随着我国海洋资源开发能力不断的提高,海洋经济高速的发展,我国对南海岛礁建设步伐日益加快,南海岛礁是一种典型的陡变地形,与近岸大陆架的缓坡地形不同,其特殊的陡变地形使得远海入射波浪发生明显的浅水变形从而导致波高增大,而防浪建筑物是岛礁工程重要的防护设施之一,其防浪建筑物的存在影响了波浪在礁坪上的原有的传播运动,同时岛礁防浪建筑物不可避免发生越浪,波浪力和越浪量的大小会直接影响防浪建筑物本身结构以及对岛礁其他附属设施的有效运行起着关键性的作用。因此,研究珊瑚岛礁防浪建筑对珊瑚礁近岸水动力特性的影响,可为岛礁工程的建设和维护提具有重要的工程应用意义。本文首先通过物理模型实验对防浪建筑物存在下珊瑚岛礁附近波浪运动规律以及礁后岸线附近波浪爬高的变化规律进行研究,礁后岸线附近波浪爬高是导致防浪建筑物附近的越浪关键因素之一,相关研究指出低频长波影响着礁后的爬高,因此重点研究防浪建筑物位于礁坪不同位置下低频长波的变化规律;随后基于Navier-Stokes方程的建立数值波浪模型并运用物理实验数据验证模型的可靠性,利用该数值模型进一步研究了入射波高、入射波周期、礁坪水深、礁前斜坡坡度、防浪建筑物与礁缘的距离和防浪建筑物堤顶宽度变化的影响,重点研究分析单宽越浪量和最大波浪力的变化规律,研究成果可为岛礁工程防洪减灾和防浪建筑物结构安全性提供一定的参考。研究结果表明:由于礁坪上防浪建筑物的存在导致强烈的波浪反射,反射波与入射波在礁坪上发生碰撞叠加,使波面更加紊乱;防浪建筑物越靠近礁缘时,礁坪的壅水现象更为明显;波浪在沿礁传播的过程中,短波波高持续衰减,低频长波波高逐渐增大,在防浪建筑物附近达到最大;防浪建筑物在向海岸线靠近的过程中,海岸线附近的短波波高呈下降趋势,低频长波波高的变化规律不显著,礁坪上的平均水位呈微增趋势;通过对海岸线附近的波浪进行频谱分析,并且利用相干函数和传递函数验证了珊瑚礁地形上低频长波的运动存在着共振模式,其中防浪建筑物距离海岸线较近时存在着礁坪共振,防浪建筑物距离海岸线较远时存在着水槽共振。单宽越浪量随着入射波高、礁坪水深、入射波周期、礁前斜坡坡度的增大而增大,当相对干舷高度为1时,单宽越浪量出现跳跃式增大,单宽越浪量随着防浪建筑物与礁缘距离、防浪建筑物堤顶宽度的增大而减少,堤顶宽度对越浪量大小的影响较为不明显;最大波浪力随着入射波、礁坪水深和礁前斜坡坡度的增大而增大,随着防浪建筑物体与礁缘距离的增大而减小,由于礁缘处水体比较活跃,当防浪建筑物体位于礁缘处,波浪力相对较大,最后基于研究结果提出了无量纲单宽越浪和最大波浪力的函数关系式。