波浪作用下珊瑚砂起動(dòng)特性研究及數(shù)值模擬.pdf

1、珊瑚砂是海洋中的珊瑚礁經(jīng)各種海洋動(dòng)力作用碎裂、細(xì)化而形成的砂體，由于其搬運(yùn)距離有限，一般分布在珊瑚礁島周圍。在各國海洋競(jìng)爭(zhēng)十分激烈的今天，珊瑚礁島及其附近自然資源的重要性不言而喻。珊瑚礁島海岸砂體多為珊瑚砂，研究珊瑚砂的運(yùn)動(dòng)特性對(duì)防止珊瑚礁島受海洋侵蝕和推演珊瑚礁島演變過程具有關(guān)鍵意義。目前的泥沙運(yùn)動(dòng)理論發(fā)展已十分成熟，珊瑚砂的各種獨(dú)特性質(zhì)使得當(dāng)下的石英砂運(yùn)動(dòng)研究成果是否適用于珊瑚砂還尚未可知。
　　本文采集南海某珊瑚礁島的原型珊

2、瑚砂，通過實(shí)驗(yàn)分析，珊瑚砂在形態(tài)、密度、孔隙率、休止角等方面體現(xiàn)出與天然石英砂有諸多差異。在此基礎(chǔ)上于波浪水槽中進(jìn)行了物理模型試驗(yàn)，采用三種不同中值粒徑的級(jí)配珊瑚砂進(jìn)行波浪作用下的起動(dòng)試驗(yàn)，并應(yīng)用泥沙運(yùn)動(dòng)理論分析珊瑚砂起動(dòng)時(shí)的受力，給出了適合計(jì)算珊瑚砂起動(dòng)波高的經(jīng)驗(yàn)公式。此外，基于線性微幅波理論，分析珊瑚砂起動(dòng)切應(yīng)力時(shí)發(fā)現(xiàn)細(xì)粒徑的珊瑚砂與經(jīng)典希爾茲曲線吻合較好，粗粒徑珊瑚砂則相對(duì)更難起動(dòng)，本文最后引入珊瑚砂的形狀系數(shù)擬合了描述珊瑚砂起動(dòng)