Панель точек - Point bar

Сокращение эрозии берегов и отложений точечных полос на реке Паудер в Монтане .

Бар точки является отложени функцию выполнен из наносов , который оседает на внутренней стороне изгиба ручьев и рек ниже склона скольжения-офф . Точечные бары в изобилии встречаются в зрелых или извилистых ручьях. Они имеют форму полумесяца и расположены на внутренней стороне излучины ручья, они очень похожи, хотя часто меньше, чем на буксиры или речные острова.

Точечные столбики состоят из отложений, которые хорошо отсортированы и обычно отражают общую пропускную способность потока. У них также очень пологий склон и очень близкая высота над уровнем воды. Поскольку они расположены низко, их часто настигают наводнения, и в периоды высокого уровня воды они могут накапливать коряги и другой мусор. Из-за их почти плоского рельефа и того факта, что на мелководье мыса скорость воды низкая, они являются популярными остановками для отдыха лодочников и рафтеров. Тем не менее, разбивка лагеря на мысе может быть опасна, поскольку внезапное наводнение , поднимающее уровень воды всего на несколько дюймов (сантиметров), может в мгновение ока затопить кемпинг.

Точечная планка - это область отложения, тогда как насыпь - это область эрозии .

Точечные перемычки образуются, когда вторичный поток ручья сметает и катит песок, гравий и мелкие камни в стороны по дну ручья и вверх по пологому наклонному дну точечной перемычки.

Формирование

Бар на изгибе реки: цирк Мадлен в Ущелье Ардеш , Франция.

Любая жидкость, в том числе вода в потоке, может только обтекать изгиб в вихревом потоке. В вихревом потоке скорость жидкости самая высокая, когда радиус потока наименьший, и самая низкая, когда радиус наибольший. ( Тропические циклоны , торнадо и вращающееся движение воды, когда она вытекает в канализацию, - все это видимые примеры вихревого потока.) В случае воды, обтекающей изгиб в потоке, вторичный поток в пограничном слое вдоль дна поток не течет параллельно берегам ручья, а частично течет по дну ручья к внутренней части ручья (где радиус кривизны наименьший). Это движение пограничного слоя способно сметать и катить рыхлые частицы, включая песок, гравий, мелкие камни и другие подводные предметы, по дну ручья по направлению к точечной планке.

Это можно продемонстрировать дома. Частично наполните круглую миску или чашку водой и насыпьте в воду немного песка, риса или сахара. Доведите воду круговыми движениями рукой или ложкой. Вторичный поток быстро подметать твердые частицы в аккуратную стопку в центре чаши или чашки. Можно ожидать, что первичный поток (вихрь) сметает твердые частицы по периметру чаши или чаши, но вместо этого вторичный поток по дну чаши или чаши сметает частицы к центру.

Если поток следует прямым курсом, более медленный пограничный слой вдоль дна потока также следует по тому же прямому курсу. Он подметает и скатывает песок, гравий и полированные камни вниз по течению, вдоль дна ручья. Однако, когда поток входит в изгиб, и вихревой поток начинается как первичный поток, также начинается вторичный поток и частично течет через дно потока к выпуклому берегу (берегу с меньшим радиусом). Песок, гравий и полированные камни, которые прошли вместе с ручьем на большое расстояние там, где поток шёл прямым курсом, могут, наконец, остановиться на перемычке первого изгиба ручья.

Из-за кругового пути потока вокруг изгиба поверхность воды у вогнутого берега (банка с большим радиусом) немного выше, чем у выпуклого берега. Этот небольшой уклон водной поверхности ручья вызывает немного большее давление воды на дно ручья возле вогнутого берега, чем возле выпуклого берега. Этот градиент давления перемещает более медленный пограничный слой по дну потока к выпуклому берегу. Градиент давления способен перемещать пограничный слой вверх по пологому наклонному дну точечной планки, заставляя песок, гравий и полированные камни сметать и катить в гору.

Вогнутый берег часто представляет собой вырезанный берег и область эрозии . Разрушенный материал сметает и катит по дну потока вторичным потоком и может осаждаться на острие только на небольшом расстоянии ниже по потоку от его первоначального местоположения в вогнутом берегу.

У точечного бара обычно пологий пол с мелкой водой. Мелководье в основном представляет собой накопленный пограничный слой и не имеет высокой скорости. Однако в самых глубоких частях потока, где поток течет свободно, преобладает вихревой поток, и поток течет быстрее всего там, где радиус изгиба наименьший, и медленнее всего там, где радиус наибольший. Отмели вокруг перемычки могут стать опасными, когда поток поднимается. По мере того как глубина воды увеличивается на мелководье точечной полосы, вихревой поток может распространяться ближе к выпуклому берегу, и скорость воды в любой точке может резко увеличиваться в ответ только на небольшое увеличение глубины воды.

Заблуждение относительно образования точечных баров

Существует старое заблуждение относительно образования точечных баров и стариц, которое предполагает, что они образованы осаждением (падением) взвешенной нагрузки водотока, утверждая, что скорость и энергия потока уменьшаются по направлению к внутренней части изгиба. Это заблуждение основывается на ошибочном представлении о том, что импульс воды «всегда» самый медленный внутри изгиба (где наименьший радиус) и самый быстрый за пределами изгиба (где радиус наибольший), что игнорирует его увеличенный угловой момент .

Массовое отложение взвешенных твердых частиц редко происходит на одном берегу, кроме приливных эстуариев ; вместо этого более быстрый вихревой поток на внутреннем берегу компенсирует большую высоту и, следовательно, массу воды, текущей вниз по вогнутому берегу, а грубый неглубокий слой обычно обеспечивает на литр воды большее перемешивание для удержания любых взвешенных частиц . Любой относительно устойчивый градиентный открытый поток, не сталкивающийся со сложными взаимодействиями с противоположными потоками, такими как приливы или крупные препятствия, обтекает изгиб в простой модели вихревого потока с относительно небольшим количеством переменных и коэффициентов .

У стрелок обычно пологий пол с мелкой водой. Очевидно, что более высокая доля воды на очень мелководье выполняет гораздо больше работы по преодолению трения сверху и снизу (особенно при уравновешивающем ветре), которое снижает ее скорость, см . Принцип Бернулли . Вероятно, именно это наблюдение с близкого расстояния заставило первых географов поверить в отложение путем осаждения взвешенных веществ, а не вторичных течений, близких к пласту.

На участке водотока с постоянным градиентом осаждение может происходить там, где вода насыщена, а неглубокий берег имеет высокое сопротивление потоку, но не перемешивает суспензию. Точно так же заблуждение имеет скудное объяснение того, почему отложение происходит на изгибе ручья, и мало или совсем не происходит там, где поток идет прямым курсом, за исключением крутого склона (градиент реки), где река образовала естественный разрез или водопад, а затем может нести часть своей нагрузки в месте встречи с менее крутым участком, например большим меандром.

В осажденных участках с малым градиентом извилистого водотока скорость воды низкая, турбулентность низкая, и вода не способна удерживать крупный песок и гравий во взвешенном состоянии. Напротив, точечные стержни содержат крупный песок, гравий, полированные камни и другие подводные предметы. Эти материалы не переносились во взвешенном состоянии, а затем сбрасывались на стрелу - они были подметены и скатаны на место вторичным потоком, который существует по полу / дну вблизи изгиба ручья, который будет усиливаться, если будет отражение, в частности, от неправильного, размытого противоположного берега.

Смотрите также

Примечания

использованная литература

  • Tarbuck, EJ и FK Lutgens. Земля , 7-е издание. Прентис Холл: Аппер Сэдл Ривер, Нью-Джерси, 2002. стр. 277, 279.