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考虑渗流力的海床临界冲刷机理及计算方法
  • ISSN号:1001-6791
  • 期刊名称:水科学进展
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TV148[水利工程—水力学及河流动力学]
  • 作者机构:[1]海洋环境与生态教育部重点实验室,山东青岛266100, [2]中国海洋大学环境科学与工程学院,山东青岛266100
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(41072216);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20100132110001)
  • 相关项目:基于液化渗流模式的黄河三角洲海底塌陷凹坑形成过程研究
中文摘要:

从波浪引起的海床内部渗流与床面泥沙运动耦合的角度出发,研究波浪作用下海床临界冲刷机理及计算方法。研究表明,波浪作用下床面泥沙起动及冲刷是一个不断向下发展的过程,最终达到一个临界冲刷深度。波浪引起的渗流力能够显著降低泥沙的临界起动切应力,促进泥沙起动,是影响海床冲刷的一个重要因素。将渗流力引入到传统泥沙起动公式中,推导并给出了波浪作用下海床临界冲刷深度的计算方法。结合室内和现场两个算例,很好地解释了波浪水槽试验中海床“流化”现象和黄河水下三角洲粉砂流冲沟等灾害地貌特征及成因,初步验证了该方法用于评价和计算海床冲刷的有效性。

英文摘要:

The phenomena in the vicinity of seabed surface such as sediment movement are closely related to the wave-induced seepage in the seabed. In this study, the mechanism of seabed scour is investigated, and the estimation of critical conditions for the scouring due to wave-induced seepage force is discussed in detail. Results show that the incipient motion of sediment and the scouring under wave actions are a process that goes progressively downward from seabed surface until reaching a critical scour depth eventually. The critical incipient shear stress of sediment can be re- duced and the incipient motion of sediment can certainly be promoted due to the wave-induced seepage force. The wave-induced seepage force is considered as an important driving factor in the estimation of critical conditions for the scouring. The seepage force is supplemented to the traditional formula for estimating the incipient motion of sediment, and a new method for the estimation of critical scour depth due to wave-induced seepage can thus be derived. Two case studies are performed. The "fluidization" phenomenon in the laboratory flume and the genetic mechanism of the sub- marine geological hazards such as the gully of the silt flow in the Yellow River delta are well explained. The effective- ness of the new method for estimating and assessing seabed scouring has been preliminary tested.

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期刊信息
  • 《水科学进展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国水利部
  • 主办单位:水利部交通运输部 南京水利科学研究院 中国水利学会
  • 主编:张建云
  • 地址:南京市广州路225号
  • 邮编:210029
  • 邮箱:skxjz@nhri.cn
  • 电话:025- 85829770
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-6791
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1309/P
  • 邮发代号:28-146
  • 获奖情况:
  • 全国水利系统优秀期刊、全国中文核心期刊(1996),1999年第三次被评为江苏省优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24332