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 мощность потока. У них также очень пологий уклон и высота над уровнем моря. 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 яхтсменов и рафтеров. Однако разбивка лагеря на мысе может быть опасна, так как внезапное наводнение, которое поднимает уровень воды всего на несколько дюймов (сантиметров), может в мгновение ока затопить кемпинг.
Точечный столбик - это область отложения, тогда как насыпь - это область эрозии .
Точечные перемычки образуются, когда вторичный поток ручья сметает и катит песок, гравий и мелкие камни вбок по дну ручья и вверх по пологому дну точечной перемычки.
Формирование [ править ]
Любая жидкость, включая воду в потоке, может обтекать изгиб только вихревого потока. [1] В вихревом потоке скорость жидкости самая высокая, где 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). [2] Это движение пограничного слоя способно сметать и катить рыхлые частицы, включая песок, гравий, мелкие камни и другие затопленные предметы, по дну ручья по направлению к балке. [3]
Это можно продемонстрировать дома. Частично наполните круглую миску или чашку водой и насыпьте в воду немного песка, риса или сахара. Возьмите 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 идет 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 ручей шел прямым курсом, могут, наконец, остановиться в 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 у вогнутого берега, чем у выпуклого берега. Этот градиент давления перемещает более медленный пограничный слой через дно 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 мелководьем. 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 полос [ править ]
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 основано 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 при более сильном перемешивании 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 осаждение за счет осаждения взвешенных веществ, а не за счет вторичных течений вблизи дна.
На участке водотока с постоянным градиентом осаждение может происходить там, где вода насыщена, а мелкий 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 и может затем нести часть своей нагрузки в точке встречи с менее крутым участком, например большим меандром.
В осажденных участках с малым градиентом извилистого водотока скорость воды мала, турбулентность низкая, и вода не способна удерживать во взвешенном состоянии крупный песок и гравий. Напротив, точечные стержни содержат крупный песок, гравий, полированные камни и другие подводные предметы. Эти материалы не переносились во взвешенном состоянии, а затем сбрасывались на штангу - они были подметены и скатаны на место вторичным потоком, который существует через пол / дно вблизи изгиба ручья, который будет усиливаться, если будет отражение, в частности, от неправильного, размытого противоположного берега. [4]
См. Также [ править ]
- Береговая эрозия - предельный износ водотока
- Бар (морфология реки) - возвышенная область наносов в реке, которая была отложена потоком.
- Вырезанный берег - Внешний берег водного канала, который постоянно подвергается эрозии.
- Речные процессы - процессы, связанные с реками и ручьями.
- Геликоидальный поток - пробко-винтовой поток воды в меандре.
- Озеро Оксбоу - П-образное озеро, образованное изрезанным меандром реки.
- Карман реки
- Вторичный поток в чаше или стакане - относительно небольшой поток, накладываемый на первичный поток согласно невязким предположениям
- Вторичный поток в излучинах рек - относительно небольшой поток, накладываемый на первичный поток согласно невязким предположениям
- Вихрь - поток жидкости, вращающийся вокруг оси вращения
Примечания [ править ]
- ^ "В отсутствие вторичного потока изгибный поток стремится сохранить угловой момент, так что он стремится соответствовать моменту свободного вихря с высокой скоростью на меньшем радиусе внутреннего берега и меньшей скоростью на внешнем берегу, где радиальное ускорение ниже."Хикин, Эдвард Дж. (2003), «Извилистые каналы», в Миддлтоне, Джерард В. (редактор), Энциклопедия отложений и осадочных пород , Нью-Йорк: Спрингер, с. 432 ISBN 1-4020-0872-4
- Перейти ↑ Chant, RJ (2002). «Вторичная циркуляция в области кривизны потока: взаимосвязь с приливным воздействием и речным стоком». Журнал геофизических исследований . 107 (C9): 14-1–14-11. DOI : 10.1029 / 2001JC001082 .
- ^ «Одним из важных последствий спирального потока в меандрах является то, что отложения, эродированные снаружи изгиба меандра, имеют тенденцию перемещаться к внутреннему берегу или точечной полосе следующего изгиба вниз по течению».Хикин, Эдвард Дж. (2003), «Извилистые каналы», в Миддлтоне, Джерард В. (редактор), Энциклопедия отложений и осадочных пород , Нью-Йорк: Спрингер, с. 432 ISBN 1-4020-0872-4
- ^ Bowker, Кент А. (1988). «Альберт Эйнштейн и извилистые реки» . История наук о Земле . 1 (1) . Проверено 1 июля 2016 .
Ссылки [ править ]
- Tarbuck, EJ и FK Lutgens. Земля , 7-е издание. Прентис Холл: Аппер Сэдл Ривер, Нью-Джерси, 2002. стр. 277, 279.
