Armatura (idrologia)

In idrologia e geografia, l' armatura è l'associazione di ciottoli di superficie, rocce o massi con letti a flusso o spiagge. L'armatura più comunemente idrologica si presenta naturalmente; tuttavia, una forma creata dall'uomo è generalmente chiamata riprap, quando le coste o le sponde del fiume sono fortificate per la protezione dall'erosione con grandi massi o oggetti di cemento fabbricati di dimensioni considerevoli. Quando l'armatura è associata alle spiagge sotto forma di ciottoli a pietre di medie dimensioni che vanno da due a 200 millimetri di diametro, la forma del terreno risultante viene spesso definita una spiaggia di ghiaia . La modellazione idrologica indica che l'armatura a torrente persiste tipicamente in un ambiente in fase di alluvione.

Diagramma di Hjulstroms

L'armatura del letto viene spesso trasportata attraverso il trascinamento, e più specificamente la sospensione e la salagione. Entrambi questi processi comportano lo spostamento del sedimento sia vicino che attorno al letto di un fiume. Quando un sedimento viene trascinato, viene spostato a valle attraverso le forze tra gli strati d'acqua che lo circondano e, una volta stabilizzato, inizia a creare uno strato sul letto del fiume. Questo strato di sedimento modifica l'idrologia del fiume che lo circonda, poiché una volta formato questo strato sul fondo influisce sull'idraulica del fiume. Questo strato di sedimenti sul letto del fiume può fungere da barriera al flusso in entrata e, a seconda delle dimensioni e della distribuzione dei granuli, può cambiare il fiume. Comprendere il diagramma di Hjulstroms è importante, poiché rappresenta la dimensione del grano e la velocità del flusso di una particella trasportata. La pendenza presente nella parte superiore sinistra del grafico è dovuta alla coesione di argilla e limo.

Dimensione delle particelle

La distribuzione e le dimensioni dei sedimenti possono talvolta aiutare a indicare il tipo di fiume e la direzione generale del flusso. La distribuzione del grano dell'armatura del letto è essenziale per comprendere l'armatura e la sua funzione dipende dalla dimensione dell'armatura. Ad esempio, se c'è un grosso pezzo di sedimento che si trova sullo strato di armatura del letto del fiume, può cambiare la soglia per il flusso critico. Il cambiamento nel flusso critico nella parte inferiore del flusso o del fiume può cambiare la torbidità del flusso e creare diversi tipi di sistemi fluviali a seconda della gamma di impatto che ha il cambiamento nel flusso. Questo effetto può creare un circuito positivo, con il flusso critico che interrompe a valle sedimenti più piccoli che ripetono il processo.

Potenza del flusso

La potenza del flusso esprime la quantità di energia che un fiume sta esercitando sul suo letto. L'equazione viene utilizzata principalmente per comprendere la forza in termini di acqua che fa il lavoro sul letto. L'armatura del letto è direttamente coinvolta con queste equazioni, quando la forza sul flusso aumenta anche l'acqua che agisce sui sedimenti può aumentare. Ciò può portare a cambiamenti e movimenti all'interno del flusso in riferimento ai sedimenti sullo strato inferiore.