当前位置: X-MOL 学术J. Geophys. Res. Earth Surf. › 论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Numerical Simulations of Meanders Migrating Laterally as They Incise Into Bedrock
Journal of Geophysical Research: Earth Surface ( IF 3.5 ) Pub Date : 2021-04-14 , DOI: 10.1029/2020jf005645
Takuya Inoue 1, 2 , Jagriti Mishra 2 , Gary Parker 3
Affiliation  

The problem of meandering in mixed bedrock‐alluvial rivers is more challenging than that of purely alluvial streams, in that alluvial, bed incisional and bank incisional morphodynamics must be accounted for. Here we present a numerical formulation that addresses heretofore unanswered questions. Bed incision is based on abrasion due to saltating grains. The model satisfies mass conservation of alluvium over a partially covered bedrock surface. Bank incision is treated in terms of a measure of the incipient collision of bedload particles with the bank. It is assumed that land accretes along the inside of point bars when the water depth falls below a specified shallow value. All but one of the runs are performed with repetitive two‐step hydrographs. Runs starting from a low‐amplitude sine‐generated curve indicate that sinuosities at least as high as 2.5 can be achieved. The rate of increase of sinuosity declines in time, but does not vanish. For the same hydrograph, increasing the initial thickness of alluvium on the bed causes the rate of vertical bedrock incision to decline, and bend sinuosity to increase at a faster rate. At a sufficiently high thickness, the channel migrates laterally without bed lowering. Bend shape can change dramatically with increasing alluvial thickness, with high thickness favoring more regular bend trains. For the same initial alluvial thickness, increasing the peak flow of the hydrograph causes the vertical incision rate and the rate of sinuosity growth to increase. The model thus captures a wide range of behavior associated with bedrock meandering.

中文翻译:

弯道切入基岩时向侧面移动的数值模拟

与纯冲积河流相比,混合基岩冲积河流中的曲折问题更具挑战性,因为必须考虑冲积,河床切向和河岸切向形态动力学。在这里,我们提出了一个数字公式,解决了迄今为止尚未解决的问题。床切口是由于盐分盐化而造成的磨损。该模型满足了部分覆盖的基岩表面上冲积物的质量守恒。堤坝切口的处理是根据床荷颗粒与堤坝的初始碰撞来进行的。假定当水深降至指定的浅水值以下时,土地会沿着点形条的内部积聚。除一次运行外,所有运行均使用重复的两步水位图进行。从低振幅正弦生成曲线开始的运行表明,可以实现至少高达2.5的正弦度。弯曲度的增加速度随时间下降,但不会消失。对于相同的水文图,增加河床冲积层的初始厚度会导致垂直基岩切口的速度下降,弯曲弯曲度以更快的速度增加。在足够高的厚度下,通道可横向移动而不会降低床位。弯曲形状会随着冲积层厚度的增加而发生显着变化,而较高的厚度则有利于更规则的弯曲列。对于相同的初始冲积层厚度,增加水文图的峰值流量会导致垂直切口速率和波度增长速率增加。因此,该模型捕获了与基岩蜿蜒相关的各种行为。5个可以实现。弯曲度的增加速度随时间下降,但不会消失。对于相同的水文图,增加河床冲积层的初始厚度会导致垂直基岩切口的速度下降,弯曲弯曲度以更快的速度增加。在足够高的厚度下,通道可横向移动而不会降低床位。弯曲形状会随着冲积层厚度的增加而发生显着变化,而较高的厚度则有利于更规则的弯曲列。对于相同的初始冲积层厚度,增加水文图的峰值流量会导致垂直切口速率和波度增长速率增加。因此,该模型捕获了与基岩蜿蜒相关的各种行为。5个可以实现。弯曲度的增加速度随时间下降,但不会消失。对于相同的水文图,增加河床冲积层的初始厚度会导致垂直基岩切口的速度下降,弯曲弯曲度以更快的速度增加。在足够高的厚度下,通道可横向移动而不会降低床位。弯曲形状会随着冲积层厚度的增加而发生显着变化,而较高的厚度则有利于更规则的弯曲列。对于相同的初始冲积层厚度,增加水文图的峰值流量会导致垂直切口速率和波度增长速率增加。因此,该模型捕获了与基岩蜿蜒相关的各种行为。增加河床上冲积层的初始厚度会导致垂直基岩切口的速度下降,弯曲弯曲度以更快的速度增加。在足够高的厚度下,通道可横向移动而不会降低床位。弯曲形状会随着冲积层厚度的增加而发生显着变化,而较高的厚度则有利于更规则的弯曲列。对于相同的初始冲积层厚度,增加水文图的峰值流量会导致垂直切口速率和波度增长速率增加。因此,该模型捕获了与基岩蜿蜒相关的各种行为。增加河床上冲积层的初始厚度会导致垂直基岩切口的速度下降,弯曲弯曲度以更快的速度增加。在足够高的厚度下,通道可横向移动而不会降低床位。弯曲形状会随着冲积层厚度的增加而发生显着变化,而较高的厚度则有利于更规则的弯曲列。对于相同的初始冲积层厚度,增加水文图的峰值流量会导致垂直切口速率和波度增长速率增加。因此,该模型捕获了与基岩蜿蜒相关的各种行为。弯曲形状会随着冲积层厚度的增加而发生显着变化,而较高的厚度则有利于更规则的弯曲列。对于相同的初始冲积层厚度,增加水文图的峰值流量会导致垂直切口速率和波度增长速率增加。因此,该模型捕获了与基岩蜿蜒相关的各种行为。弯曲形状会随着冲积层厚度的增加而发生显着变化,而较高的厚度则有利于更规则的弯曲列。对于相同的初始冲积层厚度,增加水文图的峰值流量会导致垂直切口速率和波度增长速率增加。因此,该模型捕获了与基岩蜿蜒相关的各种行为。
更新日期:2021-05-11
down
wechat
bug