破碎波作用下床面形態(tài)及底床響應(yīng)研究.pdf

1、破碎帶水體強烈紊動對床面形態(tài)影響甚大，基于波浪水槽實驗對沙質(zhì)斜坡上破碎帶床面形態(tài)以及泥沙受力進行研究。實驗分別采用1∶30、1∶20和1∶15三種坡度，模型沙中值粒徑為0.47mm，主要對不同波高的孤立波以及規(guī)則波作用下波浪形態(tài)、床面形態(tài)、波高變化、破碎帶床面近底流速以及孔隙水壓力進行了觀察和測量。
　　 實驗結(jié)果表明無論是孤立波還是規(guī)則波，波浪由深海向淺海傳播過程中，波面上升速率逐漸增加，在破碎時達(dá)到最大值，而波面下降速率沒有

2、明顯變化，通過數(shù)值模擬孤立波和規(guī)則波，發(fā)現(xiàn)波浪卷破時波高值較大，波浪崩破時波高值較小。
　　 對床面形態(tài)進行分析，發(fā)現(xiàn)在孤立波作用下，在破碎帶床面泥沙沖刷，破碎前和破碎后泥沙淤積。與規(guī)則波相比，孤立波破碎時對床面的沖刷更加劇烈，床面形成的沙壩和沙坑尺度更大，而規(guī)則波作用下破碎帶形成較大的沙壩，破碎后形成較大的沙坑，波高越大，沙紋沙壩的高度越高，反之則越低，與孤立波作用下的床面形態(tài)完全不同。
　　 同時通過物理模型實驗對泥

3、沙受力進行了分析，將計算得到的表層上舉力與孔隙水壓力進行對比分析，發(fā)現(xiàn)其上舉力大小與床面孔隙水壓力幅值大小相同。對比分析了孤立波和規(guī)則波破碎處土體內(nèi)孔隙水壓力，發(fā)現(xiàn)孤立波作用下破碎帶土體內(nèi)孔隙水壓力幅值較大，而規(guī)則波作用下破碎帶土體內(nèi)孔隙水壓力幅值較小。同時研究了波面變化對孔隙水壓力的影響，發(fā)現(xiàn)波面變化歷時曲線與孔隙水壓力歷時曲線相似，與孔隙水壓力梯度歷時曲線更為相似，說明波面變化更能反映海床內(nèi)部孔隙水壓力梯度的變化。
　　 通