الحمل المعلق
الحمولة العالقة في جريان سائل ، كالنهر مثلاً ، هي جزء من الرواسب التي يرفعها جريان السائل أثناء عملية نقل الرواسب . ويبقى هذا الجزء معلقاً بفعل اضطراب السائل . وتتكون الحمولة العالقة عموماً من جزيئات أصغر، كالطين والطمي والرمال الناعمة .
نقل الرواسب
تُعدّ الحمولة العالقة إحدى الطبقات الثلاث لنظام نقل الرواسب النهرية . تتكون حمولة القاع من الرواسب الأكبر حجمًا التي تُنقل بالقفز والتدحرج والجر على قاع النهر . أما الحمولة العالقة فهي الطبقة الوسطى التي تتكون من الرواسب الأصغر حجمًا العالقة. بينما تُشكّل حمولة الغسيل الطبقة العليا التي تتكون من أصغر الرواسب التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة؛ ومع ذلك، تختلط حمولة الغسيل بسهولة مع الحمولة العالقة أثناء النقل نظرًا لتشابه عملية النقل. ولا تلامس حمولة الغسيل قاع النهر أبدًا حتى خارج التيار.
تعبير
لا يُعدّ الحد الفاصل بين حمولة القاع والحمولة المعلقة واضحًا تمامًا، إذ يعتمد وجود الجسيمات في حالة تعليق أو عدم تعليقها على سرعة التدفق. ومن السهل تخيّل جسيم يتحرك بين حمولة القاع، والتعليق الجزئي، والتعليق الكامل في سائل ذي تدفق متغير. تتكون الحمولة المعلقة عمومًا من جزيئات ناعمة بحجم الرمل والطمي والطين، مع العلم أن الجزيئات الأكبر حجمًا (الرمال الخشنة) قد تُحمل في الطبقة السفلية من عمود الماء في التدفقات الأكثر شدة.
الحمل المعلق مقابل الرواسب المعلقة
الحمولة العالقة والرواسب العالقة متشابهتان إلى حد كبير، لكنهما ليستا متطابقتين. تحتوي الرواسب العالقة على رواسب ارتفعت في المناطق النهرية ، ولكن على عكس الحمولة العالقة، لا يتطلب الأمر اضطرابًا للحفاظ على ارتفاعها. تتطلب الحمولة العالقة سرعةً للحفاظ على نقل الرواسب فوق قاع النهر. عند انخفاض السرعة، تترسب الرواسب.
سرعة
تُحمل الحمولة العالقة ضمن الجزء السفلي إلى الأوسط من عمود الماء، وتتحرك بسرعة كبيرة مقارنةً بمتوسط سرعة جريان التيار، حيث يتراوح رقم راوس الخاص بها بين 0.8 و1.2. وتُبين معدلات رقم راوس كيفية انتقال الرواسب بالسرعة الحالية، وهو نسبة سرعة السقوط إلى سرعة الرفع لحبيبة الرواسب.
| وسيلة النقل | رقم راوس |
|---|---|
| حمولة السرير | >2.5 |
| الحمل المعلق 50% | >1.2، <2.5 |
| الحمل المعلق 100% | >0.8، <1.2 |
| حمولة الغسيل | <0.8 |
الرسوم البيانية
غالبًا ما يتم تمثيل الحمل المعلق بيانيًا باستخدام رسمين بيانيين. يستخدم منحنى هولستروم السرعة وحجم الرواسب لمقارنة معدل التعرية والنقل والترسيب. ورغم أن الرسم البياني يوضح المعدل، إلا أن أحد عيوبه هو أنه لا يُظهر عمق المجرى المائي، مما يُعطي تقديرًا تقريبيًا للمعدل .
يُستخدم مخطط شيلدز كنموذج ثانٍ. يعتمد هذا المخطط (المستند إلى معادلة شيلدز ) على إجهاد القص الحرج ورقم رينولدز لتقدير معدل النقل. ويُعتبر مخطط شيلدز أكثر دقة في تقدير الحمل المعلق. [ 1 ] [ 2 ]
قياس الحمل المعلق
إجهاد القص
لإيجاد قوة التيار اللازمة لنقل الرواسب، يساعد إجهاد القص في تحديد القوة المطلوبة للسماح بنقل الرواسب.
إجهاد القص الحرج
النقطة التي يتم عندها نقل الرواسب داخل مجرى مائي
معدل نقل الحمولة المعلقة
![{\displaystyle q{\scriptstyle {\text{s}}}=whc{\scriptstyle {\text{a}}}.[((a/h)^{z}-(a/h))/((1-a/h)Z.(1.2-Z))]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0d168024e695aa11726366cd5c5e049df9590798)
انظر أيضاً
مراجع
- ^ شيلدز، أ.. (1936). Anwendung der Aehnlichkeitsmechanik und der Turbulenzforschung auf die Geschiebebewegung [ تطبيق ميكانيكا التشابه وأبحاث الاضطراب على تدفق القص ] (PDF) . Mitteilungen der Preußischen Ver suchsanstalt für Wasserbau (باللغة الألمانية). المجلد. 26. برلين: Preußische Ver suchsanstalt für Wasserbau. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-07-2011.
- ^ شيلدز، أ. (1936). "تطبيق مبادئ التشابه وأبحاث الاضطراب على حركة حمل السرير (نسخة مترجمة)" . مكتبة معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا . Mitteilungen der Preußischen Ver suchsanstalt for Wasserbau. 26 . برلين: Preußische Ver suchsanstalt für Wasserbau.
للمزيد من القراءة
- "نقل الرواسب وترسيبها" . مركز فوندريست للتعليم البيئي . شركة فوندريست البيئية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 مارس 2019 .
- ليمكي، كارين أ. (12 سبتمبر 2017). "رواسب الأنهار" . الجغرافيا/الجيولوجيا 312: علم شكل الأرض . جامعة ويسكونسن-ستيفنز بوينت . تاريخ الاسترجاع: 23 مارس 2019 .
- علم الرسوبيات