Sediment taşınması

Sediment taşınımı; katı madde taşınımı, tortu taşıma, katı parçacıkların (tortu) hareketidir. Tipik olarak tortu üzerinde etkili olan yerçekimi kombinasyonu ve/veya tortunun sürüklendiği sıvının hareketi nedeniyle meydana gelir. Tortu taşınması, parçacıkların kırıntılı kayaçlar (kum, çakıl, kayalar vb. olduğu doğal sistemlerde meydana gelir.) çamur veya kil; sıvı hava, su veya buzdur. Yerçekimi kuvveti, parçacıkları dinlenmekte oldukları eğimli yüzey boyunca hareket ettirir. Sıvı hareket nedeniyle tortu taşıma, nehirler, akıntılar ve gelgit nedeniyle su, okyanuslar, nehirler, denizler ve diğer organları oluşur. Ulaşım, buzulların akarken ve rüzgarın etkisi altındaki karasal yüzeylerden de kaynaklanır. Sadece yerçekimi nedeniyle tortu taşınması, genel olarak eğimli yüzeylerde, tepeler, eğilimli yüzeyler, uçurumlar ve kıta sahanlığı - kıta eğim sınırı dahil olmak üzere meydana gelebilir.
Sediment taşınması sedimantoloji, jeomorfoloji, inşaat mühendisliği ve çevre mühendisliği alanlarında önemlidir. Tortu taşınması bilgisi çoğunlukla erozyon veya birikitme ile meydana gelip gelmeyeceğini, bu erozyonun veya birikimin büyüklüğünü ve gerçekleşeceği zaman ve mesafeyi belirlemek için kullanılır.
Mekanizmalar
Aeolian
Aeolian veya eolian (æ'nin ayrıştırılmasına bağlı olarak), rüzgarla tortu taşınması için kullanılan terimdir. Bu işlem dalgaların ve kumulların oluşmasına neden olur. Tipik olarak, taşınan tortunun boyutu ince kum (<1 mm) ve daha küçüktür, çünkü hava düşük yoğunluklu ve viskoziteli bir sıvıdır ve bu nedenle yatağında çok fazla kayma yapamaz. Yatak oluşumları karasal yakın yüzey ortamında aeolian tortu taşıma tarafından oluşturulur. Dalgalanmalar ve kum tepeleri tortu taşımacılığına doğal bir kendi kendini organize eden tepki olarak oluşur.
Aeolian tortu taşımacılığı, plajlarda ve dünyanın kurak bölgelerinde yaygındır, çünkü bu ortamlarda bitki örtüsü kum alanlarının varlığını ve hareketini engellemez.
Rüzgar, çok ince taneli bir tozdur. Üst atmosfere girebilir ve dünya genelinde hareket edebilir. Sahra yataklarından gelen toz kanarya adalarına ve karayiplere, Gobi çölünden gelen toz ise Amerika Birleşik Devletlerinde birikmiştir. Bu tortu toprak bütçesi ve çeşitli adaların ekolojisi için önemlidir.
Rüzgarla taşınan ince taneli unsurlar bulunduran, tortu birikintilerine lös denir.
Flüvyal
Jeoloji, fiziki coğrafya ve tortu taşınmasında, akışkan süreçleri doğal sistemlerde akan su ile ilgilidir. Bu, nehirleri, akarsuları, Periglasyal akışları, ani selleri ve buzul gölü taşma sellerini kapsar. Su ile taşınan tortu, hava hem taşınan tortudan daha büyük olabilir, çünkü su hem daha yüksek bir yoğunluğa hem de viskoziteye sahiptir. Tipik nehirlerde taşınan en büyük tortu kum ve çakıl büyüklüğündedir, ancak daha büyük seller, taş ve hatta kayalar taşıyabilir.
Flüvyal tortu taşınması, dalgalanmaların ve kumulların oluşumuna, fraktal şekilli erozyon desenlerine, doğal nehir sistemlerinin karmaşık desenlerine ve taşkın yataklarının gelişmesine neden olabilir.
Sahil
Kıyı tortu taşımacılığı, dalgaların ve akımların hareketleri nedeniyle yakın kıyı ortamlarında gerçekleşir. Nehirlerin ağızlarında, kıyı tortusu ve akışlı tortu taşıma süreçleri nehir deltaları oluşturmak için ağ oluşturur. Kıyı tortu taşınması, plajlar, bariyer adaları ve pelerinler gibi karakteristik kıyı yeryüzü şekillerinin oluşmasına neden olur.
Buzul
Buzullar, yataklarının üzerinde hareket ettikçe, her boyuttaki malzemeyi sürükler ve taşırlar. Buzullar en büyük çökeltileri taşıyabilir ve buzul birikimi alanları genellikle, birkaç metre çapında olan çok sayıda buzul erratiği içerir. Buzullar ayrıca kayayı "buzul unu" ya da kaya unu haline getiririr ve binlerce kilometre uzaklıktaki lös yatakları oluşturmak için genellikle rüzgarlar tarafından taşınır. Buzullarda sürüklenen tortu genellikle buzul akış çizgileri boyunca hareket eder ve bu da ablasyon bölgesindeki yüzeyde görünmesine neden olur.
Yamaç
Yamaç tortu taşınmasında, çeşitli işlemler regolit iniş eğimini taşır. Bunlar:
Toprak sürünmesi
Ağaç atması
Hayvanlar tarafından toprağın hareketi
Yamaç eğilimleri ve heyelanlar
Bu süreçler genellikle, yamaçta difüzyon denklemine bir çözüm gibi görünen bir profil vermek için birleşir, burada difüzivite, belirli yamaçta tortu taşınmasının kolaylığı ile ilgili bir parametredir. Bu nedenle, tepelerin üst kısımları genellikle vadiler etrafında dışbükey bir profile dönüşen parabolik içbükey bir profile sahiptir.
Tepeler dikleştikçe epizodik heyelanlara ve diğer kütle hareketleri olaylarına daha yatkın hale gelirler. Bu nedenle, tepe eğimi işlemleri, sığ eğimler için klasik difüzyonun hakim olduğu ve tepe eğimi kritik bir durma açısına ulaştıkça erozyon oranlarının sonsuzluğa ulaştığı doğrusal olmayan bir difüzyon denklemi ile daha iyi açıklanmaktadır.
Enkaz Akışı
Büyük malzeme kitleleri enkaz akışlarında, aşırı konsantre çamur karışımlarında, Kaya boyutuna kadar değişen klastlarda ve suda taşınır. Enkaz akışları, granüler sarp dağ vadilerinden ve yıkamalarından aşağı akarken hareket eder. Tortuları tanecikli bir karışım olarak taşıdıkları için, taşıma mekanizmaları ve kapasiteleri akışkan sistemlerinkinden farklı ölçeklenir.
Uygulamalar
Sediman taşınması, birçok çevresel, jeoteknik ve jeolojik problemi çözmek için uygulanır. Tortu taşınması veya erozyonunun ölçülmesi kıyı mühendisliği için önemlidir. Sediman erozyonunu ölçmek için çeşitli tortu erozyon cihazları (örn., Partikül Erozyon Simülatörü (PES)) tasarlanmıştır. BEAST (Bentik Çevresel Değerlendirme Tortu Aracı) olarak da adlandırılan bu tür bir cihaz, tortu erozyon oranlarını ölçmek için kalibre edilmiştir.
Tortunun hareketi, nehirlerdeki balık ve diğer organizmalar için habitat sağlamada önemlidir. Bu nedenle, genellikle barajlar nedeniyle tortu açlığı olan yüksek derecede düzenlenmiş nehirlerin yöneticilerine, yatak malzemesini yenilemek ve çubukları yeniden inşa etmek için genellikle kısa taşkınlar düzenlemeleri önerilir. Bu, örneğin, Colorado Nehri'nin Büyük Kanyonu'nda, kamp alanı olarak kullanılan kıyı şeridi habitatlarını yeniden inşa etmek için de önemlidir.
Bir barajın oluşturduğu bir rezervuara tortu deşarjı, bir rezervuar deltası oluşturur. Bu delta havzayı dolduracak ve sonunda ya rezervuarın taranması veya barajın çıkarılması gerekecektir. Tortu taşınması bilgisi, bir barajın ömrünü uzatmak için uygun şekilde planlamak için kullanılabilir.
Jeologlar, tortul kayaçlardan ve alüvyal malzemelerin genç birikintilerinden akış derinliğini, hızını ve yönünü anlamak için taşıma ilişkilerinin ters çözümlerini kullanabilirler. Menfezlerde, barajların üzerinde ve köprü iskelelerinin etrafındaki akış yatağın erozyonuna neden olabilir. Bu erozyon çevreye zarar verebilir ve yapının temellerini açığa çıkarabilir. Bu nedenle, inşa edilmiş bir ortamda tortu taşınımının mekaniği hakkında iyi bilgi, inşaat ve hidrolik mühendisleri için önemlidir.
İnsan aktiviteleri nedeniyle askıya alınmış tortu taşınması arttığında, kanalların doldurulması da dahil olmak üzere çevresel sorunlara neden olduğunda, işleme baskın olan tane büyüklüğü fraksiyonundan sonra siltasyon denir.