2019-02-07 08:02:01
急转弯使河流徘徊

留给他们自己的设备,并给予足够的时间,河流徘徊,侵蚀他们的银行,并留下他们的旧渠道。在管理河流或规划项目附近时,工程师必须牢记这种行为。但德克萨斯大学奥斯汀分校的一项新研究表明,估算迁移率的旧方法可能会过度思考。

这项研究由UT杰克逊地球科学经济地质局指导,发现河流迁移的速度与弯曲的程度直接相关 - 这一发现挑战了河流曲率和迁移如何相关的普遍智慧,并表明研究领导的研究科学家佐尔坦·西尔维斯特说,这种关系并不像以前想象的那么复杂。

“当我们看到我们研究的河流时,弯曲越尖锐,弯曲越紧,移动越快,”他说。 “这是一种简单的关系。”

这项工作涉及使用卫星照片跟踪亚马逊河流域的河流迁移。该研究结果于2月6日发表在地质学杂志上。它由曼尼托巴大学助理教授保罗·杜尔金和该局研究科学家Jacob Covault共同撰写。

河流迁移的速度 - 河流的一部分在一个景观中移动的速度 - 是由弯曲的曲率驱动的科学。然而,早期的研究发现,有多少曲率会影响迁移率。根据这些早期发现,最大迁移率发生在河流的部分,弯曲的曲率半径(与弯曲锐度相关的值)是河流宽度的两到三倍。通过创造一个更加湍流的水流环境,人们认为通过这种方式可以减缓迁移的曲线。

相比之下,西尔维斯特和他的团队发现没有上限。相反,河流弯曲曲率和迁移率之间似乎存在直接联系,弯曲更尖锐导致更高的侵蚀率 - 这与更快的迁移速率有关。另一个关键的发现是,与弯曲相关的迁移发生在弯曲本身的下游 - 不像以前经常考虑的那样。

西尔维斯特说:“如果你考虑到这种转变......他们会很好地排队。”

西尔维斯特说,这种转变在大多数早期的研究中被忽略了,并且可能有助于认为存在中等曲率,其中迁移率最高。

研究人员使用Landsat计划获得的卫星数据揭示河流弯道和迁移之间的联系,图像让研究人员可以鸟瞰亚马逊河流域七条河流的数百条河流弯道以及它们如何迁移过去30年。研究人员选择将重点放在亚马逊河流域的河流上,因为它们具有较高的迁移率,并且远离人们的干扰或复杂的地质环境。这些其他因素可以影响河流迁移的速度 - 但是有一个关于曲率如何帮助控制河流的基线概念是一个有用的起点,可以帮助揭示何时其他因素在起作用,洛杉矶阿拉莫斯的博士后研究员Jonathan Schwenk说。研究河流行为的国家实验室。

“作者将曲率与迁移率联系起来的方法为确定简单迁移模型的适用位置提供了一个非常好的框架,”Schwenk说。 “我希望将这种分析扩展到流经不同环境的河流,以真正了解使简单模型和理论偏离观察到的迁移模式的因素。”

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