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切向水流对土体渗流的影响试验与数值模拟

谢立全  郑永来  牛永昌  
【摘要】:沿海岸坡或海床,在足够强度的切向水流作用下会产生冲刷,同时也会在较强的向外渗流作用下产生侵蚀,因此,切向水流、土体渗流往往构成泥沙输移的两个重要动力因素。但是,两大因素并不是简单地叠加,而是有着相互作用的内在机理。土力学中的渗流分析均假定土中水为低流速层流、土体之外为静态水体,而切向水流则与此截然不同,势必将影响着表层土体的渗流状况。将在切向水流对土体渗流的影响机理试验基础上,认识其影响规律,并结合FLUENT软件进行数值模拟,与试验结果进行对比研究。结果分析表明,数值模拟与试验结果吻合良好,切向水流对土体渗流有着明显影响,并呈规律性变化:切向水流条件不变条件下,渗透比降(或渗流速度)越大,则土体渗透性能越强。研究结果一定程度上揭示了切向水流对土体渗流的影响机理,并对海岸、海底建筑物的安全评价将有着重要的理论研究价值。

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