潮流和波浪对沙的剥蚀能力

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：我国河口海岸多为粉沙和淤泥所覆盖，在风浪和潮流的共同作用下，泥沙极易悬浮和输移。该地区的挟沙能力与风浪和潮流的能量有关。波浪能量的损耗可近似认为与其本身能量成正比。如果用R1和R2分别表示波浪和潮流在单位时间内用以悬浮泥沙所消耗的能量，则根据前述可以写出式中:β2和α0均为系数。

我国河口海岸多为粉沙和淤泥所覆盖，在风浪和潮流的共同作用下，泥沙极易悬浮和输移。该地区的挟沙能力与风浪和潮流的能量有关。风浪和潮流均有一部分紊动能量用以悬浮泥沙。由于紊动能量都是由时均能量提供的，因而波浪和潮流用于悬浮泥沙的能量均包含在时均能量的损耗中，成为时均能量损耗中的一部分。

波浪能量的损耗可近似认为与其本身能量成正比。单位时间内波浪在单位底面积上的平均能量为γH 2/8T，这里γ为水的容重，H 为波高，T 为波周期。单位时间内的波能损耗Ewf可近似表述为

式中:β1为小于1的系数。

单位时间内单位底面积上潮流的能量损耗EFf应为

式中:β1为小于1的系数。

单位时间内单位底面积上潮流的能量损耗EFf应为

式中:if为摩阻比降;c为谢才系数;V 为潮流速，即V= (u 2+v 2)12。

如果用R1和R2分别表示波浪和潮流在单位时间内用以悬浮泥沙所消耗的能量，则根据前述可以写出

式中:if为摩阻比降;c为谢才系数;V 为潮流速，即V= (u 2+v 2)12。

如果用R1和R2分别表示波浪和潮流在单位时间内用以悬浮泥沙所消耗的能量，则根据前述可以写出

式中:β2和α0均为系数。

如令R3表示单位底面积上的水体在单位时间内为悬浮一定数量泥沙不沉所需的能量，即为形成一定的挟沙能力S*所需的能量，则此能量应等于单位时间内的悬浮功，因而有

式中:β2和α0均为系数。

式中:S*为用含沙量表示的挟沙能力;ω 为泥沙沉速;γs为泥沙颗粒容重。

根据上述可以写出

式中:S*为用含沙量表示的挟沙能力;ω 为泥沙沉速;γs为泥沙颗粒容重。

根据上述可以写出

将式(10-42)～式(10-46)代入式 (10-47)，整理后可得波浪与潮流共同作用下的挟沙能力公式为(窦国仁等，1995a)

式中:系数β0=β1β2/α0。

当采用满宁公式确定谢才系数c时，上式又可写作

式中:系数β0=β1β2/α0。

当采用满宁公式确定谢才系数c时，上式又可写作

式中:n为海底糙率系数，一般变化于0.012～0.025之间。

根据现场实测资料和波浪水槽试验资料求得α0=0.023，β0=0.0004。在现场资料中H 和T 分别采用平均波高和周期。

式中:n为海底糙率系数，一般变化于0.012～0.025之间。

根据现场实测资料和波浪水槽试验资料求得α0=0.023，β0=0.0004。在现场资料中H 和T 分别采用平均波高和周期。