魏康強(qiáng)，張?jiān)?，?媛，王 振，白一鳴，張博文

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 100083)

利用水槽實(shí)驗(yàn)對(duì)不同流速下三角洲發(fā)育區(qū)別的探究

魏康強(qiáng)，張?jiān)＃?媛，王 振，白一鳴，張博文

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 100083)

實(shí)驗(yàn)借助自制的小型水槽，探究了中等流速和高流速下三角洲發(fā)育的區(qū)別，結(jié)果表明：流速對(duì)于三角洲發(fā)育的影響主要體現(xiàn)在時(shí)間和規(guī)模上。不同流速下的發(fā)育過程均可劃分為高建設(shè)期和低建設(shè)期。中等流速下三角洲在低建設(shè)期橫向發(fā)育和斜向發(fā)育交替進(jìn)行，而高流速下三角洲在低建設(shè)期先橫向發(fā)育再斜向發(fā)育，并且高流速下三角洲砂體發(fā)育的時(shí)間較長(zhǎng)。對(duì)于河道和朵葉體來說，中等流速下兩者的數(shù)量要比高流速下兩者的數(shù)量多。同一種流速下，不同位置的河道和朵葉體的規(guī)模存在區(qū)別，一般來說，發(fā)育在正前方的河道和朵葉體規(guī)模比兩側(cè)的規(guī)模大，但數(shù)量比兩側(cè)的要少。

水槽實(shí)驗(yàn) 流速 三角洲發(fā)育 分流河道 朵葉體

沉積模擬對(duì)于發(fā)展沉積學(xué)理論具有重要作用，它可以幫助我們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)對(duì)沉積過程有一個(gè)比較直觀的認(rèn)識(shí)。事實(shí)上，早在十九世紀(jì)末就有科學(xué)家用不同粒徑的顆粒和流速進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，并發(fā)現(xiàn)了許多沉積現(xiàn)象。此后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，沉積模擬僅僅停留在對(duì)沉積現(xiàn)象的觀察和描述上，沒有太大進(jìn)展。直至上世紀(jì)六十年代，沉積模擬開始蓬勃興起，這一時(shí)期的實(shí)驗(yàn)使人們對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和沉積構(gòu)造有了更深層次的理解，從而使沉積學(xué)理論有了較大的發(fā)展。到了八十年代，沉積模擬開始由定性轉(zhuǎn)向定量，由小型水槽實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向大型盆地實(shí)驗(yàn)。新世紀(jì)以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及攝影技術(shù)、測(cè)量手段的提高，定量化和精細(xì)化將是未來沉積模擬的發(fā)展趨勢(shì)[1，2]。

眾所周知，三角洲因具備了生油巖、儲(chǔ)油巖、蓋層、圈閉等條件而與油氣的生成和聚集有密切聯(lián)系[3]，前人也從不同角度、不同方面對(duì)各類三角洲進(jìn)行了模擬，其中比較有代表性的是劉忠保和張春生兩位學(xué)者的水槽實(shí)驗(yàn)，他們采用科學(xué)的方法巧妙地解決了當(dāng)前的一些熱點(diǎn)問題，同時(shí)也是自然界中通過實(shí)地考察難以解決的問題。筆者依據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，成功探究出不同流速下三角洲發(fā)育特征，以期對(duì)三角洲的建設(shè)和發(fā)育提出新的理解和認(rèn)識(shí)，進(jìn)而提高油氣勘探成功率和開發(fā)效益。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置為長(zhǎng)2.5 m，寬1.5 m，深0.2 m的小型水槽(圖1)，水槽底面為一固定的平面，比較平坦，不能上下移動(dòng)。為了便于測(cè)量，在水槽邊緣粘貼了皮尺，并配備了卷尺和三把不同型號(hào)的不銹鋼刻度尺(最大刻度分別為15 cm、30 cm、100 cm)，另外還有重量測(cè)量?jī)x(測(cè)量泥砂重量)，測(cè)速儀(測(cè)量水流速度)。

圖1 水槽原理及實(shí)物(據(jù)焦朝維[4])

圖2 為模擬真實(shí)條件條件下設(shè)置的壩體

(1)砂箱：位于水槽前方，容積為1100 cm3，高度和流量可以任意調(diào)節(jié)。泥砂從砂箱流出后與水混合，從而被沖入前方水體。

(2)水泵：抽水裝置為一個(gè)檔位可調(diào)節(jié)的水泵(共有10個(gè)檔位，對(duì)應(yīng)10個(gè)流速)。此次實(shí)驗(yàn)采用的是第6檔和第10檔，對(duì)應(yīng)的流速分別為中等流速和高流速。其中第6檔的流速為2.385 m/s，流量為0.2613 L/s；第10檔的流速為3.245 m/s，流量為0.3287 L/s。

(3)斜坡：邊長(zhǎng)為1.5 m的正方形，坡度可以任意調(diào)節(jié)。

(4)出水口：位于水槽后方。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，水槽內(nèi)的水經(jīng)這里排出。放水過程中為了防止泥砂流入下方水庫(kù)，把一張鋼絲網(wǎng)固定到上面，起到過濾的作用。

(5)水庫(kù)：容積為0.6 m3，位于水槽下部，實(shí)驗(yàn)所需用水從這里抽取。

(6)壩體：為了使三角洲的發(fā)育更加符合自然界的真實(shí)情況，設(shè)置了此壩體，長(zhǎng)50 cm，寬30 cm，前后兩端河道的寬度分別為6 cm和4 cm(圖2)。

1.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)

本次實(shí)驗(yàn)為了模擬不同流速下三角洲的建設(shè)與發(fā)育，在參數(shù)設(shè)置時(shí)只有流速存在區(qū)別，其余參數(shù)嚴(yán)格保持一致，避免出現(xiàn)參數(shù)不一致而影響實(shí)驗(yàn)效果[5]。當(dāng)水流攜帶的泥砂不再用于三角洲建設(shè)，而是堆積在河口位置，即視為三角洲發(fā)育停止。

表1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2 實(shí)驗(yàn)過程

2.1 中等流速下三角洲發(fā)育過程

實(shí)驗(yàn)初始階段，水流攜帶泥砂進(jìn)入水體后快速向前推進(jìn)，形成明顯的水下舌狀三角洲[6]，此時(shí)砂體表面為典型的片流(圖3a)。實(shí)驗(yàn)開始3 min時(shí)，在水流方向右側(cè)出現(xiàn)發(fā)育不太成熟的河道，長(zhǎng)度、寬度、深度都比較小，形成的朵葉體規(guī)模也比較小(圖3b)。隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，河道被充填，朵葉體消失，舌狀三角洲逐漸露出水面，在砂體表面形成片流，此時(shí)砂體縱向發(fā)育的速度減小，橫向發(fā)育的速度保持不變(圖3c)。6 min時(shí)在水流方向的左側(cè)出現(xiàn)了規(guī)模稍大的河道和朵葉體(圖3d)，而且在砂體的正前方粗顆粒不斷堆積而出現(xiàn)了一個(gè)比較小的壩體。6～9 min該壩體不斷擴(kuò)大，最終發(fā)育的規(guī)模為寬約20 cm，長(zhǎng)約8 cm，同時(shí)河道逐漸被填充，朵葉體被埋藏(圖3e)。在此過程中，壩體的出現(xiàn)抑制了砂體縱向發(fā)育，使得水流沿壩體兩側(cè)分流，加速了橫向發(fā)育，從壩體出現(xiàn)到規(guī)模最大的3 min里，攜砂水流沿壩體兩側(cè)分流，三角洲橫向生長(zhǎng)的距離為11 cm。接著壩體周圍的砂體厚度不斷增大，直至發(fā)育到和壩體高度相當(dāng)，最后壩體被沖決，再一次形成片流，幾分鐘后在原來位置由水流侵蝕形成了新的河道和朵葉體(圖3f，3g)。15～18 min粗顆粒在砂體正前方以更大的堆積速度形成較之前更大的壩體，水流沿壩體分流，使得該河道獲得的物源越來越少，僅有小股水流流經(jīng)此處，發(fā)生溯源侵蝕，導(dǎo)致河道彎曲度不斷增大，同時(shí)長(zhǎng)度和深度也不斷增大，并伴有河道的分叉。21 min時(shí)溯源侵蝕結(jié)束，河道被充填，朵葉體消失。21～27 min攜砂水流沿之前形成的壩體分流，壩體之上有小股水流經(jīng)過并沖蝕出若干條不太成熟的河道，兩側(cè)的砂體也基本沒有水流經(jīng)過，處于廢棄狀態(tài)，直至最后砂體停止發(fā)育(圖3h)。

圖3 中等流速下不同時(shí)刻砂體的發(fā)育

(a)實(shí)驗(yàn)初始階段的片流；(b)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到3min時(shí)出現(xiàn)的小規(guī)模河道和朵葉體；(c)舌狀三角洲露出水面并在表面形成片流；(d)在水流方向左側(cè)出現(xiàn)的河道和朵葉體；(e)在砂體正前方發(fā)育的壩體；(f)正前方的壩體沖決后的砂體形態(tài)；(g)在砂體正前方發(fā)育的河道和朵葉體；(h)砂體發(fā)育結(jié)束后的形態(tài)

2.2 高流速下三角洲發(fā)育過程

實(shí)驗(yàn)開始后，由于流速較大，舌狀三角洲發(fā)育的規(guī)模也較大，3 min時(shí)砂體長(zhǎng)度為55 cm，寬度為47 cm，長(zhǎng)寬比約為1.17(圖4a)。期間砂體表面的流體類型基本以片流為主，粗顆粒沉積物一般在河口位置停留的時(shí)間較短甚至不停留而被直接沖入水體，導(dǎo)致難以形成河道，進(jìn)而難以形成朵葉體。而到6min時(shí)砂體的長(zhǎng)度為73 cm，寬度為57cm，長(zhǎng)寬比約為1.28，說明在3～6 min砂體以縱向發(fā)育為主(圖4b)。6～9 min砂體表面以片流為主，沒有發(fā)育河道與朵葉體。12 min時(shí)砂體正前方出現(xiàn)了一個(gè)長(zhǎng)12 cm，寬15cm的壩體(圖4c)，同時(shí)在水流左側(cè)出現(xiàn)了第一條河道和朵葉體(圖4d)，而且正前方的壩體面積不斷擴(kuò)大，在18 min時(shí)發(fā)育至最大，長(zhǎng)度達(dá)到17 cm，寬度達(dá)到21 cm(圖4e)。之后其周圍的砂體厚度不斷增大，導(dǎo)致壩體被水流沖決而消失。21 min時(shí)在砂體正前方偏右的位置出現(xiàn)了一個(gè)長(zhǎng)46 cm，寬60 cm的壩體(圖4f)，并且在砂體右側(cè)出現(xiàn)了第二條河道與朵葉體(圖4g)，但由于水動(dòng)力較強(qiáng)，隨即便被破壞而消失。在正前方同時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)壩體，其中一個(gè)長(zhǎng)為35 cm，寬為35 cm，另一個(gè)長(zhǎng)為26 cm，寬為23 cm(圖4h)，隨后也被水流沖決而消失。27 min時(shí)砂體發(fā)育結(jié)束(圖4i)，在左側(cè)堆積了許多粗顆粒沉積物(圖4j)，在右側(cè)卻是片流狀態(tài)。

圖4 高流速下不同時(shí)刻砂體的發(fā)育

(a)砂體發(fā)育的片流；(b)砂體發(fā)育以縱向?yàn)橹鳎?c)砂體正前方出現(xiàn)壩體；(d)第一條河道與朵葉體；(e)正前方的壩體發(fā)育至最大規(guī)模；(f)正前方偏右出現(xiàn)的壩體；(g)第二條河道與朵葉體；(h)在正前方同時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)壩體；(i)砂體發(fā)育結(jié)束；(j)左側(cè)堆積的粗顆粒沉淀物

2.3 河道與朵葉體發(fā)育方式

河道是朵葉體形成的基礎(chǔ)，水流攜帶泥砂經(jīng)過河道在前緣卸載，從而形成朵葉體，它可以在砂體前緣的任意位置發(fā)育。不過從兩次實(shí)驗(yàn)整體的效果來看，不同流速下河道和朵葉體的發(fā)育機(jī)制是相同的，而且砂體厚度從正前方往兩側(cè)逐漸減小，這使得兩側(cè)比正前方更容易出現(xiàn)朵葉體。經(jīng)觀察，不同位置的朵葉體發(fā)育機(jī)制不同，尤以兩側(cè)和正前方最為明顯，下面就以這兩處的朵葉體為例進(jìn)行分析。

2.3.1 兩側(cè)朵葉體發(fā)育過程：

(1)水流攜帶不同粒徑的顆粒經(jīng)過砂體，粗顆粒在砂體兩側(cè)邊緣(也可能是單側(cè)邊緣)縱向堆積，形成原始的天然堤(長(zhǎng)度一般為幾厘米)。天然堤之間的部分即為原始河道，在實(shí)驗(yàn)的初始階段河道寬度比較小，一般為1cm左右，隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行寬度會(huì)逐漸增大，但一般在5cm以內(nèi)；

(2)沉積物經(jīng)過河道在前緣卸載，形成朵葉體(正粒序)，在這個(gè)過程中天然堤的長(zhǎng)度逐漸減??；

(3)朵葉體一直向前發(fā)育，同時(shí)，天然堤不斷被水流沖決，隨后沉積物不在朵葉體的前方滑落，而是在單側(cè)或者兩側(cè)滑落，填充朵葉體旁邊的空隙，使得朵葉體的長(zhǎng)度并未明顯增加，甚至減小，前緣部分變得比較平滑，之后充填河道，天然堤完全被沖決，恢復(fù)先前的片流狀態(tài)或者在之前的天然堤處形成新的水道。

2.3.2 前方朵葉體發(fā)育過程：

(1)粗顆粒在正前方縱向堆積，形成原始的天然堤(長(zhǎng)度一般為幾厘米)，天然堤之間的部分即為原始河道；

(2)水流攜帶沉積物經(jīng)過河道在前緣卸載，形成朵葉體，期間天然堤的長(zhǎng)度逐漸增大；

(3)朵葉體一直發(fā)育，同時(shí)沉積物填充朵葉體旁邊的空隙，因此朵葉體的長(zhǎng)度比較小，寬度比較大。而且在后期少數(shù)只有水流、沒有砂供應(yīng)的河道會(huì)發(fā)生溯源侵蝕(河道從河口至物源區(qū)深度逐漸增大，寬度不變)，侵蝕的泥砂用來建造朵葉體，使得先前形成的河道和朵葉體更加發(fā)育[7]。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 不同流速下三角洲發(fā)育期次的劃分與對(duì)比

為了對(duì)砂體的測(cè)量更為精細(xì)，實(shí)驗(yàn)每隔三分鐘會(huì)做一次精細(xì)化測(cè)量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析得出：不同流速下的發(fā)育過程均可劃分為高建設(shè)期和低建設(shè)期，并且低建設(shè)期又可以劃分為橫向發(fā)育期和斜向發(fā)育期。對(duì)于中等流速下發(fā)育的三角洲來說，0～9 min為高建設(shè)期，9～24 min為低建設(shè)期，其中12～18 min、21～24 min為橫向發(fā)育期，9～12 min、18～21 min為斜向發(fā)育期(圖5)；對(duì)于高流速下發(fā)育的三角洲來說，0～6 min為高建設(shè)期，6～27 min為低建設(shè)期，其中6～18min為橫向發(fā)育期，18～27 min為斜向發(fā)育期(圖6)。另外，對(duì)于兩種流速發(fā)育下的三角洲來說，0～3 min砂體發(fā)育的面積比較大，故定義為超高建設(shè)期，不同的是，中等流速下三角洲橫向發(fā)育和斜向發(fā)育交替進(jìn)行，而高流速下三角洲先橫向發(fā)育再斜向發(fā)育。而且兩者發(fā)育的規(guī)模和時(shí)間不同，中等流速下發(fā)育的時(shí)間為24 min，長(zhǎng)度小于70 cm，寬度為120 cm左右；而高等流速下發(fā)育時(shí)間為27 min，長(zhǎng)度大于90 cm，寬度大于120 cm。值得一提的是，在相同的時(shí)間內(nèi)，高流速下三角洲的發(fā)育規(guī)?？傄笥谥械攘魉傧氯侵薜陌l(fā)育規(guī)模。

圖5 中等流速下砂體發(fā)育平面圖

圖6 高流速下砂體發(fā)育平面圖

3.2 不同流速下河道及朵葉體發(fā)育的區(qū)別

河道在不同流速下發(fā)育的區(qū)別主要體現(xiàn)在規(guī)模、數(shù)量以及發(fā)育時(shí)期三個(gè)方面。中等流速下河道的數(shù)量與規(guī)模大于高流速下河道的數(shù)量與規(guī)模。其中，中等流速下發(fā)育五條河道，主要集中在低建設(shè)期中的橫向發(fā)育期。而高流速下發(fā)育兩條河道，主要集中在低建設(shè)期(橫向發(fā)育期和斜向發(fā)育期各一個(gè))。原因是中等流速時(shí)，粗顆粒沉積物容易在河口堆積，水流沖刷粗顆粒之間的部分形成河道，從而入湖。而高流速時(shí)，由于水動(dòng)力較強(qiáng)，粗顆粒沉積物不易在河口堆積，基本全部被沖入水體，雖然這樣有利于三角洲的發(fā)育，但不利于河道的形成。

兩種流速下發(fā)育的河道均是在自然條件下形成的，并沒有人為地設(shè)置和干預(yù)，長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)者劉忠保在模擬分流河道時(shí)人為地設(shè)置了四條河道A、B、C、D(圖7)，每條河道前半部分為固定河道，后半部分為非固定河道[8]，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后每條河道都有邊灘、心灘的形成。在本文的實(shí)驗(yàn)中河道類型以順直型為主，彎曲度較小，不滿足邊灘和心灘發(fā)育的條件，故兩者并沒有發(fā)育。而H.J.Seybold在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)識(shí)到沿海三角洲的水上分流河道入海時(shí)，泥砂的沉積受限于潮汐、波浪、水流等因素，并且由于存在蒸發(fā)和滲透等因素，水流在三角洲平原上的攜砂能力會(huì)減小[9]。另外，T.Tesi在研究波河三角洲時(shí)了解到當(dāng)三角洲分流河道數(shù)量較多時(shí)，可以產(chǎn)生輕羽流，而且輕羽流有減小攜砂能力的作用[10]。在本文中由于實(shí)驗(yàn)條件的限制未模擬出潮汐、波浪及輕羽流，但由于水流在三角洲平原上運(yùn)移存在摩擦阻力，其攜砂能力同樣會(huì)減小。

另外，根據(jù)兩次實(shí)驗(yàn)的觀察與分析得出：河道和朵葉體是緊密聯(lián)系的，河道是朵葉體形成的基礎(chǔ)，朵葉體是河道形成的結(jié)果。中等流速時(shí)，發(fā)育在兩側(cè)的朵葉體數(shù)量為三個(gè)，而正前方數(shù)量為兩個(gè)(表2)；對(duì)于高流速來說，發(fā)育的朵葉體數(shù)量?jī)H為兩個(gè)，全部分布在兩側(cè)(表3)。而且，朵葉體的大小與河道的長(zhǎng)度、寬度、深度通常是呈正相關(guān)的，正前方河道與朵葉體的規(guī)模要大于兩側(cè)河道與朵葉體的規(guī)模。這是因?yàn)榈徒ㄔO(shè)期時(shí)砂體向前發(fā)育的阻力大于橫向發(fā)育的阻力，導(dǎo)致砂體以橫向發(fā)育為主，從而使得位于兩側(cè)的河道與朵葉體數(shù)量大于正前方。另外，河道的規(guī)模決定了其運(yùn)砂能力，而運(yùn)砂能力直接決定了朵葉體的大小。在低建設(shè)期，正前方的水動(dòng)力比兩側(cè)要強(qiáng)一些，使得河道的規(guī)模較大，因此朵葉體的規(guī)模也較大。

圖7 沉積模擬實(shí)驗(yàn)平面設(shè)計(jì)及剖面坡降圖(據(jù)劉忠保[8]，有修改)

1.攪拌池；2.固定河道區(qū)；3.三角洲平原固定分流河道區(qū)；4.三角洲平原非固定分流河道區(qū)；5.入湖斜坡區(qū)；6.湖區(qū)；7.前方出水口； 8.前方擋水墻

表2 中等流速下發(fā)育的朵葉體及相對(duì)應(yīng)的分流河道

表3 高流速下發(fā)育的朵葉體及相對(duì)應(yīng)的分流河道

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與大河灣三角洲的對(duì)比分析

內(nèi)蒙古黃旗海盆地內(nèi)發(fā)育多個(gè)現(xiàn)代三角洲沉積，大小與形態(tài)不一，其中大河灣三角洲的面積約10 km2，是盆內(nèi)面積最大的三角洲，平面形態(tài)呈似鳥足狀(圖8)。研究表明：大河灣三角洲經(jīng)歷了3次顯著不同的水動(dòng)力環(huán)境，形成了3期不同的砂體，分別為A期、B期、C期。其中，A期水動(dòng)力較大，沉積物粒度較大，形成的砂體規(guī)模較大，但形成的朵葉體數(shù)量比較少。B期水動(dòng)力不穩(wěn)定，形成的朵葉體數(shù)量比較多。C期水動(dòng)力減弱，形成的朵葉體數(shù)量最多，而且B期與C期的砂體與河道規(guī)模均小于A期，但河道的數(shù)量多于A期[11]。這與本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是吻合的，即流速越大，砂體發(fā)育的規(guī)模越大。A期砂體形成較早，規(guī)模較大，可以認(rèn)為形成于高建設(shè)期，B期與C期砂體規(guī)模小于A期，可以認(rèn)為形成于低建設(shè)期。此外，河道規(guī)模越大，形成的朵葉體規(guī)模也越大。不足的是，大河灣三角洲發(fā)育的三期砂體形狀不規(guī)則，無法劃分何時(shí)為橫向發(fā)育，何時(shí)為斜向發(fā)育?？傮w來看，本文實(shí)驗(yàn)所揭示的三角洲發(fā)育規(guī)律與大河灣三角洲研究成果基本一致。

圖8 不同期次下大河灣三角洲平面分布(據(jù)李明濤[11]，有修改)

4 結(jié)論

(1)不同流速對(duì)砂體發(fā)育的影響主要體現(xiàn)在時(shí)間和規(guī)模上，即高流速下砂體發(fā)育的時(shí)間(27min)長(zhǎng)于中等流速下砂體發(fā)育的時(shí)間(24 min)。在相同的時(shí)間內(nèi)，高流速下砂體的發(fā)育規(guī)?？傄笥谥械攘魉傧律绑w的發(fā)育規(guī)模。

(2)不同流速下的發(fā)育過程均可劃分為高建設(shè)期和低建設(shè)期。其中，高流速下0～6 min為高建設(shè)期，6～27 min為低建設(shè)期；中等流速下0～9 min為高建設(shè)期，9～24 min為低建設(shè)期，并且0～3 min均為超高建設(shè)期。低建設(shè)期可以分為橫向發(fā)育期與斜向發(fā)育期。不同的是，在高流速下的低建設(shè)期，三角洲先橫向發(fā)育再斜向發(fā)育；而中等流速下的低建設(shè)期，三角洲橫向發(fā)育與斜向發(fā)育交替進(jìn)行。

(3)兩種流速下，河道和朵葉體均是在低建設(shè)期出現(xiàn)的。相對(duì)于正前方來說，兩側(cè)更容易出現(xiàn)河道與朵葉體，但正前方河道與朵葉體的規(guī)模要比兩側(cè)的河道與朵葉體規(guī)模大。另外，朵葉體的大小與河道的長(zhǎng)度、寬度、深度通常是呈正相關(guān)的。

[1] 李敏，朱紅濤，郭巧珍，等.沉積物理模擬技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].地質(zhì)科技情報(bào)，2010，29(4):137-142.

[2] 曹耀華，賴志云，劉懷波，等.沉積模擬實(shí)驗(yàn)的歷史現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].沉積學(xué)報(bào)，1990，8(1):143-147.

[3] 姜在興.沉積學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2009:186-187.

[4] 焦朝維，張?jiān)?，王倩茹，?對(duì)湖平面下降的定量計(jì)算的水槽實(shí)驗(yàn)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2016，16(34):22-27.

[5] 王俊輝，姜在興，張?jiān)?，?三角洲沉積的物理模擬[J].石油與天然氣地質(zhì)，2013，34(6):758-764.

[6] 劉飛，張小峰，任實(shí)，等.窄淺水域三角洲堆積體形成規(guī)律的試驗(yàn)研究[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2014，33(2):138-139.

[7] 韓鵬，倪晉仁，李天宏.細(xì)溝發(fā)育過程中的溯源侵蝕與溝壁崩塌[J].應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào)，2002，10(2):115-125.

[8] 劉忠保，施冬，謝銳杰.三角洲分流河道形成及演變模擬研究[J].礦物巖石，2000，20(3):53-58.

[9] Seybold HJ， Molnar p，Akca D，et al. Topography of inland deltas: Observations， modeling， and experiments[J]. Geophysical Resarch Letters，2010，37(8):1-5.

[10] Tesi T， Miserocchi S， Goi M A，et al. Influence of distributary channels on sediment and organic carbon supply in event-dominated coastal margins: the Po prodelta as a study case[J]. Biogeosciences Discussions，2011，81(8):7849-7902.

[11] 李明濤，于興河，李順利，等.環(huán)境敏感粒度組分在識(shí)別三角洲朵葉期次中的應(yīng)用[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2014，45(11):3853-3865.

Study on difference of delta development under different flow velocities by flume experiment

Wei Kangqiang，Zhang Yuanfu, Li Yuan, Wang Zhen, Bai Yiming, Zhang Bowen

(SchoolofEnergyResources，ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),Beijing100083,China)

With the aid of a small homemade tank, it was carried out study on the differences of delta development at moderate and high flow rates. The experimental results showed that the influence of flow velocity on delta development is mainly reflected in time and scale. The developmental processes under different flow rates can be divided into high and low construction periods. At medium flow velocity, the delta was alternately developed on the transverse and the acclivous direction during low construction period. However, at high flow velocity, the delta was developed transversely and then obliquely during the same period, with a longer time of delta sand body development. For the channel and the leaf body, the number at moderate flow velocity is more than that at high flow velocity. At the same flow velocity, the scale of the channels and lobes is various at different position. Generally speaking, the channels and lobes in front are larger on scale, but smaller in number.

flume experiment; flow velocity; delta development; distributary channel;lobe

P512.2

A

10.16181/j.cnki.fzyqc.2017.03.002

2017-04-27；改回日期：2017-06-02。

魏康強(qiáng)(199—)，碩士在讀，主要從事沉積學(xué)與巖相古地理研究。E-mail：475635355@qq.com。

受國(guó)家重大科技專項(xiàng)(2011ZX05009-002)資助。

(編輯 楊芝文)