马蹄波是一种特殊的三维波,马蹄波的波面由一个个马蹄状的弧形波面组成。马蹄波具有三维强非线性,发生时波高已经达到了极限波高,波浪已经破碎或临近破碎,所以它对海上结构物会产生较大的破坏作用。由于其波形不同于通常波浪,所以研究马蹄波对实际海洋结构物的作用特征具有重要的工程实际意义。本研究分析了马蹄波在圆柱绕射的物理模型实验的结果。研究了不同水深条件下Stokes波和非对称扰动下马蹄波在圆柱周围的绕射波浪场的空间分布特征及演化规律;对比了有圆柱和无圆柱两种情况,分析了圆柱的存在对马蹄波的各阶波幅的幅值空间分布所带来的影响,给出了不同水深情况最大波高和各阶波幅在圆柱周围的空间分布结果,讨论了水深对最大波高和各阶波幅幅值的影响;通过对比有圆柱和无圆柱情况,讨论了马蹄波最不稳定扰动幅值在沿波浪传播方向的空间演化的差别,研究了圆柱存在对马蹄波空间演化的影响。