發(fā)布時(shí)間：2021-03-27 00:52

　　海床滲流是海洋工程設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的因素之一,其影響著建筑物的穩(wěn)定性,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起海床液化�，F(xiàn)有波浪與海床相互作用的有關(guān)研究尚未解決實(shí)驗(yàn)室內(nèi)海床的模擬方法問(wèn)題�；诖�,進(jìn)行波浪作用下可滲沙質(zhì)海床模型相似率研究,通過(guò)系列波浪水槽物理模型試驗(yàn),基于原型孔隙水壓力與模型值相似的條件,提出實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬海床的相似準(zhǔn)則。結(jié)果表明:沙質(zhì)海床相似比尺與模型幾何比尺的關(guān)系為λ海床=λ1?3。 

【文章來(lái)源】：水運(yùn)工程. 2020,(11)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

模型及傳感器布置(單位:m)

ㄍ騁唬?須根據(jù)具體問(wèn)題進(jìn)行近似取舍。同時(shí)，由于離心機(jī)模型箱尺度的局限，離心設(shè)備無(wú)法很好地解決波浪的消能問(wèn)題，不能實(shí)現(xiàn)波浪推進(jìn)過(guò)程的物理時(shí)程模擬［12］，其模型施工難度、試驗(yàn)成本等也遠(yuǎn)高于常規(guī)波浪模型試驗(yàn)。因此，在采用重力相似準(zhǔn)則的波浪模型試驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出一種波浪作用下實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬海床的相似準(zhǔn)則和模擬方法，對(duì)于相關(guān)波浪模型試驗(yàn)研究的開(kāi)展具有重要意義。1模型設(shè)計(jì)1．1試驗(yàn)設(shè)備及量測(cè)儀器波浪與海床相互作用的物理模型試驗(yàn)在南京水利科學(xué)研究院河流海岸研究所波浪水槽中進(jìn)行，見(jiàn)圖1。該水槽長(zhǎng)40m、寬0.8m、深1.0m。水槽的一端配有推板式不規(guī)則波造波機(jī)，可產(chǎn)生規(guī)則波和不同譜型的不規(guī)則波，水槽兩端均配有消浪緩坡用于吸收波浪。圖1試驗(yàn)波浪水槽(單位:m)·53·

4處傳感器距海床面最深，孔隙水壓力受海床多孔介質(zhì)的阻力作用影響充分，導(dǎo)致不同組次該處孔隙水壓力值較接近，數(shù)據(jù)點(diǎn)較密集。但總體而言，試驗(yàn)結(jié)果孔隙水壓力原型值(dp=0.31mm)與模型換算值(dm=0.22mm)吻合程度一般，除高度h1處外，高度h2～h4處模型換算值均比原型值偏大，高度h1處孔隙水壓力模型換算值總體偏大約2.1%，高度h2處孔隙水壓力模型換算值總體偏大約27.9%，高度h3處孔隙水壓力模型換算值總體偏大約33.6%，高度h4處孔隙水壓力模型換算值總體偏大約41.0%。圖3按模型幾何比尺與海床比尺關(guān)系為λ海床=λ1?4的分層試驗(yàn)結(jié)果因此，按模型幾何比尺與海床比尺關(guān)系λ海床=λ1?4設(shè)計(jì)的波浪與海床相互作用試驗(yàn)存在不合理之處。這主要由于根據(jù)理論推導(dǎo)，λ海床=λ1?4僅適用于完全層流的情況，如地下水通過(guò)致密多孔介質(zhì)的滲流運(yùn)動(dòng)，與達(dá)西定律適用的情況基本一致。但波浪作用下海床內(nèi)部的孔隙流動(dòng)雖然由層流運(yùn)動(dòng)占主導(dǎo)，但仍介于完全層流和完全紊流之間的過(guò)渡區(qū)，是一種“強(qiáng)層流、弱紊流”狀態(tài)，其海床比尺λ海床范圍為λ1?4～λ。為此，基于原型孔隙水壓力與模型值相似的條件，提出一種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬沙質(zhì)海床的相似準(zhǔn)則和模擬方法，仍認(rèn)為波浪作用下海床內(nèi)部的孔隙流動(dòng)由層流運(yùn)動(dòng)占主導(dǎo)，但同時(shí)具備一定紊流的特征，假設(shè)原型與模型的海床粒徑比K與幾何比尺λ的關(guān)系為K=dpdm=λ海床=λ1?3。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件，選取模型幾何比尺λ=2.80，則海床比尺·73·

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]波浪對(duì)海床作用的試驗(yàn)研究[J]. 王立忠,潘冬子,潘存鴻,胡金春.  土木工程學(xué)報(bào). 2007(09)



本文編號(hào)：3102561