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橢圓余弦波作用下沙紋演化的試驗(yàn)研
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在波浪水槽中對(duì)橢圓余弦波作用下沙紋形成及動(dòng)力機(jī)制進(jìn)行試驗(yàn)研究。采用不同粒徑(0.16mm、0.4mm、1mm)的3種非粘性泥沙在相同的條件下進(jìn)行試驗(yàn),隨著粒徑的增大,泥沙越難起動(dòng),觀測(cè)范圍內(nèi)的沙紋個(gè)數(shù)也越多,相應(yīng)的尺度越小。對(duì)粒徑為0.4mm的泥沙進(jìn)行研究,得出沙紋波長(zhǎng)、波高與時(shí)間成正弦周期關(guān)系。對(duì)比平底和沙紋波谷的近底剪應(yīng)力,沙紋波谷處的剪應(yīng)力是平底時(shí)的1.4倍。沙紋的成因不單是水流與泥沙相互作用的結(jié)果,其周期性還受反射波的影響。沙紋波陡與波浪水質(zhì)點(diǎn)近底床水平運(yùn)動(dòng)方向的軌跡直徑、波浪流的無(wú)量綱切應(yīng)力等呈函數(shù)關(guān)系,其對(duì)稱性與波浪的底部質(zhì)量輸移速率和水質(zhì)點(diǎn)近底床的水平方向運(yùn)動(dòng)速率的比值有關(guān),隨著比值的增大,沙紋的不對(duì)稱性增大。
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