Ładowanie od dołu

Określenie obciążenia łóżka lub oporowe tła lub osady prowadzone na dnie (w języku angielskim : obciążenia łóżka lub wleczenia ) opisuje cząstki w przepływającego płynu (zwykle wody), które są transportowane na dnie rzeki (na łóżku ). Obciążenie łoża jest uzupełnieniem obciążenia zawieszonego i obciążenia odpływowego ( cale ) .

Dolny ładunek przesuwa się poprzez toczenie, przesuwanie i / lub solenie (przeskakiwanie).

Ogólnie rzecz biorąc, warstwa dolna będzie mniejsza i bardziej zaokrąglona niż warstwa górna (proces zwany klarowaniem w dół strumienia ). Jest to po części spowodowane ścieraniem i ścieraniem, które jest spowodowane zderzaniem się kamieni ze sobą i z kanałem rzecznym, usuwając w ten sposób szorstką ( zaokrągloną ) teksturę i zmniejszając rozmiar cząstek. Jednak selektywny transport osadu odgrywa również rolę w odniesieniu do dalszej rafinacji: cząstki mniejsze niż przeciętne są łatwiej porywane niż cząstki większe niż przeciętne, ponieważ naprężenie ścinające wymagane do porywania ziarna jest liniowo proporcjonalne do średnicy ziarna. Jednak stopień selektywności rozmiaru jest ograniczony przez efekt maskowania (w języku angielskim : efekt ukrywania ) opisany przez Parkera i Klingemana (1982), w którym większe cząstki wystają ze złoża, podczas gdy mniejsze są chronione i ukrywane przez większe cząstki, z w rezultacie prawie wszystkie rozmiary ziaren są przenoszone z prawie takim samym naprężeniem ścinającym.

Z obserwacji eksperymentalnych wynika, że równomierny przepływ swobodnej powierzchni po płaskim, spoistym złożu nie jest w stanie zepchnąć osadów poniżej krytycznej wartości stosunku pomiędzy pomiarami działających na nie sił hydrodynamicznych (destabilizujących) i grawitacyjnych (stabilizujących). tak zwany stres Shieldsa ( fr ) . Wielkość ta brzmi następująco: ${\ displaystyle \ tau _ {* c}}$ ${\ displaystyle \ tau _ {*}}$

{\ Displaystyle \ tau _ {*} = {\ Frac {u _ {*} ^ {2}} {(s-1) gd}}}

gdzie jest prędkość tarcia, s jest względną gęstością cząstek, d jest efektywną średnicą cząstek porywanych przez przepływ, a g jest grawitacją. Wzór Meyera-Petera-Müllera na nośność złoża w warunkach równowagi i równomiernego przepływu wskazuje, że wielkość przepływu obciążenia złoża dla szerokości jednostki jest proporcjonalna do nadwyżki naprężenia ścinającego w stosunku do naprężenia krytycznego . W szczególności jest to monotonicznie rosnąca nieliniowa funkcja nadmiernego naprężenia Shieldsa , zwykle wyrażana jako prawo potęgowe. $u _ {{*}}$ ${\ displaystyle q_ {s}}$ ${\ displaystyle \ tau _ {* c}}$ ${\ displaystyle q_ {s}}$ ${\ Displaystyle \ phi (\ tau _ {*} - \ tau _ {* c})}$

Zobacz też

Bibliografia

Parker i Klingeman, „ O tym, dlaczego strumienie żwirowe są wybrukowane ”, Water Resources Research , vol. 18 N O 5,2010( DOI 10.1029 / WR018i005p01409 )
Ashworth i Ferguson, „ Selektywne pod względem wielkości trenowanie obciążenia złoża w strumieniach żwiru ”, Water Resources Research , Vol. 25 N O 4,1989( DOI 10.1029 / WR025i004p00627 )
Parker i Toro-Escobar, „ Równa mobilność żwiru w strumieniach: pozostałości dnia ”, Water Resources Research , vol. 38 N O 112002( DOI 10.1029 / 2001WR000669 )
E Meyer-Peter i Müller, R. , Formulas for bed-load transport , coll. „Materiały z 2. Spotkania Międzynarodowego Stowarzyszenia Badań Struktur Hydraulicznych”,1948, 39–64 s.