冰川槽谷形成过程的三维数值模拟

摘要：

冰川槽谷是一种常见的冰川侵蚀地貌.在冰川侵蚀地貌研究中,冰川槽谷占据着重要地位.与发育的河流呈蛇曲状成鲜明对照,发育的冰川槽谷往往比较宽直.这种比较直的冰川槽谷只是局部地区的特有现象还是普遍特征？控制冰川槽谷比较直的主因是什么？截至目前,学者暂未对这些科学问题展开研究.本文运用三维有限单元法,建立了冰川侵蚀作用的数值模型,模拟了冰川槽谷的侵蚀演化过程.数值模拟结果显示:(1)弯曲蜿蜒的冰川在向深部侵蚀形成U形谷的同时还存在侧向侵蚀,迎冰坡的侵蚀速率大于背冰坡的侵蚀速率;(2)坡度越小(大),冰川侵蚀作用强度越小(大);(3)冰流量越小(大),冰川侵蚀作用强度越小(大).冰川在侵蚀过程中,由于迎冰坡的侵蚀速率始终较背冰坡的大,导致冰川谷始终向着更直的形态发展.本文的主要结论是:冰川槽谷的形状演化主要受冰川自身侵蚀机理的控制,冰川槽谷形态具有削弯取直的演化趋势.

关键词：冰川槽谷、侵蚀作用、数值模拟、有限单元法

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资助基金：国家自然科学基金项目批准号:41174067资助

在线出版日期：2015-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1208-1219