水下沉积物流速度特征及对管状结构物拖曳力试验研究

沉积物流是海底沉积物运移的重要载体,高速的沉积物流会冲击海底结构物并导致其损坏,其中拖曳力通常被认为是结构物破坏的主要因素,因此研究结构物在不同沉积物流流速下的拖曳力具有重要意义。本文采用可调坡度平直水槽对结构物进行冲击试验并对所配粘土组分的沉积物流进行流变测试,分析结果表明,当坡度一定时,存在一个临界沉积物流浓度,使沉积物流速度和结构物所受拖曳力达到最大值,本次试验条件下在0°、3°、6°、9°坡下,所得临界沉积物流浓度为560 g/L。同时,给出了在试验浓度范围内(280～700 g/L),对于纯粘土组分沉积物流速度较低(0.2～0.6 m/s)时,结构物所受拖曳力与沉积物流速度、密度三者之间的关系表达式。