Полоса точек
Пойнт -бар — это отложения, состоящие из аллювия , который скапливается на внутренней излучине ручьев и рек ниже склона обрыва . Пойнт-бары в изобилии встречаются в зрелых или извилистых ручьях. Они имеют форму полумесяца и расположены на внутренней стороне излучины ручья и очень похожи на буксиры или речные острова, хотя часто и меньше их.
Пойнт-бары состоят из отложений, которые хорошо отсортированы и обычно отражают общую мощность потока. Они также имеют очень пологий склон и высоту, очень близкую к уровню воды. Поскольку они расположены низко, они часто подвергаются наводнениям и могут накапливать коряги и другой мусор во время паводка. Из-за почти плоского рельефа и того факта, что скорость воды на мелководье мыса низкая, они являются популярным местом отдыха для яхтсменов и рафтеров. Однако разбивать лагерь на пойнт-баре может быть опасно, поскольку внезапное наводнение , которое поднимает уровень ручья всего на несколько дюймов (сантиметров), может за считанные секунды затопить лагерь.
Пойнт-бар — это область отложений , тогда как срезанный берег — это область эрозии .
Пойнты образуются, когда вторичный поток ручья сметает и катит песок, гравий и мелкие камни вбок по дну ручья и вверх по мелкому наклонному дну разметки.
Формирование
[ редактировать ]
Любая жидкость, в том числе и вода в потоке, может течь только вокруг изгиба вихревого потока. [1] В вихревом потоке скорость жидкости наибольшая там, где радиус потока наименьший, и наименьшая там, где радиус наибольший. ( Тропические циклоны , торнадо и вращательное движение воды при ее выходе в канализацию — все это видимые примеры вихревого потока.) В случае, если вода течет вокруг изгиба ручья, вторичный поток в пограничном слое вдоль дна поток не течет параллельно берегам ручья, а частично течет по дну ручья внутрь 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 к стрелке. [3]
Это можно продемонстрировать дома. Частично наполните круглую миску или чашку водой и посыпьте в воду немного песка, риса или сахара. Направьте воду круговыми движениями рукой или ложкой. Вторичный поток быстро сметет твердые частицы в аккуратную кучу в центре чаши или чашки. Можно было бы ожидать, что первичный поток (вихрь) унесет твердые частицы к периметру чаши или чашки, но вместо этого вторичный поток вдоль дна чаши или чашки сметает частицы к центру.
Если поток движется по прямому курсу, более медленный пограничный слой вдоль дна потока также следует по тому же прямому курсу. Он сметает и катит песок, гравий и полированные камни вниз по течению, по дну ручья. Однако, когда поток входит в изгиб и в качестве основного потока начинается вихревой поток, также начинается вторичный поток, который частично течет через дно потока в сторону выпуклого берега (берега с меньшим радиусом). Песок, гравий и полированные камни, прошедшие вместе с потоком большое расстояние там, где поток следовал по прямому пути, могут, наконец, остановиться на острие первого изгиба потока.
Из-за кругового хода потока вокруг излучины поверхность воды у вогнутого берега (берега большего радиуса) несколько выше, чем у выпуклого. Этот небольшой наклон водной поверхности ручья вызывает несколько большее давление воды на дно ручья возле вогнутого берега, чем возле выпуклого берега. Этот градиент давления перемещает более медленный пограничный слой по дну ручья к выпуклому берегу. Градиент давления способен поднимать пограничный слой вверх по неглубокому наклонному полу острия, в результате чего песок, гравий и полированные камни сметаются и катятся вверх по склону.
Вогнутый берег часто представляет собой срезанный берег и участок эрозии . Эродированный материал сметается и катится по дну ручья вторичным потоком и может откладываться на острие лишь на небольшом расстоянии ниже по течению от его первоначального местоположения на вогнутом берегу.
Поинт-бар обычно имеет пологий пол с мелководьем. Мелководье представляет собой в основном накопившийся пограничный слой и не имеет большой скорости. Однако в самых глубоких частях потока, где поток течет свободно, преобладает вихревое течение, и поток течет быстрее всего там, где радиус изгиба наименьший, и медленнее там, где радиус наибольший. Мелководье вокруг пойнт-бара может стать опасным, когда поток поднимается. По мере увеличения глубины воды на мелководье острия вихревой поток может распространяться ближе к выпуклому берегу, и скорость воды в любой точке может резко увеличиться в ответ лишь на небольшое увеличение глубины воды.
Заблуждение относительно формирования точечных баров
[ редактировать ]Существует старое заблуждение относительно образования точечных перемычек и стариц , которое предполагает, что они образуются в результате осаждения водотока, (падения) взвешенной нагрузки 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 радиус наименьший) и самый быстрый на внешней стороне изгиба (где радиус наибольший), что игнорирует его увеличенный угловой момент .
Массовое осаждение взвешенных веществ редко происходит на одном берегу, за исключением приливных эстуариев ; вместо этого вихревой поток, более быстрый на внутреннем берегу, компенсирует большую высоту и, следовательно, большую массу воды, текущей вниз по течению вдоль вогнутого берега, а неровный, неглубокий слой обычно обеспечивает на литр воды большее перемешивание для удержания любых взвешенных частиц . Любой открытый поток с относительно устойчивым градиентом, не встречающийся 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 .
Пойнт-бары обычно имеют пологий пол с мелководьем. Очевидно, что более высокая доля воды на очень мелководье совершает гораздо больше работы по преодолению трения сверху и снизу (особенно при встречном ветре), что снижает скорость (см. Принцип Бернулли ). Вероятно, именно это наблюдение с близкого расстояния побудило первых географов поверить в отложение в результате осаждения взвешенного вещества, а не в результате вторичных течений, прилежащих к пласту.
На участке водотока с постоянным уклоном седиментация может возникать там, где вода насыщена, а мелкий берег имеет высокое сопротивление потоку, но не перемешивает взвесь. Аналогичным образом, это заблуждение имеет скудное объяснение того, почему отложения происходят на излучине ручья, и практически ничего не происходит там, где поток течет по прямому течению, за исключением крутого склона (уклона реки), где река образовала естественный разрез или водопад и затем может перенести часть своей нагрузки в точку встречи с менее крутым участком, например, большим меандром.
На оседлых низкоградиентных участках извилистого водотока скорость воды мала, турбулентность невелика, вода не способна удерживать во взвешенном состоянии крупный песок и гравий. Напротив, острия состоят из крупного песка, гравия, полированных камней и других подводных предметов. Эти материалы не были перенесены во взвешенном состоянии, а затем сброшены на стрелу – они были снесены и перекачены на место вторичным потоком, который существует на полу/русле вблизи изгиба потока, который будет усиливаться, если есть отражение, особенно от неправильного, прочесываемого противоположного берега. [4]
См. также
[ редактировать ]- Береговая эрозия - предельный износ водотока.
- Бар (морфология реки) - возвышенная область отложений в реке, отложившаяся потоком.
- Вырезанный берег - внешний берег водного канала, который постоянно подвергается эрозии.
- Речные процессы – процессы отложений, связанные с реками и ручьями.
- Спиральный поток - течение воды в виде штопора по меандру.
- Озеро Оксбоу - U-образное озеро или бассейн.
- Речной карман — список определений терминов и понятий, связанных с географией.
- Вторичный поток в миске или чашке - относительно небольшой поток, наложенный на первичный поток из-за невязких предположений.
- Вторичный поток в излучинах рек - относительно небольшой поток, наложенный на первичный поток из-за невязких предположений.
- Вихрь – поток жидкости, вращающийся вокруг оси вращения.
Примечания
[ редактировать ]- ^ «В отсутствие вторичного потока изгибный поток стремится сохранить угловой момент, так что он имеет тенденцию соответствовать моменту свободного вихря с высокой скоростью на меньшем радиусе внутреннего берега и более низкой скоростью на внешнем берегу, где радиальное ускорение равно ниже." Хикин, Эдвард Дж. (2003), «Извилистые каналы», Миддлтон, Джерард В. (ред.), Энциклопедия отложений и осадочных пород , Нью-Йорк: Springer, стр. 432 ISBN 1-4020-0872-4
- ^ Чант, Р.Дж. (2002). «Вторичная циркуляция в области кривизны потока: связь с приливными воздействиями и речным стоком». Журнал геофизических исследований . 107 (С9): 14-1–14-11. Бибкод : 2002JGRC..107.3131C . дои : 10.1029/2001JC001082 .
- ^ «Одним из важных последствий спирального течения в меандрах является то, что осадки, размытые снаружи изгиба меандра, имеют тенденцию перемещаться к внутреннему берегу или острию следующего изгиба ниже по течению». Хикин, Эдвард Дж. (2003), «Извилистые каналы», Миддлтон, Джерард В. (ред.), Энциклопедия отложений и осадочных пород , Нью-Йорк: Springer, стр. 432 ISBN 1-4020-0872-4
- ^ Боукер, Кент А. (1988). «Альберт Эйнштейн и извилистые реки» . История науки о Земле . 1 (1): 45. Бибкод : 1988ESHis...7...45B . дои : 10.17704/eshi.7.1.yk72n55q84qxu5n6 . Проверено 1 июля 2016 г.
Ссылки
[ редактировать ]- Тарбак, Э.Дж. и Ф.К. Лютгенс. Земля , 7-е издание. Прентис Холл: Аппер-Сэддл-Ривер, Нью-Джерси, 2002. стр. 277, 279.
