Carga de leito

O termo carga de leito ou carga de leito descreve partículas em um fluido fluente (geralmente água) que são transportadas ao longo do leito do riacho. A carga de leito é complementar à carga suspensa e carga de lavagem.

Sedimento de carga de leito no thalweg de Campbell Creek no Alasca.

A carga de leito move-se rolando, deslizando, e/ou saltando (saltando).

Geralmente, a carga de leito a jusante será menor e mais arredondada do que a carga de leito a montante (um processo conhecido como fining a jusante). Isto é devido em parte ao atrito e abrasão que resulta da colisão das pedras entre si e contra o canal do rio, removendo assim a textura rugosa (arredondamento) e reduzindo o tamanho das partículas. Entretanto, o transporte seletivo de sedimentos também desempenha um papel em relação à finalização a jusante: partículas menores do que a média são mais facilmente arrastadas do que partículas maiores do que a média, já que a tensão de cisalhamento necessária para arrastar um grão é linearmente proporcional ao diâmetro do grão. Entretanto, o grau de seletividade de tamanho é limitado pelo efeito de ocultação descrito por Parker e Klingeman (1982), no qual partículas maiores sobressaem do leito enquanto partículas pequenas são protegidas e escondidas por partículas maiores, com o resultado de que quase todos os tamanhos de grãos são arrastados com quase a mesma tensão de cisalhamento.

Observações experimentais sugerem que um fluxo uniforme de superfície livre sobre um leito plano sem coesão é incapaz de arrastar sedimentos abaixo de um valor crítico τ ∗ c {\displaystyle \tau _{*c}} da relação entre as medidas de forças hidrodinâmicas(desestabilizantes) e gravitacionais(estabilizadoras) que actuam sobre as partículas sedimentares, as chamadas Shields stress τ ∗ {\i1}displaystyle {\i}tau _{\i}} . Esta quantidade é como:

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

where u ∗ {\displaystyle u_{*}} é a velocidade de atrito, s é a densidade relativa da partícula, d é um diâmetro de partícula efetivo que é arrastado pelo fluxo, e g é a gravidade. A fórmula de Meyer-Peter-Müller para a capacidade de carga do leito em condições de equilíbrio e fluxo uniforme declara que a magnitude do fluxo de carga do leito q s {\displaystyle q_{s}}}. para a largura da unidade é proporcional ao excesso de tensão de corte em relação a uma tensão crítica τ ∗ c {\\\\i} c {\i1}displaystyle {\i}tau _{\i} . Especificamente, q s {{\i1}displaystyle q_{\i}} é uma função não-linear monotonicamente crescente do excesso de tensão dos escudos ϕ ( τ ∗ – τ ∗ c ) {\\i ({\i1}-tau _{\i}-tau _{\i})} , tipicamente expresso sob a forma de uma lei de poder. .