淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定

庞启秀; 白玉川; 杨 华; 张瑞波; 贾志博

doi:CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

高级搜索

全国中文核心期刊
中国科技核心期刊
美国工程索引（EI）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定

庞启秀, 白玉川, 杨华, 张瑞波, 贾志博

文章导航 > 水科学进展 > 2012 > 23(2): 249-255

庞启秀, 白玉川, 杨华, 张瑞波, 贾志博. 淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定[J]. 水科学进展, 2012, 23(2): 249-255. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

引用本文:

庞启秀, 白玉川, 杨华, 张瑞波, 贾志博. 淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定[J]. 水科学进展, 2012, 23(2): 249-255. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

PANG Qi-xiu, BAI Yu-chuan, YANG Hua, ZHANG Rui-bo, JIA Zhi-bo. Critical stress profile for incipient sediment motion on muddy shoals[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(2): 249-255. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

Citation:

PANG Qi-xiu, BAI Yu-chuan, YANG Hua, ZHANG Rui-bo, JIA Zhi-bo. Critical stress profile for incipient sediment motion on muddy shoals[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(2): 249-255. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定

doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

1.
天津大学建筑工程学院, 天津 300072;
2.
交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室, 天津 300456

基金项目: 国家高科技研究发展计划(863)资助项目(2012AA112509);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目(TKS100104)

详细信息

作者简介:
庞启秀(1977-),男,山东潍坊人,博士研究生,助理研究员,主要从事港口、海岸及近海工程水动力和泥沙研究。E-mail:pangqixiu@163.com

中图分类号: TV148.5

Critical stress profile for incipient sediment motion on muddy shoals

1.
School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China;
2.
Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering, Key Laboratory of Engineering Sediment of Ministry of Transport, Tianjin 300456, China

Funds: The study is financially supported by the National High Technology Research and Development Program of China (No.2012AA112509).

摘要: 为了确定淤泥质浅滩泥沙的临界起动切应力垂线剖面,采用音叉密度计在淤泥质连云港徐圩浅滩进行了定点密度垂线分布测量,并针对该海域的泥沙利用长水槽和环形槽开展了泥沙起动室内试验。淤泥密度现场结果表明,浅滩泥沙密度与深度满足对数型关系;室内试验得出密度1 050~1 400 kg/m³的泥沙临界起动切应力值为0.1~1.0 Pa,泥沙临界切应力与密度呈指数关系;进而确定了临界起动切应力与深度的关系即临界起动切应力剖面,该剖面关系式可供数学模型模拟淤泥质浅滩的泥沙起动过程参考。
- 粘性泥沙 /
- 浅滩 /
- 泥沙剖面 /
- 临界应力 /
- 密度分布 /
- 水槽试验 /
- 定点测量
Abstract: The vertical profile of critical shear stress is determined using both experimental data and in-situ measurements. A tuning fork densimeter is employed to measure the vertical density distributions of mud on the Lianyungang muddy shoals in Jiangsu Province of China. Laboratorial experiments are conducted to study the incipient motion of sediment collected from the sea area where the vertical density of mud is measured. Both annular flume and long straight flume are used in the experiments under gradually increasing flow velocity. The result shows that there is a logarithmic relationship between the mud density and the water depth as revealed by the field survey. Laboratorial experiments indicate that the critical shear stress needed to initiate sediment movement ranges from 0.1 to 1.0 Pa for the density of 1 050~1 400kg/m³ mud, and the critical shear stress increases exponentially with the densification of the mud layer. As the result, a formula is established to describe the relationship between the critical shear stress and the water depth. The formula could be useful to simulate the incipient motion of sediment particles in a muddy environment.
- cohesive sediment /
- shoals /
- sediment profiles /
- critical stress /
- density distribution /
- flumes /
- in-situ tests

[1]	孙启航, 夏军强, 邓珊珊, 周美蓉, 司金华, 张幸农. 窝崩区水流结构的概化水槽试验研究 . 水科学进展, 2023, 34(1): 144-156. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2023.01.014
[2]	黄科翰, 徐梦珍, 张晨笛, 王兆印. 阶梯-深潭结构对沟道稳定性的作用机制 . 水科学进展, 2022, 33(6): 978-988. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2022.06.012
[3]	曹志刚, 王逸伦, 国振, 蔡袁强, 刘海江. 考虑渗流效应的冲流带泥沙起动机理研究 . 水科学进展, 2019, 30(4): 568-580. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.04.012
[4]	李涛, 邹健, 张俊华, 王子路, 马怀宝. 拟焦沙模拟低含沙量异重流运动初步分析 . 水科学进展, 2018, 29(6): 858-864. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.06.011
[5]	李向阳, 朱乐奎, 陈东, 刘萌. 藕节辫状河发育和演变过程的试验研究 . 水科学进展, 2018, 29(6): 810-819. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.06.006
[6]	余明辉, 陈曦, 魏红艳, 胡呈维, 吴松柏. 不同近岸河床组成情况下岸坡崩塌试验 . 水科学进展, 2016, 27(2): 176-185. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.002
[7]	许琳娟, 曹文洪, 刘春晶. 非均匀沙运动特性试验 . 水科学进展, 2016, 27(6): 841-848. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.06.006
[8]	李国敏, 余明辉, 陈曦, 胡呈维. 均质土岸坡崩塌与河床冲淤交互过程试验 . 水科学进展, 2015, 26(1): 66-73. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.01.009
[9]	余明辉, 郭晓. 崩塌体水力输移与塌岸淤床交互影响试验 . 水科学进展, 2014, 25(5): 677-683.
[10]	陈孝兵, 赵坚, 李英玉, 陈力. 床面形态驱动下潜流交换试验 . 水科学进展, 2014, 25(6): 835-841.
[11]	孙昭华, 韩剑桥, 黄颖. 多因素变化对三峡近坝段浅滩演变的迭加影响效应 . 水科学进展, 2014, 25(3): 366-373.
[12]	雷文韬, 夏军强, 谈广鸣. 淤泥质河口水沙运动数学模型相关问题 . 水科学进展, 2013, 24(2): 197-204.
[13]	余明辉, 申康, 吴松柏, 魏红艳. 水力冲刷过程中塌岸淤床交互影响试验 . 水科学进展, 2013, 24(5): 675-682.
[14]	林俊强, 严忠民, 夏继红. 弯曲河岸侧向潜流交换试验 . 水科学进展, 2013, 24(1): 118-124.
[15]	林俊强, 严忠民, 夏继红. 微弯河岸沿线扰动压强分布特性试验 . 水科学进展, 2013, 24(6): 855-860.
[16]	张大伟, 黄金池, 何晓燕. 无粘性均质土石坝漫顶溃决试验研究 . 水科学进展, 2011, 22(2): 222-228.
[17]	王家生, 陈立, 刘林, 黄荣敏. 粘性泥沙分层运动特征的试验研究 . 水科学进展, 2008, 19(1): 13-18.
[18]	陈立, 崔承章, 谢葆玲. 长江芦家河浅滩段石泓大开挖方案的研究 . 水科学进展, 2003, 14(3): 341-344.
[19]	陈立, 谢葆玲, 崔承章, 赵云. 对长江芦家河浅滩段演变特性的新认识 . 水科学进展, 2000, 11(3): 241-246.
[20]	徐金环, 李安中. 汉江中游游荡性河段滩槽演变与通航条件分析 . 水科学进展, 1992, 3(4): 279-287.

点击查看大图

计量

文章访问数: 159
HTML全文浏览量: 13
PDF下载量: 504
被引次数: 0

淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定

doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

1. 天津大学建筑工程学院, 天津 300072;

2. 交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室, 天津 300456

基金项目: 国家高科技研究发展计划(863)资助项目(2012AA112509);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目(TKS100104)

作者简介:
庞启秀(1977-),男,山东潍坊人,博士研究生,助理研究员,主要从事港口、海岸及近海工程水动力和泥沙研究。E-mail:pangqixiu@163.com

修回日期: 2012-02-24
刊出日期: 2012-03-25

中图分类号: TV148.5

关键词:

浅滩 /

摘要: 为了确定淤泥质浅滩泥沙的临界起动切应力垂线剖面,采用音叉密度计在淤泥质连云港徐圩浅滩进行了定点密度垂线分布测量,并针对该海域的泥沙利用长水槽和环形槽开展了泥沙起动室内试验。淤泥密度现场结果表明,浅滩泥沙密度与深度满足对数型关系;室内试验得出密度1 050~1 400 kg/m³的泥沙临界起动切应力值为0.1~1.0 Pa,泥沙临界切应力与密度呈指数关系;进而确定了临界起动切应力与深度的关系即临界起动切应力剖面,该剖面关系式可供数学模型模拟淤泥质浅滩的泥沙起动过程参考。

English Abstract

Critical stress profile for incipient sediment motion on muddy shoals

1. School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China;

2. Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering, Key Laboratory of Engineering Sediment of Ministry of Transport, Tianjin 300456, China

Funds: The study is financially supported by the National High Technology Research and Development Program of China (No.2012AA112509).

Rev Recd Date: 2012-02-24
Publish Date: 2012-03-25

Keywords:

Abstract: The vertical profile of critical shear stress is determined using both experimental data and in-situ measurements. A tuning fork densimeter is employed to measure the vertical density distributions of mud on the Lianyungang muddy shoals in Jiangsu Province of China. Laboratorial experiments are conducted to study the incipient motion of sediment collected from the sea area where the vertical density of mud is measured. Both annular flume and long straight flume are used in the experiments under gradually increasing flow velocity. The result shows that there is a logarithmic relationship between the mud density and the water depth as revealed by the field survey. Laboratorial experiments indicate that the critical shear stress needed to initiate sediment movement ranges from 0.1 to 1.0 Pa for the density of 1 050~1 400kg/m³ mud, and the critical shear stress increases exponentially with the densification of the mud layer. As the result, a formula is established to describe the relationship between the critical shear stress and the water depth. The formula could be useful to simulate the incipient motion of sediment particles in a muddy environment.

庞启秀, 白玉川, 杨华, 张瑞波, 贾志博. 淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定[J]. 水科学进展, 2012, 23(2): 249-255. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

引用本文:

庞启秀, 白玉川, 杨华, 张瑞波, 贾志博. 淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定[J]. 水科学进展, 2012, 23(2): 249-255. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

Citation:

全文HTML

下载: 全尺寸图片幻灯片

返回文章

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

留言板

淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定

doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

作者简介: 庞启秀(1977-),男,山东潍坊人,博士研究生,助理研究员,主要从事港口、海岸及近海工程水动力和泥沙研究。E-mail:pangqixiu@163.com

Critical stress profile for incipient sediment motion on muddy shoals

计量

出版历程

淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定

doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2002.005

1. 天津大学建筑工程学院, 天津 300072; 2. 交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室, 天津 300456

作者简介: 庞启秀(1977-),男,山东潍坊人,博士研究生,助理研究员,主要从事港口、海岸及近海工程水动力和泥沙研究。E-mail:pangqixiu@163.com

English Abstract

Critical stress profile for incipient sediment motion on muddy shoals

1. School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2. Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering, Key Laboratory of Engineering Sediment of Ministry of Transport, Tianjin 300456, China

全文HTML

目录

作者简介:
庞启秀(1977-),男,山东潍坊人,博士研究生,助理研究员,主要从事港口、海岸及近海工程水动力和泥沙研究。E-mail:pangqixiu@163.com

1. 天津大学建筑工程学院, 天津 300072;

2. 交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室, 天津 300456

作者简介:
庞启秀(1977-),男,山东潍坊人,博士研究生,助理研究员,主要从事港口、海岸及近海工程水动力和泥沙研究。E-mail:pangqixiu@163.com

1. School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China;

2. Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering, Key Laboratory of Engineering Sediment of Ministry of Transport, Tianjin 300456, China