 W。在最 近十年里，不少學(xué)者利用不同類別的自然生長的剛性植被，通過實驗裝置或者 實驗觀察研究平均阻力。Struve et al. (2003)發(fā)現(xiàn)，相對于他們的實驗，用孤立的圓柱狀物（Cd=1.2） 的平均阻力不能夠得到較好的結(jié)果。在他們實驗數(shù)據(jù)中所使用的標準的平均阻 力和淺水變形方程中，他們引進了

8、一種粘性因子。他們平均阻力的取值從 0 到 4.5，這些平均阻力是代表了被投影植被的表面區(qū)域。然而，這些數(shù)據(jù)顯示被投 影植被的表面區(qū)域和標準平均阻力值之間沒有直接的關(guān)系，而且存在很大的出 入。Wu et al. (1999) 研究了一種新的考慮流動深度因素的平均阻力。水中的和 水下的各種植被模型化成馬毛墊層，這些馬毛墊層被用來模擬洪水泛濫的平原 地區(qū)的灌木叢林。他們的研究結(jié)果表明平均阻力，隨著雷諾數(shù)的增大而減小， 雷諾數(shù)是用平均阻力和水