直立式防波堤口门区海啸局部冲刷规律实验研究.pdf

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1、第36卷第4期2017年8月海洋通报MARINESCⅢNCEBULLETINV01．36．No．4Aug．2017Doi：10．11840／j．issn．1001-6392．2017．04．015直立式防波堤口门区海啸局部冲刷规律实验研究陈杰l’2，段自豪1，崔懿秋1，管茹1，高清洋1，曹城1(1．长沙理工大学水利工程学院，湖南长沙410114；2．水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室，湖南长沙410114)摘要：海啸作为世界上最严重的自然灾害之一，其巨大的破坏力使得近海建筑物遭受了严重的损害。基于波浪水槽实验，开展海啸波作用下不同I

2、=1门距离的防波堤局部冲刷机理实验研究。实验结果表明，在海啸波越顶水流产生的水跌以及海啸波通过防波堤El门时产生的扰流共同作用下，口门中心线处产生明显的局部冲刷坑，随着口门距离的增加，防波堤局部冲刷先加剧后减弱。建立防波堤局部最大冲刷深度与海啸波波高、防波堤宽度及出水高度、口门间距的关系式，揭示了最大局部冲刷深度与海啸波波高、防波堤尺寸、口门距离的内在关系。关键词：海啸波；防波堤；局部冲刷；口门区中图分类号：TVl49文献标识码：A文章编号：1001—6932(2017)04—0475—06Experimentalstudyofloc

3、alscouraroundthegapareaofverticalbreakwaterbytsunamiwavesCHENJiel一，DUANZi-ha01，CUIYi-qiul，GUANZhel，GAOQing-yan91，CAOChen91(1．SchoolofHydraulicEngineering，ChangshaUniversityofScience&Technology，Changsha，410114China；2．KeyLaboratoryofWater，SedimentSciences＆FloodHazardPreve

4、ntionofHunanProvince，Changsha，410114China)Abstract：Asone0fthemostseriousnaturaldisastersintheworld．tsunamlhascausedseriousdamagetotheoffshorestructures．Asetof2Dlaboratoryexperimentswasdesignedtoinvestigatelocalscouraroundthegapareaofverticalbreakwaterbytsunamiwaves．Diff

5、erentdistancesofthegapwereconsidered．Resultsoftheexperimentshowthattsunamiwavegoesoverthebreakwaterthenrushesupontothebeachasahydraulicdropandgoesthroughthegapasdisturbedflow．Thecenterofgapisscouredobviously．Thescoureddepthisincreasingandthendecreasingwiththeincreaseddi

6、stanceofthegap．Theempiricalformulaearegiven．Formulaearederivedfromthedateofmaximumlocalscourdepthandtsunamiwaveheight，buildingwidth，height，gapwidth．Thestudyrevealstheinternalconnectionofbetweenmaximumlocalscouraroundthegapareaandincidentwaveheight，breakwatersizeandgapwi

7、dth．Keywords：tsunamiwave；breakwater；localscour；gaparea近年来频发的海啸灾害给人类的生命财产造成了巨大损失，海啸研究已成为国际研究的热点问题之一(陈杰等，2013)。大量现场调研发现，海啸波引起了海岸建筑物周围严重的局部冲刷，危害巨大(Yehetal，2007；Palermoetal，2013)。大量的现场调研工作使得人们对海啸引起的建筑物局部冲刷问题有了进一步的认识，但是现场情况复杂、干扰因素众多、费用昂贵，限制了对局部冲刷规律的理解和认识。因而部分学者通过实验研究的方法，分别对墩

8、柱收稿日期：2016～06—20；修订日期：2016—08—25基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(51239001；51409022)；湖南教育币p研资助项目(YB20158034)；港El航道泥沙工程交通行业重点