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泥沙输运

河口与河道的悬沙、冲淤、地形演变和水沙耦合。

最新精选

第 1–18 条 · 共 18 条
今天10月20日周二
  1. Water Resources Research · 期刊更新60

    数值研究:汇流角对河流汇流处密度驱动二次流与混合速率的影响

    研究针对两条河流汇流处因密度差(Δρ)形成的流向涡(SOV)及下游倾斜混合界面,利用对实验汇流水槽的解析涡尺度模拟,参数化考察汇流角增大在不同Δρ与流量比条件下对水流结构的影响。 结果显示,增大汇流角会加宽顶点附近的混合界面并提高混合速率,但其作用相对于Δρ是次要的;Δρ对混合界面横向扩展、流向环流强度和混合速率的影响占主导,并增强混合界面倾斜,使垂向Kelvin-Helmholtz涡横向拉伸、下游相干性快速丧失。模拟还表明SOV沿流向因与自由水面和床面相互作用而衰减。 作者采用类似天然汇流的平滑下游角,认为以往聚焦带尖锐下游角和宽分离区的非对称汇流的室内与模拟研究可能高估了汇流角的作用。该结论来自数值模拟而非现场观测,适用条件限于所设实验水槽几何与参数范围。

    推荐理由:研究用解析涡尺度的数值模拟比较汇流角与密度差对混合界面和混合速率的影响,可帮助判断汇流区水动力模拟中参数敏感性的主次。

10月18日周日
  1. Water Resources Research · 期刊更新60

    研究利用Sentinel-2估算河流悬沙浓度:扩充训练集并应用于多坝系统

    该研究针对河流悬沙浓度(SSC)现场观测稀疏的问题,尝试用Sentinel-2卫星反射率数据反演宽度不小于60 m的大河悬沙浓度。Sentinel-2名义重访周期为5天,作者认为这提高了现场SSC观测与卫星过境时间重合的概率。 为扩充训练样本,作者利用流量—输沙率关系曲线,以及基于Dethier et al.(2020,DOI: 10.1029/2019jf005033)算法从Landsat数据得到的估算值,生成补充训练数据;最终算法用19,345条SSC观测率定,其中23%来自这一非常规训练集。作者报告该Sentinel-2算法预测悬沙浓度的相对误差为68%。 在坝体密集的Chattahoochee-Apalachicola流域案例中,算法再现了稀疏的现场观测结果,并扩展了时空覆盖范围。原文将这一结果表述为利用Sentinel-2算法加深对河流过程理解的潜力;摘要未给出分河段误差或与独立实测的系统对比细节。

    推荐理由:研究用流量—输沙率关系与Landsat反演扩充Sentinel-2训练集,并给出68%相对误差,可供大河悬沙遥感反演的样本构建与精度评估参考。

10月17日周六
  1. Water Resources Research · 期刊更新64

    变供沙条件下砾石床河流推移质输运临界剪应力的时空动态实验研究

    研究针对砾石床河流在非平衡供沙条件下的推移质输运,开展八组实验,采用四种供沙制度和两种供沙质地,考察供沙速率、供沙量与质地等供沙历史如何影响无量纲临界剪应力τc*。实验以高时间分辨率测量推移质输运率、床面高程和泥沙储量,并用三种经典推移质输运模型及一个坡度相关方程估算τc*。 结果显示τc*并非恒定值,而随泥沙输入和床面调整动态变化:供沙速率与供沙量越高,τc*越大;不同变供沙制度产生不同的τc*轨迹,与供沙前调整、变供沙输入和供沙后重组的具体实验序列有关。空间上出现纵向差异,上游局部淤积与床面坡度变陡使τc*比下游高约43%。粒度选择性输运也影响系统行为,粗砾(D50–D84)优先滞留,中间粒级(D16–D50)被高效输运,在输运与储量之间形成逆时针滞回环。 作者据此认为τc*应作为受床面坡度、供沙历史和床面调整控制的动态参数处理,为变供沙条件下的泥沙输运模拟与河流管理提供参考。上述结论来自室内实验,向天然河流推广仍需现场观测检验。

    推荐理由:通过八组变供沙实验揭示临界剪应力随供沙历史与床面调整动态变化,可供推移质模型参数设置参考。

10月8日周四
  1. Water Resources Research · 期刊更新60

    考虑土壤表面渐进结皮的细沟间侵蚀机理建模框架

    研究提出一个耦合结皮形成、两层入渗、运动波坡面流与细沟间侵蚀的建模框架,将坡度和降雨强度纳入细沟间可蚀性的时间演变,以显式表达结皮动态。

    推荐理由:该框架把结皮形成与两层入渗、运动波汇流和细沟间侵蚀耦合,可用于评估事件尺度侵蚀模型中结皮动态的处理方式。

9月30日周三
  1. Water Resources Research · 期刊更新78

    研究提出半解析LES-DEM框架模拟从跃移到层移的湍流推移质输运

    研究提出一种半解析LES-DEM框架,用于突破传统体积平均CFD-DEM范式中网格分辨率对流体-颗粒耦合精度的限制,并针对周期性边界条件下的湍流明渠流模拟提出反馈控制体积力项以维持给定流量。

    推荐理由:提出半解析LES-DEM框架并给出三个基准算例,可用于评估推移质模拟中网格分辨率与流固耦合精度的权衡。

9月18日周五
  1. Water Resources Research · 期刊更新67

    溃坝水流可蚀床面泥沙输运的离散玻尔兹曼模拟

    研究构建了离散玻尔兹曼模型(DBM)框架,用于模拟溃坝水流中同时考虑推移质和悬移质的泥沙输运过程。为处理可能出现超临界流的水动力条件,对流项采用二阶无振荡、无参数耗散格式离散,时间项采用一阶欧拉法;泥沙部分用标准格子玻尔兹曼模型分别求解悬移质的对流扩散方程和推移质的Exner方程。

    推荐理由:提出离散玻尔兹曼模型框架模拟溃坝水流中的推移质与悬移质输运,并用一、二维动床溃坝算例验证,可供泥沙输运模型选型参考。

  2. Water Resources Research · 期刊更新78

    低地沙床河流洪水期沙垄消隐:采用动态阻力的二维模拟方法

    研究针对低地沙床河流中沙垄在洪水期可能消隐、进而影响洪水传播的问题,将二维深度平均定床水动力模型加以改进,使其根据局部水流条件动态更新床面阻力,并采用不同糙率预测器描述沙垄尺度、补充其他耗散分量。

    推荐理由:在Po河下游200 km河段检验沙垄消隐对洪水阻力的影响,为低地沙床河流的糙率预测器选择与水位预报提供对照。

9月7日周一
  1. Water Resources Research · 期刊更新62

    美国宾夕法尼亚州Selinsgrove一条暴雨驱动间歇性河道安装8座 Beaver dam analog(BDA)后1年的水文滞留与泥沙再分布

    研究在美国宾夕法尼亚州Selinsgrove一个混合土地利用流域(68%农业、28%建设用地、4%林地)的间歇性、暴雨驱动河道中安装8座Beaver dam analog(BDA),并观测安装1年后的地貌与水文响应。

    推荐理由:在暴雨驱动、间歇性城市影响河道安装8座BDA后1年的水位与断面观测,可用于评估基于过程的修复措施在非恒定流下的适用性。

9月2日周三
  1. Water Resources Research · 期刊更新72

    上游筑坝影响下黄河下游动床阻力的变化

    研究针对黄河下游因上游筑坝引起的来水来沙与河床演变变化,指出坝后动床阻力意外增大、沙垄发育更频繁,而现有基于坝前或水槽资料率定的动床阻力公式难以反映这一趋势。作者基于新的流态划分标准,考虑水流条件与床面形态影响,建立了动床阻力计算公式,并讨论床面形态的时空变化及各因素贡献。

    推荐理由:针对坝后动床阻力新趋势提出基于流态划分的计算公式,可用于黄河下游水动力与河床演变模拟的阻力参数选择。

9月1日周二
  1. Hydrology and Earth System Sciences · 最新论文62

    梯级淤地坝对黄河中游流域产沙的影响:基于50年逐网格模拟的认识

    该研究针对黄河中游流域,采用逐网格(grid-cell-level)模拟方法,评估梯级淤地坝对流域产沙的影响,模拟时段为50年。

    推荐理由:以50年逐网格模拟评估梯级淤地坝对中游黄河产沙的影响,可为淤地坝情景与泥沙连通性建模提供方法参照。

8月29日周六
  1. Water Resources Research · 期刊更新62

    辫状河的形态状态转换与泥沙输运变异性:基于1200小时恒定水沙实验的马尔可夫过程建模

    研究利用此前一次持续1200小时、恒定流量与恒定供沙条件下的室内实验,通过图像处理识别出16种形态状态,并检验辫状河泥沙输运的时间变异性是否源于这些状态之间的转换。

    推荐理由:基于1200小时恒定水沙条件的实验,用离散时间马尔可夫过程刻画辫状河16种形态状态,比较三类输沙率模拟方案。

8月28日周五
  1. Water Resources Research · 期刊更新72

    一种基于 Copula 回归、利用流量数据预测河流泥沙浓度与负荷的方法

    研究开发了一种基于 Copula 的回归方法,利用流量数据预测河流与溪流的泥沙浓度和负荷,以规避 SWAT、HSPF 等流域模型所需大量气候、GIS、土地利用和流域输入数据带来的耗时与成本问题。

    推荐理由:提出用流量数据经 copula 回归预测河流泥沙浓度与负荷,并以三个 USGS 站点实测验证,可供缺资料流域的泥沙估算参考。

7月6日周一
  1. Ocean Science · 河口与潮汐研究62

    芬兰群岛波致沉积物再悬浮潜力:现场观测与大规模数值模型模拟的整合

    研究针对波罗的海芬兰群岛海域,将现场测量与大规模数值模型模拟相结合,评估波浪引起的沉积物再悬浮潜力。材料以参考文献列表形式呈现,涉及波浪模型(如SWAN、WAVEWATCH III)、黏性沉积物侵蚀性与再悬浮相关研究,但未给出本研究的具体观测数据、模型设置或结果数值。

    推荐理由:将现场观测与大规模波浪模型结合评估芬兰群岛波致沉积物再悬浮潜力,可为浅海泥沙起动条件与模型边界设置提供参考。

6月2日周二
  1. Hydrology and Earth System Sciences · 最新论文62

    结合观测、遥感与 SWAT-Amazon 建模揭示 Ucayali 河(亚马孙流域)长期水沙动态

    研究针对亚马孙流域的 Ucayali 河,结合长期观测、遥感与 SWAT-Amazon 建模分析其长期水沙动态。材料以参考文献列表形式呈现,未给出具体方法细节、数值结果或率定验证指标,故无法报告结论与限制。

    推荐理由:结合长期观测、遥感和 SWAT-Amazon 建模分析 Ucayali 河的水沙动态,可为大型河流水沙模拟的数据融合与率定提供参考。

5月8日周五
4月24日周五
  1. Ocean Science · 河口与潮汐研究78

    悬沙对强潮高浊河口交换流的影响

    研究针对强潮、高浊度河口的交换流问题,考察悬沙对交换流的影响。材料显示该研究涉及泥沙引起的密度梯度、分层与混合过程,并引用TELEMAC-MASCARET/GAIA等建模框架及总交换流(TEF)分析方法;相关数据发布于Zenodo(DOI: 10.5281/zenodo.18927657)。摘要未提供具体数值结果,结论以原文表述为准。

    推荐理由:研究聚焦强潮高浊河口悬沙对交换流的调制,可为同类河口的密度分层与交换流建模提供参考。

3月24日周二
  1. Earth Surface Dynamics · 泥沙与地貌78

    非对称潮汐沙丘上时均流与湍流的实验研究

    该研究针对非对称潮汐沙丘开展实验,测量其上方时均流场与湍流结构,属于实验研究而非现场观测。材料仅给出标题与参考文献列表,未提供实验装置、工况参数或具体结果数值,因此无法报告流速、湍流统计量或阻力系数的定量结论。相关实验数据以 PANGAEA 数据集形式发布(Bobiles 等,2026)。

    推荐理由:实验测量非对称潮汐沙丘上的时均流与湍流结构,可为潮汐环境下床面阻力与泥沙输运参数化提供对照数据。

3月20日周五
  1. Geoscientific Model Development · 数值模型80

    sedExnerFoam 2412:基于Exner方程的三维泥沙输运与地貌动力模型

    研究团队在OpenFOAM v2412框架内开发了开源三维泥沙输运与地貌动力模型sedExnerFoam,将高分辨率水动力、悬沙浓度输运方程与基于Exner方程的床面演变模块耦合,床面作为计算域边界随网格变形而移动。

    推荐理由:开源三维泥沙与地貌动力模型,基于ALE动网格求解Exner方程,附基准算例与质量守恒验证,可供冲淤与沙丘迁移模拟选型参考。