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1研究背景
2實驗設計 實驗設計了一套溫度可控（-10±1°C）的可調長度水槽，包含可調加速段長1-3 m，可侵蝕床段長0.88 m，實驗材料為粒徑4~8 mm的冰粒與石英顆粒混合物，冰含量φ?范圍為0~100%，通過調節加速段長度控制流動速度，同時引入不同含水量0%、5%、10%模擬部分融化的自然條件。同時設計由三臺高速攝像機組成的同步觀測系統（圖1），布設于槽道不同位置，用于捕捉RIAs流動和侵蝕過程。 圖1 3實驗數據 圖2 4實驗發現 4.1 φ?冰含量0-100%對侵蝕速率的非線性控制，即侵蝕速率隨φ?的增加先增大后減小，在40%~60%到達峰值。 4.2 侵蝕速率受控于流速與密度的競爭效應。冰含量增加一方面增強流動體動能，促進侵蝕，另一方面降低密度，削弱流動體的沖擊力，抑制侵蝕。流速與密度的競爭關系導致了侵蝕速率隨冰含量增加的非線性變化。 4.3 高速攝像機記錄的侵蝕過程顯示含水量5%、10%對侵蝕速率具有調制效應，5%局部濕潤作用因增強顆粒間粘附力抑制侵蝕，10%含水量則因改變流動體與基底的界面應力，故增強了侵蝕機制。 5實驗結論 研究通過結合溫控水槽實驗與高速攝像技術，量化揭示冰含量對RIAs侵蝕速率的非線性控制規律，闡明流動速度與密度的競爭效應，高速攝像機在實驗中記錄侵蝕剖面演化、流動體與床面基底相互作用細節，并通過粒子圖像測速PIV技術量化了基底流速與剪切率，為計算碰撞應力提供關鍵輸入參數，同時將觀測到的顆粒碰撞現象與侵蝕速率數據直接關聯，解析了主導侵蝕機制。 詳細研究成果請查閱《Rock-ice avalanche flume experiments reveal a non-linear hillslope erosion rule governed by ice-content》
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