침대 재료 하중

Bed material load

하천 시스템의 하중에 포함되는 세 가지 구성 요소는 용해 하중, 세척 하중 및 바닥 재료 하중입니다.침상 재료 하중은 [1]침상에서 파생된 재료를 포함하는 하천에 의해 운반되는 침전물의 부분이다.침대 재료 하중은 일반적으로 모든 침대 하중과 침대 퇴적물에 나타나는 부유 하중의 비율로 구성된다.일반적으로 0.062mm보다 거친 입자로 구성되며 주요 선원은 채널 바닥이다.그 중요성은 그 구성이 침대 구성이기 때문에 운송 중인 재료가 침대와 활발하게 교환될 수 있다는 데 있다.이러한 이유로 침상 재료 하중이 하천 수로 형태에 대한 제어력을 발휘한다.바닥 하중과 세척 하중(흐름에서 높게 올라가고 그것으로부터 지워지지 않는 운동량을 끌어내지 않는 침전물)은 하천 [2]내 침전물의 총 하중을 구성한다.하중의 세 가지 구성 요소 – 용해, 세척, 바닥 재료 –가 고려된 순서는 점점 더 느린 운송 속도의 진행으로 간주될 수 있으며, 따라서 어떤 [3]사건 발생 시 하중 피크가 흐름 피크보다 점점 더 뒤떨어진다.

침전물 수송

침상 재료 하중은 다른 하중보다 큰 입자로 구성됩니다.곡물이 이동하는 속도는 흐름의 수송 능력에 따라 달라집니다.입자는 주변 흐름의 속도보다 낮은 속도로 롤링, 슬라이딩 또는 염분(입자의 튕김 또는 점프)에 의해 이동합니다.굴리는 것은 자갈 바닥 하천의 주요 운송 방식이며, 곡물이 일련의 저궤도로 바닥 위를 뛰어오르는 염분은 주로 모래와 작은 [3]자갈로 제한된다.퇴적물이 하천계를 통해 운반되는 속도를 추정하기 위해 다양한 방정식이 사용됩니다.바닥 재료 배출 방정식은 일반적으로 방정식이 [4]도출된 흐름 조건 및 침전물 크기 범위 내에서만 적용할 수 있다.Kumar(2012)에서 설명한 대로 침대 재료 하중 운송의 특성에 사용되는 변수는 다음과 같다.[5]

– 채널 지오메트리: b(채널 폭), y(흐름 깊이) 및 BF(채널 바닥 형태)

– 동적특성 : Q\(채널방전), Sf(마찰/에너지 기울기), θb(바닥 전단응력), θc(임계 전단응력 또는 쉴드의 전단응력)

– 퇴적물 특성 : d(퇴적물의 평균 크기), θ(퇴적물 입자의 경사계수), Gs(비중력)

– 유체 특성 : δ (점도)

침대 재료 하중 운송(C)은 위의 모든 매개변수의 함수이다.

C = f (b, y, BF, Q, Sf, "b, "c, d, ", "Gs, ")

하천 복원, 생태계 보호, 항행, 인프라 [6]관리와 같은 노력에 있어서 토사 수송에 대한 지식은 중요하다.

측정값

직접 및 간접 방법은 침대 재료를 측정할 수 있는 두 가지 방법입니다.물리적 트랩을 사용하여 기기를 침대와 접촉시켜 "침대하중으로 운반된 침전물이 일정 시간 동안 샘플러 내부에 축적(또는 갇힘)되도록 한 후 샘플러를 표면으로 올리고 재료를 비우고 무게를 재어 무게 전이를 결정한다.단위시간당 오트(Ort)[6]가 됩니다."직접 샘플러에는 박스 또는 바스켓, 팬 또는 트레이, Hubbell(1964)[7]에서 설명한 압력 차이가 포함된 세 가지 유형이 있습니다.광범위한 유압 [4]조건에서 침대 부하 샘플러를 광범위하게 테스트 및 보정하지 않았기 때문에 침대 부하 배출 측정은 드물고 정확도가 알려지지 않은 경우가 많다.박스채취기는 침전물이 들어갈 수 있는 개구부를 가지고 있으며, 팬 또는 트레이채취기를 박스 앞쪽에 배치하고 압력차채취기를 노즐 끝에 압력강하를 발생시킨다.정확한 현장 측정은 매우 어렵다. 주로 측정 장치 자체와 관련된 오류와 침대 재료 [8][9]이동의 특징인 운송 속도의 극단적인 시간적 변동과 관련이 있다.간접 측정은 추적기, 반복 채널 조사, 베드폼 속도계 또는 속도계에 의해 수행될 수 있습니다.어느 한 가지 방법도 완전히 만족스러운 것은 아니지만, 간접 채널 조사는 도달 규모에서 충분히 상세하다면 신뢰할 수 있는 결과를 도출할 수 있으며, 흐름에 대한 최소한의 방해와 운송 [10]속도의 단기 변동을 평균화하는 시간 통합 표본 추출의 장점이 있다.

중요성

침상 재료는 하천 형태학에서 통제력을 발휘한다.충적강의 바닥 재료 하중 수송은 하천 수력학과 하천 형태[11] 사이의 주요 연결고리이며 수로 [12]형상을 구축하고 유지하는 역할을 한다.

레퍼런스

  1. ^ R.J. Garde; K.G. Ranga Raju. (2000). Mechanics of sediment transportation and alluvial stream problems. New Delhi: New Age International. p. 262. ISBN 978-81-224-1270-3.
  2. ^ Belperio, A (1979). "The combined use of wash load and bed material load rating curves for the calculation of total load: An example from the Burdekin River, Australia". CATENA. 6 (3–4): 317–329. doi:10.1016/0341-8162(79)90027-4.
  3. ^ a b Knighton, David (1998). Fluvial Forms and Processes: A New Perspective. New York: John Wiley and Sons Inc.
  4. ^ a b Andrews, E. D. (1981-02-01). "Measurement and computation of bed-material discharge in a shallow sand-bed stream, Muddy Creek, Wyoming". Water Resources Research. 17 (1): 131–141. Bibcode:1981WRR....17..131A. doi:10.1029/WR017i001p00131. ISSN 1944-7973.
  5. ^ Kumar, Bimlesh (2012-07-01). "Neural network prediction of bed material load transport". Hydrological Sciences Journal. 57 (5): 956–966. doi:10.1080/02626667.2012.687108. ISSN 0262-6667. S2CID 121015519.
  6. ^ a b "Measurement of Bedload Transport in Sand-Bed Rivers: A Look at Two Indirect Sampling Methods" (PDF). webcache.googleusercontent.com. Archived from the original on 2015-10-21. Retrieved 2015-12-17.{{cite web}}: CS1 maint: bot: 원래 URL 상태를 알 수 없습니다(링크).
  7. ^ "Apparatus and Techniques for Measuring Bedload" (PDF). webcache.googleusercontent.com. Archived from the original (PDF) on 2016-11-18. Retrieved 2015-12-17.
  8. ^ Hubbell, D.W. (1987). Bed load sampling and analysis. Chichestre: Wiley. pp. 89–106.
  9. ^ Gomez, Basil (August 1991). "Bedload transport". Earth-Science Reviews. 31 (2): 89–132. Bibcode:1991ESRv...31...89G. doi:10.1016/0012-8252(91)90017-A.
  10. ^ Lane, S.N.; Richards, K.S. & Chandler, J.H. (1995). "Morphological estimation of the time-integrated bedload transport rate". Water Resources Research. 31 (3): 761–72. Bibcode:1995WRR....31..761L. doi:10.1029/94WR01726.
  11. ^ Gomez, Basil (2006-11-14). "The potential rate of bed-load transport". Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (46): 17170–17173. Bibcode:2006PNAS..10317170G. doi:10.1073/pnas.0608487103. ISSN 0027-8424. PMC 1859904. PMID 17088528.
  12. ^ Goodwin, Peter (2004-01-01). "Analytical Solutions for Estimating Effective Discharge". Journal of Hydraulic Engineering. 130 (8): 729–738. doi:10.1061/(ASCE)0733-9429(2004)130:8(729). ISSN 0733-9429.