波流作用下淹没圆柱局部冲深影响因素分析

作者:程永舟; 吕行; 王文森; 黄筱云; 夏波
来源:水利水运工程学报, 2019, (06): 69-76.
DOI:10.16198/j.cnki.1009-640x.2019.06.008

摘要

淹没圆柱在海洋工程中运用广泛,局部冲刷对此类建筑物的安全有较大影响。为掌握该类型建筑物在波流作用下的冲刷特性,在波流水槽内开展了一系列试验研究。试验将圆柱模型安装在波流水槽中部的沙槽内,沙槽内铺设中值粒径0.22 mm的无黏性沙,形成平底海床。试验中圆柱处于淹没情况,改变入射波流条件,观测多种波流作用下,不同高度淹没圆柱周围的局部冲刷深度发展过程,分析了多种无量纲参数对局部冲刷深度的影响。结果表明:当KC数不变时,冲刷深度s/D随着相对流速Ucw和Fr的增大而增大,当Fr增大到一定程度时(Fr>0.80),冲刷深度s/D趋于稳定;Ucw在固定范围内时,冲刷深度s/D随KC数的增加而增加,增长速率逐渐变慢;引入淹没因子Ks,得到了淹没圆柱与非淹没圆柱的冲刷深度计算关系式。