北戴河西海滩波浪动力与人工养护沙滩侵蚀原位监测研究

以北戴河西海滩为例,测量了养护后的海滩演变和波浪数据,估算了海滩侵蚀量及有效波高对岸滩侵蚀的贡献度。结果表明,养滩后海滩整体呈侵蚀趋势,最大侵蚀高度达到1.7 m。有效波高对海滩侵蚀量的累积影响呈指数分布。重现频数较低的大波浪(有效波高>0.6 m)作用虽能引起更大的海滩侵蚀,但是对岸滩总侵蚀量的累积贡献仅为25%,而波高为0.3~0.6 m的中小波浪贡献度可达75%。该研究可为维护人工海滩质量和养后海滩演变预测提供参考。

渗流输沙过程的颗粒运动状态和影响因素分析

基于力学平衡,提出了渗流作用下土体内部颗粒运动的控制方程,计算了颗粒运动状态。同时综合考虑颗粒受力及输运容许度的随机分布,提出了颗粒运动概率的计算方法。通过与试验观测的临界水力梯度、输沙量和渗透系数的对比验证,证明颗粒运动方程和运动概率计算的可靠性。研究结果表明:土颗粒在由静起动的过程中做加速运动,加速历程很短,其运动特征与土颗粒粒径及孔隙率有关;渗流输沙过程中颗粒运动概率不断增加,主要是因为土体孔隙变大,可动颗粒受力增加,输运的几何容许度增加引起的。在渗流输沙的过程中,输沙率随时间是先增大后减小的,且与颗粒运动概率密切有关。在输沙的前期孔隙率是主要因素,而在后期可动颗粒的数量是主要影响因素。