1研究背景
2实验设计 实验设计了一套温度可控（-10±1°C）的可调长度水槽，包含可调加速段长1-3 m，可侵蚀床段长0.88 m，实验材料为粒径4~8 mm的冰粒与石英颗粒混合物，冰含量φᵢ范围为0~100%，通过调节加速段长度控制流动速度，同时引入不同含水量0%、5%、10%模拟部分融化的自然条件。同时设计由三台高速摄像机组成的同步观测系统（图1），布设于槽道不同位置，用于捕捉RIAs流动和侵蚀过程。 图1 3实验数据 图2 4实验发现 4.1 φᵢ冰含量0-100%对侵蚀速率的非线性控制，即侵蚀速率随φᵢ的增加先增大后减小，在40%~60%到达峰值。 4.2 侵蚀速率受控于流速与密度的竞争效应。冰含量增加一方面增强流动体动能，促进侵蚀，另一方面降低密度，削弱流动体的冲击力，抑制侵蚀。流速与密度的竞争关系导致了侵蚀速率随冰含量增加的非线性变化。 4.3 高速摄像机记录的侵蚀过程显示含水量5%、10%对侵蚀速率具有调制效应，5%局部湿润作用因增强颗粒间粘附力抑制侵蚀，10%含水量则因改变流动体与基底的界面应力，故增强了侵蚀机制。 5实验结论 研究通过结合温控水槽实验与高速摄像技术，量化揭示冰含量对RIAs侵蚀速率的非线性控制规律，阐明流动速度与密度的竞争效应，高速摄像机在实验中记录侵蚀剖面演化、流动体与床面基底相互作用细节，并通过粒子图像测速PIV技术量化了基底流速与剪切率，为计算碰撞应力提供关键输入参数，同时将观测到的颗粒碰撞现象与侵蚀速率数据直接关联，解析了主导侵蚀机制。 详细研究成果请查阅《Rock-ice avalanche flume experiments reveal a non-linear hillslope erosion rule governed by ice-content》
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