Định lượng tải trọng lơ lửng liên quan đến đáy trong các dòng sông có đáy sỏi thông qua phân tích mối quan hệ giữa tải trọng đáy và tải trọng lơ lửng

Earth Surface Processes and Landforms - Tập 44 Số 9 - Trang 1722-1733 - 2019
Clément Misset1, Alain Recking1, Oldřich Navrátil2, Cédric Legoût3, Alain Poirel4, Marine Cazilhac4, V. Briguet5,1, M. Estèves3
1Univ. Grenoble Alpes, Irstea, ETNA, 38000 Grenoble, France
2Univ. Lumière Lyon 2, Laboratoire Environnement Ville Société 69500 Bron France
3Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IRD, Grenoble INP, IGE, 38000 Grenoble, France
4EDF, DTG, 38100 Grenoble, France
5BURGEAP, 92100 Boulogne Billancourt, France

Tóm tắt

Tóm tắtVận chuyển tải trọng lơ lửng có thể ảnh hưởng mạnh đến hệ sinh thái, việc lấp đầy đập và tài nguyên nước. Tuy nhiên, trái ngược với tải trọng đáy, việc sử dụng các phương trình dự đoán dựa trên vật lý rất khó khăn do tính phức tạp của các tương tác giữa tải trọng lơ lửng và hệ thống sông. Thông qua phân tích các tập dữ liệu rộng lớn, chúng tôi đã nghiên cứu mức độ mà một hoặc một số tham số đáy sông hoặc dòng chảy có thể được sử dụng như một chỉ số để định lượng các dòng lơ lửng trong các dòng sông có đáy sỏi. Để thực hiện điều này, chúng tôi đã thu thập trong tài liệu gần 2400 đo đạc tức thời tại hiện trường được thu thập ở 56 dòng sông có đáy sỏi. Trong số tất cả các tham số vô chiều chuẩn đã được kiểm tra, sự tương quan mạnh nhất được quan sát thấy giữa nồng độ cặn lơ lửng và tỷ lệ tải trọng đáy vô chiều. Một mối quan hệ thực nghiệm giữa hai tham số này đã được hiệu chỉnh. Sử dụng với một công thức vận chuyển tải trọng đáy trung bình theo đoạn, phương pháp này đã thành công trong việc tái tạo dòng lơ lửng đã được đo đạc trong các sự kiện lũ lớn ở bảy dòng sông alpine có đáy sỏi, có hoạt động morfodinamic và xa nguồn gốc từ sườn đồi. Những kết quả này được thảo luận trong bối cảnh phức tạp của các quá trình có thể ảnh hưởng đến tải trọng lơ lửng trong bối cảnh miền núi. Phương pháp được đề xuất trong bài báo này sẽ không bao giờ thay thế các phép đo thực địa trực tiếp, điều này có thể được coi là phương pháp duy nhất đáng tin cậy để đánh giá các dòng cặn trong các dòng suối alpine; tuy nhiên, nó có thể bổ sung cho các công cụ hiện tại giúp các nhà quản lý sông ước lượng ngay cả các dòng lơ lửng thô nhưng không phi lý khi không có đo đạc nào. © 2019 John Wiley & Sons, Ltd.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1029/2009JF001328

Brewer P. G. J. L.Leeks andJ.Lewin(1992) Direct measurement of in‐channel abrasion processes Erosion and Sediment Transport Monitoring Programmes in River Basins (Proceedings of the Oslo Symposium August 1992). IAHS 210.

10.1002/ldr.2348

10.2175/106143008X325737

10.1002/hyp.6269

10.1126/science.aat4981

10.1016/j.catena.2011.06.009

Fowler K. K. andJ. T.Wilson(1995) Characteristics Transport and Yield of Sediment in Juday Creek St. Joseph County Indiana U.S. GEOLOGICAL SURVEY Water‐Resources Investigations Report 95‐4135

10.1144/gsjgs.141.6.0955

Glasbergen K.(2014) The Effect of Coarse Gravel on Cohesive Sediment Entrapment in an Annular Flume Thesis ‐ University of Waterloo degree of Master of Science in Geography.

10.1002/esp.4333

10.1111/j.1365-3091.2009.01065.x

10.1029/2012JG002043

Khullar NK, 2007, Transport of fines/wash load through channels ‐ A review, Hydrology journal, 30

King J. G. W. W.Emmett P. J.Whiting R. P.Kenworthy andJ. J.Barry(2004) Sediment Transport Data and Related Information for Selected Coarse‐Bed Streams and Rivers in Idaho United States Department of Agriculture ‐ Forest Service ‐ Rocky Mountain Research Station General Technical Report RMRS‐GTR‐131 26p doi:https://doi.org/10.2737/RMRS‐GTR‐131.

10.1002/2013EF000184

Krishnappan B. G. andP.Engel(2006) Entrapment of fines in coarse sediment beds River Flow 2006 ‐ conference paper – Ferreira Alves Leal & Cardoso (eds).

10.1029/2007JF000831

10.1016/0341-8162(88)90017-3

10.1029/2010JF001926

10.1016/j.seares.2012.05.003

10.2475/ajs.298.4.265

10.1002/hyp.9953

Métivier F. P.Meunier A.Crave C.Chaduteau B.Ye andG.Liu(2004) River Flow Transport dynamics and morphology of a high mountain stream during the peak flow season: the Urümqi River (Chinese Tian Shan). (1) 761–777.

10.1016/j.jhydrol.2006.04.009

Meyer‐Peter E. andR.Mueller(1948) Formulas for bed‐load transport Proceedings 2nd Meeting IAHR Stockholm.

10.1002/2017WR020748

10.1016/j.jhydrol.2010.12.025

10.1002/hyp.7594

10.1002/hyp.1402

10.1002/rra.878

10.1016/j.jhydrol.2017.07.023

10.1016/j.scitotenv.2018.04.034

10.1002/hyp.7398

10.1029/2008WR006826

10.1029/2009WR008007

10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000653

10.1002/esp.3869

10.1029/2010WR009793

10.1130/0091-7613(1973)1<37:AIPAMF>2.0.CO;2

Smalley ML, 1994, Annual replenishment of bed material by sediment transport in the Wind river near Riverton, Wyoming, U.S, Geological survey Water‐Resources Investigations Report, 94

10.1111/j.1365-3091.2009.01140.x

10.1061/(ASCE)0733-9429(1984)110:11(1613)

10.1002/2016JF004180

10.1016/j.earscirev.2016.12.016

10.1016/S0883-2927(02)00121-X

10.3133/ofr8967

Thông tin
Thông tin xuất bản

Earth Surface Processes and Landforms

Tập 44 Số 9

1722-1733

Thông tin tác giả