动、定砂床底部剪切力对比试验研究
2021-10-20张毅任宇鹏周慧广王晨希李杰许国辉
张毅,任宇鹏,周慧广,王晨希,李杰,许国辉
(1.中国海洋大学 海洋环境与生态教育部重点实验室, 山东 青岛 266100;2.中国海洋大学 山东省海洋环境地质工程重点实验室,山东 青岛 266100;3.中国海洋大学 环境科学与工程学院,山东 青岛 266100)
在河口海岸工程中,常常会面临岸滩冲蚀、岸线演变、航道淤积、建筑物底部淘刷等涉及泥沙起动和输运的问题(李孟国,2006;陈宪云等,2015),而水流对底床的剪切力是研究泥沙起动与输运的重要参数(Wang et al,2011;黄伟 等,2016)。因此,开展底床剪切力的相关研究具有重要意义。
目前,针对底床剪切力的研究方法主要有间接计算和直接测量两种。其中,间接计算是先测得水底边界层中的速度分布,然后依据理论公式计算得到底床剪切力(黄海龙等,2016)。早在20 世纪60 年代,Jonsson(1966)较早地采用间接计算法测量了底床剪切力,其通过测量水质点速度分布,依据理论公式计算底床摩阻系数,从而得到了波浪作用下的底床剪切力。曹祖德等(2001)基于边界层理论,导出了波、流共存时的底床剪切力计算公式。随着流速测量仪器精度的提高,间接计算法得到了进一步发展,其应用多见于现场条件下底床剪切力的估算(Zhu et al,2016;Zhang et al,2018)。然而,间接计算的理论依据往往基于某些假定(曹祖德等,2001;孔令双等,2003),并且会忽略掉部分要素。
除间接计算法以外,利用相应的测量技术对底床剪切力进行直接测量是得到底床剪切力的一种常用方法。Riedel 等(1972)较早地对底床剪切力进行了直接测量,其利用安装在震荡板上的弹簧片的位移,得到了振荡波作用下的底床剪切力。……
