含沙浑水流对固定砂床的剪切力试验研究

作者:周慧广; 张毅; 任宇鹏; 许兴北; 许国辉*
来源:中国海洋大学学报(自然科学版), 2019, S2: 92-98.
DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20190296

摘要

海底侵淤变化计算的基础在于泥沙起动运移的准确判断,其中水流作用于底床上的剪切力是判断泥沙起动运移的关键参数。在有粘土或细粉砂组分的海底形成的高含沙浑水,运动时对底床的剪切作用应该与清水不同。本文利用自行设计的底床剪切力测量仪,对清水(牛顿流体)和含沙量为200 g/L(牛顿流体)和420 g/L(宾汉流体)的浑水,在不同流速下对固定砂床产生的剪切力进行了测量。结果表明,宾汉流体存在一个临界速度,使其对底床的剪切应力增长趋势发生变化,大于临界速度时,对底床的剪切应力高于同速度的牛顿流体且曲线变化率较大,反之则低于同速度的牛顿流体且曲线变化率较小。从剪切应力的直接测量角度,证实了宾汉流体较牛顿流体的减阻现象更明显。本文为浑水流对底床剪切力的直接测量提供了参考方法。