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相似文献
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1.
波浪在斜坡沙质海床上破碎会加剧泥沙输移导致海床形态变化,研究破碎波作用下沙质海床形态变化机制对于岸滩演变分析极为重要。在波浪水槽中采用中值粒径0.47 mm原型沙铺设1∶20坡度的底床模型进行试验研究,测量不同波浪条件下床面形态和沙坝顶端悬浮泥沙浓度变化。通过测量和计算破碎带输沙率、沙坝尺度和沙坝移动速度,分析破碎波作用下沙质斜坡海床上床面形态变化规律。试验结果表明,破碎带沙坝顶端的悬浮泥沙浓度与水深和底部床面密切相关,在形成沙坝和沙坝水平方向移动时,悬浮泥沙浓度较大;斜坡上沙坝前后来回运动的周期大小具有随机性,沙坝既有向岸又有离岸移动;在多组波长时间作用后沙坝尺度趋于稳定,底床净输沙量趋于0。  相似文献   

2.
波浪在斜坡沙质海床上破碎会加剧泥沙输移导致海床形态变化,研究破碎波作用下沙质海床形态变化机制对于岸滩演变分析极为重要。在波浪水槽中采用中值粒径0.47 mm原型沙铺设1∶20坡度的底床模型进行试验研究,测量不同波浪条件下床面形态和沙坝顶端悬浮泥沙浓度变化。通过测量和计算破碎带输沙率、沙坝尺度和沙坝移动速度,分析破碎波作用下沙质斜坡海床上床面形态变化规律。试验结果表明,破碎带沙坝顶端的悬浮泥沙浓度与水深和底部床面密切相关,在形成沙坝和沙坝水平方向移动时,悬浮泥沙浓度较大;斜坡上沙坝前后来回运动的周期大小具有随机性,沙坝既有向岸又有离岸移动;在多组波长时间作用后沙坝尺度趋于稳定,底床净输沙量趋于0。  相似文献   

3.
研究叠加波浪场作用下的裂流特征,有助于全面深入开展海岸裂流的致灾机理及风险评估。为分析水动力和水底地形共同作用下形成的裂流特征,开展了交叉叠加波浪作用下有槽沙坝海岸的裂流流动特征试验,即同时考虑沿岸地形变化(存在沟槽)和交叉波浪共同作用所形成裂流。通过对裂流槽附近ADV(Acoustic Doppler Velocimetry)流速测量结果,分析叠加波浪场和裂流沟槽同时存在时所产生的裂流分布特征。裂流中心位置和宽度受裂流槽和波浪节点共同控制,裂流长度依赖于波高和海岸坡度。无槽情况裂流的驱动力主要是由波浪沿岸不均匀所产生的平均水面沿岸压力梯度,有槽情况裂流的驱动力由平均水面沿岸压力梯度和辐射应力沿岸梯度共同决定,二者量值相对大小依赖于波浪周期。  相似文献   

4.
平直沙坝海岸叠加波浪的裂流试验   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王彦  邹志利 《水科学进展》2015,26(1):123-129
为研究叠加波浪场的裂流特征,在平直沙坝海岸地形进行了叠加波浪形成的沿岸波高周期性变化的裂流试验研究。试验中叠加波浪是由波浪在垂直岸线的丁坝反射所形成的两列交叉波浪叠加产生,交叉波浪是具有等频率但入射角相反的两波列。通过对叠加波浪节腹点垂直岸线位置浪高的测量和沙坝范围内沿岸布置的声学多普勒测速仪流速测量结果来分析沙坝海岸丁坝反射波形成的裂流特性,讨论了波浪节腹点对裂流位置和裂流空间尺度的影响。对不同周期情况在x=5 m沙坝顶处的速度剖面对比,分析了不同周期对裂流的影响。  相似文献   

5.
青海湖现代滨岸沉积微相及其特征   总被引:6,自引:1,他引:5  
本文将青海湖滨岸带沉积划分为沿岸砾沙坝、泥坪、沙滩、砾石滩、泻湖和水下风沙堆积六个微相。与国内外其它湖泊滨岸沉积相比,以发育沿岸砾沙坝和水下风沙堆积为其特征。其中规模较大的沿岸砾沙坝和沙滩分布于地形坡度不大(坡度10°±)和波浪、沿岸流及风力作用强烈的滨岸地区,粒度概率曲线以推移和跳跃总体为主、悬移组份含量少和跳跃总具双跳跃式为特征,垂向层序由分选差(δ>1)的上部粗碎屑物与分选好(δ<1)的下部细碎屑物构成反韵律层;砾石滩主要分布于冲积扇或扇三角洲入湖地带和湖蚀岸边,以砾石均匀、磨圆较好、绝大多数砾石长轴平行湖岸线和最大扁平面倾向湖方向且倾角8°±为特征;泥坪主要分布于湖水动力弱、无大河流注入的湖湾、湖岸地形平缓以及坝后湖水滞流地带;水下风沙堆积以分选好、磨圆好、石英表面具风蚀凹坑、概率曲线呈上凸和双跳跃式总体以及粒度参数δ<1、S=-0.15~0.21、Kg=0.75~1.13和M=0.22~0.023mm为特征。本文对丰富湖泊沉积相内容具有一定意义。  相似文献   

6.
文章提出并采用水力坡度分析方法,对潜水回水初始阶段进行了定性-半定量分析,为了解潜水回水过程提供了新的视角。通过分析潜水回水初始时刻的水力坡度,河渠侧的界面被分为2段:河间潜水位之上的铅直段和之下的水平段。水平段上点的水力坡度最大且相等,方向为水平向右;铅直段上点的水力坡度方向趋于铅直向下,越向上水力坡度越小。经过微小时间段Δt后,水力坡度均相应变小,铅直段相邻点间地下水运动发生冲突,水力坡度方向由趋于铅直向下向右偏转。将水力坡度分析方法用于分析潜水井流的过程和特征,水跃的成因可解释为:在相同水力坡度和过水断面面积下,井内大空间水流速度远大于孔隙中的潜水流速度,井内水位急速下降,从而形成水跃;水跃越大,进入井内的流量就越大。  相似文献   

7.
古风力是一项重要的古气候指标,其定量恢复是一个难题。风作用于水体产生的波浪大小间接地反映了风力,能够为古风力的恢复提供思路。发育于破浪带和冲浪回流带的破浪沙坝、沿岸沙坝分别记录了破浪和冲浪过程,作者分别介绍利用古湖泊中发育的破浪沙坝和沿岸沙坝进行古波况和古风力恢复的原理和操作流程。(1)根据破浪沙坝的几何形态,可以将其厚度与破浪水深建立函数关系,而破浪水深又由破浪波高决定,因此破浪沙坝厚度可以恢复破浪波高,据此可以进一步根据波浪统计关系恢复有效波高、根据风浪关系恢复风力。此方法依托以下3个参数: 单期次的破浪沙坝厚度、破浪沙坝的基座坡角、古风程。(2)沿岸沙坝厚度近似记录了冲浪的极限高度,后者受控于有效波高,据此也可以恢复有效波高和风力。此方法依托以下5个参数: 单期次的沿岸沙坝厚度、古(平均)水深、古风程、古风向相对于岸线的入射角、组成沿岸沙坝的沉积物粒度。上述2种方法综合性较强,涉及古风向、古地形坡度、风程或盆地直径、古水深等参数的恢复,需要综合运用古地貌恢复、去压实校正、古岸线识别、古水深恢复等技术,并需要结合波浪理论。古湖泊滨岸带地层中保存有大量的滩坝沉积,利用其恢复古波况和古风况具有一定的应用前景,能够有助于更详细地重建沉积盆地的古地理背景。  相似文献   

8.
海岸带波浪破碎区污染物运动的实验研究   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
由于波浪在岸滩上的演化、破碎使得污染物在海岸带的运动规律变得十分复杂。通过实验模拟,研究了缓坡海岸(坡度为1:100和1:40)波浪破碎区污染物的运动规律,给出了不同时刻污染物在该区域的运动变化趋势。讨论并分析了在斜向规则入射波、不规则入射波及不同入射波波高作用下污染物在沿岸波浪破碎区域的运动变化方向和相应的运动范围分布规律。给出并分析了近岸波浪破碎区域污染物运动分布规律。  相似文献   

9.
地形因子对偏转型滑坡-碎屑流运动参数的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
根据滑坡地形特征,将沟谷偏转型滑坡划分为坡脚偏转型、凹面偏转型和凸面偏转型三种类型,其主要地形参数为滑源区坡度、斜坡坡度、沟谷坡度和偏转角度。通过数值模拟,采用正交分析、极差分析和方差分析初步探讨主要地形参数对沟谷偏转型滑坡运动参数的影响。结果表明:沟谷偏转型滑坡的视摩擦系数、前缘速度恢复系数均主要受地形起伏的影响。斜坡坡度对视摩擦系数的影响最大,沟谷坡度次之,偏转角度最小;斜坡坡度、沟谷坡度对前缘速度恢复系数的影响大于偏转角度的影响。斜坡坡度是视摩擦系数的显著性因素,斜坡坡度、沟谷坡度是前缘速度恢复系数的显著性因素。视摩擦系数、前缘速度恢复系数与主控地形因子之间存在显著的非线性关系,可分别用二次函数、二次型函数进行描述。  相似文献   

10.
为研究不同流量比的两股射流入射水垫塘后的消能特性,选用非定常不可压缩流动的N-S方程和RNG k-ε紊流模型,采用VOF(Volume of Fluid)法结合溪洛渡双曲拱坝水垫塘进行了数值模拟,分析了流量比对水垫塘底板的冲击压力、临底速度、流态特征影响,并定量研究了流场内时均动能的衰减规律。研究表明,随着上游水股射流流量的减小,上游水股对底板的冲击压力在逐渐减小,由上游水股产生的动水垫作用逐渐减弱,使得下游水股对底板的冲击压力在逐渐增大;水垫塘流场呈现为具有动水垫效应的单股射流和动水垫效应微弱的单股射流两种形态。定量计算结果表明:对于上游水股射流,时均流速梯度较大,时均动能衰减较快,且随着上游水股射流流量减小,时均动能衰减速度加快,而下游水股射流的时均流能量比值和时均消能率总体小于上游水股射流消能率。  相似文献   

11.
A one-dimensional vertical model has been developed to simulate the water mass circulation along the vertical structure in all deep coastal areas. The model has hydrodynamic and transport components solved using finite difference scheme. The one-dimensional vertical model results are coupled to the vertically averaged two-dimensional model results at each point of a horizontal grid. A theoretical salinity profile is introduced for each vertically integrated value obtained from the 2DH model results. A viscosity profile, simulating a viscosity value close to zero at the surface and with large viscosity gradients, is applied along the water column. The model is applied to the Vridi channel, connecting the Ebrié lagoon to the sea (Ivory Coast).The response of the Ebrié lagoon is studied in terms of inflow and outflow of water in the system through the Vridi channel. Due to the abrupt variation of the surface slope, vertical velocities along the water column show an anticlockwise spiral from bottom to surface during a tidal cycle. Due to the bottom friction and to the vertical viscosity profile, velocities decrease from surface to bottom. However, the freshwater inflow slows down the tidal propagation during the flood and causes the surface velocity to be smaller than the bottom velocity at mid-tide. Close to the bottom, velocities follow an anticlockwise movement due to the tidal propagation. At the water surface, velocities follow only an alternative movement of either ebb or flood, along the channel direction. No cross shore velocities can develop at the surface in the channel.  相似文献   

12.
Intense rainfall is the most important landslide trigger. In many mountainous environments of the world, heavy rainfall has caused many landslides and slope failures in a matter of seconds without warning. Therefore, an early warning system can be an effective measure to reduce the damage caused by landslides and slope failures by facilitating the timely evacuation of people from landslide-prone areas. In this study, we propose an idea to correlate soil moisture changes and deformations in slope surface by means of elastic wave propagation in soil. Constant shear stress drained triaxial tests where water was infiltrated from the bottom of specimen until failure, and slope model tests under artificial rainfall were performed to investigate the response of elastic wave velocities during pre-failure phases of rainwater infiltration and deformation. Analysis of the results has established that the elastic wave velocity continuously decreases in response of moisture content and deformation, and there was a distinct surge in the decrease rate of wave velocity when failure was initiated. Possible mechanisms were interpreted based on the test results. It is proposed that a warning be issued at switch of wave velocity decrease rate. This approach can thus serve as the basis of an early warning system for landslides and slope failure considering both moisture content and deformation.  相似文献   

13.
波浪作用下沙坝剖面形成过程的数值模拟   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
建立了波浪、底部离岸流、泥沙运动和沙滩剖面演变耦合数学模型,模拟了实验室中波浪作用下沙坝剖面的形成过程,讨论了各个物理参数对剖面上的水动力和地形变化的影响。通过参数率定,较好地复演了不规则波作用下沙滩地形由均匀斜坡向沙坝剖面的演变,波高、底部离岸流、输沙率和剖面演变的计算结果与实测数据吻合良好。采用数值实验和误差分析方法,讨论了破碎波水滚倾角、泥沙扩散系数和床面休止角等物理参数对计算结果的影响。研究表明,所建立的模型能较好地描述波浪作用下沙坝剖面形成过程中的重要物理机制。  相似文献   

14.
尤明庆 《岩土力学》2008,29(8):2025-2032
均质土坡圆弧滑动分析通常需要对圆心坐标和半径的3个参数进行搜索。通过分析圆心水平坐标即圆弧平移对失稳指数的影响,确认危险圆弧或通过坡脚,或圆心水平坐标由半径确定。利用不等式证明垂直边坡的临界滑面通过坡脚,且滑出角度大于内摩擦角。纯黏性边坡倾角大于 后圆弧滑面通过坡脚;而小于该角度圆心在坡面中垂线上,滑出角度?66.78?的圆弧在半径趋于无限时成为最危险滑面,相应的边坡临界高度为 ,保持恒定。具体计算表明,内摩擦系数为0.05,0.1和0.2时,边坡倾角小于40?,34?和22?时最危险滑面不过坡脚,但相应的失稳指数与过坡脚滑面的数值相差不到2 %;内摩擦系数大于0.3后最危险滑动圆弧都通过坡脚。就此而言,在评价均质边坡临界高度时直接对过坡脚的圆弧进行搜索即可。本文结果是基于数学分析得到的,可以作为边坡数值计算程序的参考。  相似文献   

15.
近年来,在四川盆地川中古隆起和外围斜坡区埃迪卡拉晚期地层(震旦系灯影组)天然气勘探相继取得了重大发现和突破。深化埃迪卡拉晚期地层和沉积等方面研究,对四川盆地非继承性构造斜坡区灯影组勘探具有重要指导意义。综合利用地质、地球物理测井和地球化学资料,并结合前人研究成果,对川中古隆起和川北斜坡区灯影组沉积晚期地层SQ4进行IV级层序划分和对比,探讨了体系域的沉积演化。结果表明:1)SQ4可以划分为5个IV级层序。受沉积古地貌影响,川北斜坡区发育SQ4-1、SQ4-2和SQ4-3,古隆起高部位区发育SQ4-3、SQ4-4和SQ4-5;2)川北斜坡区灯影组SQ4由下向上为低位体系域和海侵体系域沉积,低位体系域为多期丘核—凝块石滩沉积演化,海侵体系域为丘间—丘核—砂屑滩—丘盖沉积演化。川中古隆起高石梯—磨溪地区SQ4由下向上为海侵体系域和高位体系域沉积,其中海侵体系域与川北斜坡区为等时沉积,高位体系域为丘间—砂屑滩—凝块石滩—丘坪沉积演化;3)川北斜坡区灯四段低位域具备形成岩性圈闭条件,其中SQ4-1、SQ4-2两套低位域面积分布大,是岩性圈闭勘探的有利区。  相似文献   

16.
Beach slope is an important factor influencing the tide-induced water-table fluctuation in coastal unconfined aquifers. However, research about the effect of beach slope on water-table fluctuation is limited, especially for gentle slopes. To understand the effect of beach slope on beach groundwater dynamics, a numerical model, calibrated with field monitoring data from Donghai Island (China), was built to simulate the observed water-table fluctuation. Sensitivity analysis was performed to assess the sensitivity of water-table fluctuation to the parameters and conceptualization of the model. The analysis indicated that the water-table fluctuation was especially sensitive to the hydraulic conductivity and specific yield, and the horizontal length of the model domain could affect the amplitude of the water-table fluctuation. Moreover, it is found that the variation of the amplitude is more evident when the beach-slope angle changes in the range from 1.5 to 45°, especially in the range from 1.5 to 5°. Understanding the effect of beach slope on tide-induced water-table dynamics could help modelers deal with the slope better in their beach groundwater flow models.  相似文献   

17.
陕西泾阳东风高速远程黄土滑坡运动过程的模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
陕西泾阳南塬的东风滑坡是一个典型的高速远程黄土滑坡,由于斜坡顶部的黄土台塬长期灌溉所诱发。通过野外调查,采取滑坡后缘斜坡的黄土试样,对斜坡中部的Q2黄土做天然含水率的固结不排水剪试验,对斜坡底部地下水位面附近的Q1黄土做饱和固结不排水剪试验,结果表明非饱和的Q2黄土和饱和的Q1黄土在破坏后都具有显著的应力降,但前者是由结构强度引起,而后者则是由剪切形成的超孔隙水压力引起,由此表明该斜坡一旦破坏,就会有较高的启动速度。对滑坡坡脚以外一级阶地上的砂卵层做环剪慢剪试验,测得其有效残余摩擦角,根据滑坡各部分含水状态给定孔隙水压力参数,利用Sassa. K滑坡运动模型对该滑坡运动过程进行模拟,从模拟结果反映出滑坡运动过程中的覆盖范围和速度的变化,模拟的滑坡运动距离和覆盖范围与实测比较吻合,最高速可达到37m s-1,为高速滑坡。黄土滑坡以高的初速度下滑到坡脚下一级阶地上的饱和砂卵层上,砂卵层上液化是导致其远程运动的主要原因。  相似文献   

18.
The role of interface friction is studied by slow direct shear tests and rapid shaking table experiments in the context of dynamic slope stability analysis in three dimensions. We propose an analytical solution for dynamic, single and double face sliding and use it to validate 3D‐DDA. Single face results are compared with Newmark's solution and double face results are compared with shaking table experiments performed on a concrete tetrahedral wedge model, the interface friction of which is determined by constant velocity and velocity stepping, direct shear tests. A very good agreement between Newmark's method on one hand and our 3D analytical solution and 3D‐DDA on the other is observed for single plane sliding with 3D‐DDA exhibiting high sensitivity to the choice of numerical penalty value. The results of constant and variable velocity direct shear tests reveal that the tested concrete interface exhibits velocity weakening. This is confirmed by shaking table experiments where friction degradation upon multiple cycles of shaking culminated in wedge run out. The measured shaking table results are fitted with our 3D analytical solution to obtain a remarkable linear logarithmic relationship between friction coefficient and sliding velocity that remains valid for five orders of magnitude of sliding velocity. We conclude that the velocity‐dependent friction across rock discontinuities should be integrated into dynamic rock slope analysis to obtain realistic results when strong ground motions are considered. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

19.
坡面薄层流水动力学特性的实验研究   总被引:60,自引:1,他引:60       下载免费PDF全文
张光辉 《水科学进展》2002,13(2):159-165
采用变坡实验水槽研究了坡面薄层水流水动力学特性——流态、流速、水深及阻力系数随流量和坡度的变化规律,实验坡度5°~25°、单宽流量为0.625×10-3~12.5×10-3m3/(s·m).研究结果表明,坡面薄层水流流态与水深密切相关,坡面流的流态基本上呈过渡流和紊流;薄层水流平均流速、水深和Darcy-Weisbach阻力系数主要受流量控制,坡度的影响并不显著,其关系均可用流量和坡度的幂函数形式模拟,相关系数(R2)分别为0.98、0.97和0.95,去掉坡度后相关系数分别下降7%、16%和3%.随着雷诺数的增大,Darcy-Weisbach阻力系数下降.当单宽流量小于0.008m3/(s·m)时,坡度对阻力系数的影响较为显著;当流量大于0.008m3/(s·m)时,阻力系数基本受流量控制.随着流量增大,阻力系数呈幂函数形式递减.  相似文献   

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