نمذجة انجذاب تدفقات الحطام تحت تغير المناخ: أخذ ظروف الرطوبة السابقة بعين الاعتبار على طول مسار التدفق

الملخص يمكن أن تزداد أحجام تدفقات الحطام على طول مسار تدفقها من خلال انجذاب الرواسب المخزنة في سرير القناة وضفافها، مما يزيد أيضًا من خطر حدوث الأضرار. تشير الاعتبارات النظرية والتجارب المخبرية والتحقيقات الميدانية جميعها إلى أن ظروف التشبع للرواسب على طول مسار التدفق يمكن أن تؤثر بشكل كبير على كمية الرواسب المنجذبة. ومع ذلك، عادةً ما لا تؤخذ هذه العملية في الاعتبار للتطبيقات العملية. تهدف هذه الدراسة إلى سد هذه الفجوة من خلال دمج نماذج التدفق ونماذج الهيدرولوجيا في إطار predictive يتم معايرته واختباره باستخدام ملاحظات فريدة عن تآكل الرواسب وخصائص تدفق الحطام المتاحة في محطة مراقبة تدفق الحطام السويسرية (Illgraben). لهذا الغرض، يتم توقع إدخال المياه الساعي إلى القناة القابلة للتآكل باستخدام نموذج هيدرولوجي بسيط قائم على العمليات، ويتم نمذجة مستوى التشبع المائي الناتج في طبقة الرواسب العلوية للقناة استنادًا إلى مفهوم تسرب هورتوني. يتم توقع انجذاب تدفقات الحطام بعد ذلك باستخدام نموذج التدفق RAMMS. نجد علاقة قوية بين مستوى التشبع النمذجي للرواسب على مسار التدفق وقابلية تآكل سرير القناة لحدث تدفق الحطام ذو الاندفاع الواحد مع جبهات مميزة، مما يشير إلى أن محتوى الماء النمذجي هو مؤشر جيد للتآكل المحاكي في RAMMS. خصائص تدفق الحطام ذات سلوك تدفق أكثر تعقيدًا (مثل الاندفاعات المتعددة أو الأمواج المتدحرجة) ليست متوقعة جيدًا باستخدام هذا الإجراء، مما يشير إلى أن نماذج فعلية أكثر اكتمالًا ضرورية. أخيرًا، نوضح كيف يمكن استخدام هذا الإطار النمذجي لتقييم تأثير تغير المناخ ونظهر أن ذوبان الثلوج المبكر قد يحوّل ذروة موسم تدفق الحطام إلى وقت أبكر في السنة. يوفر إطارنا النمذجي الجديد نهجًا معقولًا لإعادة إنتاج الانجذاب القائم على التشبع وبالتالي تقييد كميات الأحداث بشكل أفضل لتقييم المخاطر الحالية والمستقبلية.