CN111442904A - 一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，包括礁坪模型框架、礁坪坡度调节装置、礁坪表面模块和波浪水槽装置，其中：波浪水槽内侧底面，放置有礁坪模型框架主体；礁坪模型框架主体的后侧下端，预留有矩形的缺口；礁坪坡度调节装置放置于该缺口内，并且礁坪坡度调节装置的顶部和底部分别连接礁坪模型框架主体和波浪水槽的内侧底面；礁坪坡度调节装置利用菱形机构原理调节礁坪坡度；礁坪模型框架主体的顶部，固定连接有礁坪表面模块。本发明针对现有技术的不足，提出了可变坡度的礁坪地形，考虑到粗糙度和微地貌的多重影响、考虑礁坪表面的孔隙效应影响的技术方案，最终可真实模拟礁坪表面的孔隙性、粗糙程度、微地貌和坡度的影响。
Description
技术领域
本发明涉及岛礁工程和海岸工程技术领域，特别是涉及一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置。
背景技术
珊瑚岛礁，是热带海域广泛分布的一种地质地貌形态。随着人类从陆地到海洋的不断研究和探索，岛礁的开发和建设，在海洋渔业、深海油气以及海洋旅游等资源的开发中起到重要作用；同时，对我国保卫海洋领土、加强海洋强国建设，具有十分重要的战略意义。
在海洋岛礁的开发和建设过程中，当地水动力条件，尤其是波浪条件，是影响当地工程建设的重要因素。
珊瑚岛礁地貌具有一定的特殊性，其由珊瑚的遗体堆积形成，具有相当的表面粗糙度和孔隙率，此外，由于波浪和潮流对礁坪表面的冲蚀，在表面上会形成沟壑纵横的微地貌。礁坪在近岸处坡度较缓，水深由深逐渐变浅，波浪在传播过程中受水深、底部摩擦、孔隙性和微地貌的影响，会发生波浪破碎、波高及能量衰减的现象。准确的预测波浪在礁坪上的衰减过程和规律，对岛礁工程、包括防波堤、护岸和人工填岛等的设计、施工、运行和维护等，都具有重要意义。
目前，实验室水槽模拟，是研究波浪在礁坪地形上传播变化的一种重要手段。在水槽中将岛礁模型布置在水槽底部，在一定波浪和水深条件下进行波浪传播试验。在以往试验中，岛礁地形以水平为主，或者是固定角度的斜坡；同时，礁坪模型表面为光滑的不透水塑料板或者水泥抹平，无法真实模拟礁坪表面的孔隙性、粗糙程度和微地貌影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置。
为此，本发明提供了一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，包括礁坪模型框架、礁坪坡度调节装置、礁坪表面模块和波浪水槽装置，其中：
波浪水槽装置包括中空的、预先存储水的水槽主体；
水槽主体内侧底面，放置有礁坪模型框架主体；
礁坪模型框架主体的后侧下端，预留有矩形的缺口；
礁坪坡度调节装置放置于该缺口内，并且礁坪坡度调节装置的顶部连接礁坪模型框架主体，礁坪坡度调节装置的底部连接水槽主体的内侧底面；
礁坪模型框架主体的顶部，固定连接有礁坪表面模块。
其中，礁坪模型框架主体包括桁架结构模块和伸缩斜撑杆，其中：
桁架结构模块的后下端预留有矩形的缺口，用于放置坡度调节装置；
桁架结构模块整体呈直角梯形结构，包括位于前端的直角三角形结构和位于后部的矩形结构；
桁架结构模块底部，与多个伸缩斜撑杆的顶端相连接；
伸缩斜撑杆的底端，固定连接水槽主体的内侧底面。
其中，桁架结构模块具有的三角形结构的坡度，坡度范围为:～:，用于模拟礁前斜坡。
其中，坡度调节装置包括由四根承力杆组成的菱形机构、张拉螺杆、承重平台、固定底座、旋动手柄、螺纹管以及光滑圆管，其中：
菱形机构的两个水平对角中，与张拉螺杆前端对应的一角焊接固定一个螺纹管，张拉螺杆穿过该螺纹管与菱形机构相连；
菱形机构的另一角焊接固定一个光滑圆管，张拉螺杆自由穿过其中；
张拉螺杆的后端，与旋动手柄相连接；
菱形机构的上下两端，分别安装有承重平台和固定底座；
承重平台，与桁架结构模块后下端预留的缺口顶面相连接；
固定底座，固定于水槽主体的底板上。
其中，礁坪表面模块包括礁坪面板、微地貌单元和表面颗粒层，其中：
横向分布的礁坪面板的顶部，间隔固定有多个微地貌单元；
礁坪面板和微地貌单元的顶部，铺贴有表面颗粒层，用于模拟礁坪表面的粗糙度。
其中，礁坪面板为PVC平板、铝合金板或者不锈钢板；
礁坪面板顶部，粘贴或螺栓固定有多个微地貌单元。
其中，礁坪表面模块上打有多个钻孔，用于模拟实际礁坪表面的孔隙特性。
其中，波浪水槽装置作为实验室固定设施，还包括造波机和消能坡，其中：
水槽主体前端内侧，垂直安装有造波机；
水槽主体后端内侧，安装有消能坡；
造波机和消能坡的下端，与水槽主体的内侧底面相接。
其中，还包括数据采集及控制系统；
数据采集及控制系统包括浪高仪、流速仪、水压力传感器、高速摄像机和数据传输线，其中：
水压力传感器，布置在礁坪表面模块，用于进行海床表面的动压力测量；
水压力传感器的探头朝上，并与礁坪表面模块的表面齐平；
水压力传感器的底部，连接数据传输线；
水槽主体的上沿，安装有多个固定浪高仪和多个流速仪；
水槽主体的外部，利用三角架架设高速摄像机；
高速摄像机的镜头与水槽主体的外壁垂直。
其中，浪高仪、流速仪、水压力传感器和高速摄像机，分别通过数据传输线与数据采集器相连；
数据采集器，通过数据传输线与控制主机相连；
控制主机，还通过数据传输线与造波机相连。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其针对传统实验室的模拟方法的不足，提出了可变坡度的礁坪地形，以及考虑到粗糙度和微地貌的多重影响的技术方案，同时，考虑礁坪表面的孔隙效应影响，最终可以真实模拟礁坪表面的孔隙性、粗糙程度和微地貌影响。
本发明在测量上，可以通过波高、流速和动水压力等多物理参数测量，来系统研究波浪在礁坪上的传播过程和消能特性。
附图说明
图1为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，礁坪模型框架主体的结构示意图；
图2为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，伸缩斜撑杆的结构示意图；
图3为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，坡度调节装置的结构示意图；
图4为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，礁坪模型框架主体和坡度调节装置的组合结构示意图；
图5为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，礁坪模型坡度调整示意图；
图6a为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，微地貌单元的组合结构示意图一；
图6b为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，微地貌单元的组合结构示意图二；
图6c为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，微地貌单元的组合结构示意图三；
图6d为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，微地貌单元的组合结构示意图四；
图7a为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，礁坪表面模块示意图一(以矩形的微地貌单元为例)，该图为正视图；
图7b为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，礁坪表面模块示意图二(以矩形的微地貌单元为例)，该图为俯视图；
图8为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置中，礁坪模型整体示意图
图9为本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置的整体试验布置图；
图中：1为礁坪模型框架主体，11为桁架结构模块，12为伸缩斜撑杆；
2为坡度调节装置，21为菱形机构，22为张拉螺杆，23为承重平台，24为固定底座，25为旋动手柄，26为螺纹管，27为光滑圆管；
3为礁坪表面模块，31为礁坪面板，32为微地貌单元，33为表面颗粒层；
4为波浪水槽装置，41为水槽主体，42为造波机，43为消能坡；
5为数据采集及控制系统，51为浪高仪，52为流速仪，53为水压力传感器，54为高速摄像机；
55为数据传输线，56为数据采集器；57为控制主机。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1至图9，本发明提供了一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，包括礁坪模型框架1、礁坪坡度调节装置2、礁坪表面模块3和波浪水槽装置4，其中：
波浪水槽装置4包括中空的、预先存储水的水槽主体41；
水槽主体41内侧底面，放置有礁坪模型框架主体1；
礁坪模型框架主体1的后侧下端，预留有矩形的缺口；
礁坪坡度调节装置2放置于该缺口内，并且礁坪坡度调节装置2的顶部连接礁坪模型框架主体1，礁坪坡度调节装置2的底部连接水槽主体41的内侧底面；
礁坪模型框架主体1的顶部，固定连接有礁坪表面模块3。
在本发明中，具体实现上，礁坪模型框架主体1包括桁架结构模块11和伸缩斜撑杆12，其中：
桁架结构模块11的后下端预留有矩形的缺口，用于放置坡度调节装置2；
桁架结构模块11整体呈直角梯形结构，包括位于前端的直角三角形结构和位于后部的矩形结构；
桁架结构模块11底部，与多个伸缩斜撑杆12的顶端相连接；
伸缩斜撑杆12的底端，固定连接水槽主体41的内侧底面。
具体实现上，桁架结构模块11采用铝合金或不锈钢型材制作而成，各个型材部件通过螺栓固定形成桁架结构模块11，如图1所示。
具体实现上，桁架结构模块11具有的三角形结构的坡度，优选坡度范围为1:3～1:10之间，用于模拟礁前斜坡。
需要说明的是，对于本发明，当桁架结构模块11尾部被顶起并中部悬空之后，利用伸缩斜撑杆12在桁架结构模块11的中部支撑，起到整体稳定作用。
具体实现上，伸缩斜撑杆12为双层嵌套结构，可根据长度需要，将伸缩杆拉出或缩进，然后利用插销与外部套管固定，起到支撑桁架结构模块11的作用，如图2所示。
在本发明中，具体实现上，坡度调节装置2包括由四根承力杆组成的菱形机构21、张拉螺杆22、承重平台23、固定底座24、旋动手柄25、螺纹管26以及光滑圆管27，其中：
菱形机构21的两个水平对角中，与张拉螺杆22前端对应的一角焊接固定螺纹管26，张拉螺杆22穿过该螺纹管26与菱形机构21相连；
菱形机构21的另一角为光滑圆管27，张拉螺杆22自由穿过其中；
张拉螺杆22的后端(即图4所示的尾端)，与旋动手柄25相连接；
菱形机构21的上下两端，分别安装有承重平台23和固定底座24；
承重平台23，与桁架结构模块11后下端预留的缺口顶面(即桁架结构模块11尾端)相连接；
固定底座24，固定于水槽主体41的底板上。
需要说明的是，对于本发明，具体实现上，由四根等长的铝合金或者不锈钢承力杆，利用四个螺栓依次首位连接，形成可自由活动的菱形机构21；在菱形机构的两个水平对角之间利用张拉螺杆22进行调节。具体调节过程如下：菱形机构21的两个水平对角中前一角固定螺纹管26通过螺纹与张拉螺杆22连接，后一角为光滑圆管27，起支撑作用，张拉螺杆22自由通过，；通过旋转手柄25旋动张拉螺杆22，当张拉螺杆22旋进螺纹管26时，整个菱形机构21的对角线被缩短、高度增加，即礁坪的尾部被抬起。相反，当张拉螺杆22被旋出螺纹管26时，在重力作用下，菱形机构21的对角线拉长、高度降低，即礁坪的尾部被落下，即实现礁坪坡度的调节。
菱形机构21上部为承重平台23；菱形机构21下部为固定底座24，如图3所示。
对于坡度调节装置2，通过利用其上端的承重平台23与桁架结构模块11尾端相连，起到托举的作用；固定底座24固定于水槽主体41的底板上，如图4所示。通过旋转手柄25调节张拉螺杆22长度，可以改变菱形机构21的高度，从而将桁架结构模块11的尾端升起或下降，以实现调节坡度的目的。在桁架结构模块11的尾部抬起之后，利用斜向支撑杆12在桁架结构模块11的中部支撑，能够起到整体稳定作用，如图5所示。
在本发明中，具体实现上，礁坪表面模块3包括礁坪面板31、微地貌单元32和表面颗粒层33，其中：
横向分布的礁坪面板31的顶部，间隔固定有多个微地貌单元32；
礁坪面板31和微地貌单元32的顶部，铺贴有表面颗粒层33，用于模拟礁坪表面的粗糙度。
具体实现上，礁坪面板31可以选用PVC平板、铝合金板或者不锈钢板等材料制成。
具体实现上，礁坪面板31顶部，按预设的间距，粘贴或螺栓固定有多个微地貌单元32。
需要说明的是，对于本发明，可以根据实际中微地貌的现场数据，设计不同的微地貌形式(如矩形、梯形、三角形或半圆形等)以及特征尺寸(长度a，高度b，间距l1)。
具体实现上，微地貌单元32优选为等截面的条状结构，采用PVC材、铝合金或不锈钢材料等，如图6、图7a、图7b所示。
具体实现上，表面颗粒层33，可以选用砂纸、石英砂以及玻璃微珠等材料，在实验时，需要根据实际海床表面的粗糙度，来设计表面颗粒层33的粒度，如图7a、图7b所示。
具体实现上，为模拟实际礁坪表面的孔隙特性，礁坪表面模块3上打有多个钻孔34。
需要说明的是，对于本发明，在礁坪表面模块3上利用电钻打孔，可以根据实测数据，设计礁坪表面模块3上的钻孔直径d和间距l2，如图7a、图7b所示。
在本发明中，具体实现上，波浪水槽装置4作为实验室固定设施，还包括造波机42和消能坡43，其中：
水槽主体41前端内侧，垂直安装有造波机42；
水槽主体41后端内侧，安装有消能坡43；
造波机42和消能坡43的下端，与水槽主体41的内侧底面相接。
在本发明中，具体实现上，还包括数据采集及控制系统5；
数据采集及控制系统5包括浪高仪51、流速仪52、水压力传感器53、高速摄像机54和数据传输线55，其中：
水压力传感器53，布置在礁坪表面模块3，用于进行海床表面的动压力测量；
水压力传感器53的探头朝上，并与礁坪表面模块3的表面齐平；
水压力传感器53的底部，连接数据传输线55；
水槽主体41的上沿，安装有多个固定浪高仪51和多个流速仪52；
水槽主体41的外部，利用三角架架设高速摄像机54；
高速摄像机54的镜头与水槽主体41的外壁垂直，即高速摄像机54的拍摄方向垂直主体41的侧壁，用于捕捉礁坪上的波面变化过程，如图9所示。
需要说明的是，对于本发明，参见图7a所示，根据预定设计位置，在礁坪表面模块3上利用丝锥进行套丝，然后将水压力传感器53端部的螺纹旋入丝孔内，使其传感器探头朝上，并与礁坪表面模块3的表面齐平，数据线55位于礁坪表面模块3下方。
具体实现上，浪高仪51、流速仪52、水压力传感器53和高速摄像机54，分别通过数据传输线55与数据采集器56相连；
数据采集器56，通过数据传输线55与控制主机57相连；
控制主机57，还通过数据传输线55与造波机42相连。如图9所示。
为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明的安装使用过程。
1.首先，将整个礁坪模型框架主体1放入水槽主体41的内部，距离造波机42约5倍的礁坪模型框架主体1长度。
2.将坡度调节装置2放置于桁架结构模块11后下端的矩形缺口内，上端的承重平台23与桁架结构模块11连接，下端固定底座24与水槽主体41连接。
3.整个桁架结构模块11的初始表面坡度为水平(即坡度为零)。根据实验需要，通过旋转手柄25调节张拉螺杆22长度，从而改变菱形机构21的高度，实现桁架结构模块11坡度升降；然后调节伸缩斜撑杆12的长度，并利用插销固定。
4.制作礁坪表面模块3，在礁坪面板31上固定微地貌单元32，之后粘贴表面颗粒层33；
5.在礁坪表面模块3上打孔，模拟孔隙的特性；
6.在礁坪表面模块3上打孔，并安装孔隙压力传感器53；
7.将礁坪表面模块3整体放置于礁坪模型框架主体1之上，利用螺栓固定，礁坪模型即设置完成。
8.将浪高仪51和流速仪52利用固定支架，固定在水槽主体41的上沿，并保证二者在同一断面，同时与水压力传感器53在一个断面上。
9.在水槽主体41的外部架设高速摄像机54，确保高速摄像机54的镜头与水槽主体41的外壁垂直；
10.将浪高仪51、流速仪52、水压力传感器53和高速摄像机54，通过数据传输线55与数据采集器56连接，并最终与控制主机57连接。
11.将水槽主体41内部加水至试验水深。
12.通过控制主机57控制造波机42的往复运动，造波机42产生波浪。
13.通过控制主机57控制数据采集器56，采集各种试验数据。
与现有技术相比较，本发明提供的模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，具有如下有益效果：
1、本发明提供了基于菱形机构的可变斜坡式礁坪模型。
由于现实礁坪地形的复杂性，固定的礁坪坡度显然不具有代表性，该发明能实现礁坪模型的坡度可变调节。将礁坪模型框架主体固定于水槽底部之后，通过调节模型框架主体尾部的菱形机构，实现高度的自由升降。该高度调节机构具有坚固、灵活的特性，能够更好地模拟现实中不同坡度的礁坪地形，以研究其对波浪消能的影响。
2、本发明可以实现礁坪表面粗糙度加微地貌模拟。
礁坪的沉积物主要来自造礁生物的骨骼等形成的碳酸钙化学沉积，其表面具有较高的粗糙度，此外，在波浪潮流的长期侵蚀下，礁坪表面沟壑纵横形成中尺度的微地貌形态，这使得礁坪表面的摩阻力学特性十分复杂。本发明首先利用特定截面型式的条形模块(微地貌单元)以一定的排列方式固定于平板之上，模拟不同尺度的微地貌，进而采用不同粒度的表面颗粒层粘贴于礁坪表面，以模拟不同的底表面粗糙度。与以往的光滑礁坪表面相比，该发明可以真实地模拟礁坪表面不同摩阻因素对波浪能量传播衰减的影响。
3、本发明可以实现礁坪表面孔隙特性的模拟。
由于礁坪表面为造礁生物遗迹钙化沉积，孔隙性及透水性是礁坪表面的一个重要特征。波浪传播于其上，会由于表面的孔隙和透水特性，引起波能的衰减和耗散。以往试验模拟中礁坪表面为不透水平板材料制成。本发明考虑在礁坪表面模型上进行钻孔，通过钻孔密度的变化，来控制表面孔隙率特性，用以研究孔隙率对波浪能量传播衰减的影响。
4、本发明可以通过多物理参数，综合分析波能衰减效应。
波浪在礁坪上的衰减消能过程是一个综合的效应，不仅体现在波高的变化上，还有水质点速度变化以及海床表面动压力的波动效应等。本发明在采用浪高仪进行传统的波高测量之外，还通过布置流速仪来测量波浪下水质点在礁坪表面的变化，同时在对应位置的海床中布置孔隙水压力传感器，来测量波浪对礁坪底部的压力变化。通过对波高、流速和压力的同步分析，可以解释波浪能量衰减和耗散的机理，这对海岸地形防护工作的开展与研究，具有重要意义。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其针对传统实验室的模拟方法的不足，提出了可变坡度的礁坪地形，以及考虑到粗糙度和微地貌的多重影响的技术方案，同时，考虑礁坪表面的孔隙效应影响，最终可以真实模拟礁坪表面的孔隙性、粗糙程度和微地貌影响。
本发明在测量上，可以通过波高、流速和动水压力等多物理参数测量，来系统研究波浪在礁坪上的传播过程和消能特性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其特征在于，包括礁坪模型框架(1)、礁坪坡度调节装置(2)、礁坪表面模块(3)和波浪水槽装置(4)，其中：
波浪水槽装置(4)包括中空的、预先存储水的水槽主体(41)；
水槽主体(41)内侧底面，放置有礁坪模型框架主体(1)；
礁坪模型框架主体(1)的后侧下端，预留有矩形的缺口；
礁坪坡度调节装置(2)放置于该缺口内，并且礁坪坡度调节装置(2)的顶部连接礁坪模型框架主体(1)，礁坪坡度调节装置(2)的底部连接水槽主体(41)的内侧底面；
礁坪模型框架主体(1)的顶部，固定连接有礁坪表面模块(3)。
2.如权利要求1所述的模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其特征在于，礁坪模型框架主体(1)包括桁架结构模块(11)和伸缩斜撑杆(12)，其中：
桁架结构模块(11)的后下端预留有矩形的缺口，用于放置坡度调节装置(2)；
桁架结构模块(11)整体呈直角梯形结构，包括位于前端的直角三角形结构和位于后部的矩形结构；
桁架结构模块(11)底部，与多个伸缩斜撑杆(12)的顶端相连接；
伸缩斜撑杆(12)的底端，固定连接水槽主体(41)的内侧底面。
3.如权利要求2所述的模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其特征在于，桁架结构模块(11)具有的三角形结构的坡度，坡度范围为1:3～1:10，用于模拟礁前斜坡。
4.如权利要求1所述的模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其特征在于，坡度调节装置(2)包括由四根承力杆组成的菱形机构(21)、张拉螺杆(22)、承重平台(23)、固定底座(24)、旋动手柄(25)、螺纹管(26)以及光滑圆管(27)，其中：
菱形机构(21)的两个水平对角中，与张拉螺杆(22)前端对应的一角焊接固定一个螺纹管(26)，张拉螺杆(22)穿过该螺纹管(26)与菱形机构(21)相连；
菱形机构(21)的另一角为光滑圆管(27)，张拉螺杆(22)自由穿过其中；
张拉螺杆(22)的后端，与旋动手柄(25)相连接；
菱形机构(21)的上下两端，分别安装有承重平台(23)和固定底座(24)；
承重平台(23)，与桁架结构模块(11)后下端预留的缺口顶面相连接；
固定底座(24)，固定于水槽主体(41)的底板上。
5.如权利要求1所述的模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其特征在于，礁坪表面模块(3)包括礁坪面板(31)、微地貌单元(32)和表面颗粒层(33)，其中：
横向分布的礁坪面板(31)的顶部，间隔固定有多个微地貌单元(32)；
礁坪面板(31)和微地貌单元(32)的顶部，铺贴有表面颗粒层(33)，用于模拟礁坪表面的粗糙度。
6.如权利要求5所述的模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其特征在于，礁坪面板(31)为PVC平板、铝合金板或者不锈钢板；
礁坪面板(31)顶部，粘贴或螺栓固定有多个微地貌单元(32)。
7.如权利要求5所述的模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其特征在于，礁坪表面模块(3)上打有多个钻孔(34)，用于模拟实际礁坪表面的孔隙特性。
8.如权利要求1所述的模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其特征在于，波浪水槽装置(4)作为实验室固定设施，还包括造波机(42)和消能坡(43)，其中：
水槽主体(41)前端内侧，垂直安装有造波机(42)；
水槽主体(41)后端内侧，安装有消能坡(43)；
造波机(42)和消能坡(43)的下端，与水槽主体(41)的内侧底面相接。
9.如权利要求1所述的模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其特征在于，还包括数据采集及控制系统(5)；
数据采集及控制系统(5)包括浪高仪(51)、流速仪(52)、水压力传感器(53)、高速摄像机(54)和数据传输线(55)，其中：
水压力传感器(53)，布置在礁坪表面模块(3)，用于进行海床表面的动压力测量；
水压力传感器(53)的探头朝上，并与礁坪表面模块(3)的表面齐平；
水压力传感器(53)的底部，连接数据传输线(55)；
水槽主体(41)的上沿，安装有多个固定浪高仪(51)和多个流速仪(52)；
水槽主体(41)的外部，利用三角架架设高速摄像机(54)；
高速摄像机(54)的镜头与水槽主体(41)的外壁垂直。
10.如权利要求9所述的模拟岛礁坪台波浪消能水动力实验装置，其特征在于，浪高仪(51)、流速仪(52)、水压力传感器(53)和高速摄像机(54)，分别通过数据传输线(55)与数据采集器(56)相连；
数据采集器(56)，通过数据传输线(55)与控制主机(57)相连；
控制主机(57)，还通过数据传输线(55)与造波机(42)相连。
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