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本研究调查了受切蚀影响的支流植被次级水道的水文和沉积机制:卢瓦尔河(法国)。在 2000 年至 2003 年发生的洪水事件期间和之后,对位于 Bre´he´mont 研究地点(源头下游 790 公里)的植被次级水道进行了观察和测量。使用低海拔航空照片、地形和水深测量以及冲刷链分析了形态变化和沉积物动态。还通过在不同洪水阶段对流速和流向进行的测量分析了水道的水力行为。为了量化木本植被对水流阻力的影响,根据现场测量确定了树带的粗糙度。护岸层破坏对推移质脉冲的影响、单次洪水事件期间沉积过程的变化以及植被对床形的固定均被确定为影响研究水道行为的关键过程。地形调查表明,水道上游部分的沉积物动力学相当显著,并且沉积物预算根据考虑的时间尺度而不同。此外,还展示了次级水道的不对称行为:植被区沉积和保存的沉积物数量减少,与三级水道中观察到的物质旁路形成鲜明对比。流速和流向测量表明,这些参数随水位和水道的形态单元(水池、浅滩、植被区)而变化。在低流量期间,次级水道的冲刷和颗粒输出是卢瓦尔河主水道沉积物供应减少的结果。对于这些水位,沉积发生在速度和湍流减少的池中,而三级通道受到侵蚀。在高流量期间,主通道中可用的大量沉积物会流入次级通道中由浅滩和沙洲形成的临时储存区。位于次级通道下游的植被区在低流量时使细流偏转,并在高水位时降低流速。在该区域观察到的沉积物增生对流动和沉积过程产生反馈。D 2005 Elsevier B.V. 保留所有权利。
人们对远离平衡的系统中的整体空间平均涨落有浓厚的兴趣 1-4 ,其中流体湍流提供了一个引人注目的例子 5,6 。三维 3D 湍流的一个基本方面是能量从大尺度到小尺度的级联,随后在最小尺度上耗散。表征能量通量对于湍流建模尤为重要。众所周知,局部能量耗散率波动很大 6 。这项工作研究了从大尺度到小尺度的能量通量,在有限范围的局部区域内取平均值。如果系统处于稳定状态,则流体 B 中典型大小为 R 的子体积上的能量通量的空间平均值可简单地由耗散动能的速率给出。在这种情况下,通量必然为正,并从大尺度流向小尺度。然而,这种通量随时间的变化可能非常显著。事实上,已经多次证明,能量可以从小尺度向大尺度散射,导致能量通量为负值 7,8 。很自然地,可以预见这种影响应该取决于所研究子系统的尺度。这项工作的目标之一是量化在流动子域上测量的能量通量的波动,特别是它对子域大小的依赖性。在局部各向同性条件下,整体平均能量耗散率 ¯ 与给定尺度下纵向速度差的三阶矩 r 有关,