Нагрузка на кровать

Частицы в текущей жидкости, переносимые вдоль слоя

Отложения пластовой нагрузки в тальвеге Кэмпбелл -Крик на Аляске .

Термин «нагрузка на дно» или «нагрузка на дно» описывает частицы в текущей жидкости (обычно воде), которые переносятся по руслу потока . Загрузка кровати дополняет подвешенную загрузку и загрузку для стирки .

Нагрузка на пласт перемещается путем перекачивания, скольжения и/или сальтирования (прыжков).

Как правило, нагрузка слоя ниже по потоку будет меньше и более округлой, чем нагрузка слоя выше по потоку (процесс, известный как оклейка ниже по потоку). Частично это происходит из-за истирания и истирания , возникающих в результате столкновений камней друг с другом и с руслом реки, что приводит к удалению шероховатой текстуры ( округлению ) и уменьшению размера частиц. Однако избирательный перенос отложений также играет роль в последующем измельчении: частицы размером меньше среднего захватываются легче, чем частицы размером больше среднего, поскольку напряжение сдвига , необходимое для захвата зерна, линейно пропорционально диаметру зерна. . Однако степень избирательности по размеру ограничена эффектом сокрытия , описанным Паркером и Клингеманом (1982), ^[1] при котором более крупные частицы выступают из слоя, тогда как мелкие частицы экранируются и скрываются более крупными частицами, в результате чего почти все зерна размеры захватываются почти при одинаковом напряжении сдвига. ^{[2] [3]}

Экспериментальные наблюдения показывают, что однородный поток со свободной поверхностью над несвязным плоским слоем не способен увлекать осадки ниже критического значения соотношения мер гидродинамических (дестабилизирующих) и гравитационных (стабилизирующих) сил, действующих на частицы осадка, т.е. называется стрессом Шилдса . Это количество читается как: ${\displaystyle \tau _{*c}}$ ${\displaystyle \tau _{*}}$

${\displaystyle \tau _{*}={\frac {u_{*}^{2}}{(s-1)gd}}}$,

где – скорость трения , s – относительная плотность частиц, d – эффективный диаметр частиц, увлекаемых потоком, а g – сила тяжести. Формула Мейера-Петера-Мюллера ^[4] для несущей способности пласта в условиях равновесия и равномерного течения утверждает, что величина потока нагрузки пласта на единицу ширины пропорциональна превышению напряжения сдвига по отношению к критическому . В частности, это монотонно возрастающая нелинейная функция избыточного напряжения Шилдса , обычно выражаемая в виде степенного закона. ${\displaystyle u_{*}}$ ${\displaystyle q_{s}}$ ${\displaystyle \tau _{*c}}$ ${\displaystyle q_{s}}$ ${\displaystyle \phi (\tau _{*}-\tau _{*c})}$

Рекомендации

1. Паркер, Гэри; Клингеман, Питер К. (2010). «О том, почему русла ручьев вымощены гравием». Исследования водных ресурсов . 18 (5): 1409–1423. дои : 10.1029/WR018i005p01409.
2. Эшворт, Филип Дж.; Фергюсон, Роберт И. (1989). «Избирательный по размеру унос пластовой нагрузки в потоки гравийных пластов». Исследования водных ресурсов . 25 (4): 627–634. Бибкод : 1989WRR....25..627A. дои : 10.1029/WR025i004p00627.
3. Паркер, Гэри; Торо-Эскобар, Карлос М. (2002). «Равная подвижность гравия в ручьях: остатки дня». Исследования водных ресурсов . 38 (11): 1264. Бибкод : 2002WRR....38.1264P. дои : 10.1029/2001WR000669 .
4. Мейер-Петер, Э; Мюллер, Р. (1948). Формулы для перевозки лежачих грузов . Материалы 2-го заседания Международной ассоциации исследования гидротехнических сооружений. стр. 39–64.