河流負載

河流負載

河流負載是指單位時間內通過一固定橫斷面沉積物重量。

地質學家把河流能攜帶的最大負載稱之為河流最大輸砂能力。懸浮負載隨著流量的增加而增加是非常明顯的。在一典型的情況中,流量增加10倍,負載就增加100倍。增加流量即增加河流的流速,流速增加河流搬運力也就增加。

顯然,河流的大量搬運作用是在包括洪水在內的高水位的情況下發生的,而很少幾條河流是在低水位下發生搬運作用的。許多河流在水位高時是非常混濁的,而在低水位時非常清澈,只有少量的沙粒沿著河床拖曳。

基本介紹

  • 中文名:河流負載
  • 外文名:stream load
  • 又稱:河流負荷
  • 定義:單位時間過固定橫斷面沉積物重量
  • 最大河流負載:即河流最大輸沙能力
  • 所屬學科:地理學
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影響因素

河流在攜帶典型的懸運質方面差別很大,這取決於流域的周圍環境。例如,密蘇里河中大部分的懸運質是來自地面荒蕪半乾燥的大平原地區;而流入密西西比河的東邊支流,如俄亥俄州和田納西州處於氣候濕潤的林蔭集水區僅提供很少的懸運質。中國的黃河把乾燥地區的粉砂(黃土)排泄掉。黃河可容納的懸浮物質數量龐大,濃度特別高。

關係

河流中懸運質與推運質之間的比率是不等的,其範圍是:從在氣候濕潤的地區河流中的懸運質占優勢(如密西西比河所攜帶的物質,有90%是懸浮的)至在半乾燥及乾旱地區,河流中的懸運質與推運質的數量大致相等。後面那一種的河流,河床寬但淺,比降相對地陡,適應於以拖運的形式把粗粒的物質帶走。而在氣候濕潤的地區,河流往往是相對地窄但深,比降平緩,綜合這些條件,此類河流更適合於以懸浮的形式把細粒的物質帶走。
河流能夠搬運推運質的最大負載的增加約為平均流速增加的3—4次方。例如,當流速增加一倍時,河流搬運力就增加8至16倍。正如我們知道的,河流的流速是由流量的大小,河流的比降及河床的粗糙度等來決定的。河流搬運力尤其受到下遊河床比降的強烈影響,因為較陡的比降。儀會導致河水的流速更高,而且在坡度較陡的地方,顆粒更容易被拖曳或滾動。

負載沉積物

水力工程師和地質學家也使用河流起動能力這個術語。河流起動能力是指一條河流能把河床上的物質移動的能力而言,是按照最大的顆粒能被滾動或被拖曳來講的。顯然,當河流流速增大時,它就能移動較大的顆粒,因為有更大的壓力和拖曳力施加住上面。
根據試驗室的實驗結果,觀察列河流能在河床上搬運的最大的顆粒的重量是圍繞著平均流速的六次方而變化的。正象河流的搬運力一樣,河流起動能力受河流比降的影響很大。
大的巨礫能從非常陡的山區河道上滾下來,但同樣的巨礫在比降低的大河流中就移動不得。可科羅拉多大峽谷中的科羅拉多河為例來說明這個原理。被洪水從峽谷的陡坡上衝下來的巨礫形成大的堆積體,在河流的河床中造成急灘。

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