波流共同作用下粉沙質(zhì)懸移質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究

1、趙沖久1 ,秦崇仁2 ,楊華1 ,曹祖德1 ,蔡嘉熙1 ,馮玉林1 ,楊樹(shù)森1(11 交通部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所 ,天津 300456 ;21 天津大學(xué)建工學(xué)院 ,天津 300072)摘 要 :研究了波浪作用下懸移質(zhì)含沙量的垂線(xiàn)分布規(guī)律 、底部高濃度含沙水體層的高度和含沙量分布以及該層中水體的運(yùn)移速度 。從而得出了底部高濃度含沙水體層的輸沙量計(jì)算公式 ,為粉沙質(zhì)床面的 泥沙淤積計(jì)算提供了新的方法 。關(guān)鍵詞 :粉沙 ;懸移質(zhì) ;底部高濃度含沙水體層中圖分類(lèi)號(hào) : TV142 + 13文章編號(hào) :1005 - 8443 (2003) 03 - 0101 - 08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :A懸質(zhì)分布規(guī)律的研究

2、1粉沙質(zhì)海岸當(dāng)風(fēng)平浪靜時(shí)水體含沙量較低 ,水體清澈 ,一般沒(méi)有泥沙的劇烈運(yùn)動(dòng) 。當(dāng)波浪增大時(shí) ,由于水體紊動(dòng)的增強(qiáng) ,床面泥沙開(kāi)始運(yùn)動(dòng) ,并擴(kuò)散到水體當(dāng)中形成懸移質(zhì)泥沙 。波浪較大時(shí)泥沙運(yùn)動(dòng)十分劇烈 ,水體含沙量急劇加大 。研究粉沙質(zhì)床面的泥沙運(yùn)動(dòng) ,須認(rèn)真研究懸移質(zhì)泥沙的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。 由于粉沙質(zhì)海岸表現(xiàn)為大浪時(shí)泥沙運(yùn)動(dòng)為主 ,大浪時(shí)泥沙災(zāi)害較大 。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)每次大風(fēng) ( 浪) 過(guò)程中泥沙運(yùn)動(dòng)的變化過(guò)程 。懸移質(zhì)泥沙從揚(yáng)起到沉降可以分為 3 種型式 。第 1 種是懸揚(yáng)型 ,在大浪形成時(shí) ,水體運(yùn)動(dòng)劇烈 ,底部泥沙起動(dòng)并揚(yáng)動(dòng) ,泥沙進(jìn)入懸浮狀態(tài) ,此時(shí)底部水體與上部水體含沙量呈下大上小 ,差別

3、較 大 ;第 2 種是穩(wěn)定型 ,隨著波浪持續(xù)時(shí)間的加長(zhǎng) ,泥沙不斷地被懸揚(yáng) ,水體含沙量不斷增大 ,并達(dá)到相對(duì)平衡 時(shí)期 ,此時(shí)上下層水體含沙量趨于均勻 ;第 3 種是沉降型 ,當(dāng)波浪動(dòng)力逐漸減弱時(shí) ,懸沙開(kāi)始沉降 ,此時(shí)上下水體的含沙量又呈現(xiàn)出上小下大的較大差別 。風(fēng)平浪靜后 ,最終恢復(fù)平靜狀態(tài)下清澈的水體和穩(wěn)定的床面 ?？傮w上講 ,在一次大浪過(guò)程中 ,下層水體出現(xiàn)由不飽和挾沙到飽和挾沙的過(guò)程 ,而上層水體一直處于非飽和挾沙的過(guò)程 。111理論分析文獻(xiàn) 11 概化了底部含沙量計(jì)算公式 :2uS = A ·s(1)ghu2 = u2 + u2w c由于底部掀沙的主體原因是波浪 ,忽略

4、 uc 項(xiàng) 、uw 項(xiàng)用近底水質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最大軌跡速度來(lái)表示 ,則式 (1) 變?yōu)?:u2mS = A ·s(2)ghD0F11, D 為 特 定 粒 徑 , 取 0111 mm , 為 特 定 面 積 , 取引入泥沙粒徑的修正 系 數(shù), 并 取 F =0D K + D K01002 4 mm2 , D K 為泥沙粒徑 。則底部水體含沙量為 :u21mS K = A ·s(3)gh F F收稿日期 :2003 - 06 - 27作者簡(jiǎn)介 :趙沖久 (1965 - ) ,男 ,遼寧盤(pán)錦人 ,博士 ,教授級(jí)高工 ,主要從事海岸河口泥沙研究 。uh = Tshkh221S K = A

5、 ·s于是 ,A 由實(shí)測(cè)資料所得 。(4)F FT2 ghsh2 kh下面討論上部水體中的含沙量問(wèn)題 。盡管 Nielson (1992) 15 已經(jīng)指出 ,懸沙濃度的合理分布應(yīng)該采用聯(lián)合對(duì)流和擴(kuò)散方程來(lái)描述 ,但大多數(shù) 關(guān)于懸移質(zhì)泥沙含沙量分布的理論研究仍是基于泥沙的擴(kuò)散方程進(jìn)行的 。在泥沙粒徑比較小的情況下 ,利 用擴(kuò)散方程也確實(shí)能夠得到較合理的結(jié)果 。取 x 軸和波向一致 、y 軸與波向垂直 、z 軸向上為正 ,波浪作用 下二維懸沙擴(kuò)散的基本方程為 :d s 9 s 9 s 9 s 9 s 99 s 99 sd t = 9 t + u 9 x + 9 z = 9 z + 9x

6、(x 9 x ) + 9 z (z 9 z )(5)式中 : s 為空間某一點(diǎn)的含沙量 (或懸沙濃度) ,以單位體積水體內(nèi)所含的泥沙重量計(jì) ; 為泥沙的沉降速度 ;x 、z 為 x 、z 方向的泥沙擴(kuò)散系數(shù) 。Nakatoo (1977) 16 的研究結(jié)果表明 ,水平方向的懸沙濃度梯度要比豎直方向的小的多 。因此 ,如果忽略 水平方向的泥沙擴(kuò)散 ,且取其空間平均值并考慮時(shí)間平均的情況 ,二維擴(kuò)散方程可化簡(jiǎn)為描述含沙量平均值 垂向分布的一維擴(kuò)散方程 :z 9 s +¯s = 0(6)9 z式中 : s¯表示時(shí)均懸沙濃度 。求解的關(guān)鍵在于要已知泥沙擴(kuò)散系數(shù)s 。在懸沙擴(kuò)散系數(shù)的

7、取值方面 ,基本有兩種做法 。其一是認(rèn)為z 隨空間坐標(biāo) Z 變化 ,如 Homma (1962) 17 、Bakker (1974) 18 基于混合長(zhǎng)度假定導(dǎo)出懸沙分 布 ,Vonvisessomjai (1986) 19 對(duì)他提出的渦粘系數(shù)分布 (Vonvisessomjai ,198420 ) 進(jìn)行修正得到懸沙擴(kuò)散系數(shù)并導(dǎo)出 懸沙分布 ;另外一種做法是假定紊動(dòng)與泥沙的交換沿垂向保持不變時(shí) ,z 與 z 無(wú)關(guān) ,由上式就可以得到 :¯s = s Kexp ( - z/ LS )(7)式中 : s k 為參考點(diǎn)時(shí)均含沙量 (從沙紋峰頂算起 z = 0) ; LS 為泥沙交換垂向尺度

8、, LS =z/ ,這時(shí) ,只要 s k 或LS 和 s k 已知 ,就可得到含沙濃度的分布 。依 Nielson (1992) 15 研究結(jié)果 ,泥沙交換垂向尺度 LS 與沙紋高度密切相關(guān) 。其表達(dá)式為 : am amLS = 0 . 075 , < 18 amLS = 1 . 4,式中 :為波動(dòng)圓頻率 ;為沙紋高度 。 > 18(8)根據(jù) Nielson (1981) 21 的研究結(jié)果 ,在實(shí)驗(yàn)室規(guī)則波條件下 ,沙紋波長(zhǎng) 、高度 與沙紋陡度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式可分別表示為 :/ am = 2 . 2 - 0 . 3450134/ am = 01275 - 010220. 5(9)(10

9、) (11)= U2 / ( s21) gd 其中 :112水槽試驗(yàn)m50對(duì)于含沙量的測(cè)量 ,本試驗(yàn)采用虹吸采樣稱(chēng)重法 。一般來(lái)說(shuō) ,虹吸方法只能測(cè)出時(shí)均含沙量分布 ,但根據(jù)Bosman (1987) 22 的研究 ,對(duì)于波動(dòng)水流 ,當(dāng)采樣管口垂直于振蕩流平面時(shí) ,虹吸抽水的速度大于等于 A ·后 ( A為波動(dòng)水質(zhì)點(diǎn)振幅 ,為波動(dòng)角頻率) ,取樣得到的泥沙含量與真實(shí)泥沙含量的比值就保持常數(shù) ,約為 018 左右 。為了測(cè)量含沙量沿垂直方向的分布 ,共采用了 6 根吸管 ,吸管為內(nèi)徑 5 mm 的玻璃管 ,根據(jù)水深的不同 ,采用不同的距離固定在支架上 。測(cè)量時(shí) ,把吸管連同支架一同放入

10、水中 ,吸管口方向與波浪振蕩水流的平面 垂直 。最下面一根吸管的中心距床面 1115 cm (造波之前) 。吸管通過(guò)導(dǎo)管與取樣瓶相聯(lián)接 ,抽取的含沙渾 水由吸管口進(jìn)入 ,經(jīng)導(dǎo)管流入取樣瓶 ,取樣瓶為 50 ml 的廣口瓶 ,瓶口用橡皮塞塞緊 。塞子聯(lián)出兩根管子 ,一為 6 個(gè)吸管提供動(dòng)力 。緩沖瓶有防止渾水進(jìn)入真空泵的作用 ,真空泵提供動(dòng)力并控制采樣時(shí)間 ,根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的初步計(jì)算 ,波動(dòng)水質(zhì)點(diǎn)最大速度約為 0140 m/ s 。實(shí)驗(yàn)時(shí)采用了較大功率的真空泵 ,確保真空泵提供的 動(dòng)力使 6 根吸管的抽水速度大于 0140 m/ s 。因此 ,可以認(rèn)為實(shí)測(cè)含沙量與真實(shí)含沙量是比較接近的 。實(shí)驗(yàn)測(cè)

11、量階段主要為波高的測(cè)量和渾水的抽取 ,渾水的抽取是在連續(xù)打波時(shí)間大于 1 h ,實(shí)驗(yàn)段中部懸 沙分布趨于穩(wěn)定后進(jìn)行的 。由于本實(shí)驗(yàn)是測(cè)量時(shí)間及空間平均含沙量 ,根據(jù) Van Rijin 等 ( 1993) 23 的工作 , 移動(dòng)距離有 5 個(gè)沙紋波長(zhǎng)以上就可獲得穩(wěn)定的平均含沙量 。本實(shí)驗(yàn)小車(chē)移動(dòng)距離為 50 cm ,約 10 個(gè)沙紋波 長(zhǎng)左右 。實(shí)驗(yàn)時(shí)抽取渾水的時(shí)間為 12 min 左右 ,連續(xù)作用約 60 個(gè)波以上 。后期測(cè)量和整理工作主要是測(cè)量波浪作用下床面形成的沙紋高度和波長(zhǎng)以及獲得含沙量 。床面沙紋的高度用測(cè)針測(cè)量 ,測(cè)量精確到 015 mm ;沙紋波長(zhǎng)用鋼板尺測(cè)量 ,精確到 1 mm

12、 ,沙紋高度和波長(zhǎng)均連續(xù)測(cè)量 6 個(gè)以上的數(shù)據(jù) ,取其平均值而得到 。含沙濃度的獲得需要如下步驟 :將抽取出的含沙渾水依次量出其體積 , 用已稱(chēng)重 、編號(hào)的濾紙分別進(jìn)行過(guò)濾 ,然后烘干 、稱(chēng)重 ,可得渾水中泥沙的重量 ,根據(jù)下式即得最后所需的體 積含沙量 :體積比含沙量 = 泥沙重量/ 沙的比重渾水的體積本次實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行了兩種粉沙的懸沙測(cè)量 ,即進(jìn)行了維坊泥沙和去除部分粘性顆粒后的黃驊泥沙在波浪 作用下的懸沙實(shí)驗(yàn) 。表 1 中列出了所有實(shí)驗(yàn)組次的波浪條件和沙紋尺度測(cè)量結(jié)果 。在進(jìn)行正式測(cè)量之前 , 先進(jìn)行了兩組波浪作用下的懸沙測(cè)量 ,以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性 ,實(shí)驗(yàn)條件為表 1 中所列 A 組和 B

13、 組 。圖 1 顯示了這兩組實(shí)驗(yàn)測(cè)得的懸沙分布結(jié)果 ,由圖可以看出 ,對(duì)于這兩組實(shí)驗(yàn)條件接近的情況 ,測(cè)得的懸沙分布也 是很接近的 。表 1 波浪作用下懸沙測(cè)量實(shí)驗(yàn)條件及測(cè)量結(jié)果實(shí)驗(yàn)組次水深(cm)周期( s)波高(cm)沙紋波長(zhǎng)(cm)沙紋高度(cm)泥沙粒徑(mm)skL s(cm)kg/ m3cm3 / cm3518 ×1024616 ×1024410 ×1024119 ×1024716 ×1024816 ×1024415 ×1024617 ×102411111101911311011311011311011

14、38128197118165186107148156167132182192123123123153154173175100125012501200130012501400160016501650170010730107301073010730107301073010360103601036010361155117501990151210221291119117821623137AB C D E F G H IJ2525252516162525161630321917253567816658919 ×10241217 ×1024圖 2 分別列出了實(shí)驗(yàn)組次 C J 的懸沙測(cè)量

15、結(jié)果 。分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出 ,當(dāng)粉沙質(zhì)床面上形成沙紋 時(shí) ,波浪作用下沙紋上的懸沙分布可以分為兩個(gè)部分 ,一 是靠近床面含沙量增加很快的高濃度部分 ,二是主水體 中的懸沙部分 。113 理論計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果的比較取維坊沙粒徑 D50為 01073 mm ,靜水沉速為318 mm/ s ;黃驊沙粒徑為 D50 = 01036 mm ,靜水沉速為 0182 mm/ s 。 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果看 ,作者對(duì) A 、B 組試驗(yàn)適線(xiàn) , 并做無(wú)量綱處理后得 :0111 (ln s ) 2 = z/ L S (開(kāi)方取負(fù)值)(12)s k圖 1 A 、B 組次實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果及適線(xiàn)結(jié)果比較am表 2 理論計(jì)算公式而

16、 L S = ,沙紋高度用式 (4) (10) 計(jì)算 ,當(dāng) > 150 時(shí) ,組次由式 12 得計(jì)算公式= D50 ×100 ,適線(xiàn)結(jié)果如圖 1 。表 2 是 A - J 組理論計(jì)算公式 ,圖 2 是 C - J 組計(jì)算結(jié)果與試 驗(yàn)結(jié)果比較圖 ?？梢钥闯霾ɡ藙?dòng)力強(qiáng) 、摻混強(qiáng)時(shí)公式與資料的吻 合好 。摻混越強(qiáng)含沙量的分布趨于均勻 ,反之 ,摻混較差時(shí) ,上下層含沙量差別大 。114現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料驗(yàn)證取 A = 010273 得 ,現(xiàn)場(chǎng) D50 = 01036 mm , H = 2 m , h = 5 m ,0111 (ln¯s + 7145) 2 = z/ 300111

17、(ln¯s + 7182) 2 = z/ 19140111 (ln¯s + 8156) 2 = z/ 170111 (ln¯s + 7118) 2 = z/ 250111 (ln¯s + 7105) 2 = z/ 350111 (ln¯s + 7171) 2 = z/ 670111 (ln¯s + 7131) 2 = z/ 810111 (ln¯s + 6192) 2 = z/ 660111 (ln¯s + 6167) 2 = z/ 58A 、BC D E F G H IJT = 7 s , sk = 2 . 62

18、 kg/ m3 = 9 . 9 ×1024 cm3/ cm3 , L S = 5 . 7 m 。公式為0111 (ln ¯s + 6192) 2 = z/ 5 . 7 ,如圖 3 示 。圖 2 實(shí)測(cè)懸沙濃度分布及計(jì)算結(jié)果在 z = 0 處 , ¯s = 9 . 9 ×1024 cm3/ cm3 = 2 . 62 kg/ m3 ; z = 014 m 處 , ¯s = 4 . 4×1024 = 1 . 18 kg/ m3 ; z = 410 m 處 , ¯s = 1 ×1024 = 0 . 27 kg/ m3 。 其

19、含沙量分布的趨勢(shì)與現(xiàn)場(chǎng)狀況基本吻合 。2 底部高濃度含沙水體層的研究211底部高濃度含沙水體概念的提出研究表明 ,粉沙質(zhì)海岸無(wú)風(fēng)天泥沙運(yùn)動(dòng)微弱 ,水體清澈 ,而大風(fēng)天水 體渾濁 ,泥沙運(yùn)動(dòng)劇烈 。研究海岸工程時(shí) ,只有研究大風(fēng)大浪時(shí)的泥沙運(yùn)動(dòng)才具有現(xiàn)實(shí)意義 。 在大風(fēng)浪作用下粉沙質(zhì)泥沙的運(yùn)動(dòng)形態(tài)仍為推移質(zhì)和懸移質(zhì) 。對(duì)于推移質(zhì)泥沙有其特點(diǎn) ,就是在大浪作用下床面泥沙易形成成層運(yùn)動(dòng) 。但圖 3 現(xiàn)場(chǎng)水體含沙量計(jì)算結(jié)果此研究此部分泥沙的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有其十分重要的意義 ,并因此提出底部高濃度水體的概念 。212底部高濃度含沙水體的高度由試驗(yàn)結(jié)果及曲線(xiàn)描述的情況 ,可以得出高濃度含沙水體的高度為 : am

20、hs = 011 ×L s = 011 (14)當(dāng) < 150 時(shí) ,由 10 式計(jì)算 ;當(dāng) > 150 時(shí) ,= 100 d50 。表 3 為 A - J 組試 驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)下高濃度高濃度含沙水體層計(jì)算及實(shí)測(cè)厚度 (cm)表 3組次A 、BCDEFGHIJ現(xiàn)場(chǎng)1193119321533153617不明顯811不明顯616不明顯518不明顯計(jì)算實(shí)測(cè)3457無(wú)資料含沙水體層高度的計(jì)算值及部分實(shí)測(cè)值 。將 14 式代入 12 式得 , z = hs 處的含沙量為 :¯s s = 014 s k而由 12 式得出 ,當(dāng) z = 0 時(shí) ,即底部最大含沙量為 :

21、5;s m = s k即最大含沙量與高濃度含沙水體上層含沙量之比為 :¯s m = 2 . 5 ¯s s式 15 和 17 說(shuō)明用含沙量的數(shù)值也可以判定高濃度含沙水體的厚度 。(15)(16)(17)213高濃度含沙水體的含沙量與上部水體的含沙量的計(jì)算由式 12 求得 :z¯s = e Insks23(18)L上部水體平均含沙量為 :h1h - 0. 1 L s0. 1L¯s d zs u =s1 1332 L seln s k ( -3 1-z 2- z 2hL sL sz e- e=29L s3011L s 1 1011L s3 2 L s·

22、;s k ( 3 z 1 ez 2- z 2 -LL)+ e2ss= 9 ( h - 0 . 1 L s) Lsh2 L s·skh e - 3 h - e - 3h)(0175 - 3(19)= 9 ( h - 0 . 1 L s)L sL sL s下部高濃度水體層平均含沙量為 : 1 1 330 011L s31- z 2L- z 2L 1= 20 s k (5 s k011L s0 z 2 e+ e¯s d =¯s d zss=99L s011L s(20)表 4 為 A - J 組試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)狀況下的上下層平均含沙量 。由表 4 可以看出 ,波浪動(dòng)力越強(qiáng) ,

23、摻混強(qiáng)度越大 ,則上下層含沙量趨于均勻 ,反之 ,上下層差別增大 。需 要特別指出的是 ,由于上層水體的含沙成分與底質(zhì)不同 ,泥沙顆粒較細(xì) ,沉降速度小 ,另外 ,由于水流作用下1h - 0 . 1L s橫向摻混 ,因此 ,上層水體含沙量 s u =¯s u ,為大于 1 的系數(shù) ,由實(shí)測(cè)資料與計(jì)算法比較確定 。表 4 A - J 組試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)條件下的上下層平均含沙量及比值 ( kg/ m3 )214近底水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度影響近底水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的 因素很多 , 包括波浪 、水流運(yùn)動(dòng) 、 地形地貌 、海岸工程以及異重流等 。因此 , 在工程中計(jì)算近底水 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度 ,并加以概化是組次

24、A 、BCDEFGHIJ現(xiàn)場(chǎng)¯s u¯s d¯s d/ ¯s u012401863158011101555100010501285160013711123103015011272154012901662128014701992111017511451193019111872105013611454103 ¯sm/ ¯s u 6144 9100 10108 5145 4157 4110 3180 3147 3169 7125 一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作 。目前的方法是采用數(shù)值模擬技術(shù) ,并結(jié)合局部 、典型動(dòng)力條件下的實(shí)測(cè)資料來(lái)概化 。為了研究問(wèn)

25、題方便 ,暫考慮受波浪 、潮流動(dòng)力影響下的理想狀態(tài) 。在波浪 、潮流作用下 ,懸移質(zhì)泥沙的運(yùn) 動(dòng)規(guī)律是“波浪掀沙 、潮流輸沙”,在近底部泥沙的輸移考慮潮流作用 。文獻(xiàn) 10 在研究過(guò)程中引用了流速垂線(xiàn)分布的對(duì)數(shù)分布規(guī)律 ,表達(dá)為 : uc 1 z= k ln k s + B s()21u 3經(jīng)過(guò)試算 k s = D50 ×104 ,此公式計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料對(duì)比如圖 4 。圖 5 是測(cè)站分布圖和流速矢量圖 。計(jì)算公式如表 5 。對(duì)比表明本公式可以較好地反映現(xiàn)場(chǎng)流速的變化規(guī)律 。圖 4 某地近海潮流垂線(xiàn)分布 (虛線(xiàn)為實(shí)測(cè)數(shù) 、實(shí)線(xiàn)為計(jì)算結(jié)果)對(duì)式 21 積分得 h s 層 (高濃度含

26、沙水體層) 的平均流速 :1011L s ud zud ( t ) =0011 L s1u 3 ( t) ( 1 ln+ B s) d zz011L s=0011 L skk su 3 (t) ( zln - z) + B u ( t ) z011Lz=s 3kk s0 0 . 1 L s= u 3 ( t ) ( 1 ln 1)(22)+ B s -kk sk1011 L s圖 5 近海區(qū)潮流流速矢量圖表 5流速計(jì)算公式 (m/ s)站號(hào)潮況公式底層水深 (m)全部平均流速底層平均流速比值 uc z 漲潮0. 250. 380. 152. 5301039 = 2. 5ln 0. 36 + 7

27、. 31 #( - 215 m)ucz落潮0. 250. 260. 161. 63= 2. 5ln + 11. 6010190. 36 uc z 漲潮01023 = 2. 5ln 0. 36 + 14. 10. 570. 420. 291. 452 #( - 510 m)ucz落潮0. 570. 370. 251. 48= 2. 5ln + 12. 8010220. 36 uc z 漲潮01023 = 2. 5ln 0. 36 + 14. 00. 570. 440. 291. 513 #( - 810 m)ucz落潮0. 570. 370. 231. 61= 2. 5ln + 11. 7010

28、220. 36 uc z 漲潮01029 = 2. 5ln 0. 36 + 9. 00. 250. 380. 162. 384 #( - 215 m)ucz落潮0. 250. 310. 122. 58= 2. 5ln + 8. 0010260. 36 uc z 漲潮0. 570. 430. 281. 5401027 = 2. 5ln 0. 36 + 11. 95 #( - 510 m)ucz落潮0. 570. 350. 241. 46= 2. 5ln + 12. 8010210. 36 uc z 漲潮0. 570. 420. 241. 7501027 = 2. 5ln 0. 36 + 10.

29、26 #( - 810 m)ucz落潮= 2. 5ln + 11. 30. 570. 360. 221. 64 01022 0 . 36 采用表 3 中的現(xiàn)場(chǎng)資料 h s = 0 . 1 ×L s = 0 . 57 m ,求得圖 5 所示各點(diǎn)的底部平均流速 ,見(jiàn)表 5 。由于 ud ( t ) 是時(shí)間 t 的函數(shù) ,對(duì)于潮汐波可以假定 :ud ( t) = udmcost(23)對(duì) t 在 - 區(qū)間積分得 :22ud = 2 udm(24)215底部高濃度含沙水體輸沙量計(jì)算底部高濃度含沙水體的單寬輸沙率 :(25)Q1 = sd·ud·hs其中 s d 由式 (2

30、0) 計(jì)算 , ud來(lái)源于漲急或落急流速斷面 ,可以由實(shí)測(cè)得到 ,也可以由潮波推算 。參考文獻(xiàn)12345678中國(guó)水利學(xué)會(huì)泥沙專(zhuān)業(yè)委員會(huì)泥沙手冊(cè) M . 北京 :中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社 ,1992 ,472101J TJ 213 - 98 ,海港水文規(guī)范 S 1趙沖久 . 波浪作用下粉沙質(zhì)底沙運(yùn)動(dòng)特性的試驗(yàn)研究 J . 水道港口 ,1994 (1) :34391 趙沖久 ,等 . 粉沙質(zhì)海岸泥沙運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)研究 J . 水道港口 ,2002 (4) :2592611 嚴(yán)愷 ,梁其荀 . 海港工程 M . 北京 :海洋出版社 ,1996 ,1712521曹祖德 ,等 . 波 、流共存時(shí)的水體挾沙力

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