在淤泥质海岸动力因素与淤泥质底床相互作用的过程中,波浪与泥床的相互作用占有主导地位,本文对波浪与淤泥质底床的相互作用进行了较深入的理论与实验研究,着重探讨了规则波、不规则波在泥床上的传播规律以及底泥在规则波、不规则波作用下的质量输送现象。具体的研究内容和成果为: 1.在对以往研究成果进行总结、对淤泥内部结构进行分析的基础上,根据天津港淤泥的实测数据,建立了淤泥的半经验流变模型,并确定了模型参数值。 2.研究了半无限不可压缩Voigt粘弹性体上线性重力波的色散关系,并推论了水波在淤泥底床上传播时的一些特性。 3.建立了多层粘弹性体模型,求解了多层模型在线性化边界条件下的定解问题,得到了规则波在泥床上传播时波要素变化的理论值,并同大量实验数据进行了比较,结果表明,多层模型能够成功地预报规则波在泥床上的传播规律。 4.从多层模型出发,推导了波浪作用下底泥质量输送问题的控制方程和边界条件,计算了各种实验条件下输送速度的理论值,并和大量实测输送速度剖面进行了比较,理论与实测值的符合程度比以往的研究成果更为令人满意。 5.根据不规则波的线性叠加原理,利用组成波对实测基点波潜进行模拟,并采用多层模型研究各组成波的沿程变化,可以得到不规则波波谱沿程变形的理论计算值。通过大量实测和计算波谱图形以及波谱参数理论计算值与实测值的比较,证实了上述描述不规则波在泥床上传播的理论方法是可行的。另外,通过研究特征波在泥床上的衰减也能大致反映不规则波的衰减规律, 6.对于不规则波作用下淤泥的质量输送进行了理论和实验研究,结果表明,利用组成波作用下底泥质量输送速度的叠加能大致反映不规则波作用下淤泥的质量输送。 7.比较不同介质底床上的波浪衰减发现,底床介质的特性对波浪衰减影响很大。在波浪计算时,应该考虑各种造成波浪衰减的因素,合理选择模型。