孤立波作用下淹没垂直桩柱局部冲刷试验研究
Experimental study on local scour around the submerged vertical circular cylinder under solitary wave action作者机构:长沙理工大学水利工程学院湖南长沙410114 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室湖南长沙410114 广东长大海外工程有限公司广东广州510620
出 版 物:《水科学进展》 (Advances in Water Science)
年 卷 期:2019年第30卷第2期
页 面:255-263页
核心收录:
学科分类:08[工学] 081502[工学-水力学及河流动力学] 0815[工学-水利工程]
基 金:国家自然科学基金资助项目(51679015) 广东省交通运输厅科技计划项目(科技-2017-02-010)~~
摘 要:孤立波在近岸地区会引起剧烈的泥沙运动,导致采用淹没式桩基础的近海建筑物周围发生局部冲刷,严重影响近海建筑物的稳定性。采用中值粒径为0.22 mm的均匀沙在波浪水槽中布置平底沙床,在两种不同桩径条件下,对孤立波作用下淹没桩周围的冲刷发展过程进行了记录分析,探讨入射波高及淹没率对局部冲刷的影响,并从冲刷形态方面对比分析了孤立波与单向水流、规则波作用下局部冲刷的异同。结果表明:在相同淹没率条件下,随着入射波高的增大,桩周冲刷形态由双喇叭型向瞬态型冲刷形态发展;在相同入射波高条件下,桩高与桩径比h_c/D位于1~7范围内,淹没率对桩前最大冲刷深度影响不大,而桩后最大冲刷深度随淹没率增大而减小,并给出了淹没因子K_s与淹没率的多项关系曲线;孤立波与单向流作用下的淹没桩周围地形变化相似,而与小周期规则波作用下的地形变化差异较大。对实测数据进行多元回归得到冲刷深度的综合计算公式,经验证该公式计算值与实测值最大误差不超过7%。