牛軛湖出口段淤積過程的數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2021-04-11 12:49
牛軛湖出口段主要以懸移質(zhì)淤積為主,其沙栓淤積過程尚缺少研究。結(jié)合黃河源黑河支流麥曲的觀測數(shù)據(jù),采用MIKE3模擬牛軛湖出口段沙栓的淤積過程。牛軛湖出口段淤積分為進口漫水與回流淤積兩個階段,前者僅在出口段的底部少量淤積,后者在橫向環(huán)流作用下懸移質(zhì)在出口段發(fā)生累積性淤積。牛軛湖出口段淤積的主要因素是懸移質(zhì)中值粒徑、上游來流量和懸沙濃度。來流量越大,引起出口段橫向環(huán)流中心的紊動強度增大,從而促進泥沙懸浮,導致出口段兩岸邊灘更易淤積。懸移質(zhì)濃度的增加會同時抑制出口段底層泥沙起動,促進沙栓的形成與淤高。
【文章來源】:泥沙研究. 2020,45(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
牛軛湖出口段發(fā)育示意
2016年7月和2017年4月-7月在黃河源若爾蓋縣的麥朵崗實地進行的考察(32°56"55″N,103°03"13″E),獲得了圖2所示的一個剛好處于進口漫水階段且即將進入回流淤積階段的牛軛湖數(shù)據(jù)(2010年的遙感影像顯示尚未裁彎)。測量的主要數(shù)據(jù)包括地形、平均流速、斷面水深、河床和河岸泥沙顆粒組成。野外采用的儀器包括差分GPS、全站儀、直流式流速儀(Global Water,精度0.1 m/s)。2016年7月5日首次測量該牛軛湖,出口段因新河道的分流導致水面下降,左岸已出露灘地,只有右岸還有水流與牛軛湖內(nèi)部連通(圖3(a)),屬于典型的進口漫水階段。2017年4月28日第2次到達該牛軛湖,詳細測量了該牛軛湖的地形數(shù)據(jù)與水流數(shù)據(jù)。2017年7月15日第3次對該牛軛湖進行實地測量,該牛軛湖的嚴重淤積,導致出口處沙栓已完全露出,這表明出口處已淤積堵塞,只剩牛軛湖中心處還有少量積水(圖3(b))。出口處流場產(chǎn)生了明顯的環(huán)流。出口段沙栓表層的泥沙粒徑在1 mm以下,主要是粉砂。挖掘采樣顯示,在沙栓表面20 cm以下的部位開始出現(xiàn)細小的卵礫石,泥沙粒徑開始增大(2~3 mm),至40 cm以下則已經(jīng)與河床類似,所以沙栓縱向上的泥沙分布應為表層的懸移質(zhì)逐漸過渡到底層的推移質(zhì)。
2016年7月5日首次測量該牛軛湖,出口段因新河道的分流導致水面下降,左岸已出露灘地,只有右岸還有水流與牛軛湖內(nèi)部連通(圖3(a)),屬于典型的進口漫水階段。2017年4月28日第2次到達該牛軛湖,詳細測量了該牛軛湖的地形數(shù)據(jù)與水流數(shù)據(jù)。2017年7月15日第3次對該牛軛湖進行實地測量,該牛軛湖的嚴重淤積,導致出口處沙栓已完全露出,這表明出口處已淤積堵塞,只剩牛軛湖中心處還有少量積水(圖3(b))。出口處流場產(chǎn)生了明顯的環(huán)流。出口段沙栓表層的泥沙粒徑在1 mm以下,主要是粉砂。挖掘采樣顯示,在沙栓表面20 cm以下的部位開始出現(xiàn)細小的卵礫石,泥沙粒徑開始增大(2~3 mm),至40 cm以下則已經(jīng)與河床類似,所以沙栓縱向上的泥沙分布應為表層的懸移質(zhì)逐漸過渡到底層的推移質(zhì)。2.3 牛軛湖出口段數(shù)值模擬的驗證
【參考文獻】:
期刊論文
[1]彎曲河流裁彎后牛軛湖進口淤積模型[J]. 李志威,李想,胡旭躍,田世民,余國安. 水力發(fā)電學報. 2018(10)
[2]若爾蓋盆地黑河的牛軛湖沿程變化與形態(tài)特征[J]. 李想,李志威,胡旭躍,田世民. 水利水電科技進展. 2017(06)
[3]長江中游沿江牛軛湖沉積及其環(huán)境意義——以長江荊江段天鵝洲、中洲子為例[J]. 賈鐵飛,王峰,袁世飛. 地理研究. 2015(05)
[4]河寬漸變水流運動對河床沖淤特性影響的數(shù)值分析[J]. 高永勝,王淑英,周蘇芬,王協(xié)康. 四川大學學報(工程科學版). 2014(02)
[5]牛軛湖形成機理與長期演變規(guī)律[J]. 李志威,王兆印,潘保柱. 泥沙研究. 2012(05)
[6]黃河源區(qū)典型彎曲河流的幾何形態(tài)特征[J]. 李志威,王兆印,李艷富,劉樂. 泥沙研究. 2012(04)
[7]彎道環(huán)流流速公式的驗證與比較[J]. 李志威,方春明,邵佳. 泥沙研究. 2011(05)
[8]長江中下游水沙數(shù)值模擬研究[J]. 施勇,欒震宇,胡四一. 水科學進展. 2005(06)
[9]天然彎曲河流的三維數(shù)值模擬[J]. 吳修廣,沈永明,潘存鴻. 力學學報. 2005(06)
本文編號:3131284
【文章來源】:泥沙研究. 2020,45(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
牛軛湖出口段發(fā)育示意
2016年7月和2017年4月-7月在黃河源若爾蓋縣的麥朵崗實地進行的考察(32°56"55″N,103°03"13″E),獲得了圖2所示的一個剛好處于進口漫水階段且即將進入回流淤積階段的牛軛湖數(shù)據(jù)(2010年的遙感影像顯示尚未裁彎)。測量的主要數(shù)據(jù)包括地形、平均流速、斷面水深、河床和河岸泥沙顆粒組成。野外采用的儀器包括差分GPS、全站儀、直流式流速儀(Global Water,精度0.1 m/s)。2016年7月5日首次測量該牛軛湖,出口段因新河道的分流導致水面下降,左岸已出露灘地,只有右岸還有水流與牛軛湖內(nèi)部連通(圖3(a)),屬于典型的進口漫水階段。2017年4月28日第2次到達該牛軛湖,詳細測量了該牛軛湖的地形數(shù)據(jù)與水流數(shù)據(jù)。2017年7月15日第3次對該牛軛湖進行實地測量,該牛軛湖的嚴重淤積,導致出口處沙栓已完全露出,這表明出口處已淤積堵塞,只剩牛軛湖中心處還有少量積水(圖3(b))。出口處流場產(chǎn)生了明顯的環(huán)流。出口段沙栓表層的泥沙粒徑在1 mm以下,主要是粉砂。挖掘采樣顯示,在沙栓表面20 cm以下的部位開始出現(xiàn)細小的卵礫石,泥沙粒徑開始增大(2~3 mm),至40 cm以下則已經(jīng)與河床類似,所以沙栓縱向上的泥沙分布應為表層的懸移質(zhì)逐漸過渡到底層的推移質(zhì)。
2016年7月5日首次測量該牛軛湖,出口段因新河道的分流導致水面下降,左岸已出露灘地,只有右岸還有水流與牛軛湖內(nèi)部連通(圖3(a)),屬于典型的進口漫水階段。2017年4月28日第2次到達該牛軛湖,詳細測量了該牛軛湖的地形數(shù)據(jù)與水流數(shù)據(jù)。2017年7月15日第3次對該牛軛湖進行實地測量,該牛軛湖的嚴重淤積,導致出口處沙栓已完全露出,這表明出口處已淤積堵塞,只剩牛軛湖中心處還有少量積水(圖3(b))。出口處流場產(chǎn)生了明顯的環(huán)流。出口段沙栓表層的泥沙粒徑在1 mm以下,主要是粉砂。挖掘采樣顯示,在沙栓表面20 cm以下的部位開始出現(xiàn)細小的卵礫石,泥沙粒徑開始增大(2~3 mm),至40 cm以下則已經(jīng)與河床類似,所以沙栓縱向上的泥沙分布應為表層的懸移質(zhì)逐漸過渡到底層的推移質(zhì)。2.3 牛軛湖出口段數(shù)值模擬的驗證
【參考文獻】:
期刊論文
[1]彎曲河流裁彎后牛軛湖進口淤積模型[J]. 李志威,李想,胡旭躍,田世民,余國安. 水力發(fā)電學報. 2018(10)
[2]若爾蓋盆地黑河的牛軛湖沿程變化與形態(tài)特征[J]. 李想,李志威,胡旭躍,田世民. 水利水電科技進展. 2017(06)
[3]長江中游沿江牛軛湖沉積及其環(huán)境意義——以長江荊江段天鵝洲、中洲子為例[J]. 賈鐵飛,王峰,袁世飛. 地理研究. 2015(05)
[4]河寬漸變水流運動對河床沖淤特性影響的數(shù)值分析[J]. 高永勝,王淑英,周蘇芬,王協(xié)康. 四川大學學報(工程科學版). 2014(02)
[5]牛軛湖形成機理與長期演變規(guī)律[J]. 李志威,王兆印,潘保柱. 泥沙研究. 2012(05)
[6]黃河源區(qū)典型彎曲河流的幾何形態(tài)特征[J]. 李志威,王兆印,李艷富,劉樂. 泥沙研究. 2012(04)
[7]彎道環(huán)流流速公式的驗證與比較[J]. 李志威,方春明,邵佳. 泥沙研究. 2011(05)
[8]長江中下游水沙數(shù)值模擬研究[J]. 施勇,欒震宇,胡四一. 水科學進展. 2005(06)
[9]天然彎曲河流的三維數(shù)值模擬[J]. 吳修廣,沈永明,潘存鴻. 力學學報. 2005(06)
本文編號:3131284
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