Потоковая компетенция
В гидрологии компетентность потока, также известная как компетентность потока, является мерой максимального размера частиц, которые поток может переносить . [1] Частицы состоят из зерен размером от крупного до мелкого и включают валуны , камни, гальку , песок , ил и глину . Эти частицы составляют донные нагрузки ручья. Компетентность потока изначально была упрощена «законом шестой степени», который гласит, что масса частицы, которая может быть перемещена, пропорциональна скоростиреки, возведенной в шестую степень. Это относится к скорости русла реки, которую трудно измерить или оценить из-за множества факторов, вызывающих небольшие колебания скорости течения. [2]
Мощность потока , хотя и связана с мощностью потока через скорость, представляет собой общее количество наносов, которое может нести поток. Общее количество включает растворенные, взвешенные, соляные и пластовые нагрузки. [3]
Движение наносов называется переносом наносов . Инициирование движения включает в себя массу, силу, трение и напряжение. Гравитация и трение являются двумя основными силами, действующими при движении воды по каналу . Гравитация действует на воду, перемещая ее вниз по склону. Трение, оказываемое на воду дном и берегами канала, замедляет движение воды. Когда сила тяжести равна и противоположна силе трения, вода течет по каналу с постоянной скоростью. Когда сила тяжести больше силы трения, вода ускоряется. [4]
Этот транспорт наносов сортирует гранулы по размерам в зависимости от скорости. По мере увеличения мощности потока D 50 (средний размер зерна) потока также увеличивается, и его можно использовать для оценки величины потока, который может начать перенос частиц. [5] Эффективность ручья имеет тенденцию снижаться вниз по течению, [6] это означает, что D 50 будет увеличиваться от устья к истоку ручья.
Мощность потока — это скорость потерь потенциальной энергии на единицу длины канала. [7] Эта потенциальная энергия теряется при движении частиц вдоль русла реки.
Расход потока – это скорость потока U , умноженная на площадь поперечного сечения A cs русла потока в этой точке. Как показано в следующем уравнении:
