마우스바

Mouth bar

마우스 바는 델타 시스템의 요소이며, 일반적으로 [1]강 하구에 있는 강 수로에 의해 운반되는 침전물의 중간 수로의 퇴적을 말합니다.

형성 메커니즘

하천 하구봉은 팽창하는 퇴적물 유출의 단면적이 증가하고, 그 결과 흐름이 제한에서 [1]미봉쇄로 진행됨에 따라 제트 중심선 하류 퇴적물 수송 속도가 유역 쪽으로 감소하기 때문에 형성된다.보다 구체적으로, 하천 하구 바 형성의 4단계는 다음과 같다. (1) 얕은 경사 유역으로 확장되는 난류 제류는 먼저 유역 방향으로 확장되는 평행한 수중 제방을 생성하고 제트 운동량 플럭스의 감소와 이 지역의 높은 침강 속도로 인해 제방 끝의 유역 쪽으로 강 하구 바를 시작한다.(2) 수중 제방은 유역 방향으로 뻗어 있으며, 그 존재로 인해 철근의 유선형 유속이 가속되고, 그 가속에 의해 철근의 토사 수송 구배가 변화하여 상류 철근면의 침식과 하류 철근의 퇴적을 유발한다. (3) 하천(4) 바의 존재로 인해 제방이 계속 성장하고 확산됨에 따라 바의 상류측에서 바의 깊이가 바의 흐름을 강제할 수 있을 정도로 충분히 얕아지면 바의 진행이 정지하고 정체된다. (4) 마지막으로 바의 존재로 인해 바의 속도와 전단 응력이 감소한다.철근 주변의 r 및 침전물 방류는 평면도에서 [1]전형적인 삼각강 입구의 확대와 생성을 야기한다.

마우스 바의 진화에 대한 제어

하구 지역의 퇴적물 침식과 퇴적 역학은 결과적으로 구강 막대의 형성 및 성장에 영향을 미친다.저수지 건설, 대규모 간척 및 제방 건설과 같은 인간 활동은 시스템의 유체역학적 균형을 완전히 교란시키고 마우스바의 [2]형태를 영구적으로 방해한다.또한 유수 유출, 하천의 유량 변동, 즉 하천 수로학, 침전물 플럭스, 침전물 특성, 하천 하구 기하학, 식생, 조류 및 파도의 존재와 관련된 불균일한 흐름 조건과 같은 유체역학적 요인은 하천 하구의 침식 및 침전물 역학과 활동에서 중요한 역할을 한다.심각한 지형학적 제어장치를 먹어버린 [2][3]거죠

퇴적물 특성에서 질량과 응집력은 강 하구 바의 진화에 중요한 역할을 한다.더 거친 퇴적물은 제트에 의해 잘 부유되지 않기 때문에 강 하구 근처에 퇴적되어 입봉 건설로 이어질 가능성이 높다.한편, 미세 퇴적물은 일반적으로 부유 형태로 운반되기 때문에 더 멀리 운반되어 넓게 분산되어 제방 건설로 [2][4]이어지는 경우가 많다.또한 침전물 응집 및 이와 유사한 식생은 안정화를 강화하여 입구의 유압 형상을 변화시키고 [2][5][6]제트의 유체역학을 변화시킴으로써 하구 퇴적물의 형태학에서 역할을 한다.입자의 침전 속도를 제어하는 입자의 크기는 또한 [7]출구의 유역 쪽으로 향하는 강 하구 바의 위치에도 영향을 미칩니다.또한 최근 모델[1] 결과에 따르면 하천 하구까지의 거리에 영향을 미치는 가장 중요한 변수는 하천 수로의 폭, 깊이, 유출 속도, 유역 경사이다.

강 하구에 대한 파도 활동 및 조류와 같은 해양 통제의 영향은 강 하구에 대한 강 하구의 진화에 유의하다.파도는 마우스 바의 성장에 이중의 영향을 미치며, 작고 국소적으로 발생하는 파동은 제트 확산을 증가시켜 바 형성을 선호하지만, 크고 팽창하는 파동은 바의 [2]발달을 억제한다.반면 조수의 복잡한 영향은 조력 에너지에 대한 하천 관성의 상대적인 강도에 좌우된다.조수에너지가 강 하구보다 훨씬 높으면 강 하구를 빠져나가는 제트의 유체역학이 [8]침전물을 지배하게 된다.지속적으로 변화하는 해일의 속도, 확산 제트 폭, 수심, 따라서 조수 주기 전체에 걸친 바닥 마찰로 인해 뚜렷한 구강 형태학이 [9][10][11]발달한다.하천 유량, 조류, 파도는 부력에 따라 유출 역학에 동시에 영향을 미칠 수 있으며,[10][12] 이는 입봉의 진화에 중요한 역할을 한다.

마우스바의 중요성

하천우위 삼각주를 고려할 때, 분산채널망에서 가장 활발한 부분인 델타 종단 분배채널의 형성과 진화는 마우스바 [13]형성과 밀접한 관련이 있다.초기 마우스 바 형성에 의한 채널 흐름의 분기는 새로운 분배 채널을 형성하고 마우스 바가 이동함에 따라 확장됩니다.마우스바의 횡방향 및 상류의 성장은 유속 및 침전물 플럭스(즉 퇴적물을 운반하는 유동용량)를 감소시켜 말단 분배채널의 충진 및 포기를 초래한다.흐름이 전환되는 활성 채널은 다른 마우스 바를 형성한 후 다시 분기하여 다른 채널 단위를 생성합니다.

또한 하천 하구 바는 중요한 탄화수소 [14][15]저수지이며 지질학 [16][17]기록에서 널리 해석되고 있다.하천 하구 바 형성, 프로그램화 및 열화, 그리고 그 형태, 크기 및 간격에 대한 예측의 유압 및 퇴적학적 조건의 분석은 저수지 예측에 매우 중요하다.

결국, 하구에서는 형태학과 흐름 역학 사이에 상호 상호작용이 있다.마우스 바 형태학이 흐름과 퇴적물 역학 또는 파도와 전류 패턴에 의해 형성되고 영향을 받는 반면, 마우스 바는 또한 그러한 역학들을 수정하고 [13]강 하구의 형태학을 변화시킨다.따라서 마우스 바의 진화에 대한 이해는 마우스 바의 존재로 인한 하천 수력학 및 형태역학의 변화를 더 잘 정량화하기 위한 핵심이다.

다른 종류

마우스 바는 (1) 유출 관성, (2) 난류 바닥 마찰, (3) 유출 부력, (4) 파동 유도, (5) 조력 등 그 [10]형성을 지배하는 1차력에 따라 분류된다.

관성 우위의 강 하구 철근

심층수 출구에서 높은 유출 속도와 난류 제트로 인한 침전물의 분산과 관련된 과정은 편평하거나 완만하게 상승하는 좁고 길쭉한 달 모양의 막대를 생성하며, 이는 일반적으로 삼각주의 깊은 물 영역에서 "길버트형" 입봉이라고도 불린다.

마찰력이 강한 하구봉

또한 높은 바닥 하중과 관련된 얕은 연안 수역의 마찰 저항을 증가시킴으로써 강화되는 난류 제트의 횡방향 확산은 강 하구에 거의 삼각형의 "중간 지반"을 생성하여 수로를 분기시킨다.프로그램화가 계속됨에 따라 분기된 채널의 입구에서 새로운 막대가 발달하여 삼각주 성장을 강화한다.미시시피 삼각주는 동쪽(북동쪽 패스)의 얕은 물 마찰이 지배적인 유형으로 구성되어 있습니다.

부력 우위의 하천 하구봉

강 하구에서의 부력 프로세스의 우위는 강하중보다는 강하구에서의 강한 유출 밀도 성층화와 세분화된 침전물 하중과 관련지어 삼각주의 얕은 수역에 완만하게 경사져 있는 측면 제한되고 좁은 방사형 막대를 생성한다.미시시피 삼각주는 남쪽(Southwest Pass 및 South Pass)에서 광범위하게 분리된 부력 지배형 마우스 바 유형으로 구성되어 있습니다.

파도를 주도하는 강 하구봉

강력하고 지속적인 파동 에너지와 이에 대응하는 프로세스(파동 재작업, 유출 굴절, 파동 파괴로 인한 혼합, 해안 및 침전물의 교차 분산)는 입에서 가까운 거리에 위치한 규칙적인 모래로 채워진 초승달 모양의 막대를 생성한다.마우스 막대의 모양과 위치도 정상파 또는 경사파 발생에 따라 달라집니다.

조수가 많은 하천 하구봉

조류가 지배하는 하천 하구 철근의 개발은 조류에 의한 쌍방향 침전물 수송에 크게 의존하며 침전물이 수로로 크게 상류로 되돌아간다.홍수와 썰물이 지배하는 퇴적물 수송은 깊은 수로로 분리된 큰 조석 능선에 의해 지배되는 넓고 불연속적인 방사형 입구를 형성한다.

하구 관리에 미치는 영향

강 하구 바의 진화는 해안 지형에서 매우 중요하다.대부분의 경우, 그것들은 수심이 낮아 접근할 수 없다.하지만, 그것들이 출현하고 하위영역 부분이 보이게 되면, 그들은 삼각주 섬들로 진화한다.그 결과, 육지 확장을 촉진함으로써 인공적으로 변경된 해안선을 복원하고 해안 [18][19][20]침식을 완화하며,[21] 해안 커뮤니티를 보호하고, 식생 성장을 촉진하며, 풍부하고 생산적인 하구 생태계에 [22]서식지를 제공하고, 농업, 생활 및 엔지니어링에 잠재적으로 활용될 수 있다.또한, 구강 침전물은 하구 및 삼각주 복구에 관한 연구 프로젝트의 전략적 위치를 제공하며, 하천 침전물 감소 및 상대 해수면 상승의 영향을 연구하고, 하천 [23]삼각주의 토지 손실 및 범람을 포함한 진화를 추정하는 데 이상적이다.

심각한 예로는 미시시피 강 삼각주가 있는데, 미시시피 강 삼각주는 해안 습지가 연간 [24][25]약 1%의 비율로 사라지고 있습니다.미시시피 삼각주에서는 토지 손실을 없애고 해안 침식을 완화하기 위해 강을 삼각주 습지에 다시 연결하는 인공 우회로가 [18][26][27]건설되었다.기본적으로, 이러한 방향 전환은 하류 끝에 마우스 바를 생성할 것으로 예상됩니다.따라서 많은 과학자와 엔지니어에 의한 복원 계획과 연구는 궁극적으로 방향 전환 장소와 방향 전환 기하학을 전략적으로 선택하고 결과적으로 제트 안정화를 통해 바닥 마찰과 침전물 포집 [6][28][29][30]효율을 향상시킴으로써 구강 퇴적을 촉진하는 것을 목표로 한다.이 예는 새로운 토지 개발, 하구 복구, 삼각주 습지 손실 완화 조치의 향후 논의를 위해 하천 하구 철근의 역동성과 그 형성 이면에 있는 물리학을 이해하는 것이 얼마나 중요한지를 보여준다.

레퍼런스

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  1. ^ a b c d Edmonds, D. A.; Slingerland, R. L. (2007). "Mechanics of river mouth bar formation: Implications for the morphodynamics of delta distributary networks". Journal of Geophysical Research. 112: F02034. Bibcode:2007JGRF..11202034E. doi:10.1029/2006JF000574.
  2. ^ a b c d e Fagherazzi, Sergio; Edmonds, Douglas A.; Nardin, William; Leonardi, Nicoletta; Canestrelli, Alberto; Falcini, Federico; Jerolmack, Douglas J.; Mariotti, Giulio; Rowland, Joel C.; Slingerland, Rudy L. (September 2015). "Dynamics of river mouth deposits: DYNAMICS OF RIVER MOUTH DEPOSITS". Reviews of Geophysics. 53 (3): 642–672. doi:10.1002/2014RG000451.
  3. ^ Lamb, Michael P.; Nittrouer, Jeffrey A.; Mohrig, David; Shaw, John (March 2012). "Backwater and river plume controls on scour upstream of river mouths: Implications for fluvio-deltaic morphodynamics". Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 117 (F1): n/a. Bibcode:2012JGRF..117.1002L. doi:10.1029/2011JF002079.
  4. ^ Izumi, Norihiro; Tanaka, Hitoshi; Date, Masanao (2003). "Inceptive Topography of Fluvial-Dominated River Mouth Terraces: Theory". Doboku Gakkai Ronbunshu. 2003 (740): 95–107. doi:10.2208/jscej.2003.740_95. ISSN 1882-7187.
  5. ^ Hoyal, D. C. J. D.; Sheets, B. A. (2009-04-23). "Morphodynamic evolution of experimental cohesive deltas". Journal of Geophysical Research. 114 (F2): F02009. Bibcode:2009JGRF..114.2009H. doi:10.1029/2007JF000882. ISSN 0148-0227.
  6. ^ a b Edmonds, Douglas A.; Slingerland, Rudy L. (February 2010). "Significant effect of sediment cohesion on delta morphology". Nature Geoscience. 3 (2): 105–109. Bibcode:2010NatGe...3..105E. doi:10.1038/ngeo730. ISSN 1752-0894.
  7. ^ Wang, Flora C.; U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station; United States; Louisiana State University (Baton Rouge, La.). (1985). The Atchafalaya River Delta. Report 7, Analytical analysis of the development of the Atchafalaya River Delta. Analytical analysis of the development of the Atchafalaya River Delta. Vicksburg, Miss. : Springfield, Va.: U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station ; [Available from National Technical Information Service].
  8. ^ Cai, H.; Savenije, H. H. G.; Toffolon, M. (2013-07-15). "Linking the river to the estuary: influence of river discharge on tidal damping". Hydrology and Earth System Sciences Discussions. 10 (7): 9191–9238. doi:10.5194/hessd-10-9191-2013. ISSN 1812-2116.
  9. ^ Leonardi, Nicoletta; Canestrelli, Alberto; Sun, Tao; Fagherazzi, Sergio (2013). "Effect of tides on mouth bar morphology and hydrodynamics". Journal of Geophysical Research: Oceans. 118 (9): 4169–4183. Bibcode:2013JGRC..118.4169L. doi:10.1002/jgrc.20302. ISSN 2169-9291.
  10. ^ a b c Wright, L. D. (1977-06-01). "Sediment transport and deposition at river mouths: A synthesis". GSA Bulletin. 88 (6): 857–868. Bibcode:1977GSAB...88..857W. doi:10.1130/0016-7606(1977)88<857:STADAR>2.0.CO;2. ISSN 0016-7606.
  11. ^ Abramovich, G. N. (1963). Theory of Turbulent Jets. Cambridge, Mass: MIT Press.
  12. ^ Rowland, Joel C.; Dietrich, William E.; Stacey, Mark T. (2010). "Morphodynamics of subaqueous levee formation: Insights into river mouth morphologies arising from experiments". Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 115 (F4). Bibcode:2010JGRF..115.4007R. doi:10.1029/2010JF001684. ISSN 2156-2202.
  13. ^ a b Olariu, C.; Bhattacharya, J. P. (2006-02-01). "Terminal Distributary Channels and Delta Front Architecture of River-Dominated Delta Systems". Journal of Sedimentary Research. 76 (2): 212–233. Bibcode:2006JSedR..76..212O. doi:10.2110/jsr.2006.026. ISSN 1527-1404.
  14. ^ Robert S. Tye; Janok P. Bhattachar (1999). "Geology and Stratigraphy of Fluvio-Deltaic Deposits in the Ivishak Formation: Applications for Development of Prudhoe Bay Field, Alaska". AAPG Bulletin. 83. doi:10.1306/e4fd421f-1732-11d7-8645000102c1865d. ISSN 0149-1423.
  15. ^ Robert S. Tye; James J. Hickey (2001). "Permeability characterization of distributary mouth bar sandstones in Prudhoe Bay field, Alaska: How horizontal cores reduce risk in developing deltaic reservoirs". AAPG Bulletin. 85. doi:10.1306/8626c91f-173b-11d7-8645000102c1865d. ISSN 0149-1423.
  16. ^ Tye, Robert S. (August 2004). "Geomorphology: An approach to determining subsurface reservoir dimensions". AAPG Bulletin. 88 (8): 1123–1147. doi:10.1306/02090403100. ISSN 0149-1423.
  17. ^ Janok P. Bhattacharya; Brian J. Wi (2001). "Lowstand deltas in the Frontier Formation, Powder River basin, Wyoming: Implications for sequence stratigraphic models". AAPG Bulletin. 85. doi:10.1306/8626c7b7-173b-11d7-8645000102c1865d. ISSN 0149-1423.
  18. ^ a b Paola, Chris; Twilley, Robert R.; Edmonds, Douglas A.; Kim, Wonsuck; Mohrig, David; Parker, Gary; Viparelli, Enrica; Voller, Vaughan R. (2011-01-15). "Natural Processes in Delta Restoration: Application to the Mississippi Delta". Annual Review of Marine Science. 3 (1): 67–91. Bibcode:2011ARMS....3...67P. doi:10.1146/annurev-marine-120709-142856. ISSN 1941-1405. PMID 21329199.
  19. ^ Edmonds, Douglas A. (November 2012). "Restoration sedimentology". Nature Geoscience. 5 (11): 758–759. Bibcode:2012NatGe...5..758E. doi:10.1038/ngeo1620. ISSN 1752-0894.
  20. ^ Kim, Wonsuck (August 2012). "Flood-built land". Nature Geoscience. 5 (8): 521–522. doi:10.1038/ngeo1535. ISSN 1752-0894.
  21. ^ Costanza, Robert; Pérez-Maqueo, Octavio; Martinez, M. Luisa; Sutton, Paul; Anderson, Sharolyn J.; Mulder, Kenneth (June 2008). "The Value of Coastal Wetlands for Hurricane Protection". AMBIO: A Journal of the Human Environment. 37 (4): 241–248. doi:10.1579/0044-7447(2008)37[241:TVOCWF]2.0.CO;2. ISSN 0044-7447. PMID 18686502. S2CID 15164978.
  22. ^ Gosselink, James G. (1984). The ecology of delta marshes of coastal Louisiana : a community profile / by James G. Gosselink. Washington, DC: National Coastal Ecosystems Team, Division of Biological Services, Research Development, Fish and Wildlife Service, U.S. Dept. of the Interior. doi:10.5962/bhl.title.4037.
  23. ^ Zhang, Xiaodong; Fan, Daidu; Yang, Zuosheng; Xu, Shumei; Chi, Wanqing; Wang, Hongmin (2020-11-01). "Sustained growth of river-mouth bars in the vulnerable Changjiang Delta". Journal of Hydrology. 590: 125450. Bibcode:2020JHyd..59025450Z. doi:10.1016/j.jhydrol.2020.125450. ISSN 0022-1694. S2CID 224923372.
  24. ^ Day, John W.; Britsch, Louis D.; Hawes, Suzanne R.; Shaffer, Gary P.; Reed, Denise J.; Cahoon, Donald (August 2000). "Pattern and Process of Land Loss in the Mississippi Delta: A Spatial and Temporal Analysis of Wetland Habitat Change". Estuaries. 23 (4): 425. doi:10.2307/1353136. JSTOR 1353136. S2CID 84606861.
  25. ^ Penland, Shea; Connor, Paul F.; Beall, Andrew; Fearnley, Sarah; Williams, S. Jeffress (2005). "Changes in Louisiana's Shoreline: 1855–2002". Journal of Coastal Research: 7–39. ISSN 0749-0208. JSTOR 25737047.
  26. ^ Kim, Wonsuck; Mohrig, David; Twilley, Robert; Paola, Chris; Parker, Gary (2009-10-20). "Is It Feasible to Build New Land in the Mississippi River Delta?". Eos, Transactions American Geophysical Union. 90 (42): 373–374. Bibcode:2009EOSTr..90..373K. doi:10.1029/2009EO420001.
  27. ^ Falcini, Federico; Khan, Nicole S.; Macelloni, Leonardo; Horton, Benjamin P.; Lutken, Carol B.; McKee, Karen L.; Santoleri, Rosalia; Colella, Simone; Li, Chunyan; Volpe, Gianluca; D'Emidio, Marco (November 2012). "Linking the historic 2011 Mississippi River flood to coastal wetland sedimentation". Nature Geoscience. 5 (11): 803–807. Bibcode:2012NatGe...5..803F. doi:10.1038/ngeo1615. ISSN 1752-0894.
  28. ^ Falcini, Federico; Jerolmack, Douglas J. (2010-12-21). "A potential vorticity theory for the formation of elongate channels in river deltas and lakes". Journal of Geophysical Research. 115 (F4): F04038. Bibcode:2010JGRF..115.4038F. doi:10.1029/2010JF001802. ISSN 0148-0227.
  29. ^ Caldwell, Rebecca L.; Edmonds, Douglas A. (2014). "The effects of sediment properties on deltaic processes and morphologies: A numerical modeling study". Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 119 (5): 961–982. Bibcode:2014JGRF..119..961C. doi:10.1002/2013JF002965. ISSN 2169-9011. S2CID 128778862.
  30. ^ Canestrelli, Alberto; Nardin, William; Edmonds, Douglas; Fagherazzi, Sergio; Slingerland, Rudy (January 2014). "Importance of frictional effects and jet instability on the morphodynamics of river mouth bars and levees: FRICTION AND JET INSTABILITY". Journal of Geophysical Research: Oceans. 119 (1): 509–522. doi:10.1002/2013JC009312.