内孤立波浅化破碎过程斜坡沉积物孔压响应特征实验分析

作     者：乔路正 郭秀军 田壮才 余乐 Qiao Luzheng;Guo Xiujun;Tian Zhuangcai;Yu Le

作者机构：辛国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100 

出 版 物：《海洋学报》 (Acta Oceanologica Sinica)

年 卷 期：2018年第40卷第1期

页      面：68-76页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 0908[农学-水产] 0707[理学-海洋科学] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(41427803) 国家自然科学基金(41772307)、国家重点研发项目(2017YFC0307701). 

主　　题：内孤立波 破碎转换 超孔隙水压力 影响因素 

摘      要：观测资料显示内孤立波沿斜坡浅化过程对海底沉积物的作用犹如一台水中吸尘器,在破碎转换阶段达到最强,甚至会触发一系列地质活动,引发地质灾害。为界定此过程中沉积物的动力响应特征和影响因素,在大型重力式分层流水槽中模拟不同振幅内孤立波和不同类型沉积物斜坡连续作用过程,利用孔隙水压力采集系统实时记录孔隙水压力变化,对比分析不同水动力、坡度、沉积物类型情况下沉积物中超孔压变化特征。分析结果表明,内孤立波破碎过程,破波位置海床表层波压力和不同深度超孔隙水压力都存在相似的U型负压力变化过程;破碎波经过位置沉积物表现为和表面波压力正相关的孔压响应特征。破碎点沉积物中超孔压幅值随深度减小,约在6%波长深度位置减少到坡面压力的50%。超孔压幅值和内孤立波振幅、沉积物类型和斜坡度密切相关,坡度由0.071变化到0.160时,波压力幅值可增大至1.6倍。内孤立波振幅变化不影响不同类型海床土动力响应规律,只与超孔隙水压力值大小有关,内孤立波对海床的动力作用可认为弹性作用。