数值模拟中海床临界冲刷切应力的计算方法

针对目前计算海床临界冲刷切应力公式适用性不强的问题,文章从实测资料出发,借助于波流共同作用下的泥沙数学模型,提出了一种经过验证的计算海床临界冲刷切应力的通用性方法。该方法不需要大范围的海域泥沙实测资料,其适用性相对较强,且能在一定程度上很好的保证海床临界冲刷切应力的连续性,减少人为随意的手动调试。

临界冲刷切应力对最大浑浊带的影响及其敏感性数值分析

受水沙动力和地貌多种因素的影响,河口最大浑浊带内的泥沙处于动态悬浮状态。强切应力场与最大浑浊带相吻合,临界冲刷切应力有规律地先沿程增大而后递减是造成最大浑浊带含沙浓度高的重要原因。为验证临界冲刷切应力对最大浑浊带的位置、分布范围以及悬沙浓度变化有重要的影响,以长江口北槽为例,通过模拟不同临界冲刷切应力下的最大浑浊带悬沙分布,讨论最大浑浊带与临界冲刷切应力的响应关系。研究还进一步表明,滩槽泥沙交换、槽间泥沙交换和底沙再悬浮是北槽最大浑浊带发育与变化的重要原因。

现代黄河三角洲潮滩原状沉积物冲刷试验

在海岸防护工程决策中，沉积物的抗冲能力成为需要考虑的重要因素之一。以2004年4月在黄河三角洲北部海岸高潮滩取得的一个30m沉积物柱状样为例，在测定沉积物的结构、颗粒组成、密度、含水率等基础上，进行了分层沉积物的冲刷试验。结果表明，沉积物临界起动切应力与含水率、中值粒径成一定的负相关关系，与粘士含量呈显著正相关关系，同一类型沉积物的临界起动切应力与密度成一定的正相关关系。同时，近表层沉积物抗冲性最差，9．1～13．5m深度存在抗冲性较强的沉积层。沉积物的颗粒组成、结构、密度、含水率等决定了冲刷率与剪应力的变化关系。

基于挡潮闸调度的纳潮冲淤方法数值模拟研究——以苏北灌河为例

以河口未建挡潮闸的苏北灌河为研究对象,在河口两处位置分别设置假想闸门,利用MIKE 21建立灌河及外海的潮流数值模型,研究了闸门建设位置及闸门调度方式对闸下冲淤效果的影响。结果表明,闸门启闭时的上下游水位差、闸门建设位置和泥沙特性对冲淤效果有决定性影响,在大潮期间进行纳潮冲淤能够取得更优的效果。但是,纳潮冲淤期间存在闸上淤积的风险,因此有必要联合多种清淤手段同时清淤。