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浊流和泥石流的异重流初期潜入点的实验研究

余斌

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余斌. 浊流和泥石流的异重流初期潜入点的实验研究[J]. 水科学进展, 2008, 19(1): 27-35.
引用本文: 余斌. 浊流和泥石流的异重流初期潜入点的实验研究[J]. 水科学进展, 2008, 19(1): 27-35.
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YU Bin. Experimental study on the incipient plunging point of stratified flow of turbidity currents and debris flows[J]. Advances in Water Science, 2008, 19(1): 27-35.
Citation: YU Bin. Experimental study on the incipient plunging point of stratified flow of turbidity currents and debris flows[J]. Advances in Water Science, 2008, 19(1): 27-35.
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浊流和泥石流的异重流初期潜入点的实验研究

  • 中国科学院成都山地灾害与环境研究所, 四川, 成都, 610041

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40271003)
详细信息
    作者简介:

    余斌(1966- ),男,四川成都人,研究员,博士.主要从事泥石流的形成、预报、运动和堆积;浊流在海底扇的沉积和海底河道研究.E-mail:binyu@imde.ac.cn

  • 中图分类号: P642.23;TV145.23

Experimental study on the incipient plunging point of stratified flow of turbidity currents and debris flows

  • Institute of Mountain Disaster and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.40271003)

  • 摘要: 潜入点的水流泥沙条件是异重流的发生条件和持续条件,受到了国内外学者的广泛关注。初期潜入点Fr代表异重流的发生条件,而稳定潜入点Fr则代表异重流的持续条件。通过一系列的低浓度浊流和高浓度浊流及泥石流的异重流潜入点的实验研究,分析对比低浓度浊流和高浓度浊流及泥石流的异重流的关系,得到在均匀顺直水槽中的异重流初期的潜入点Fr规律。提出在一定的水槽宽度、泥沙浓度条件下,异重流的初期潜入点Fr与头部流速成正比。与其它文献不同研究条件的实验结果对比有很好的一致性,说明该研究结论有很好的可靠性。该研究结论的适用范围为初期潜入点,不适用于稳定潜入点和初期潜入点与稳定潜入点之间的过渡阶段。但高浓度浊流和泥石流的异重流初期潜入点Fr与其稳定潜入点Fr很接近,粘性泥石流的异重流更接近。
    Abstract: World-wide attention has been paid to the plunging point because it is the forming and persisting conditions of strat ified flows.Incipient plunging point Froude number (Fr) is the forming condition of stratified flows and the stable plunging point Fr is the persisting condition of stratified flows.A series of experiments were conducted in a flume to study plunging point of stratified flows of low density turbidity currents, high density turbidity currents and debris flows The rule of incipient plunging point Fr in uniform and straight channel was found.The incipient plunging point Fr of stratified flow is direct proportional to the head velocity of stratified flow at given width of channel and given concentration of sediment.Compared the different experimental results from others references, the results of this study have good reliability as they have good consistency.The results of this study are applicable only for the incipient plunging point instead of the stable plunging point and the transition between the incipient plunging point and the stable plunging point.But the stable plunging point Fr of stratified flows of high density turbidity currents and debris flows is very close to their incipient plunging point Fr.This approach is more desirable when the debris flow has strong viscosity.
  • [1] Elverhoi A,Harbitz C B,Dimarkis P,et al.On the dynamics of subaqueous debris flows[J].Oceanography,2000,13(3):109-117.
    [2] Jakob M,Hungr O.Debris-flow hazards and related phenomena[M].Chichester,UK:Springer Press,2005.203-246.
    [3] 余斌,王士革,章书成,等.鹅掌河泥石流对四川邛海影响的初步研究[J].湖泊科学,2006,18(1):57-62.
    [4] 余斌.泥石流异重流入海的研究[J].沉积学报,2002,20(3):382-386.
    [5] Heezen B C,Ewing M.Turbidity currents and submarine slumps,and the 1929 Grand Banks earthquake[J].American Journal of Science,1950,250:849-873.
    [6] Tappin D R.Sediment slump likely cause 1998 Papua New Guinea Tsunami[J].Eos Trans,1999,80(30):329.
    [7] Jiang L,LeBlond P H.The coupling of a submarine slide and the surface water waves which it generates[J].J Geophys Res,1992,97(C8):12731-12744.
    [8] Blasio F V,Elverhoi A,Issler D,et al.On the dynamics of subaqueous clay rich gravity mass flows-the giant storegga slide,Norway[J].Marine and Petroleum,2005,22:179-186.
    [9] Marr J G,Harff P A,Shanmugam G,et al.Experiments on subaqueous sandy gravity flows:the role of clay and water content in flow dynamics and depositional structures[J].Geological Society of America Bulletin,2001,113(11):1 377-1386.
    [10] Ilstad T,Blasio F V,Elverhoi A,et al.On the frontal dynamics and morphology of submarine debris flows[J].Marine Geology,2004,213:481-497.
    [11] Ilstad T,Marr J,Elverhoi A,et al.Laboratory studies of subaqueous debris flows by measurements of pore-fluid pressure and total stress[J].Marine Geology,2004,213:403-414.
    [12] Ilstad T,Elverhoi A,Issler D,et al.Subaqueous debris flow behaviour and its dependence on the sand/clay ratio:a laboratory study using particle tracking[J].Marine Geology,2004,213:415-438.
    [13] Mulder T,Syvitski J P M,Migeon S,et al.Marine hyperpycnal flows:initiation,behavior and related deposits,a review[J].Marine and Petroleum Geology,2003,20:861-882.
    [14] 范家骅.异重流的研究与应用[M].北京:水利电力出版社,1959.27-29.
    [15] Savage S B,Brimberg J.Analysis of plunging phenomenon in water resources[J].J of Hydraulic Research,1975,13(2):187-204.
    [16] Ford D E,Johnson M C,Monismith S G.Density inflows to DeGray Lake,Arkansas[A].Second International Symposium on Stratified Flows,IAHR[C].Trondheim,Norway.June,1980.
    [17] Akiyama J,Stefan H G.Plunging flows into a reservoir:Theory[J].ASCE J of Hydraulic Engineering,1984,110(4):484-499.
    [18] Bournet P E,Tassin B,Vincon-Leite B.Numerical investigation of plunging density current[J].J of Hydraulic Engineering,1999,125(6):584-594.
    [19] Cao R X.Experimental study on density current with hyperconcentration of sediment[J].International Journal of Sediment Research,1992,8(1):51-67.
    [20] 姚鹏,王兴奎.异重流潜入规律研究[J].水利学报,1996(8):77-83.
    [21] 钱宁,万兆惠.泥沙运动力学[M].北京:科学出版社,1980.451-455.
    [22] Lee H Y,Yu W S.Experimental study of reservoir turbidity current[J].Journal of Hydraulic Engineering,1997,123(6):520-528.
    [23] 王正瑛,张锦泉,王文才,等.沉积岩结构构造图册[M].北京:地质出版社,1988.5-7.
    [24] Shanmugam S.50 years of the turbidite paradigm(1950s-1990s):deep-water processes and facies models-a critical perspective[J].Marine and Petroleum Geology,2000,17:285-342.
    [25] Shanmugam S.High-density turbidity currents:are they sandy debris flows?[J] Journal of Sedimentary Research,1996,66(1):2-10.
    [26] 费祥俊,舒安平.泥石流运动机理与灾害防治[M].北京:清华大学出版社,2004.12-15,49-61.
    [27] 余斌.无水滑的水下泥石流运动速度的实验研究[J].水科学进展,2007,18(5):641-647.
  • [1] 夏润亮, 李涛, 余欣, 夏军强, 张俊华.  小浪底水库“腾库迎洪”期异重流形成分析 . 水科学进展, 2020, 31(2): 184-193. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.02.004
    [2] 胡鹏, 胡元园, 贺治国, 林颖典.  泥沙异重流与环境物质交换经验式对比 . 水科学进展, 2017, 28(2): 257-264. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.011
    [3] 余斌, 王涛, 朱渊.  浅层滑坡诱发沟谷泥石流的地形和降雨条件 . 水科学进展, 2016, 27(4): 542-550. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.04.008
    [4] 张少杰, 江玉红, 杨红娟, 刘敦龙.  基于水文过程的泥石流预报中前期有效降水量的确定方法 . 水科学进展, 2015, 26(1): 34-43. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.01.005
    [5] 余斌, 朱渊, 王涛, 朱云波.  沟床起动型泥石流的10 min降雨预报模型 . 水科学进展, 2015, 26(3): 347-355. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.03.006
    [6] 倪化勇, 唐川.  中国泥石流起动物理模拟试验研究进展 . 水科学进展, 2014, 25(4): 606-613.
    [7] 周伟, 唐川.  汶川震区暴雨泥石流发生的降雨阈值 . 水科学进展, 2013, 24(6): 786-793.
    [8] 李书霞, 夏军强, 张俊华, 刘沛清, 王艳平.  水库浑水异重流潜入点判别条件 . 水科学进展, 2012, 23(3): 363-368. doi: CNKI: 32.1309.P.20120501.1618.014
    [9] 周伟, 唐川, 周春花.  汶川震区暴雨泥石流激发雨量特征 . 水科学进展, 2012, 23(5): 650-655. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.005
    [10] 谢立全, 于玉贞, 单宏伟.  水流对渗流的影响实验研究 . 水科学进展, 2008, 19(4): 525-530.
    [11] 张玮, 钟春欣, 应翰海.  草皮护坡水力糙率实验研究 . 水科学进展, 2007, 18(4): 483-489.
    [12] 蒋成义, 吴春笃, 黄卫东, 勾全增.  辐流式二沉池中异重流的计算流体力学模型研究 . 水科学进展, 2007, 18(6): 846-852.
    [13] 余斌.  无水滑的水下泥石流运动速度的实验研究 . 水科学进展, 2007, 18(5): 641-647.
    [14] 赖锡军, 汪德爟, 姜加虎, 黄群.  斜坡上异重流的三维数值模拟 . 水科学进展, 2006, 17(3): 342-347.
    [15] 李毅, 邵明安, 王文焰, 王全九.  不同灌水定额条件下的覆膜开孔蒸发实验研究 . 水科学进展, 2004, 15(3): 357-363.
    [16] 王大国, 邹志利.  浅水非线性长波的数值模拟与实验研究 . 水科学进展, 2004, 15(2): 178-183.
    [17] 郭志学, 方铎, 曹叔尤, 余斌.  泥石流入汇条件下交汇区的流动特性 . 水科学进展, 2004, 15(4): 467-471.
    [18] 陈家军, 彭胜, 王金生, 王志明, 李书绅.  非饱和带水气二相流动参数确定实验研究 . 水科学进展, 2001, 12(4): 467-472.
    [19] 刘学, 王兴奎, 王光谦.  基于GIS的泥石流过程模拟三维可视化 . 水科学进展, 1999, 10(4): 388-392.
    [20] 谭维炎.  盐水楔运动规律的研究述评 . 水科学进展, 1994, 5(2): 149-159.
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-01-15
  • 刊出日期:  2008-01-25

浊流和泥石流的异重流初期潜入点的实验研究

  • 中国科学院成都山地灾害与环境研究所, 四川, 成都, 610041
    • 基金项目:  国家自然科学基金资助项目(40271003)
    作者简介:

    余斌(1966- ),男,四川成都人,研究员,博士.主要从事泥石流的形成、预报、运动和堆积;浊流在海底扇的沉积和海底河道研究.E-mail:binyu@imde.ac.cn

  • 收稿日期: 2007-01-15
  • 刊出日期: 2008-01-25

  • 中图分类号: P642.23;TV145.23

摘要: 潜入点的水流泥沙条件是异重流的发生条件和持续条件,受到了国内外学者的广泛关注。初期潜入点Fr代表异重流的发生条件,而稳定潜入点Fr则代表异重流的持续条件。通过一系列的低浓度浊流和高浓度浊流及泥石流的异重流潜入点的实验研究,分析对比低浓度浊流和高浓度浊流及泥石流的异重流的关系,得到在均匀顺直水槽中的异重流初期的潜入点Fr规律。提出在一定的水槽宽度、泥沙浓度条件下,异重流的初期潜入点Fr与头部流速成正比。与其它文献不同研究条件的实验结果对比有很好的一致性,说明该研究结论有很好的可靠性。该研究结论的适用范围为初期潜入点,不适用于稳定潜入点和初期潜入点与稳定潜入点之间的过渡阶段。但高浓度浊流和泥石流的异重流初期潜入点Fr与其稳定潜入点Fr很接近,粘性泥石流的异重流更接近。

English Abstract

余斌. 浊流和泥石流的异重流初期潜入点的实验研究[J]. 水科学进展, 2008, 19(1): 27-35.
引用本文: 余斌. 浊流和泥石流的异重流初期潜入点的实验研究[J]. 水科学进展, 2008, 19(1): 27-35.
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YU Bin. Experimental study on the incipient plunging point of stratified flow of turbidity currents and debris flows[J]. Advances in Water Science, 2008, 19(1): 27-35.
Citation: YU Bin. Experimental study on the incipient plunging point of stratified flow of turbidity currents and debris flows[J]. Advances in Water Science, 2008, 19(1): 27-35.
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