珊瑚礁地形上波浪传播变形和波生流系统对生态、环境、地貌和工程建设有着重要的影响，但是有关珊瑚礁-潟湖-裂口海岸波致环流系统的整理模型实验研究未见报道。本实验室与交通运输部天津水运工程科学研究院、湖南省水沙科学与水灾害防治重点实验室的研究人员，根据法属玻利尼亚泡泡湾珊瑚礁海岸实测资料，建立了1:50的珊瑚礁-潟湖-裂口海岸整体物理模型，采用波高仪、流速仪和表面流场测速系统测量分析了不同位置的波高和流场分布特征。模型实验研究发现：波高在礁坪向岸方向沿程逐渐减小，增水先增大后减小；波高在潟湖沿岸方向裂口处最大，向两侧逐渐减小，增水则两侧大中间小；波高在裂口中变化不大，增水则在靠近潟湖处增大较多。波浪到达礁坪后发生破碎，礁坪上水流以向岸流为主，存在着先增大后减小的趋势。水流到达潟湖后方向发生第一次90度旋转，转变为对称地指向裂口的沿岸流，流速从两侧到裂口先增大后较小。沿岸流在裂口附近汇聚，方向发生第二次90度旋转，进而形成了裂口中的离岸流，流速同样是先增大后减小。离岸流到达礁缘后继续向外海传播一段距离同时发生第三次90度的方向旋转，形成从裂口指向两侧的沿岸流。礁坪上向岸流变化是平均水位梯度和辐射应力相互作用的结果，在裂口中的离岸流驱动力主要为辐射应力，而潟湖中的沿岸流变化由平均水位梯度决定的。
图1 现场原型和实验模型
图2 向岸剖面和潟湖沿岸剖面的礁坪波高和平均水位分布
图3 流速平面分布
图4 礁坪向岸和沿岸剖面流速沿程变化
图5 潟湖沿岸剖面流速沿程变化
图6 裂口向岸和沿岸剖面流速沿程变化