近日，我院梁作栋博士为第一作者的研究论文Numerical Modeling of Wave Hydrodynamics Around Submerged Artificial Reefs on Fringing Reefs in Weizhou Island of Northern South China Sea 在海洋工程领域期刊Journal of Marine Science and Engineering发表。该研究基于OpenFOAM框架下的waves2Foam求解器，系统模拟了北部湾涠洲岛西南岸礁区域淹没式人工珊瑚礁在不同潮位与波浪条件下的水动力特性，阐明了礁体结构配置对波浪传播与能量耗散的影响机制。

人工珊瑚礁在生态修复与海岸防护方面具有双重效益，然而其在珊瑚礁生境中的波浪衰减效能尚未得到充分评估。为此，本研究创新性地融合了现场实测地形与人工礁体数据，构建了二维数值波浪水槽，模拟了包含礁前斜坡与礁坪的典型岸礁剖面，系统分析了波浪在跨礁传播过程中的波高衰减、增水效应以及反射与透射特性。

研究主要结论包括：（1）礁坪水深对波浪演化过程具有主导调控作用。低潮时的最大波高与增水幅度较高潮时分别提升45.7%与78.5%。水深变化通过调节波浪破碎过程显著影响反射系数与透射系数的分布，是决定波浪传播形态的关键因子。（2）潮位状态显著影响人工礁体结构参数对波浪耗散的作用机制。低潮时礁体间距对波浪反射影响显著，而礁体行数的影响相对有限；高潮时增大礁体间距可使峰值波高降低2.1%，峰值增水减小2.4%；而增加礁体行数则使峰值波高上升5.2%，同时波增水下降10.5%。（3）对于部署于外礁坪的现有礁体结构，其在调控波浪透射方面效果有限。在不同潮位、行数与间距组合下，所引起的透射系数变化均低于5%。结果表明，需通过结构优化，如增加礁体高度或将礁体铺设于礁前斜坡，以提升整体波浪衰减性能。

该研究首次将北部湾涠洲岛现场地形与人工礁体参数相结合，定量评估了现有人工礁体在规则波作用下的波浪耗散效能，为珊瑚礁生态修复与海岸防护工程设计提供了理论依据与结构优化方向。

文章信息如下：

Liang Zuodong, Huang Guangxian, Huang Wen, Chen Hailun, Yu Kefu, Jeng Dong-Sheng. Numerical Modeling of Wave Hydrodynamics Around Submerged Artificial Reefs on Fringing Reefs in Weizhou Island of Northern South China Sea. Journal of Marine Science and Engineering, 2025, 13(11), 2031. https://doi.org/10.3390/jmse13112031

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文字作者：梁作栋

图片来源：论文

编辑：周剑

一审一校：周剑

二审二校：刘旗扬

三审三校：余克服