随着全球气候变暖,海啸等自然灾害近年来时有发生,给沿海地区人们的生产和生活带来了极大挑战,防波堤是保护沿海地区免遭潮、浪袭击的海岸建筑物,目前最为常用的结构型式即为斜坡式护岸。当波浪大量越过堤顶发生越浪时,堤顶越浪水流会影响斜坡堤结构的稳定性、威胁堤后设备设施和人身安全。因此开展海岸防护建筑物越浪量、堤顶越浪水流厚度和流速的研究有重要的意义。本文针对常见的块石护面斜坡堤进行规则波和不规则波作用的物理模型试验,共布置两种断面模型:三层块石护面和一层块石护面的斜坡堤,设计18组波浪要素工况,采用称重法来采集各工况平均越浪量,在堤顶布置浪高仪和流速仪记录堤顶越浪水流的厚度与流速。通过规则波和不规则波作用下平均越浪量、堤顶越浪水流厚度和流速随着波陡、堤顶超高和块石护面厚度等变化的试验数据分析。获得了不同块石护面厚度下单波越浪水体体积分布的特征,以及单波最大越浪水体体积和平均越浪量之间的关系。讨论了波浪破碎程度和波浪破碎的位置对堤顶越浪水流厚度和流速的影响,对比了不规则波作用下VDM方法的计算值与平均越浪量试验值之间的差别,并基于试验数据的拟合给出了三层块石护面的糙率因子系数,初步建立了堤顶越浪水流相对厚度、堤顶越浪水流相对流速与无因次越浪量之间的关系。研究成果可为实际工程设计和堤顶越浪的数值模型提供参考依据。