基于旋转水槽试验的水下泥石流块状物体输运机理研究

水下泥石流及其巨大的块体输运能力引起了广泛的关注。本研究使用自主研发的旋转水槽制作稳定循环流动的水下泥石流，实测了水下泥石流输运块状体：采用300目的硅砂，制作了水下泥石流；采用石英岩块、PVC块体、玻璃珠等块状体，观测泥石流内部的块体输运现象。观测结果证实，水下泥石流可将块状体输运至龙头附近，且输运结果与水下泥石流和块状体自身性质均有关：块体密度低于密度流密度的条件下，块体可能被运送到龙头位置；如果块体密度远大于密度流密度，那么块体只能处于龙尾或者中部位置，始终不能到达龙头位置；块体在水下泥石流中运动的稳定性与块体的厚度相关。考虑密集流的速率、块体的密度、块体的形状尺寸等因素，分析了水下泥石流对块体的输运机理