波浪破碎是常见的一种海浪现象,其对波浪成长、波浪与结构作用以及海水和大气水气交换都起到重要作用。考虑到实际海况中波浪的传播是多向的,特别是深水中,多向波浪破碎与传统近岸破碎有很大不同,目前仍缺少足够认识,为进一步理解多向波浪破碎特性,本文开展了三维多向破碎波试验研究。本文利用三维波能聚焦的方法在实验室三维水池中模拟产生非破碎波和破碎波浪。采用了两种频谱分布形式:多向单频和多向多频。对于每种频谱形式,通过改变聚焦波高产生不同破碎强度波浪,研究了破碎波浪的波高分布、波面特性、几何破碎指标以及能量损失等参数,重点分析了波浪的方向分布范围对波浪破碎参数的影响。研究结果表明:1.方向分布范围对波浪的传播和破碎都有显著的影响。波浪方向分布宽时,波浪的破碎指标较方向分布窄时要大,波浪越不易破碎,能够产生的非破碎波也越大。2.破碎的能量损失也受方向分布范围影响,相同波高条件下,方向分布越窄,破碎能量越大,试验中对于多向多频聚焦波浪,方向分布θ_max=30°时,波浪的能量损失最大可达35%左右。但对于多向单频聚焦波,方向分布越宽时,能够产生的最大破碎能量损失越大,方向分布θ_max=60°时,最大的能量损失率可达到45%左右;3.几何破碎指标受波浪参数影响明显,范围变化较大,不适合作为判别波浪破碎的指标。4.对单频聚焦波浪,在波浪的传播过程中,其方向分布会有一定的改变,两侧波浪向主方向集中。方向分布越宽,该现象越明显。但在多频聚焦中,该现象并不明显。本文研究结果有助深入理解实际深海中三维波浪破碎,也可为波浪预报模型中破碎模块完善提供支持。