Obciążenie łóżka

Osad ładunku złoża w thalweg Campbell Creek na Alasce .

Termin „obciążenie złoża” lub „obciążenie złoża” opisuje cząstki w przepływającym płynie (zwykle wodzie), które są transportowane wzdłuż koryta strumienia . Obciążenie łóżka jest uzupełnieniem zawieszonego ładunku i ładunku prania .

Obciążenie łóżka przemieszcza się poprzez toczenie, przesuwanie i/lub solenie (przeskakiwanie).

Ogólnie rzecz biorąc, ładunek złoża na dole będzie mniejszy i bardziej zaokrąglony niż ładunek na górze (proces znany jako klarowanie na dole). Wynika to częściowo ze ścierania i ścierania , które wynika z kolizji kamieni ze sobą i z korytem rzeki, usuwając w ten sposób szorstką teksturę ( zaokrąglanie ) i zmniejszając rozmiar cząstek. Jednak selektywny transport osadów odgrywa również rolę w odniesieniu do dalszego klarowania: mniejsze niż przeciętne cząstki są łatwiej porywane niż większe niż przeciętne cząstki, ponieważ naprężenie ścinające wymagane do porywania ziarna jest liniowo proporcjonalne do średnicy ziarna . Jednak stopień selektywności wielkości jest ograniczony przez efekt ukrywania opisany przez Parkera i Klingemana (1982), w którym większe cząstki wystają ze złoża, podczas gdy małe cząstki są osłonięte i ukryte przez większe cząstki, w wyniku czego prawie wszystkie rozmiary ziaren zostają porwane przy prawie takim samym naprężeniu ścinającym.

Obserwacje eksperymentalne sugerują, że równomierny przepływ swobodnej powierzchni przez płaskie dno pozbawione spójności nie jest w stanie porwać osadów poniżej wartości krytycznej stosunku między miarami hydrodynamiki (destabilizującej) ${\ Displaystyle \ tau _ {* c}}$ oraz siły grawitacyjne (stabilizujące) działające na cząstki osadu, tzw. Naprężenie Shieldsa . ${\ displaystyle \ tau _ {*}}$ . Ta ilość brzmi następująco:

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

gdzie $tarcia$ prędkością , s jest względną gęstością cząstek, d jest efektywną średnicą cząstek, która jest porywana przez przepływ, a g jest grawitacją Wzór Meyera-Petera-Müllera na nośność złoża w warunkach równowagi i równomiernego przepływu stwierdza, że ​​wielkość strumienia obciążenia złoża $jednostkowej$ jest proporcjonalna do nadwyżki naprężenia ścinającego względem krytyczny ${\ Displaystyle \ tau _ {* c}}$ . $jest monotonicznie$ szczególności ${s}}$ Shieldsa , zwykle wyrażane w formie prawa potęgowego.