Razkrivanje razvoja lokalnih vdolbin v žlebičih na podlagi terenskih podatkov (Visoke Ture (Totes Gebirge), Avstrija) in simulacije različnega števila kanalskih stičišč

Abstract

The development of emerging hollowing parts of the main channels of rinnenkarren systems at tributary channel junctions is interpreted in this study using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation. In the field, data from cross-sections of 505 local hollowings with one or more tributary channel junctions were investigated. The shift in the width–depth ratio of the local hollowings was studied as the number of junctions and the size of the hollowing changed. Flow was simulated through CFD in digital model channels, and the nature of the resulting vorticity was interpreted. Field data show that local hollowings emerging in the main channels of the channel systems at the junctions. In the main channels, when only a few tributary channels join in the vicinity of each other, local hollowings deepen during their growth and, most often, gradually become pits (depth is larger than width), as the morphometric analysis suggests. As the number of tributary channels increases, the local hollowing may develop into a kamenitza (width is larger than depth). The model experiment suggests the explanation that more tributary channel junctions result in more extensive vorticity, which contributes to the lateral extension (widening) of this channel section. The distance of the tributary junctions from each other also influences the downstream dimension of the local hollowing. In the field, the larger this distance, the more separated the local hollowings induced by individual tributaries. The model experiment suggests that this may occur because the intense vorticity generated by individual junctions becomes increasingly sectionalized as the tributary channel density decreases.Razvoj nastajajočih votlih delov glavnih kanalov v sistemih žlebičev na kanalskih stičiščih pritokov je v tej študiji razložen s simulacijo računalniške dinamike tekočin (CFD). Na terenu so bili proučeni podatki iz prečnih prerezov 505 lokalnih vdolbin z enim ali več stičišč pritočnih kanalov. Raziskana je bila sprememba razmerja med širino in globino lokalnih vdolbin glede na spremembe tako števila stičišč kot velikosti vdolbine. Pretok je bil s CFD simuliran v digitalnih modelnih kanalih, nato pa je bila pojasnjena narava nastalega vrtinčenja. Terenski podatki kažejo, da se v glavnih kanalih kanalnih sistemov na stičiščih pojavljajo lokalne vdolbine. V glavnih kanalih, kjer se v bližini drug drugega združi le nekaj pritočnih kanalov, se lokalne vdolbine sčasoma poglabljajo in najpogosteje postopno postanejo jame (globina je večja od širine), kot je razvidno iz morfometrične analize. S povečevanjem števila pritočnih kanalov se lahko lokalna vdolbina razvije v škavnico (širina je večja od globine). Na podlagi modelnega poskusa se predlaga razlaga, da več stičišč pritočnih kanalov povzroči obsežnejše vrtinčenje, ki prispeva k lateralni širitvi (razširitvi) zadevnega odseka kanala. Na velikost lokalne vdolbine v smeri toka vpliva tudi medsebojna oddaljenost stičišč pritočnih kanalov. Na terenu je opazno, da večja ko je ta razdalja, bolj so lokalne vdolbine, ki jih povzročajo posamezni pritoki,oddaljene druga od druge. Iz modelnega poskusa je razvidno, da se to lahko zgodi, ker se intenzivno vrtinčenje, ki nastane na posameznih stičiščih, z zmanjševanjem gostote pritočnih kanalov vedno bolj razdeli v segmente

    Similar works