变化水头作用下地下水动力过程特性的实验研究
发布时间：2022-01-17 20:42
河口海岸地区受潮汐和波浪作用影响,浪冲带（swashzone）水流上冲回落机制复杂,是研究海岸工程中急需攻克的难题。海滩内部的保水量不断变化,影响沙滩内部孔隙水压力分布,改变泥沙内部地下水位高度,对海滩侵蚀和堆积产生重要的影响。因此,研究周期性上冲和回流作用下的沙滩内部的孔隙水压力变化,有助于我们了解浪冲带沙滩内部受潮汐、波浪等外部水动力作用下的渗流过程和特征,对海滩盐淡水混合、污染物输移、海滩泥沙运动等物理现象有更深入认识,并对其现象和过程给出水动力学相关的科学解释。基于此,本文采用物理模型沙柱实验研究了增减水和振荡水头驱动作用下（分别对应于浪冲带内水流上冲和回流过程,以及周期循环作用过程）海滩内部孔隙水压力、地下水位等特征参量的变化特征和机理机制。在实验过程中,尤其在介质交界面处,毛细作用会对沙滩内部孔隙水压力的分布起重要的影响。为深入探究增减水作用下地下水动力过程的变化规律,本研究进行了一系列的变化水头作用下的沙柱实验,包括降水实验、增水实验和振荡水头实验,对与毛细作用相关的粒径、沙面倾斜角度、毛细截断因子、振荡速度等因素对海滩内部孔隙水压力的影响开展了具体的研究分析。在降水实验...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?Ｕ）浪冲带和地下水位示意图（Ｚ〇地下水出水点高于平均潮位??（注：图参考?Ｈｏｒｎ?（２００６））??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?（ａ）?Ｓｗａｓｈ?ｚｏｎｅ?ａｎｄ?ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ?ｌｅｖｅｌ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?（ｂ）?Ｔｈｅ?ｓｉｔｕａｔｉｏｎ?ｏｆ??ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ?ｏｕｔｌｅｔ?ｐｏｉｎｔ?ａｂｏｖｅ?ｔｈｅ?ｍｅａｎ?ｔｉｄａｌ?ｌｅｖｅｌ?（ｆｒｏｍ?Ｈｏｒｎ?
学位论文水面略高于泥沙表面，沙面和地下水位近似一致；当对右侧情况层的泥沙表面就会形成月牙形弯液面（如左图所示），此时沙面毛细高度。简单来说这是由于毛细作用的存在，更具体而言，是液面的交替出现和消失而产生的物理现象。前人的研究认识到了作用的重要性，并给出了孔压大幅变化的解释，但对于沙面分层究。??弯液面??
者适用于细沙、粉土和粘质性土。??２．３．１直接观测法??直接观测法是实验室实验常用的方法，实验如图２．１，采用毛管仪包括：卜支架、２－??玻璃杯、３－厚玻璃管三部分组成。在厚坡璃管中加入沙样，往玻璃杯注水水面高出管底??ｃｍ左右，根据坡璃管中沙样颜色的深浅，测量记录毛细管水上升的最大高度，直至上升??稳定即为毛细高度。??３??ｎ／１！７??Ａ?？??〇！＝？：＇??．？??１??给２??ｊｌ晶（??”，｜二＂，‘丨．川丄??图２．１毛细高度测量直接观测法??（注：图参考Ｌ２３７—００９—９９９?土工规范）??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｄｉｒｅｃｔ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?ｃａｐｉｌｌａｒｙ?ｈｅｉｇｈｔ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ??有一些学者认为直接观测实验可分为两种不同的方法来操作（阮萍，１９９８；黄仁忠，??１９９９），其一是上述方法，称为“上升法，，。另一种方法是用吸球（或人力）把液体在毛细??管中的高度提升到超过毛细高度，然后让它自然下降，到不再下降时记录的高度，这种方??法被称为“下降法”。两种做法得到的毛细高度前者略大于后者。??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于卡明斯基仪测定毛细上升高度方法的讨论[J]. 宣学丽,张燕君,白高峰,张银妹,石睿. 勘察科学技术. 2014(04)
[2]波浪作用下砂质海床孔隙水压力的响应规律实验研究[J]. 钟佳玉,郑永来,倪寅. 岩土力学. 2009(10)
[3]潮汐对近岸地下水水位波动影响的试验研究[J]. 吴龙华,庄水英,李凌,杨建贵. 河海大学学报(自然科学版). 2009(02)
[4]毛细水上升高度综合试验研究[J]. 董斌,张喜发,李欣,张冬青. 岩土工程学报. 2008(10)
[5]滨海多层含水层系统中海潮引起的地下水位波动[J]. 郭巧娜,李海龙,夏玉强,李国徽. 地下水. 2007(02)
[6]近岸地下水位波动数值研究[J]. 李杨,唐仲华,罗美芳. 地下水. 2006(06)
[7]大小潮作用下沿海潜水水位波动的数值研究[J]. 庄水英,陈娟,李凌. 河海大学学报(自然科学版). 2006(01)
[8]关于基质吸力及几个相关问题的一些思考[J]. 姚海林. 岩土力学. 2005(01)
[9]毛细管中的液柱为什么升不到“预期”的高度——与李传文等同志商榷[J]. 黄仁忠. 大学物理. 1999(08)
[10]测量毛细管中液面上升高度两种方法的比较[J]. 阮萍. 华夏医学. 1998(03)
硕士论文
[1]波浪作用下考虑渗流影响的岸滩响应分析[D]. 黄琼.长沙理工大学 2015
[2]波浪作用下沙质海床孔隙水压力的研究[D]. 卢海斌.长沙理工大学 2005
本文编号：3595406
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?Ｕ）浪冲带和地下水位示意图（Ｚ〇地下水出水点高于平均潮位??（注：图参考?Ｈｏｒｎ?（２００６））??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?（ａ）?Ｓｗａｓｈ?ｚｏｎｅ?ａｎｄ?ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ?ｌｅｖｅｌ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?（ｂ）?Ｔｈｅ?ｓｉｔｕａｔｉｏｎ?ｏｆ??ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ?ｏｕｔｌｅｔ?ｐｏｉｎｔ?ａｂｏｖｅ?ｔｈｅ?ｍｅａｎ?ｔｉｄａｌ?ｌｅｖｅｌ?（ｆｒｏｍ?Ｈｏｒｎ?
学位论文水面略高于泥沙表面，沙面和地下水位近似一致；当对右侧情况层的泥沙表面就会形成月牙形弯液面（如左图所示），此时沙面毛细高度。简单来说这是由于毛细作用的存在，更具体而言，是液面的交替出现和消失而产生的物理现象。前人的研究认识到了作用的重要性，并给出了孔压大幅变化的解释，但对于沙面分层究。??弯液面??
者适用于细沙、粉土和粘质性土。??２．３．１直接观测法??直接观测法是实验室实验常用的方法，实验如图２．１，采用毛管仪包括：卜支架、２－??玻璃杯、３－厚玻璃管三部分组成。在厚坡璃管中加入沙样，往玻璃杯注水水面高出管底??ｃｍ左右，根据坡璃管中沙样颜色的深浅，测量记录毛细管水上升的最大高度，直至上升??稳定即为毛细高度。??３??ｎ／１！７??Ａ?？??〇！＝？：＇??．？??１??给２??ｊｌ晶（??”，｜二＂，‘丨．川丄??图２．１毛细高度测量直接观测法??（注：图参考Ｌ２３７—００９—９９９?土工规范）??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｄｉｒｅｃｔ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?ｃａｐｉｌｌａｒｙ?ｈｅｉｇｈｔ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ??有一些学者认为直接观测实验可分为两种不同的方法来操作（阮萍，１９９８；黄仁忠，??１９９９），其一是上述方法，称为“上升法，，。另一种方法是用吸球（或人力）把液体在毛细??管中的高度提升到超过毛细高度，然后让它自然下降，到不再下降时记录的高度，这种方??法被称为“下降法”。两种做法得到的毛细高度前者略大于后者。??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于卡明斯基仪测定毛细上升高度方法的讨论[J]. 宣学丽,张燕君,白高峰,张银妹,石睿. 勘察科学技术. 2014(04)
[2]波浪作用下砂质海床孔隙水压力的响应规律实验研究[J]. 钟佳玉,郑永来,倪寅. 岩土力学. 2009(10)
[3]潮汐对近岸地下水水位波动影响的试验研究[J]. 吴龙华,庄水英,李凌,杨建贵. 河海大学学报(自然科学版). 2009(02)
[4]毛细水上升高度综合试验研究[J]. 董斌,张喜发,李欣,张冬青. 岩土工程学报. 2008(10)
[5]滨海多层含水层系统中海潮引起的地下水位波动[J]. 郭巧娜,李海龙,夏玉强,李国徽. 地下水. 2007(02)
[6]近岸地下水位波动数值研究[J]. 李杨,唐仲华,罗美芳. 地下水. 2006(06)
[7]大小潮作用下沿海潜水水位波动的数值研究[J]. 庄水英,陈娟,李凌. 河海大学学报(自然科学版). 2006(01)
[8]关于基质吸力及几个相关问题的一些思考[J]. 姚海林. 岩土力学. 2005(01)
[9]毛细管中的液柱为什么升不到“预期”的高度——与李传文等同志商榷[J]. 黄仁忠. 大学物理. 1999(08)
[10]测量毛细管中液面上升高度两种方法的比较[J]. 阮萍. 华夏医学. 1998(03)
硕士论文
[1]波浪作用下考虑渗流影响的岸滩响应分析[D]. 黄琼.长沙理工大学 2015
[2]波浪作用下沙质海床孔隙水压力的研究[D]. 卢海斌.长沙理工大学 2005
本文编号：3595406
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