Bedbelasting

De term bedbelasting of bedlading beschrijft deeltjes in een stromende vloeistof (meestal water) die langs de stroombedding worden getransporteerd. Bedbelasting is een aanvulling op gesuspendeerde belasting en wasbelasting.

Bedbelasting sediment in de thalweg van Campbell Creek in Alaska.

Bedbelasting beweegt door rollen, glijden, en / of saltating (hoppen).

Over het algemeen zal bedbelasting stroomafwaarts kleiner en meer afgerond zijn dan bedbelasting stroomopwaarts (een proces dat bekend staat als stroomafwaartse fining). Dit is gedeeltelijk te wijten aan slijtage en afslijting als gevolg van het botsen van de stenen tegen elkaar en tegen de riviergeul, waardoor de ruwe textuur wordt verwijderd (afronding) en de deeltjes kleiner worden. Selectief transport van sedimenten speelt echter ook een rol met betrekking tot stroomafwaartse verfijning: kleinere dan gemiddelde deeltjes worden gemakkelijker meegevoerd dan grotere dan gemiddelde deeltjes, aangezien de schuifspanning die nodig is om een korrel mee te voeren, lineair evenredig is met de diameter van de korrel. De mate van grootteselectiviteit wordt echter beperkt door het door Parker en Klingeman (1982) beschreven verstoppingseffect, waarbij grotere deeltjes uit het bed steken terwijl kleine deeltjes door grotere deeltjes worden afgeschermd en verstopt, met als gevolg dat bijna alle korrelgrootten bij bijna dezelfde schuifspanning worden meegevoerd.

Experimentele waarnemingen suggereren dat een uniforme stroming over een vlakbed zonder cohesie niet in staat is sedimenten mee te voeren beneden een kritische waarde τ ∗ c {\displaystyle \tau _{*c}} van de verhouding tussen de hydrodynamische (destabiliserende) en gravitationele (stabiliserende) krachten die op sedimentdeeltjes werken, de zogenaamde Shields-spanning τ ∗ {\displaystyle \tau _{*}} . Deze grootheid luidt:

τ ∗ = u ∗ 2 ( s – 1 ) g d {{\displaystyle \tau _{*}={\frac {u_{*}^{2}}{(s-1)gd}} ,

waarbij u ∗ {{\displaystyle u_{*}} de wrijvingssnelheid is, s de relatieve deeltjesdichtheid, d de effectieve deeltjesdiameter die door de stroming wordt meegevoerd, en g de zwaartekracht. De formule van Meyer-Peter-Müller voor de beddingsbelasting onder evenwichtige en uniforme stromingsomstandigheden stelt dat de grootte van de beddingsbelastingsflux q s {q_{s} voor een breedte-eenheid evenredig is met de overschrijding van de schuifspanning ten opzichte van een kritische τ ∗ c {\tau _{*c}} . Specifiek, q s {\displaystyle q_{s}} is een monotoon toenemende niet-lineaire functie van de overtollige Schildspanning ϕ ( τ ∗ – τ ∗ c ) {\displaystyle \phi (\tau _{*}-\tau _{*c})} , gewoonlijk uitgedrukt in de vorm van een machtswet. .