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Scour and Liquefaction around a Large-diameter Monopile and Their Effects on Bearing Capacity
与河道中的桥墩不同,适用于海上风机的大直径单桩基础需要考虑波流共同作用的影响。波流共同作用时,表层土体的运移与土体内部的孔压响应同时发生,极易形成冲刷与液化,使得桩基承载力减小,危及结构安全。目前对大直径单桩基础周围土体冲刷与液化的机理及其对桩基承载力的影响尚缺乏系统研究。本文基于相似理论分析,借助物理模型试验与数值模拟,系统研究了大直径单桩基础在波流共同作用下的冲刷及孔压响应规律,分析了冲刷对桩基承载的影响。 通过流固土耦合模型试验对波流共同作用下的海床瞬态孔压响应进行系统研究 ...
漆文刚
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为探索水土流失的影响因素,防治水土流失,采用自制水土冲刷试验装置,通过平行对比模拟试验,研究了无机盐和无机酸碱溶液对土壤侵蚀的影响规律。结果表明,无机盐溶液对土壤侵蚀作用大小与盐溶液的种类、浓度有关,在溶液中的阴离子相同的条件下,溶液的阳离子不同,冲刷的产沙量不一样,盐溶液浓度变化对土壤侵蚀的影响规律可分为四种:上升型、下降型、波峰型和波谷型。无机酸碱溶液对土壤侵蚀作用大小与酸、碱种类有关,H2SO4,HNO3的产沙量大,H3PO4,HCl的产沙量小;NaOH,KOH的产沙量大,Ca(OH)2,NH3 ...
马少健 +6 more
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泥沙的颗粒大小分布体现了土壤侵蚀的基本信息,分析泥沙分选特征有助于解释坡面土壤的侵蚀过程及其作用机理。通过野外冲刷试验(流量为15,20,30 L/min),以砒砂岩区灌丛位于坡上(SU)、坡中(SM)、坡下(SL)的灌草地和无灌丛草地(GL)为研究对象,裸地(BL)为对照,探讨水流驱动条件不同灌草格局泥沙分选特征及其作用机理。结果表明:(1)植被可以通过影响水动力参数来影响泥沙颗粒的分布,不同格局泥沙颗粒随冲刷时间及流量的增大呈粗化趋势,粉、砂粒是该区侵蚀泥沙的主要颗粒。(2)水流剪切力 ...
陈鹏 +8 more
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通过人工模拟冲刷试验,初步分析了施KCl、植被覆盖度和降雨量对黄土区土壤钾素径流的影响。结果表明:给土壤施KCl后使土壤和径流中的钾流失量增加,施入的KCl主要以溶解态钾的形式流失;植被覆盖度增大,缓效钾、速效钾流失量显著减少;植被(在坡度≤20°时)比坡度对土壤、缓效钾和速效钾流失量的影响更大;坡度比雨量对土壤、缓效钾和速效钾的流失影响更大。
彭浩 张兴昌 邵明安
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准确地预测农田地表径流是实现农业面源污染控制的基础,根据降雨和地表径流的运动特征,耦合Green-Ampt模型累积入渗量显函数、运动波模型和稳态的产沙模型,建立了降雨条件下的坡面产流产沙近似解析模型。该模型通过线性表示入渗率和水深之间的关系近似求解了运动波方程,通过设置30~90 mm/h的5种不同雨强的模拟降雨试验,推求模型参数并验证模型精度,并对模型参数进行敏感性分析。结果表明:(1)径流和泥沙的模型计算值与实测值吻合较好,且模型更适合于模拟60 mm/h雨强下的产流产沙过程,曼宁糙率系数均分布在0.
邵凡凡, 吴军虎
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为了解不同草带宽度对紫色土坡耕地水土流失的影响,以铺设四季青草带的紫色土坡面为研究对象,采用放水冲刷模拟试验,以裸坡为对照组,研究不同放水冲刷流量和草带宽度条件下坡面细沟形态变化和减沙减流效应。结果表明:(1)沟深随草带宽度增大呈先减小后增大趋势,而沟宽、沟长和沟宽深比均随草带宽度呈先增加后减小趋势;此外,沟宽、沟深和沟长随流量的增大而增大,而宽深比随流量的变化不明显;(2)当流量较小时(4 L/min),各坡面产流率和产沙率随着草带宽度的增大而减少,100 cm草带宽度的减流效益最高,为48.41 ...
甘凤玲 +4 more
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在相同条件下,对比研究了人工模拟降雨小区(2m×5m)和用大型抗冲槽(10cm×20cm×10cm)测定的土壤侵蚀量、产沙过程及抗冲性异同。结果表明在0.65mm/min和0.84mm/min雨强15min冲刷时间内,大型抗冲槽侵蚀模数为人工降雨小区的200~400倍,但二者存在一定量关系。抗冲槽侵蚀过程与人工降雨小区呈相反趋势。径流深为小区的50~145倍,单位径流深引起的侵蚀模数为小区的5~7倍(裸地)和1.8~4.5倍(人工草地 ...
刘国彬, 张光辉
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针对溃坝过程中水流与溃口变化快、相互作用强烈耦合的特点,采用无网格基于Lagrange描述的光滑粒子动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics-SPH)方法,引入土体的弹塑性本构关系,构建了土体变形破坏的三维力学模型、水土耦合界面作用模型和一种新的水土耦合冲刷模式,建立了能够较为完整地描述土石坝漫顶溃决过程的水土耦合数值模型。算例模拟表明 ...
安翼, 刘青泉
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通过开展不同初始含水率天然冰碛土的冰川泥石流起动试验,近似模拟不同前期降雨量下融水冲刷冰碛物形成泥石流的起动过程。结果表明:(1)研究区冰川泥石流起动类型为坍塌推移型;(2)初始含水率较低时渗流作用表现明显,渗流侵蚀将大量细颗粒运移,致使粒间孔隙增大至原孔隙率的2倍,使土体骨架颗粒重新排列,颗粒间接触力降低,土体产生局部失稳变形,孔隙水压力呈“突降-突增-突降”趋势;(3)初始含水率较高时渗流与冲刷共同起主导作用,泥石流呈阵流爆发且与孔隙水压力峰值相对应;(4)含水率和孔隙水压力呈周期性变化 ...
潘, 魏学利
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通过6个不同坡度、土壤和植物措施配置的试验小区,探讨了暴雨和径流冲刷条件下模拟边坡的侵蚀沟发育特征和植被措施的防护边坡作用。结果表明:种植灌木的褐黄土和料浆石的黄土坡面细沟发育明显,形态变化复杂,而草地几乎郁闭的砂砾土坡面只在降雨末期产生少量细沟。植被的防护作用与土壤结构和容重有密切关系,因而亟需提出不同边坡的植物工程措施。
肖培青 史学建 吴卿 杨剑锋 杨春霞
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