刘筹资，查恩尧，欧阳和平，程永舟，郭锦泽，郑长青

(1.长沙理工大学水利工程学院，长沙 410114；2.中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广州 510000；3.湖南水利水电职业技术学院，长沙 410100；4.珠海爆破新技术开发公司，广东 珠海 519099)

水下爆炸技术作为一种快速有效的水下施工手段，在航道疏浚[1]、水下岩石开挖[2]、水下结构拆除[3-4]等工程中应用广泛。水下爆炸在不同条件下会形成多阶段的物理现象，当水下爆炸发生在水面附近时，除冲击波传播、气泡脉动现象外，气泡在脉动过程中还会与水面相互作用在水面附近形成形态不同的水冢[5]。在重力作用下，水冢冲击水面形成的波浪，会对周围结构特别是舰船等浮体结构产生较大影响。因此开展水下爆炸气泡运动对水面形态变化影响的研究，对深入了解近水面水下爆炸现象，指导水下爆炸实施时对周边结构物的防护具有重要意义。

在爆炸兴波方面，沈国光等[6-7]基于MAC算法将爆炸气泡与自由液面的相互作用过程简化，这一方法虽然能够简化水下爆炸的过程，但赋予气泡的内压是以与试验水面现象的异同作为标准的，因此只能作为特定装药量的计算，此外由于模拟中忽略了气泡脉动、射流的过程，对于兴波机理的讨论是不充分的。Safiyari等[8-9]基于SPH方法，将兴波过程简化为空腔的扩张、坍缩，进而引起水面波动的过程，这一研究同样忽略了气泡脉动、射流现象在水面形态形成中的关键作用。王志凯[10]基于ALE算法研究了……