CN112014066A - 垂向推板造波方法及垂向推板造波水槽 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及造波领域，特别是一种垂向推板造波方法及垂向推板造波水槽。包括以下步骤：S1.构建垂向推板造波水槽；S2.根据目标波浪信息计算波浪方程，并输出对应的垂向推板运动数据；S3.对实际造波的波浪信息进行采集并进行参数的修正。其实现了在实验室物理水槽内准确、稳定的制造规则波、随机波、孤立波及斯托克斯波，并可在水槽两端实现消波，有效避免波浪二次反射。
Description
技术领域
本发明涉及造波领域，特别是一种垂向推板造波方法及垂向推板造波水槽。
背景技术
波浪与结构物的相互作用研究是目前海洋工程领域的一大课题，现有研究方法主要包括 理论分析、模型试验和数值模拟等。但是由于当前海工结构愈加复杂，研究的问题愈加深入， 现有的理论分析方法有时难以满足现实需求，模型试验及数值模拟技术受到人们的广泛关注， 其中物理水槽及数值仿真中的造波方法是人们关注的热点之一。
数值水槽内制造波浪的方法主要有速度边界造波法、源造波方法、推板造波法和摇板造 波法等，物理水槽内造波主要有推板造波法及摇板造波法等。但是，现有的物理水槽及数值 水槽内的推板造波法和摇板造波法及数值水槽内的边界造波法均难以解决边界对波浪的二次 反射，当结构物对波浪产生强烈反射时不能长时间稳定的制造波浪。源造波可同时在水槽两 侧进行消波，较好地解决了水槽长时间工作下波浪的二次反射问题，但源造波属于纯数值造 波，难以在物理水槽内实现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种垂向推板造波方法及垂向 推板造波水槽，其实现了在实验室物理水槽内准确、稳定的制造规则波、随机波、孤立波及 斯托克斯波，并可在水槽两端实现消波，有效避免波浪二次反射。
本发明的技术方案是：一种垂向推板造波方法，其中，包括以下步骤：
S1.构建垂向推板造波水槽:
垂向推板造波水槽包括封闭的长条形造波槽体，造波槽体内盛装有流体，长条形造波槽 体的两端对称设置孔隙消波块，两孔隙消波块上相对设置的两侧面均为斜坡面，造波槽体的 底部设有水槽底板，水槽底板向下开设有凹槽，凹槽内设有水平方向设置的垂向推板，垂向 推板与凹槽侧板之间滑动连接，垂向推板的长度与造波槽体的宽度相同，驱动垂向推板上下 往复运动，实现在水槽内制造波浪；
S2.根据目标波浪信息计算波浪方程，并输出对应的垂向推板运动数据:
设垂向推板沿水槽长度方向的尺寸为X，经过一段时间dt后，凹槽内垂向推板在竖直方 向的运动距离为dz，则该段时间间隔内凹槽内部腔体的体积变化等于水槽底面上的流体体积 变化dV，即
dV＝Xdz (a)
设垂向推板的运动速度为v(t)，则
dV＝Xdz＝Xvdt (b)
设垂向推板导致的水槽底面之上的流体体积变化全部转变为自由表面的波动，即
Xvdt＝2Cη(t)dt (c)
可得出垂向推板运动和波面运动之间的关系为
v(t)＝2Cη(t)ξ/X (d)
其中C为波浪传播速度，η为自由表面波形，ξ为波高放大系数；
将不同的波形函数代入式(d)中，即得到垂向推板的运动方程，将设定的垂向推板的尺 寸和目标波浪信息代入相应的垂向推板运动方程中，得到垂向推板的运动参数，对垂向推板 的尺寸和运动进行控制，生成指定波浪；
S3.对实际造波的波浪信息进行采集并进行参数的修正；
造波过程中，对实际造波的相应的波浪信息进行处理统计，并与目标波浪进行比对，实 际造波的波浪信息与目标波浪的波浪信息之间的误差大于百分之五时，返回S2中修正数据， 波高误差使用放大系数ξ调整，波浪周期误差使用目标波浪周期调整，直到生成的波浪参数 满足使用要求，保存垂向推板的尺寸数据和运动数据。
本发明中，步骤S2中，使用垂向推板制造规则波时，规则波浪的波形函数为
其中H为波高，T为波浪周期，将规则波浪式(e)代入式(d)中，得到生成规则波的垂向 推板运动方程为
步骤S2中，使用垂向推板造波法制造不规则波浪时，预先设定靶谱，然后通过靶谱将不 规则波在频域上离散为不同周期和波高的规则波，采用频率叠加法求得垂向推板运动的方程 为
其中Hi为某组成波的波高，Ti为某组成波的周期，εi为某组成波随机初相位，波高放大系数ξi使用规则波造波结果插值求得。
步骤S2中，使用垂向推板造波法制造孤立波时，孤立波的波面方程为
其中c为波速，取值为
其中H为波高，d为水深，x为沿波浪前进方向坐标，将孤立波波浪式(h)代入式(d)中， 得到生成孤立波的垂向推板运动方程为
步骤S2中，使用垂向推板造波法制造五阶斯托克斯波时，五阶斯托克斯波的波面方程为
其中k、λn、n、为波浪理论中计算系数，ω为波浪圆频率，将五阶斯托克斯波波浪式代入式 (d)中，得到生成五阶斯托克斯波的垂向推板运动方程为
本发明还包括一种垂向推板造波水槽，其中，包括盛有流体的长条形造波槽体，长条形 造波槽体包括水槽底板和与水槽底板的四周固定连接的水槽侧板，水槽底板和水槽侧板组成 封闭的空腔，长条形造波槽体的两端分别固定有孔隙消波块，两孔隙消波块呈对称设置，孔 隙消波块呈梯形，两孔隙消波块的斜坡面呈相对设置；
所述水槽底板向下开设有凹槽，凹槽内设有推板装置，推板装置包括两个对应设置的侧 板、底板、垂向推板和连通器，其中两侧板、底板和凹槽侧板之间组成封闭的空间，垂向推 板水平设置在该空间内，垂向推板不高于水槽底板，垂向推板的长度等于造波槽体的宽度， 垂向推板与凹槽侧板之间滑动连接，垂向推板的下方连接有推动机构，推板装置的下部与连 通器连通；
所述长条形造波槽体内设有数个监测点，监测点处分别设有波高仪，用于实时测量水槽 内实际形成的波浪参数。
本发明中，所述凹槽侧板的内壁设有滑轨，对应在垂向推板的侧面设有滑块，滑块沿滑 轨上下滑动。
所述垂向推板可以由数块垂向推板固定连接而成；也可以只采用一块垂向推板，此时使 用填充箱体填充凹槽内的剩余空间，填充箱体固定在凹槽和侧板的内壁上，垂向推板位于填 充箱体内，且垂向推板的两端与填充箱体之间滑动连接，垂向推板沿填充箱体做竖直方向的 往复运动。
所述垂向推板造波水槽的推板装置包括侧板、底板、隔板和垂向推板，侧板和隔板11呈 平行设置，且侧板、隔板、两凹槽侧板和底板组成一个封闭的腔体，垂向推板水平设置在该 腔体内，垂向推板与凹槽侧板的内壁之间滑动连接，垂向推板沿凹槽侧板上下滑动，垂向推 板不高于水槽底板，垂向推板的下方与推进机构连接，隔板的外侧设有水箱，隔板的底端设 有连通孔，垂向推板下方的腔体通过连通孔与水箱连通，水箱的截面形状呈倒梯形。通过渐 变扩张的结构，可以减小水箱内自由表面的波动，从而减小流体对水箱的冲击，减小水箱内 自由表面的波动。
所述连通器可以采用导管，导管内盛放有流体，导管通过推进装置下部的连通孔与垂向 推板下方的腔体连通。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的垂向推板造波方法，通过控制垂向推板的上下往复运动，可在实验室物 理水槽内准确、稳定的制造规则波、随机波、孤立波及斯托克斯波，并可在水槽两端实现消 波，有效避免波浪二次反射，有效解决了波浪二次反射所造成的波浪不稳定问题。
附图说明
图1是垂向推板造波水槽的结构示意图；
图2是垂向推板的第一种组合方式；
图3是垂向推板的第二种组合方式；
图4是实施例1中垂向推板造波水槽的立体结构示意图；
图5是实施例1中垂向推板造波水槽中部的剖视结构示意图；
图6是实施例1中水箱的剖视结构示意图。
图中：1孔隙消波块；2水槽底板；3波高仪；4垂向推板；5凹槽侧板；6填充箱体；7 水槽侧板；8水箱；9连通孔；11隔板；12底板；13侧板。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具 体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在 此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。 因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
本发明公开了一种垂向推板造波方法，该方法包括以下步骤。
第一步，本方法主要用于实现在物理水槽内造波，因此该方法首先要构建一个垂向推板 造波水槽。如图1所示，垂向推板造波水槽包括一个封闭的长条形造波槽体，造波槽体内盛 装有流体。长条形造波槽体的两端对称设置孔隙消波块1，两孔隙消波块1上相对设置的两 侧面均为斜坡面，其坡比、孔隙度、粒径参数可根据造波情况进行调整，一般而言，消波块 坡比越小，其对波浪反射的抑制效果越好。本实施例中，其坡比为1:3，孔隙率为0.8，粒径 为0.02m。造波槽体内产生的波浪向槽体两端传播，波浪在通过孔隙消波块1时，受孔隙消 波块内拖曳力影响，波浪发生变形和衰减，起到了良好的消波作用。
造波槽体的底部设有水槽底板2，水槽底板2的中部向下开设有凹槽，凹槽内设有水平 方向设置的垂向推板4，垂向推板4与凹槽侧板5之间滑动连接，垂向推板4与造波槽体的 宽度相同。垂向推板4的下方设有推动机构，推动机构可与垂向推板4的底部表面连接，推 动机构可以采用电动推动结构，也可以采用液压推动结构，在推动机构的作用下，实现了垂 向推板4的上下往复运动。通过控制垂向推板4的运动，流体可在凹槽处被喷射或吸入，使 造波槽体内的自由液面产生位移，水体位移在重力恢复作用下形成波浪并向两侧传播，实现 了在水槽内制造波浪，水槽两端的孔隙消波块1用于吸收波浪。
造波槽体内设有数个监测点，监测点用于检测和分离波浪，本实施例中设有四个监测点， 在监测点处分别设有波高仪3，用于实时测量水槽内实际形成的波浪参数。
第二步，水槽内生成的波浪特性由垂向推板的运动特征决定，其中，目标生成波的周期 取决于垂向推板的运动周期，目标生成波的波高取决于凹槽内垂向推板的面积、垂向推板的 运动行程、以及垂向推板所处的水体深度。因此，在该步骤中，需要根据目标波浪信息计算 波浪方程，并输出对应的垂向推板运动数据。
设垂向推板沿水槽长度方向的尺寸为X，经过一段时间dt后，凹槽内垂向推板在竖直方 向的运动距离为dz，则该段时间间隔内凹槽内部腔体的体积变化等于水槽底面上的流体体积 变化dV，即
dV＝Xdz (a)
设垂向推板的运动速度为v(t)，则
dV＝Xdz＝Xvdt (b)
设垂向推板导致的水槽底面之上的流体体积变化全部转变为自由表面的波动，即
Xvdt＝2Cη(t)dt (c)
可得出垂向推板运动和波面运动之间的关系为
v(t)＝2Cη(t)ξ/X (d)
其中C为波浪传播速度，η为自由表面波形，ξ为波高放大系数。
受垂向推板的往复运动影响，凹槽开口附近的流体将不断处于管道内流和淹没射流的循 环状态，不同水深及雷诺数下环境水体对射流运动的衰减效果不同，因此空腔所处的水体深 度等参数将导致目标波浪波高的衰减，因此式(d)中加入参数ξ，作为凑波时抵消衰减作用 的波高放大系数。
使用垂向推板制造规则波时，规则波浪的波形函数为
其中H为波高，T为波浪周期，将规则波浪式(e)代入式(d)中，得到生成规则波的垂向 推板运动方程为
使用垂向推板造波法制造不规则波浪时，可预先设定靶谱，然后通过靶谱将不规则波在 频域上离散为不同周期和波高的规则波，垂向推板运动方程可以采用频率叠加法求得，即
其中Hi为某组成波的波高，Ti为某组成波的周期，εi为某组成波随机初相位。波高放大系数ξi可使用规则波造波结果插值求得。
使用垂向推板造波法制造孤立波时，孤立波的波面方程为
其中C为波速，取值为
其中H为波高，d为水深，将孤立波波浪式(h)代入式(d)中，得到生成孤立波的垂向推 板运动方程为
其中d为水深，x为沿波浪前进方向坐标。
使用垂向推板造波法制造五阶斯托克斯波时，五阶斯托克斯波的波面方程为
将五阶斯托克斯波波浪式代入式(d)中，得到生成五阶斯托克斯波的垂向推板运动方程为
其中k、λn、n、为波浪理论中计算系数，ω为波浪圆频率。
根据实际使用过程，初步拟定垂向推板的尺寸，将目标波浪信息代入相应的垂向推板运 动方程中，即可得到垂向推板的运动参数，即推板的运动速度。对推板运动速度进行积分可 得到推板位移时程，由此可获得推板的最大位移量，并判断此位移量是否超过水槽限制，若 超过水槽限制，可增加推板面积，直到推板位移满足要求。根据上述运动参数，对垂向推板 的尺寸和运动进行控制，生成指定波浪。
为维持凹槽处的射流速度，保证水槽的造波性能，拓展造波机的造波工况范围，垂向推 板可使用组装结构形式。如图2和图3所示，垂向推板可以由若干块小推板组合连接而成， 推板面积可根据造波要求灵活调整，当需要制造小波浪时，使用面积较小的垂向推板，此时 如图3所示，可以只采用一块垂向推板4，并使用填充箱体6填充凹槽内的剩余空间：此时， 填充箱体6固定在凹槽的内壁上，垂向推板4位于填充箱体6内，且垂向推板4的两端与填 充箱体6之间滑动连接，垂向推板4可以沿填充箱体6做竖直方向的往复运动。当需要制造 低频或大波高等极端波浪如孤立波时，可适当增加垂向推板的面积，如图2所示，其垂向推 板由数块垂向推板4固定连接而成。垂向推板的面积确定方式如上所述，实际工作过程中， 根据确定好的垂向推板的面积，适当选用数块垂向推板固定连接，数块固定连接的垂向推板 与凹槽侧板的内壁滑动连接。造波开始前将垂向推板4预先沉降，并设置相应的限位条件， 即垂向推板在向下运动过程中，不能超过推动机构的限制，垂向推板在向上运动过程中，不 会进入水槽底面的以上部分，干扰造波或造成安全隐患。
第三步，驱动垂向推板运动进行造波，对实际造波的波浪信息进行采集并进行参数的修 正。
根据第二步得到的垂向推板的尺寸数据和运动数据，驱动垂向推板运动进行造波。造波 过程中，通过监测点处的波高仪3对实际造波的相应的波浪信息进行处理统计，并与目标波 浪进行比对。水槽内造波时需要满足《波浪模型试验规程》中的使用要求，一般规则波而言， 波高及周期误差不超过百分之五，不规则波能量谱谱峰频率误差小于百分之五，谱值能量误 差小于百分之十。若不符合上述使用要求，则返回第二步中修正数据。其中，波高误差可使 用放大系数ξ调整，波浪周期误差使用目标波浪周期调整，直到生成波浪满足使用要求，即 可保存垂向推板的尺寸数据和运动数据，以备使用。
本发明还包括一种垂向推板造波水槽，包括长条形造波槽体，长条形造波槽体包括水槽 底板2和与水槽底板2的四周固定连接的水槽侧板7，水槽底板2和水槽侧板7组成一个封 闭的空间，长条形造波槽体内盛装有流体。长条形造波槽体的两端分别固定有孔隙消波块1， 两孔隙消波块1呈对称设置，孔隙消波块1呈梯形，孔隙消波块1的一侧面为斜坡面，两孔 隙消波块1的斜坡面相对设置，孔隙消波块1用于吸收波浪。孔隙消波块1的斜坡比、孔隙 度、粒径参数可根据造波情况进行调整，当波长较长时，较小的斜坡比更有利于消波。本实 施例中，孔隙消波块1的斜坡比为1:3，孔隙消波块1的孔隙率为0.8，孔隙直径为0.02m。
水槽底板的中部向下开设有凹槽，凹槽内设有推板装置。如图4和图5所示，推板装置 包括两个对应设置的侧板13、底板12、垂向推板4和连通器9，其中两侧板13、底板12和凹槽侧板5之间组成封闭的空间，垂向推板4位于该空间内，垂向推板4不高于水槽底板2，垂向推板4与凹槽侧板5之间滑动连接。本实施例中，凹槽侧板5的内壁设有滑轨，对应在 垂向推板4的侧面设有滑块，滑块设置在滑轨内，且滑块可以沿滑轨上下滑动。垂向推板4 的下方连接有推动机构，推动机构可以为电动推动机构，也可以采用液压推动机构。通过推动机构实现了垂向推板4的上下往复运动。为防止密封不良导致的水槽内流体通过垂向推板 与凹槽侧板之间的间隙下渗累积，从而阻碍垂向推板运动，该推板装置的下部与连通器连通， 通过设置连通器，实现了液体在垂向推板4的下方与连通器之间流动：垂向推板4向下运动 过程中，垂向推板4下方腔体内的液体被垂向推板4压入连通器内；垂向推板4向上运动过 程中，流体从连通器流入垂向推板4下方的腔体内，实现了垂向推板4在上下往复运动过程 中推进装置的持续运转，以保证水槽内稳定造波。本发明中的连通器可以采用水箱、导管、 以及其它能够蓄水的机构。
长条形造波槽体内设有数个监测点，监测点用于检测和分离波浪，本实施例中设有四个 监测点，在监测点处分别设有波高仪3，用于实时测量水槽内实际形成的波浪参数。
通过控制垂向推板4的运动，流体可在凹槽处被喷射或吸入，使水槽内的自由液面产生 位移，水体位移在重力恢复作用下形成波浪并向两侧传播，实现了在水槽内制造波浪。垂向 推板运动激起的波浪在水槽内传播时波形保持稳定，波浪向水槽两端传播时，波浪在通过槽 体两端的孔隙消波块1时，发生变形和衰减，孔隙介质起到了良好的消波作用。
实施例1
如图4至图6所示，本实施例中的垂向推板造波水槽的推板装置包括侧板13、底板12、 隔板11和垂向推板4，侧板13和隔板11呈平行设置，且侧板13、隔板11、两凹槽侧板5 和底板12组成一个封闭的腔体，垂向推板4设置在该腔体内，垂向推板4与凹槽侧板5的内 壁之间滑动连接，垂向推板4可以沿凹槽侧板5上下滑动，垂向推板4不能高于水槽底板2， 垂向推板4的下方与推进机构连接。隔板11的外侧设有水箱8，隔板11的底端设有连通孔9， 垂向推板4下方的腔体通过连通孔9与水箱8连通，实现了流体在水箱8与垂向推板4下方 腔体之间的流动。本实施例中，水箱8的截面形状呈倒梯形，通过渐变扩张的结构，可以减 小水箱内自由表面的波动，从而减小流体对水箱8的冲击，减小水箱内自由表面的波动。
本实施例中的水箱8也可以由导管、或者其它能够盛放液体的部件代替，只要能够实现 垂向推板4下方腔体内流体的流动即可。
实施例2
本实施例中的连通器采用导管，导管内盛放有流体，导管通过推进装置下部的连通孔与 垂向推板下方的腔体连通。通过控制导管内的流体量和导管的高度，进而控制导管内的压力， 通过导管内流体的往复运动，使垂向推板下方腔体内流体的流动方向发生变化，从而改变垂 向推板的运动方向，最终实现造波。
其它同实施例1。
以上对本发明所提供的垂向推板造波方法及垂向推板造波水槽进行了详细介绍。本文中 应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理 解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明 权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或 使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文 中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因 此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖 特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种垂向推板造波方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.构建垂向推板造波水槽:
垂向推板造波水槽包括封闭的长条形造波槽体，造波槽体内盛装有流体，长条形造波槽体的两端对称设置孔隙消波块，两孔隙消波块上相对设置的两侧面均为斜坡面，造波槽体的底部设有水槽底板，水槽底板向下开设有凹槽，凹槽内设有水平方向设置的垂向推板，垂向推板与凹槽侧板之间滑动连接，垂向推板的长度与造波槽体的宽度相同，驱动垂向推板上下往复运动，实现在水槽内制造波浪；
S2.根据目标波浪信息计算波浪方程，并输出对应的垂向推板运动数据:
设垂向推板沿水槽长度方向的尺寸为X，经过一段时间dt后，凹槽内垂向推板在竖直方向的运动距离为dz，则该段时间间隔内凹槽内部腔体的体积变化等于水槽底面上的流体体积变化dV，即
dV＝Xdz (a)
设垂向推板的运动速度为v(t)，则
dV＝Xdz＝Xvdt (b)
设垂向推板导致的水槽底面之上的流体体积变化全部转变为自由表面的波动，即
Xvdt＝2Cη(t)dt (c)
可得出垂向推板运动和波面运动之间的关系为
v(t)＝2Cη(t)ξ/X (d)
其中C为波浪传播速度，η为自由表面波形，ξ为波高放大系数；
将不同的波形函数代入式(d)中，即得到垂向推板的运动方程，将设定的垂向推板的尺寸和目标波浪信息代入相应的垂向推板运动方程中，得到垂向推板的运动参数，对垂向推板的尺寸和运动进行控制，生成指定波浪；
S3.对实际造波的波浪信息进行采集并进行参数的修正：
造波过程中，对实际造波的相应的波浪信息进行处理统计，并与目标波浪进行比对，实际造波的波浪信息与目标波浪的波浪信息之间的误差大于百分之五时，返回S2中修正数据，波高误差使用放大系数ξ调整，波浪周期误差使用目标波浪周期调整，直到生成的波浪参数满足使用要求，保存垂向推板的尺寸数据和运动数据。
2.根据权利要求1所述的垂向推板造波方法，其特征在于，步骤S2中，使用垂向推板制造规则波时，规则波浪的波形函数为
其中H为波高，T为波浪周期，将规则波浪式(e)代入式(d)中，得到生成规则波的垂向推板运动方程为
3.根据权利要求1所述的垂向推板造波方法，其特征在于，步骤S2中，使用垂向推板造波法制造不规则波浪时，预先设定靶谱，然后通过靶谱将不规则波在频域上离散为不同周期和波高的规则波，采用频率叠加法求得垂向推板运动的方程为
其中Hi为某组成波的波高，Ti为某组成波的周期，εi为某组成波随机初相位，波高放大系数ξi由规则波造波结果插值求得。
4.根据权利要求1所述的垂向推板造波方法，其特征在于，步骤S2中，使用垂向推板造波法制造孤立波时，孤立波的波面方程为
其中C为波速，取值为
其中H为波高，d为水深，x为沿波浪前进方向坐标，将孤立波波浪式(h)代入式(d)中，得到生成孤立波的垂向推板运动方程为
5.根据权利要求1所述的垂向推板造波方法，其特征在于，步骤S2中，使用垂向推板造波法制造五阶斯托克斯波时，五阶斯托克斯波的波面方程为
其中k、λn、n、为波浪理论中计算系数，ω为波浪圆频率，将五阶斯托克斯波波浪式代入式(d)中，得到生成五阶斯托克斯波的垂向推板运动方程为
6.一种权利要求1所述垂向推板造波方法使用的垂向推板造波水槽，其特征在于，包括盛有流体的长条形造波槽体，长条形造波槽体包括水槽底板(2)和与水槽底板(2)的四周固定连接的水槽侧板(7)，水槽底板(2)和水槽侧板(7)组成封闭的空腔，长条形造波槽体的两端分别固定有孔隙消波块(1)，两孔隙消波块(1)呈对称设置，孔隙消波块(1)呈梯形，两孔隙消波块(1)的斜坡面呈相对设置；
所述水槽底板向下开设有凹槽，凹槽内设有推板装置，推板装置包括两个对应设置的侧板(13)、底板(12)、垂向推板(4)和连通器(9)，其中两侧板(13)、底板(12)和凹槽侧板(5)之间组成封闭的空间，垂向推板(4)水平设置在该空间内，垂向推板(4)不高于水槽底板(2)，垂向推板的长度等于造波槽体的宽度，垂向推板(4)与凹槽侧板(5)之间滑动连接，垂向推板(4)的下方连接有推动机构，推板装置的下部与连通器连通；
所述长条形造波槽体内设有数个监测点，监测点处分别设有波高仪(3)。
7.根据权利要求6所述的垂向推板造波水槽，其特征在于，所述凹槽侧板(5)的内壁设有滑轨，对应在垂向推板(4)的侧面设有滑块，滑块沿滑轨上下滑动。
8.根据权利要求6所述的垂向推板造波水槽，其特征在于，在凹槽和侧板的内壁上固定有填充箱体(6)，垂向推板(4)位于填充箱体(6)内，且垂向推板(4)的两端与填充箱体(6)之间滑动连接，垂向推板(4)沿填充箱体(6)做竖直方向的往复运动。
9.根据权利要求6所述的垂向推板造波水槽，其特征在于，所述垂向推板造波水槽的推板装置包括侧板(13)、底板(12)、隔板(11)和垂向推板(4)，侧板(13)和隔板(11)呈平行设置，且侧板(13)、隔板(11)、两凹槽侧板(5)和底板(12)组成封闭的腔体，垂向推板(4)水平设置在该腔体内，垂向推板(4)沿凹槽侧板(5)的内壁上下滑动，垂向推板(4)不高于水槽底板(2)，垂向推板(4)的下方与推进机构连接，隔板(11)的外侧设有水箱(8)，隔板(11)的底端设有连通孔(9)，垂向推板(4)下方的腔体通过连通孔(9)与水箱(8)连通，水箱(8)的截面形状呈倒梯形。
10.根据权利要求6所述的垂向推板造波水槽，其特征在于，所述连通器为导管，导管内盛放有流体，导管通过推进装置下部的连通孔与垂向推板下方的腔体连通。
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