Publication

The role of the hyporheic flow on sediment transport processes : an experimental approach using particle image velocimetry.

Résumé

The study of river dynamics usually considers a turbulent stream on an impervious bed. However, it is known that part of the total discharge takes place through the erodible bed, especially for mountain rivers. This hyporheic flow (or subsurface flow) is likely to play an active role in the stability of the erodible bed. The question then arises: How does the hyporheic flow affect bed stability and thereby bed load transport? Monitoring hyporheic flow under natural conditions remains a key challenge. Laboratory experiments and new measurement techniques shed new light on this problem. Using PIV-LIF method (Particle Image Velocimetry - Laser Induced Fluorescence) we investigate hyporheic flows through erodible beds. The experiment is conducted in a 2-m-long and 6-cm-width flume with 2-mm-diameter glass beads and 4-mmdiameter natural pebbles under turbulent stream conditions. In parallel, we develop a simple analytical model that accounts for the interaction between the surface and subsurface flows at the bed interface. As the Reynolds number of the hyporheic flow is fairly high (10 to 100), inertia cannot be neglected. This leads us to use the Darcy-Forchheimer law instead of Darcy’s law to model hyporheic flows. We show that this model is consistent with the PIV-LIF experimental results. Moreover, the PIV-LIF data show that hyporheic flows modify the velocity profile and turbulence. Our measurements and empirical model emphasize the exchange processes in coarse-grained river for incipient sediment motion.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.