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支流流入对水库浊流的影响
Environmental Fluid Mechanics ( IF 1.7 ) Pub Date : 2022-04-16 , DOI: 10.1007/s10652-022-09856-3 Yining Sun 1 , Ji Li 1, 2 , Zhixian Cao 1 , Alistair G. L. Borthwick 3, 4 , János Józsa 5, 6
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更新日期:2022-04-18
Environmental Fluid Mechanics ( IF 1.7 ) Pub Date : 2022-04-16 , DOI: 10.1007/s10652-022-09856-3 Yining Sun 1 , Ji Li 1, 2 , Zhixian Cao 1 , Alistair G. L. Borthwick 3, 4 , János Józsa 5, 6
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摘要
携带高沉积物负荷的河流可能会冲入水库形成浊流。然而,迄今为止,支流流入对储层浊流的影响仍然知之甚少。这里使用二维双层平均模型来研究一系列实验室规模的数值案例。通过对水-沙-形态动力学过程的探讨,发现支流位置和入流条件对储层浑浊流的形成和传播具有明显的影响,并导致汇流处的水流动力学和河床变形复杂。汇流处产生两种流动交换模式:浊流从主通道侵入支流;以及从支流进入主河道的浊流中的高度集中的、富含沉积物的水流。含泥沙的支流流入可能导致稳定的下降点向下游迁移,有利于浊流的传播,而从支流流入的清水则相反。与没有支流的对应物相比,支流流入导致较低的沉积物冲洗效率。然而,支流中的高沉积物浓度可能会加强水库中的浊流,从而提高沉积物冲刷效率。在汇合处,浊流的速度和床层剪切应力的平面分布类似于它们在载有低沉积物负荷或清水的汇合流中的对应物。然而,由于浊流,河床在汇合处附近表现出积聚现象,这与低泥沙负荷的河流汇合处的纯冲刷形成对比。
文章重点
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支流流入可能导致水库浊流的稳定下降点向上游或下游迁移并改变其传播。
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支流流入可能导致水库浊流冲淤效率降低。
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支流流量和泥沙浓度可能导致汇合处不同的河床变形。
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