Transport von Bettenlast durch natürliche Flüsse

Da die Strömungsleistung ω und die Sedimenttransportrate i unterschiedliche Werte derselben physikalischen Größe sind, nämlich der zeitlichen Rate der Energieversorgung und -dissipation, ist es sinnvoll, diese miteinander zu verknüpfen. Die experimentelle Beziehung war schwierig zu interpretieren aufgrund der spurious Krümmung von Log-Log-Diagrammen, in denen eine konstante Schwellenströmungsleistung von null beteiligt ist. Der Austausch einer Überschussleistung ω − ω 0 beseitigt diese Krümmung, und vorhandene Daten zu Labormessungen der Bettenlasttransportrate i b deuten auf eine allgemeine empirische Beziehung hin: i b ∝ (ω − ω 0 )(ω − ω 0 ); 0 ½. Vorhandene Labor Daten haben auch eindeutig gezeigt, dass bei jedem gegebenen Wert von ω − ω 0 die Bettenlasttransportrate i b als eine inverse Funktion des Verhältnisses von Fließtiefe zu Korngröße Y/D abnimmt. Das East Fork River (Wyoming)-Projekt hat kürzlich die Kalibrierung von Bettenlastprobenahmegeräten ermöglicht, sodass vernünftige zuverlässige Messungen in natürlichen Flüssen durchgeführt werden können. Die Unsicherheiten bei der Messung der entsprechenden Flusskraft werden erörtert, und ein einfacher Test zur Datenzuverlässigkeit wird vorgeschlagen. Daten, die über drei Saisons gesammelt wurden, aus den Snake und Clearwater Flüssen scheinen zuverlässig zu sein. Obwohl es viel Streuung aufgrund von täglichen Variationen der Flussbedingungen gibt, entsprechen diese Daten zusammen mit Daten im intermediären Maßstab aus dem East Fork River und in kleinem Labormaßstab mit frappierender Konsistenz der folgenden allgemeinen empirischen Beziehung: i b /(ω − ω 0 ) ≈ (ω − ω 0 )/ω 0 ½ ( Y/D ) −⅔ über einen 2 Millionen-fachen Bereich des Stromabflusses. Der Grad der Konsistenz der obigen empirischen Beziehung mit der zuvor abgeleiteten theoretischen Beziehung (Bagnold, 1973) wird erörtert, ebenso wie einige morphologische Implikationen der Abhängigkeit von i b gegenüber dem Verhältnis von Tiefe zu Korngröße Y/D.