Archivo:Jiangang Cheng et al 2025 Logjams fluvial channel morphology & sediment dynamics.pdf

Resumen

Jiangang Chen, Dandan Li, Gaogao Fei, Lu Zeng, Haitao Liu, Jinshui Wang, Ziqin Tao, Chenyuan Wang. 2025. Logjam controls the fluvial channel morphology: Interception and blockage characteristics of large wood and its influence on sedimentary dynamics. CATENA,Vol. 260 109440,ISSN 0341-8162, https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109440. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816225007428)

Abstract: Large pieces of wood can be seen everywhere in vegetation-developed gullies, whose transportation, deposition, and logjam in channels significantly affect the processes of debris flows. However, little is known about the characteristics of sediment deposition induced by the accumulation of large amounts of wood in naturally blocked wood, check dams, and bridges. In this study, small-scale experimental tests were carried out to investigate the characteristics of the interception rates, sediment deposition volume, and energy dissipation. The results revealed that the obstacles in the channel changed the large wood transport process, and the large wood interception rate gradually increased with increasing large wood relative length among the three obstacles; however, different characteristics of different obstacles were also observed. In addition, logjam and fluid density caused changes in channel morphology, and the length and depth of the sediment deposition volume gradually increased with increasing fluid density. Moreover, different trends in the depth change rate (ΔH/H0) and Froude number (F0) were observed. ΔH/H0 was significantly influenced by the dimensionless large wood accumulation factor and fluid density, and the greater the fluid density was, the faster the growth rate was. Furthermore, stable logjams can dissipate fluid energy, but this effect is almost negligible for relatively large wood lengths, and natural and engineering logjams are conducive to reducing erosion in gullies. Keywords: Large wood; Transportation process; Sediment deposition; Logjam; Debris flow

Sumario: En los barrancos con vegetación desarrollada se pueden ver grandes trozos de madera por todas partes, cuyo transporte, depósito y acumulación en los canales afectan significativamente a los procesos de los flujos de escombros. Sin embargo, se sabe poco sobre las características de la decantación de sedimentos inducida por la acumulación de grandes cantidades de madera en obstáculos naturales, presas de control y puentes. En este estudio, se llevaron a cabo pruebas experimentales a pequeña escala para investigar las características de las tasas de interceptación, el volumen del depósito de sedimentos y la disipación de energía. Los resultados revelaron que los obstáculos en el canal cambiaban el proceso de transporte de madera de gran tamaño, y que la tasa de interceptación de madera de gran tamaño aumentaba gradualmente al aumentar la longitud relativa de la madera de gran tamaño entre los tres obstáculos; sin embargo, también se observaron características diferentes de los distintos obstáculos. Además, los atascos de troncos y la densidad del fluido provocaron cambios en la morfología del canal, y la longitud y la profundidad del volumen del depósito de sedimentos aumentaron gradualmente al aumentar la densidad del fluido. Además, se observaron diferentes tendencias en la tasa de cambio de profundidad (ΔH/H0) y el número de Froude (F0). ΔH/H0 se vio significativamente influenciado por el factor de acumulación de madera grande adimensional y la densidad del fluido, y cuanto mayor era la densidad del fluido, más rápida era la tasa de crecimiento. Además, los atascos de troncos estables pueden disipar la energía del fluido, pero este efecto es casi insignificante para longitudes de madera relativamente grandes, y los atascos de troncos naturales y artificiales favorecen la reducción de la erosión en los barrancos.

Pertinencia para la PAM

Ver notas y apostillas en Archivo:A Marshall et al. 2024. Logjams channel dynamics & geomorphology.pdf

Palabras clave: madera de gran tamaño; proceso de transporte; depósito de sedimentos; atasco de troncos; flujo de escombros