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题名波浪层移输运级配沙的近床面垂向通量公式
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作者
苗佳奇
胡昕宇
施华斌
陈鑫
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机构
中国农业大学水利与土木工程学院
中国三峡新能源(集团)股份有限公司
澳门大学智慧城市物联网国家重点实验室
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出处
《力学学报》
北大核心
2025年第9期2097-2106,共10页
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基金
国家自然科学基金(12472415,41961144014)
澳门特别行政区科学技术发展基金(0050/2020/AMJ)资助项目.
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文摘
底床泥沙垂向上交换的强度通常用垂向泥沙通量表示.作为传统泥沙数值模型的必要底部边界条件,垂向泥沙通量对准确计算泥沙浓度至关重要.现有研究对波浪往复流层移输运级配沙的垂向通量认识仍不够完善,缺乏相应的底部边界条件.文章基于质量守恒的级配沙时空浓度公式,针对近岸常见波浪诱导的非对称往复流,通过组分加权方法,推导了级配沙层移输运的近床面垂向通量公式,包含垂向总通量、下沉通量和上浮通量.通量公式综合了泥沙的级配效应和相位差效应、波浪的加速度效应和非对称波边界层效应,得到了往复流水槽实验数据的验证.公式有效地捕获了往复流层移输沙的非恒定特性和组分特性,能够详细地解析层移输沙层,可展望以近床边界条件用于级配泥沙输运数值模型.基于推导的垂向通量公式,进一步探讨了隐暴效应对不同组分泥沙垂向通量的影响,发现细组分的垂向通量呈现显著的反相位趋势,且不同组分的泥沙垂向通量存在反均等化的现象,进一步提高了对往复流输运级配沙的认识.
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关键词
垂向通量
级配沙
层移输沙
非对称往复流
相位差
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Keywords
vertical sediment flux
graded sediment
wave-driven sheet flow
asymmetric oscillatory flow
phase lag
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分类号
TU142
[建筑科学—建筑理论]
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