港湾共振是指当外海入射波浪频率与港湾共振频率一致或接近时,会引起港湾内部水体剧烈振荡的一种现象。当港内发生港湾共振时,会影响港内船舶的正常装卸作业,严重时会使船舶系泊缆绳断裂,导致船舶与码头发生严重碰撞,造成巨大的生命财产损失。因此,为了降低港湾共振带来的危害,本文通过一系列的物理模型实验,研究不同稳态波和瞬态波诱发港池共振的机制。本文首先介绍了研究港湾共振问题背景及意义,回顾总结了前人对此问题的研究成果,并在此基础上做了如下进一步的研究:首先,通过物理模型实验研究了模型的变态率对规则形状细长港和方形港池实验结果精度的影响。结果表明:无论是细长港池还是方形港池的实验结果与数值结果吻合的很好。模型的变态率在小于4.0的范围内,变态率对细长港池的共振频率影响很小,但是对放大因子有很大影响,变态率为4.0时,放大因子,R_f,的误差超过了50%。变态率对方形港池的共振频率和放大因子的影响都很大,误差随着变态率的增加而增加。不同变态模型的水平流速和垂向流速分布有很好的一致性。其次,通过物理模型实验研究了波群（双色波和双峰谱波浪）诱发细长港池内产生低频振荡的影响因素。结果表明:当双色波的短波频率与港池共振频率对应时,能够诱发港内明显的二阶长波振荡,通过小波二阶谱能够详细地分析出响应波浪中不同频率成分的能量来源。双峰谱波浪中低频谱峰频率f_p1越接近港池第一共振频率,港内低频波浪振荡越明显,并且随着f_p1和低频谱有效波高H_S1的增大,港内波浪非线性相互作用逐渐增强。最后,通过物理模型实验研究了孤立波（瞬态波）诱发方形港池内产生低频振荡的影响因素。结果表明:港池内不同位置处的波高最大响应系数介于2.0-2.5之间,因此可以合理的推断出港内最大响应波高的上限为入射波高的2.5倍。孤立波尾波与规则波放大因子曲线对比发现,孤立波尾波可以诱发方形港池前五个共振模态的振荡,并且该五个共振模态的振荡随着入射波高的增加而变得越加明显。波浪之间的强非线性相互作用主要发生在低频区域,并且参与波浪非线性相互作用的波数随着入射波高的增加而逐渐增加,高频波浪区域的非线性相互作用随着入射波高的增加而逐渐减弱。