河床

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河床(有时是河床)是限制下方和两侧流动水的河流的一部分。在水力学中,河床被称为水槽。根据河道的大小,通常区分河床(对于大河道,河流)和河床(对于小河道,溪流)。 河床由水底和岸边组成,具体取决于直到堤岸顶部或平均水线的定义。水体由水体(水本身的体积)、河床(底部和岸边的水的围护结构)和相关的含水层组成。河床的调查和描述是水形态学的任务。河床在当地气候、地质和地貌、植被和人类使用的影响的复杂相互作用...

河床简介

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河床(有时是河床)是限制下方和两侧流动水的河流的一部分。在水力学中,河床被称为水槽。根据河道的大小,通常区分河床(对于大河道,河流)和河床(对于小河道,溪流)。

河床概述

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河床由水底和岸边组成,具体取决于直到堤岸顶部或平均水线的定义。水体由水体(水本身的体积)、河床(底部和岸边的水的围护结构)和相关的含水层组成。河床的调查和描述是水形态学的任务。河床在当地气候、地质和地貌、植被和人类使用的影响的复杂相互作用中形成。天然水床形成过程是流动水携带的沉积物(称为床荷载)的去除(侵蚀)、运输和沉积。描述的是河床, 通过纵向和横向剖面和线条(运行形式)。与自然洪泛区,洪泛区有相互作用。不过,这并不算入河床。河床的形状也与河床没有直接联系,它通常是在地质历史上完全不同的水力条件下形成的,而河床(没有直接的人类影响)与当前的流动状态处于平衡状态。

河床的表达在应用上下文中被描述,特别是在复原的情况下,作为水体结构。

该术语对于河岸和死水底部并不常见。

河床形成原因

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河床形成的能量由水本身提供,水在重力作用下流走,作用在河床上的力称为剪应力。水的输送力直接取决于流速,流速随着梯度的增加和水流的增加而增加。由于洪水期间水流量急剧上升,自然状态下的洪水通常是形成河床的原因。

此外,固体的输送力在很大程度上取决于它们的粒度。粗物质作为河床上的床负荷被携带,细物质作为悬浮在水中的悬浮物被携带。实际运输还取决于流动的水已经携带了多少固体。根据水流速度,底部和岸边的固体被去除(侵蚀)、随流水移动或再次沉积;随着流量的减少,它们根据粒径进行分类。

底部根据其粗糙度减慢水速,这意味着,例如,在相同水量的情况下,狭窄和深水比宽水流动得更快(达到最佳宽度,低于该宽度时,河床的影响变得决定性)。但是,非常宽的河床底并不能保持平坦;即使是很小的扰动也会导致不规则,最终发展成砾石堤岸和岛屿。植被也会影响粗糙度。

以下因素对于河床的自然形成至关重要:坡度、当地气候(决定降水量和分布,从而决定水量和径流状况)、集水区的地质(岩石的耐候性和由此产生的粒度)。

运行开发

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根据梯度,侵蚀和沉积物堆积的相互作用导致河床的形状完全不同。

笔直在非常陡峭的水域中,输送力如此之高,以至于几乎没有床载沉积,导致沿着山谷梯度形成笔直的水道。沉积物形成沙子或砾石堤岸,当水位下降时,这些堤岸会干涸成岛屿。在宽阔、笔直的分洪河道内,水流进入一个相互连接的河道系统,这些河道围绕着典型的菱形岛屿模式流动。

分支河道通常出现在 4% 到 2% 的坡度处。结果,所有的曲线都逐渐自行上升,使水流呈宽弧形,环环相扣。两个相反的循环可以相互移动,直到中间的河岸已经完全磨损了。曲流突破,不再流经的旧环路被切断为死水。典型的曲流地层只出现在坡度小于 2% 的情况下。

实际上,这些理想典型形式通过混合形式和过渡相互联系。许多这些混合形式都有自己的名字,例如交织流或吻合流。

河床

运行类型

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除了河床的特征是直的、分支的或蜿蜒的,许多其他的类型学也被开发出来以实现更精细的区分。首先,它们根据水体切入的材料的性质来区分:

  • 基岩。上游有床的水域出现在非常陡峭的水域中,其输送力与沉积物供应相关。
  • 崩积层。崩积斜坡沉积物中的水体(不是由水体本身沉积的)通常是小源流和源头。
  • 冲积层。对于所有较大的水体来说,典型的是它们自己沉积在沉积物床中的过程。

冲积水域形成多种其他形态类型,主要由坡度决定:

  • 级联。在非常陡峭的河床中,嵌有巨石,排放迅速到湍流,形成级联流。
  • 步池。如果坡度稍低,在较大障碍物(如巨石)后面的较小水域中,平静的水流会延伸,甚至散布在梯级中的盆状加宽区域会以相当有规律的间隔形成。
  • 刨平河床(飞机)。如果坡度稍微降低,水就会在几乎水平的沙子、砾石和石头的床上湍流。缺少带有射击电流和平静扩展的级联的节奏序列。加固的河床是典型的,由粗糙的碎石制成的自由侵蚀的路面保护下面的精细材料免受沉积物的影响。这些只有在发生非常强烈的洪水时才会搬迁。
  • 浅滩和冲刷(或者:快速和静止)(池浅滩):如果坡度更低,低于大约 1.5% 的河床坡度,水域通常不会形成笔直的河道,而是有些曲折。河床形成了一个有节奏的溢出沙子或砾石堤岸(浅滩)的序列,其中,非常有规律地以大约水宽的五到七倍的距离,安静的拓宽,冲刷,被打开。冲刷形成在弯道外侧或垂直于水体轴线的障碍物后面,例如树干(枯木)。沉积物在洪水期间从一个冲刷区转移到另一个冲刷区。
  • 沙丘和涟漪:特别是在沙质底部的缓慢流动的水域中,沉积物形成具有波浪表面的运输体,称为涟漪,尺寸在厘米到分米范围内,沙丘在分米到米的范围。如果它们以更高的流速向上游迁移,就会出现反沙丘。通常,即使在低流速下,沉积物也会重新排列。如果在水位较低时也出现这种情况,这通常是由于人为干扰造成的,则称为“流沙”。

河床的材质

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冲积水的河床在不受人为影响的情况下主要取决于水的流速。水流越快,它能够输送的材料越粗糙。然而,细小的沉积物形成土壤团聚体,与单粒结构相比,在侵蚀过程中增加了土壤团聚体的稳定性。

因此,以特定流速沉积的材料可能不会再次移动,直到更高的速率。水的输送能力还取决于它已经携带了多少沉积物。

为了防止深层侵蚀和其他侵蚀,许多水体被人为地增加了人为的泥沙(泥沙管理),特别是在由于其他水利工程干预(例如水库)而人为耗尽泥沙的水体中。

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词条目录
  1. 河床简介
  2. 河床概述
  3. 河床形成原因
  4. 运行开发
  5. 运行类型
  6. 河床的材质

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