非对称往复流层移输沙问题理论解

作     者：陈鑫 王福军 肖若富 杨魏 姚志峰 

作者单位：中国农业大学水利与土木工程学院 北京市供水管网系统安全与节能工程技术研究中心 

会议名称：《第九届全国流体力学学术会议》

会议日期：2016年

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51139007) “十二五”国家科技支撑计划资助项目(2015BAD20B01) 

关 键 词：非对称往复流 层移输沙 理论解 波浪边界层 

摘      要：波浪引起的非对称往复流作用下的层移输沙现象因波形复杂、对应较大的底床切应力和输沙量、对海岸地貌影响较显著而备受海岸工程研究关注。本文基于非对称歪斜波理论、波浪边界层理论和非恒定流动的泥沙浓度分布理论,结合动床面侵蚀深度推导非对称往复流作用下层移输沙问题对应的瞬时输沙率。在此基础上采用已有的实验数据,验证并研究非对称往复流作用下的层移输沙特性。成果可揭示非对称往复流动作用下层移输沙现象的基本特征,准确描述近岸复杂动力条件下的瞬时浓度、流速、含沙层侵蚀深度、输沙率,并统一表达不同流动条件下的瞬时输沙率周期变化对应的不同流速次数。成果可体现相位差、悬移质、波形、加速度以及波浪边界层的发展等因素对输沙的综合影响,可为复杂水动力条件下高含沙量的宏观水沙两相紊流数学模型提供特殊的参数依据,并推广应用于岸滩演变等问题,提高模型精度。