波浪作用下考虑海床变形影响的溶质运移数值模拟

作者：刘小丽; 刘明珠

来源：水科学进展, 2021, 32(01): 88-96.

DOI：10.14042/j.cnki.32.1309.2021.01.009

• 波浪
• 溶质运移
• 海床
• 海底沉积物
• 土体变形
• 饱和度

波浪会促进海水中溶质向海底沉积物运移,但已有研究大多未考虑海床(海底沉积物)变形效应的影响。为揭示波浪作用下海床土变形对溶质运移过程的影响机制,构建了考虑海床土变形影响的溶质运移计算模型,对波浪作用下溶质向砂质海底沉积物中的运移过程进行模拟。结果表明:海床土变形会增大孔隙水流速,进而增大溶质纵向水动力弥散系数,增强溶质运移的机械弥散作用,促进溶质向沉积物中运移;考虑海床变形时的溶质最大纵向水动力弥散系数可达不考虑海床变形时的8.5倍,约为分子扩散系数的545倍;海床土剪切模量越小,土体变形效应越明显,对溶质运移过程的影响越大;海床土饱和度的降低,会进一步加速波浪作用下溶质向海底沉积物的运移过程。

• 单位
  中国海洋大学; 环境科学与工程学院