应用座底式三脚架系统和常规水文观测设备,对峡口射流和河流羽状流共同作用下的底边界层流和泥沙输移过程,以及峡口射流内跃与锋面进行了系统的观测和室内泥沙属性分析。研究发现河流与河口环境底边界层流的结构、应变和能量平衡等方面存在较大差异。底边界层流非对数层和湍流各向异性在河口近底层表现更加明显,通过ADV测量的湍流强度和剪切应变均超过依据对数层计算得到的摩阻流速和平均剪切;相反通过ADV得到的雷诺应力大于对数层估算的底切应力,这个差异河流比河口边界层更大,因此河口底边界层流相对满足恒定应力假设。湍流剪切产生与粘性耗散之间的能量平衡通常在河口近底层会破环,这主要是由波浪扰动和盐度或泥沙层化等引起的。采用旁侧声纳对长江河口床面微地貌探测发现,不同尺度的沙纹-沙丘通常叠置在一起,微地貌的走向并不与主流向垂直,而是沿与走向垂直的输沙总和最大的方向迁移,这个发现可以作为进一步判定河口底沙迁移方向的依据,在长江河口的计算和验证表明,采用近底输沙总和最大这个指标可以有效地确定河口底沙的迁移路径。
英文主题词river plume; jet; sediment transport; bottom boundary layer; turbulence mixing