波浪作用下粉质海床动力响应的试验研究

 

Experimental study on the dynamic response of a silty seabed under waves

波浪作用下粉质海床动力响应的试验研究

王利华,张金凤,Dong-Sheng Jeng,张庆河,陈同庆

 

摘要:波浪作用下粉沙质海床的冲刷和液化已被认为海洋结构物周围海床失稳的两种主要模式。为研究粉沙质海床中波浪引起的动态响应,开展了一系列波浪实验。实验中的海床由轻质沙组成,并在不同的波浪条件下分别进行了有无土工布覆盖的比较研究。当海床没有覆盖土工布时,海床在波浪的作用下液化,伴随着沉积物的起动和悬浮。结果表明,随着波高的增加,海床逐步经历了沙纹形成、沙纹衰减、sheet flow和海床液化。海底液化发生后,累积孔隙压力产生向上的力梯度,导致海床附近的悬浮沉积物浓度增加,进一步加剧了海底的冲刷。在冲刷作用下,沉积物颗粒不断被移除,土壤中的应力得到释放,从而加剧了海底液化。当海床被土工布覆盖时,底部附近的悬浮泥沙浓度为零。海底液化的最大深度减小,液化深度的发展速度减缓。海底孔隙水压力的振幅降低了约5%-20%,海底液化得到了有效抑制。试验结果表明,液化与冲刷之间存在相互促进作用。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2022.113554

 

 

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