Sediment transport in analogue flume models compared with real‐world sedimentary systems: a new look at scaling evolution of sedimentary systems in a flume     

G. POSTMA  M. G. KLEINHANS  P. TH. MEIJER  J. T. EGGENHUISEN 《Sedimentology》2008,55(6):1541-1557

Evolution of sedimentary systems at large temporal and spatial scales cannot be scaled down to laboratory dimensions by conventional hydraulic Froude scaling. Therefore, many researchers question the validity of experiments aiming to simulate this evolution. Yet, it has been shown that laboratory experiments yield stratigraphic responses to allocyclic forcing that are remarkably similar to those in real‐world prototypes, hinting at scale independency with strong dependence on boundary conditions but weak dependence on the actual sediment transport dynamics. This paper addresses the dilemma by contrasting sediment transport rules that apply in the laboratory with those that apply in real‐world geological systems. It is demonstrated that the generation of two‐dimensional stratigraphy in a flume can be simulated numerically by the non‐linear diffusion equation. Sediment transport theory is used to demonstrate that only suspension‐dominated meandering rivers should be simulated with linear diffusion. With increasing grain‐size (coarse sand to gravel) and shallowness of river systems, the prediction of long‐term transport must be simulated by non‐linear, slope‐dependent diffusion to allow for increasing transport rates and thus change in stratigraphic style. To point out these differences in stratigraphic style, three stages in infill of accommodation have been defined here: (i) a start‐up stage, when the system is prograding to base level (e.g. the shelf edge) with no sediment flux beyond the base‐level point; (ii) a fill‐up stage, when the system is further aggrading while progressively more sediment is bypassing base level with the progression of the infill; and (iii) a keep‐up stage, when more than 90% of the input is bypassing the base level and less than 10% is used for filling the accommodation. By plotting the rate of change in flux for various degrees of non‐linearity (varying the exponent in the diffusion equation) it was found that the error between model and real‐world prototype is largest for the suspension‐dominated prototypes, although never more than 30% and only at the beginning of the fill‐up stage. The error reduces to only 10% for the non‐linear sandy‐gravelly and gravelly systems. These results are very encouraging and open up ways to calibrate numerical models of sedimentary system evolution by such experiments.  相似文献   

乐清湾的动力沉积过程   总被引：7，自引：0，他引：7  

许卫忆  陈耕心  李伯根 《海洋与湖沼》1992,23(1):20-29

主要采用二维潮波、泥沙输运途径的数值模拟，定量地展示了泥沙在乐清湾内的输运途径和沉降过程。模拟结果表明，乐清湾大致以10m等深线为界，其东部的涨潮流主要来自玉环岛与横趾山之间的深槽；水流在一周日内的轨迹为一宽约1km的狭带；此流态有利于泥沙向南的净输运，从面明利于此海域深水航道的维持。10m等深线以西水流轨迹为一较宽的带状结构，有利于泥沙向西、西北的净输运。华歧潮滩附近水流运动轨迹得于泥沙向北、向西的净输运，从而有利于华歧潮滩的发育。本文还定性讨论了楚门潮滩特征的成因,主要是漩门口堵截前丰富的湾外泥沙以及驻波型潮波与漏斗状地形。  相似文献   

高放废物处置库天然类比及其有关的地球化学问题     

郭永海  王驹  王志明  刘淑芬  宗自华  周佳 《物探与化探》2008,32(5):574-577

介绍了高放废物处置库天然类比研究的主要内容,重点阐述了类比研究中涉及的地球化学问题,包括核素溶解度和化学形态研究、核素迁移速率研究、核素迁移影响因素研究,并总结相关问题研究取得的成果和认识.  相似文献   

CCSD在线流体监测捕获的气体地球化学异常与2004年9．3级苏门答腊地震可能的超远程关系   总被引：5，自引：0，他引：5  

曾令森许志琴  罗立强詹秀春梁凤华  杨经绥李海兵 《岩石学报》2005,21(2):521-524

中国大陆科学钻探工程在线流体地球化学监测在2004年12月10至2005年1月10日之间捕获到一段重要的气体地球化学异常。该异常从2004年12月24日晚上11点半开始到12月29日晚上7点半结束,其中在12月26日早上7点半到29日晚7点半这段异常非常特殊,表现出流体地球化学的剧烈变化。具体表现为流体组分从基本上不含Ar、He及N2跳跃到富含Ar、但亏损He和N2。该异常发生在2004年9.3级苏门答腊地震前1个半小时。由于CCSD现场离苏门答腊地震震中距离大于4170公里,大于该地震破裂长度1200公理的3倍,该地震在CCSD现场产生的静态应力变化微乎其微,不足以导致CCSD现场深部岩石或封闭破裂的岩石物理性质剧烈变化,因而可以排除静态激发效应的作用。在我国的云南和广东等地所观测到的地震异常和地下水位变化等表明2004年苏门答腊地震的动态激发效应主要沿东北方向,这和大地震的动态激发具有方向性一致。而CCSD现场就位于该方向上。我们推测2004年苏门答腊地震所产生的面波在CCSD现场激发的动态效应,导致库仑型失稳,增进深部岩石或破裂带的渗透率,释放富含Ar但亏损He和N2的流体,产生CCSD所观测到的气体异常。  相似文献   

利用LPAC图分析北半球夏半年环流季节转换及异常     

蔡新玲王盘兴  杜继稳刘子臣 《南京气象学院学报》2005,28(5):710-716

用NCEP／NCAR再分析月平均风、压场资料得到1958—1997年5—10月月际场的局地型相似系数（LPAC）。多年平均LPAC表明了对流层和平流层低层印度夏季风环流的建立、东亚夏季风环流的北进和南亚高压上高原的过程，这些区域LPAC值较同纬度非季风区明显偏低。在平流层中层，夏季型环流表现出纬向对称性和由高纬向低纬的传播特征。对东亚LPAC气候变率时空剖面及3个涝年LPAC异常的分析反映出环流型季节转变异常及其与东亚月降水异常的关系。  相似文献   

2001年春季中国北方沙尘暴的环流动力结构分析   总被引：14，自引：15，他引：14  

王可丽  江灏  吴虹 《高原气象》2002,21(3):303-308

通过对2001年春季中国北方5次沙尘暴的高度场，涡度场，散度场和风场的分析，研究了沙尘暴强盛期的环流动力结构。结果表明，在5次沙尘暴强盛期有相似的环流动力结构特征。在沙尘暴强盛期的高度场上，蒙古国有深厚的低值系统，乌拉尔高压发展，其间的强气压梯度是沙尘暴的动力源；低值系统有正涡度中心支持，外围是负涡度区，其间有强涡度梯度带；低值中心伴随有低层辐合高层辐散的垂直结构，易于发生近地面大风和上升气流，有利于地面起沙上扬，形成沙尘暴，大风区与强涡度梯度带一致，强风带切变形成的涡度输送有利于加强低值系统，进而增强风场。  相似文献   

1995年永登地震山体变形计算机模拟与机理分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

张冬丽  王兰民 《地震工程学报》2003,25(1):77-81

1995年甘肃永登5．8级地震引起了黄土山梁的酥裂震陷，说明黄土在较小震级下也会有失稳现象．利用三维土体的有限元计算方法，对永登地震山体变形进行了计算机模拟，并定量地分析了变形的机理。  相似文献   

多元判据综合评估中期天气客观相似预报模式   总被引：3，自引：2，他引：3       下载免费PDF全文

钟元 《气象》2003,29(4):3-9

提出一个对多元判据综合评估的中期天气客观相似预报模式。模式应用同中期天气过程的时间—空间尺度相适应的经过时间滤波的大气环流背景为客观判据，比较全面地评估了预报时刻前后多层次、多要素的大气环流动态变化的相似，通过定义相似指数综合评估在多元判据下样本的相似程度，从相似时域的历史样本中找到较佳相似的中期过程，预测未来l～10天的中期天气过程。模式检验和预报试验表明该模式具有预报技巧。  相似文献   

综合评估环境场影响的热带气旋路径客观相似预报模式   总被引：6，自引：2，他引：6       下载免费PDF全文

钟元  胡波 《热带气象学报》2003,19(2):147-156

提出一个综合评估环境场影响的热带气旋路径客观相似预报模式。模式应用热带气旋参数、初始和未来环境场，构造客观的相似判据。通过定义非线性的相似指数综合评估历史热带气旋样本在多元判据下的相似程度，从而找到相似样本。应用相似样本的历史路径进行坐标变换和相似指数的权重综合，得到预报路径。模式检验和预报试验表明该模式具有预报技巧。  相似文献   

计算机多媒体技术在地学领域中的某些应用     

陈源  袁伟  刘智洋 《地质科技情报》1997,(Z1)

结合地质工作特点，概述了计算机多媒体技术在地质科研、地质教育、成果汇报演示以及地质信息管理方面的应用成果，展示了多媒体技术在地学领域中的应用前景。  相似文献