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为揭示河床形态特征引起的潜流交换规律，构建循环式水槽装置，通过NaCl示踪对比分析了4种河床地形驱动下的潜流交换规律，并基于扩散理论探讨了潜流交换与地表水水动力及床沙渗透特性之间的关系。结果表明，潜流交换可以发生在平坦河床地形，且交换速率随地形起伏度和雷诺数的增大而增大；在相似的地形条件下，地表流速是影响潜流交换速率的主导因素，地表水深对潜流交换速率影响较弱；此外，分析表明，有效扩散系数与河床特征粒径之间具有2次方幂率函数关系，且与河床渗透系数成正比；交换深度d正比于雷诺数Re的1／2次方。