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直立堤前海床的局部冲刷 总被引：2，自引：0，他引：2
对不规则波作用下直立堤前海床的局部冲刷进行了研究。研究了由于波浪作用导致床面的底沙运动,从而造成提前海床的局部冲刷,即所谓的“相对粒沙”的情况。报导了;(1)堤前海床面为水平、堤下无基床情况下的堤前局部冲刷,以及堤下有明基床时基床尺度对堤前局部冲刷的影响;(2)堤前海床面为斜坡面时堤前的局部冲刷,以及当堤下有明基床时基床尺度对堤前局部冲刷的影响;(3)从波浪作用下床面边界层的理论分析出发,对于在不规则波作用下,离堤面愈远处的冲刷坑深度愈小的事实给出了解释。 相似文献
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海啸波作用下直立堤局部冲刷实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
基于波浪水槽动床实验,开展海啸波作用下直立堤局部冲刷实验研究。对海啸波上爬和回落过程、岸滩演变和直立
堤局部冲刷形态进行测量。在利用实测数据验证基础上,结合 FLOW 3D 进行数值模拟流场计算分析。研究结果表明,直立堤
的修建对岸滩起到明显的保护作用,但是直立堤两侧会出现明显的局部冲刷。直立堤向岸侧局部冲刷主要发生在海啸上爬时
刻,堤脚处形成的涡流是局部冲刷形成的主要原因。直立堤离岸侧的局部冲刷主要由海啸波回落水流越过堤顶生成水跌形成
的,随着直立堤堤顶高度的增加,最大局部冲刷深度会逐渐减小。 相似文献
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采用模型试验和数值模拟研究了不同水深工况下半潮堤前的反射形态及时均流速场。基于Hilbert变换建立了叠合波的时频分离技术,同时获取了入射波和反射波的波面过程及相位关系,通过试验数据证明其适用于不同反射程度的波浪信号分析。不同水深工况下,半潮堤前形成了部分立波系统,腹点和节点分别以四分之一波长的偶数倍和奇数倍交替增加。半潮堤前底床水质点水平速度包络图与波面包络图相差四分之一周期的相位,水平速度的极大值和极小值分别出现在波面包络图的节点和腹点,意味着节点处易形成冲刷,腹点处易形成淤积。3种工况的周期平均速度场均在迎浪基床上方的堤脚处存在一个小型环流系统,可能引起局部冲刷,此处需加强防护。淹没工况下,半潮堤前的周期平均速度场形成一个大型环流系统,表层水流向堤后,中下层水流向海侧,意味着底床悬起的泥沙很可能向离岸方向流失。 相似文献
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本文研究立波作用下的层流、紊流边界层内的流速和传质速度,并采用谱法将传质速度推广到不规则波情况.根据实验与计算分析,研究了床面边界层内传质速度在堤前冲刷中的应用.研究结果表明,在传质速度的峰值附近形成底沙的冲刷坑;由于不规则波作用下堤前传质速度的峰值沿程递减,因此相应冲刷坑的深度沿程减少. 相似文献
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为推广应用新型弧面胸墙沉箱堤，结合模型试验和数值模拟对比分析了深水工况下弧面胸墙沉箱堤和削角胸墙沉箱堤的反射形态。波面和波压的数值结果与试验数据吻合良好，验证了数值方法的有效性。反射系数表明，入射波浪在与弧面胸墙沉箱堤相互作用过程中的能量损耗最小，其反射强于削角胸墙沉箱堤。波面和流速包络图显示，两种堤型均在堤前形成了部分立波系统，腹点和节点以四分之一波长的距离增量交替出现，胸墙和直立部分产生的反射波存在相位差，导致初始腹点的位置向海侧偏移。弧面胸墙沉箱堤前叠合波的相位差影响最小，腹点包络高度最大，节点包络高度最小，反射效应最明显。两种堤型前中下层水流的周期平均速度均较小且对称，表明底床泥沙不会产生趋势性输移，但迎浪基床上方的环流系统可能引起局部冲刷。相对而言，弧面胸墙沉箱堤前的环流强度最弱，更有利于冲刷防护。 相似文献
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基于水槽实验,研究植物对孤立波作用下直立堤局部冲刷的影响。通过改变实验入射波高、植物带的宽度和密度,分析各要素对直立堤局部冲刷的影响。实验对波高沿程变化、孤立波越堤、回落过程以及地形演变进行全程的测量和记录,并进行有无植物带保护的直立堤局部冲刷对比分析。结果表明,植物带的存在,使得堤后相对最大冲刷深度显著减小,堤前冲刷形态由单峰式"L"型变为双峰式淤积沙坝形态,且冲刷位置由原堤脚前移至植物带所在位置,冲刷范围大幅增加。减小植物带密度或者植物带宽度会使近岸侧或是离岸侧的相对最大冲刷深度和相对最大淤积高度有增大的趋势,但是当入射波高增大时,二者的影响不显著。该研究对实际工程中植物带的合理布置提出了具有参考性的建议,对减少堤防工程的冲刷和损失有一定现实意义。 相似文献
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直立式防波堤前的冲刷形态及其对防波堤整体稳定的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
由于水波作用而在海岸建筑物前(或周围)引起的冲刷问题,是海岸工程领域中的一个重要课题,已经有很多研究工作者针对不同类型建筑物前的冲刷问题开展了不少研究, 为了确定在立波作用下直立堤前冲刷剖面的形状和尺度,作者在荷兰德尔夫特工业大学流体力学实验室的两条波浪水槽中,用四种不同的沙径进行了模型试验,在大部分的试验组次中采用规则波,少数几组采用不规则波. 相似文献
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直立式防波堤可因堤前海底被冲刷的影响而发生破坏。过去对于在立波作用下的直立堤,一般认为由于在堤前四分之一波长,即波节点处发生最大底流速,将引起海底泥沙的被冲刷,因此要求堤前护底块石层的宽度采用为1/4～3/8倍设计波长。然而一些模型试验表明,冲刷并不一定发生在节点位置。而且我们认为即使是在节点发生冲刷的情况下,也不应当简单地规定必须防止在第一个节点处形成冲刷坑。在确定直立堤前的护底措施时,应当首先判断冲刷坑可能发生的位置,估计冲刷坑的深度及大小,然后在地基整体稳定计算(如圆弧滑动方法)中,具体考虑存在冲刷坑后对稳定安 相似文献
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堤前远破波运动与冲淤形态 总被引：1，自引：0，他引：1
利用数值波浪水槽,对远破波作用下堤前波浪运动进行了数值模拟。分析了堤前速度场的变化,指出堤前波浪运动在一个波周期内可分为向堤波和离堤波。波浪在距堤约L/2处破碎后向堤冲击并沿堤面爬升,称为向堤波;波浪从堤面最高处回落与向堤波相遇并破碎,称为离堤波。堤前远破波的前半个周期的向堤波速度场大于后半个周期的离堤波速度场,且堤前波浪运动在一个波周期内的前半个周期和后半个周期完全不同。床面某点(L/4,3L/4)的速度在一个波浪周期内随时间呈向堤和离堤变化,向堤速度最大值大于离堤速度的最大值。利用堤前速度场的研究成果,进一步分析了远破波作用下堤前海床冲淤形成过程,完善了冲淤机理。 相似文献
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立波作用下的底沙运动关系到港口的规划和建筑物的安全。本文以实验为基础，综合前人研究成果，得到立波作用下床面形态及冲刷类型。对较粗颗粒底沙在立波作用上进行受力分析，得到了一周期内沙粒累计推移距离，净输沙率及冲刷强度。认为冲刷形态的不同与近底速度和加速度的分布密切相连。 相似文献
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全球海岸生态系统正遭受气候变化及人类活动带来的威胁, 本文基于沙坝-潟湖系统海岸典型剖面形态, 通过设计实施动床波浪水槽试验, 定量研究了侵蚀浪条件下沉水植被对该系统海岸冲淤的影响。结果表明: 沉水植被明显削弱了沙坝前坡波浪破碎区前缘的波高增大幅度, 并使坝后波高衰减; 植被作用使波浪反射和透射系数减小、耗散系数增大; 侵蚀浪作用下, 沙坝坝顶冲刷较明显, 潟湖内呈淤积趋势, 海岸前丘受波浪冲刷呈陡坎形态。植被影响下沙坝和前丘区域最大侵蚀厚度均减小; 植被可减少沙坝净侵蚀量、潟湖内淤积量及离岸输沙量, 对海岸前丘有较好的保护作用。 相似文献
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要研究波流共同作用下桩墩的基础冲刷问题,首先需要了解水流和波浪单独作用下桩墩冲刷的机理和特征。针对波、流及其共同作用下桩墩的局部冲刷问题,从流速、水深、桩径、波长、波高、相对底层流速、粒径和粒径级配等方面系统地简述了恒定流、波浪和波流作用下桩、墩局部冲刷的研究进展。根据实验资料比较了各家经典计算公式的计算结果发现我国规范65-1式计算值偏大,65-2式计算值偏小等结论。桩墩局部冲刷是一个复杂的过程,今后可以针对淤泥质海岸底床、粉沙质海岸底床、复杂桩群结构、物理模型比尺效应、非恒定水动力条件、复杂基础形式方面对波流作用下基础冲刷的最大冲刷深度、冲刷过程、冲刷范围进行研究,以弥补桩墩局部冲刷在这些方面的不足。 相似文献
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长江口沙波分布区桥墩局部冲刷深度计算公式的改进 总被引：1，自引：0，他引：1
利用多波束水深仪、浅地层剖面仪和多普勒流速仪对长江口苏通大桥南、北主墩区域现场测量,结果显示主墩周围最大冲刷深度为8.3 m和19.6 m。建墩前后河床形态变化显著,建墩后桥墩所在床面由平床改变为典型不对称沙波发育,平均波长为30.8 m和23.1 m,平均波高为4.2 m和9.4 m,陡坡朝向下游。基于实测水文条件和地形资料,以沙波起动流速和落急最大流速分别取代单向流作用下"平床"假定的桥墩局部冲刷计算公式中单颗粒泥沙的起动流速和墩前流速,获得河口涨落潮双向流作用下沙波底床桥墩局部冲刷计算公式。且该公式计算的苏通大桥南、北主墩局部冲刷深度为9.5 m和22.1 m,非常接近实测值。 相似文献
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利用多波束水深仪、浅地层剖面仪和多普勒流速仪对长江口苏通大桥南、北主墩区域现场测量,结果显示主墩周围最大冲刷深度为8.3m和19.6m.建墩前后河床形态变化显著,建墩后桥墩所在床面由平床改变为典型不对称沙波发育,平均波长为30.8m和23.1m,平均波高为4.2m和9.4m,陡坡朝向下游.基于实测水文条件和地形资料,以沙波起动流速和落急最大流速分别取代单向流作用下“平床”假定的桥墩局部冲刷计算公式中单颗粒泥沙的起动流速和墩前流速,获得河口涨落潮双向流作用下沙波底床桥墩局部冲刷计算公式.且该公式计算的苏通大桥南、北主墩局部冲刷深度为9.5m和22.1m,非常接近实测值. 相似文献
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直立堤前为任意地形时立波运动的数值分析 总被引：2，自引：2，他引：2
本文利用MAC法(marker and cell method)对直立堤前求解域为任意形状(有突基床存在、海床起伏)的情况下立波波面及流场进行了数值分析,得到了实验资料及现有理论近似解的验证。在计算中为克服因堤面反射给入流界条件的确定带来的困难,我们根据立波形成的原理采用了”镜像法“技术。通过算例分析,揭示了当突基床尺度足够大时立波波节和波腹的位置向堤面方向前移从而波长缩短的原因,指出了因突基床的存在堤前立波节点附近离堤和向堤的水平流速分布的不对称性。 相似文献
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基于1987年和1988年夏季在古镇口港直立堤前的实测资料,对波浪和波压力连续记录进行了统计分析和谱估计,研究了在堤前海浪不发生破碎条件下,堤前波浪和堤面不同高程上压力波的波面高度概率分布、堤前波浪波高和周期与波压力幅度和周期的概率分布特征、入射波行近提前过程中的谱变化及堤面不同高程上压力谱的变化特征。主要结果总结在本文最后一节。 相似文献