澜沧江流域中下游悬移质泥沙粒度特征及分形研究
2022-08-03傅开道薛瑞敏
云南大学学报(自然科学版) 2022年4期
朱 玘,傅开道**,薛瑞敏,张 洁
(1.云南大学 国际河流与生态安全研究院,云南 昆明 650500;2.云南大学 云南省国际河流与跨境生态安全重点实验室,云南 昆明 650500)
泥沙粒度作为泥沙最基本的物理特性,能够反映流域环境变化,对河口治理、解决水利工程等方面具有重要意义[1].通常用传统粒度指标表征泥沙粒度特征,包括组分含量、平均粒径、分选系数、偏度和峰度等粒度参数,但传统的粒度指标无法体现泥沙的表面粗糙程度、细节特征等,而分形理论可以反映颗粒粒径复杂程度,定量表征颗粒粒径分布的自相似性、差异性[2-4].随着分形理论在河流泥沙科学中的应用,分形维数可量化泥沙颗粒表面形貌以研究泥沙与污染物之间的吸附解吸特性[5];分析泥沙、沉积物粒度特征与粒度分布分形的相关关系,可作为获取河流环境、沉积物物源信息等重要途径[6-7];描述泥沙絮凝结构,或以此构建相关模型进一步揭示絮凝现象的内在机理[8];根据沉积物、泥沙的吸附等温线,基于FHH 方程计算出颗粒表面分形维数,以定量表征多孔介质中孔隙的规则度、复杂度和粗糙度[5].
澜沧江-湄公河是流经中国及东南亚五国的一条重要国际河流,中国境内全长2 139 km,以昌都、功果桥为界划分为上、中、下游[9].云南境内干流长1 240 km,区间流域面积 9.1 万km2[10].澜沧江规划以古水、小湾、糯扎渡为龙头水库的“三库十四级”梯级水电站,目前已修建12 座[11].近年来,接近完成的澜沧江梯级水电站对流域生态环境……
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