침전물 분석

퇴적물이 부유하지 않으면 바닥의 층에 계속 층을 추가합니다.

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폭풍이 침전에 미치는 영향

강을 보았을 때를 기억하십시오. 물에 의해 이동하여 하류로 이동하는 점토 입자를 보았습니까? 침식 된 토양의 작은 조각 부르다 침전물. 

그들은 실제로 강과 그 주변 지역에 큰 차이를 만들 수 있습니다. 이것은 또한 이익이나 손해를 가져올 수 있습니다. 
폭풍 크게 물의 흐름과 속도, 퇴적물의 양을 증가시켜 강에 영향을줍니다.. 한 번의 폭풍은 XNUMX 년 동안 이동 한 퇴적물의 절반을 가져올 수 있습니다. 
물이 더 빨리 움직일 때 주변 풍경에서 훨씬 더 많은 파편을 가져갑니다.. 움직임은 그것을 멈추고 강을 더 흐릿하게 만듭니다. 
부유 퇴적물을 쉽게 볼 수 있습니다. 다만 유리 잔에 강물을 떠서 움직임이 없으면 침전물이 바닥에 가라 앉을 것입니다. 이 침전물은 진흙으로 변하여 강을 통과 할 수 없게 만들거나 둑 밖으로 흘러 나옵니다. 있을뿐만 아니라.

하천에 대한 퇴적물의 영향

 

퇴적물의 영향은 주변 장소에 장점과 단점을 가져옵니다. 좋은 부분은 퇴적물이 미네랄 덕분에 좋은 농업 자원이라는 것입니다. 합리적인 양은 다양한 국가와 기후에서 풍부한 토양을 만듭니다.
 
강에서 너무 많이 진행되거나 너무 적 으면 상황이 복잡해집니다. 이러한 균형 부족은 부정적인 결과를 초래합니다.  홍수 통제를 위해이 감정은 잡히다 떨어져, 일반적으로 준설과 함께. 현대의 농업 관행은 강과 수로가 강둑을 넘어 가지 않는 것에 의존합니다.
 
폭풍이 홍수를 유발하면 격렬한 강을 가로 지르는 모든 것을 파괴 할 수 있습니다. 폭풍이 지나간 후에는 제거하기가 매우 어려운 골칫거리 인 악취가 나는 진흙이 많이 남아 있습니다..
 
퇴적물이 부유하지 않으면 바닥의 층에 계속 층을 추가합니다. 이것의 너무 많은 것은 저수지를 비현실적인 저수지로 바꿀 수 있습니다. 간신히 사용되다 더 이상.
 
퇴적물은 저수지에서 도로 끝과 만납니다. 저수지는 상류에서 퇴적물을 통제하기 위해 적극적인 준설 계획이 필요합니다. 준설로 운반되는 퇴적물은 준설을 통해 관리됩니다. 슬러리 취급 슬러리 파이프 라인 사용.

T
o 준설 및 펌핑 시스템 구축 퇴적물 특성화가 완료되었습니다. 자연적으로 발생하는 퇴적물은 다양한 양의 진흙, 모래 및 자갈을 포함합니다. 입자 크기 분석을 기반으로 자연 발생 퇴적물을 퇴적물 등급으로 분리하려면 각 등급에 포함 된 진흙, 모래 및 자갈의 양에 제한을 설정해야합니다. 

자연적으로 발생하는 퇴적물의 분류

퇴적 입자, 퇴적 등급, 복합 퇴적 등급 및 퇴적 골재의 분류

퇴적물 및 비 퇴적물 클래스의 구성 요소와 기질의 특성을 명명하고 약어를 지정하는 지침.

입자 크기 분석에 의해 결정된 침전물 등급은 아래 A에 나열된 성분 중 하나 이상을 포함합니다. 예를 들어, 진흙 투성이의 자갈이 많은 거친 모래 (mgcgS)는 세 가지 구성 요소 (진흙, 자갈 및 거친 입자의 모래)를 포함하는 퇴적물 등급으로, 무게 백분율이 증가하는 순서로 나열됩니다. 해저 이미지의 시각적 분석에 의해 결정된 퇴적물 등급은 아래 B에 나열된 성분을 포함합니다. 예를 들어, 자갈 자갈 자갈 (pcG)은 자갈과 자갈로 구성된 퇴적물 등급으로 풍부도가 증가하는 순서대로 나열되지 않습니다. 아래 C에 나열된 비 퇴적물 등급은 껍질 퇴적물 또는 암석 또는 반고체 진흙의 노두입니다. 층이없는 기질은 하나의 퇴적물 등급 (예 : 진흙, 미세한 모래, mfgS) 또는 비 침적물 등급 (예 : 암석 노두, R)을 포함합니다. 기판 이동성과 축성 특성은 아래 D에 나열되어 있습니다. 층이있는 기질에는 적어도 두 개의 퇴적물 등급 또는 퇴적물 등급과 비-퇴적물 등급이 포함됩니다 (예 : 움직이지 않는 반고체 진흙 (r_cgS / i_scM)의 잔물결, 거친 입자의 모래 부분 베니어). 그림 5 및 표 6 참조 , 7, 및 9는 퇴적물 및 비 퇴적물 등급에 대한 요약입니다. <,보다 작음;>,보다 큼; ≤,보다 작거나 같음; ≥,보다 크거나 같음.

입자 크기 분석에 기반한 퇴적물 등급

퇴적물 및 퇴적물 오염원

항법 채널의 유지 보수 준설은 퇴적물을 생성하지 않습니다. 퇴적물은 토양 침식, 운반 및 퇴적의 자연적인 과정의 산물입니다. 모든 유역 내에서 인간 활동은 여러 방식으로 이러한 과정을 변경할 수 있습니다. 농업 및 임업 관행은 토양 침식을 증가시킬 수 있습니다. 도시화와 함께 이러한 토지 사용은 유역의 전체 수 문학을 변경하여 하천과 강의 흐름 패턴을 변화시킬 수 있습니다. 하천 및 하천 수로 형태의 수정과 함께 흐름의 변화는 이러한 수로에서 침식 광고 퇴적 패턴을 변경할 수 있습니다.

Fluvial 퇴적물은 강과 개울에 의해 운반되는 퇴적물입니다. 깊어진 항해 채널과 유지 보수 준설은 오대호로의 하천 퇴적물의 자연적인 흐름을 방해합니다. 오대호 주변의 인간 발달의 대부분은 강 어귀에 위치한 항구와 항구에 집중되었습니다. 많은 경우에 천연 강 수로는 XNUMX 피트까지 깊어졌습니다. 강에 의해 운반되는 퇴적물은 강물 흐름이 느린이 깊은 수로의 바닥에 더 쉽게 정착됩니다.

또 다른 유형의 퇴적물은 미세한 모래입니다. 해안선을 따라 이러한 모래가 자연스럽게 이동하는 것을 연안 표류라고합니다. 이 모래 퇴적물은 호수로 이어지는 깊은 수로와 항구에 퇴적합니다.

준설은 퇴적물 오염을 일으키지 않습니다. 퇴적물의 물리적 특성은 퇴적물의 원천, 유역의 토양 특성 및 수로의 수력에 따라 다릅니다. 퇴적물의 화학적 특성은 유역의 특성, 존재, 유형 및 다음을 포함한 오염원의 수에 따라 달라집니다.

• 도시 및 농업 유출;
• 하수도 넘침 / 우회;
• 산업 및 도시 폐수 배출;
• 매립지 침출수 / 지하수 배출; • 기름이나 화학 물질의 유출;
• 불법 퇴원;
• 공기 증착;
• 생물학적 생산, 그리고;
• 자연적으로 발생하는 광물 매장지.

심화 된 항해 채널에서 퇴적물의 퇴적 속도는 토양 보존 관행, 습지 보호 및 복원, 하천 둑 및 해안 침식 완화 조치를 통해 원천의 퇴적물을 제어함으로써 완화 할 수 있습니다. 퇴적물의 오염 수준은 점 및 비점 오염원 오염 방지 및 현장 오염 퇴적 퇴적물의 개선을 통해 줄일 수도 있습니다.

하천 및 지류의 퇴적물 및 오염 물질 배출 감소에는 폐수 처리 업그레이드, 복합 하수 시스템 분리, 대기 오염 제어, 토양 보존 및 비점 오염 방지가 포함되어야합니다. 노력은 퇴적물에서 발견되는 오염 수준의 감소를 가져올 것입니다. 대부분의 항구에서 오늘날 준설 된 퇴적물은 XNUMX 년 또는 XNUMX 년 전에 준설 된 퇴적물보다 훨씬 더 깨끗합니다. 그러나 소스 제어의 구현과 더 깨끗한 퇴적물의 출현 사이에는 상당한 시간 지연이 있습니다. 이것은 천천히 하류로 이동하는 수로에 이미 퇴적물에 오염 물질이 저장되어 있기 때문에 발생합니다. 따라서 최상의 결과를 얻으려면 오염 된 퇴적물을 준설하고 관리해야 할 필요성이 장기간 지속되어야합니다. 

농업 및 퇴적물

농경지에서 퇴적물 소스에는 시트 및 세 조류의 침식, 협곡 발달, 배수로 확장이 포함됩니다. 유역의 농업 분야는 지하 및 지표 배수의 광범위한 네트워크를 가지고 있습니다. 배수 타일로의 유입은 또 다른 퇴적 원이며 인공 배수에 의해 증가 된 유출 속도는 유역 네트워크를 통한 흐름으로 인한 침식을 증가시킬 수 있습니다.

퇴적물에 대한 언덕 지형 기여도

높은 언덕이나 강이나 지류 근처의 절벽은 퇴적물의 큰 원인이 될 수 있습니다. . 블러 프는 높이가 50m 이상이고 하천을 따라 분 길이가 100 초 이상인 매우 클 수 있습니다. 블러 프 침식은 발가락의 강 침식으로 인해 발생하며, 이로 인해 곡물 낙하, 슬럼프, 협곡 및 블록 낙하로 경사가 실패합니다. 블러 프 침식 속도는 강도, 수력 전도도 및 입자 크기와 같은 재료 특성의 레이어링, 블러 프의 방향, 블러 프 표면 근처의 침투 경로 및 압력을 결정할 수있는 지하수 공급량의 영향을받습니다. . 강에 가장 많은 퇴적물을 제공하는 블러 프는 키가 크고 습하며 하천에 의해 활발하게 깎이고 초목이없고 약한 퇴적층으로 구성됩니다.

블러 프 침식 및 퇴적물

블러 프 침식을 제어하려면 궁극적으로 향후 침식 및 후퇴로부터 경사 발가락을 보호해야합니다. 블러 프는 발가락 보호 후 수십 년 동안 계속해서 침식되어 강에 퇴적물을 공급할 수 있습니다. 배수 제어 및 경사 재 식생은 추가 침식을 제한하는 중요한 요소입니다. 허세의 전체적인 기여도를 추정하기위한 퇴적물 예산을 개발할 때, 허세 침식의 비율과 그 통제를 결정하고, 활발하게 침식하는 모든 허세를 식별하고, 유역의 모든 허세에 침식 비율을 할당하는 신뢰할 수있는 수단을 개발하는 것이 과제입니다. .

퇴적물에 대한 협곡의 기여

협곡이라고 불리는 작은 가파른 계곡은 절벽을 뚫고 넓고 평평한 고지대를 아래의 절개 된 강 수로와 연결합니다. 협곡은 크기, 모양, 구호 및 근접 강이 매우 다양합니다. 절벽과는 달리 협곡은 언덕과 강 과정의 조합으로 침식됩니다. 순 침식성이지만 계곡은 퇴적물을 저장하고 침식 할 수 있습니다. 협곡은 언덕 경사면과 수로 과정 사이에 밀접한 결합을 나타냅니다. 협곡 바닥의 수로를 절개하면 곡물이 떨어지고 슬럼프가 생겨 경사가 침식됩니다. 협곡의 궁극적 인 원인은 고지대와 절개 된 메인 스템 수로 사이의 고도 저하이지만 침식의 즉각적인 원인은 협곡으로 배출되는 물의 양과 속도이며 고지 배수 시스템에서 배출함으로써 증가 할 수 있습니다. 계곡의 상단에는 날카로운 수직 절벽이나 더 부드러운 숲이 우거진 언덕이있을 수 있습니다. 협곡 채널은 협곡이라는 더 작은 기능으로 등급을 매길 수 있으며 협곡 채널의 상단 역할을하며 종종 등급 및 은행 통제 조치에 의해 제어됩니다. 일부 더 큰 계곡은 계곡 바닥에 많은 양의 퇴적물을 저장합니다. 물 배출이 증가하는 조건에서 이러한 협곡은 퇴적물 저장에서 방출로 전환 될 수 있으며 가장 큰 개별 퇴적물 공급원이 될 수 있습니다.

Steambank 침식 

하천 제방 침식은 하천 제방과 그 뒤의 범람원에서 나오는 퇴적물의 순 기여도를 쉽게 알 수 없지만 하천 제방 침식은 퇴적물을 강으로 직접 공급합니다. 순 퇴적물 기여도는 하천변 침식과 강변의 퇴적물 퇴적물과 강에 인접한 범람원 사이의 균형에 따라 달라집니다. 이 보상 퇴적물은 계곡 바닥의 퇴적물 예산을 결정하는 데 너무 자주 무시됩니다. 채널 이동으로 인한 순 퇴적물 기여는 한쪽에서 침식 된 용적과 다른 쪽에서 침착 된 용적 간의 균형이 될 것입니다. 침식 은행과 예금 은행간에 입자 크기에 차이가있을 수도 있습니다. 계곡 바닥에 대한 전반적인 퇴적물 균형에는 범람원에 퇴적물의 퇴적물도 포함되어야합니다.

퇴적물을 추적하고 계산하는 방법

  1. 스트림 측정
  2. 퇴적물 침식 및 저장의 국소 측정
  3. 침전물 지문
  4. 퇴적물 예산

스트림 측정

하천 게이지는 일반적으로 두 개의 개별 작업으로 구성됩니다. 하나는 물의 흐름 또는 배출 속도와 강 수위를 주기적으로 측정하는 것입니다. 이 정보로부터 수위와 방류 사이의 관계가 개발되고
수위 기록의 지속적인 기록은 물 배출량의 지속적인 추정치를 제공하는 데 사용됩니다. 두 번째 작업은 부유 물질의주기적인 샘플링을 포함합니다. 총 부유 고형물 (TSS)과 물 배출 사이의 관계가 개발되고 연속 흐름 기록이 사용됩니다.
기록 기간 동안 TSS 부하를 추정합니다. 지류의 하천 게이지는 일반적으로 해당 지역이 봄에서 가을에 얼었 다가 겨울에 제거되면 땅이 얼지 않을 때 작동해야합니다. 따라서 TSS 하중은 계절적이지만 겨울철 동결 조건에서는 운송이 거의 발생하지 않는 것으로 추정됩니다.

게이지 네트워크는 메인 스템 강이 운반하는 퇴적물의 총량과 주요 하위 유역의 퇴적물 기여도를 식별합니다. 측정은 하천 역을 통과하는 퇴적물의 양을 측정하지만 개별 소스에 대한 정보는 제공 할 수 없습니다. 그러나 XNUMX 개의 지류 유역에서는 강 계곡의 절개 된 하부 부분 위와 아래에 게이지가있는 여러 게이지가 작동합니다. 상류 및 하류 게이지의 하중을 비교하면 유역의 가파른 부분에서 생성되는 퇴적물의 양을 분리하는 데 도움이 될뿐만 아니라 이러한 위치에서 발견되는 풍부한 절벽과 협곡에서 생성되는 퇴적물에 대한 제약을 제공합니다.

퇴적물 침식 및 저장의 국소 측정

현지 사이트의 침식은 직접 조사를 통해 측정하거나 다른 시간에 찍은 항공 사진에서 측정 한 변화로 측정 할 수 있습니다. 특히 협곡과 절벽에서 침식의 현장 측정을 통해 개별 소스의 기여도를 결정할 수 있습니다. 그러한 침식 속도는 시간에 따라 크게 다르기 때문에 (하나의 큰 사건이 수년에 걸쳐 전체보다 더 많은 퇴적물을 이동할 수 있음), 국부 침식 속도를 더 긴 기간으로 안정적으로 추정하기가 어려울 수 있습니다. 서로 다른 시간에 찍은 공기 사진을 비교하면 침식을 더 오랜 시간 동안 측정 할 수 있지만 일반적으로 현장에서 로컬 측정보다 정확도가 떨어집니다. 허세와 협곡 모두에서 침식률은 다양한 요인의 함수로 장소에 따라 크게 다르므로 측정 된 속도를 더 넓은 지역으로 외삽하기위한 기초가 필요합니다. 많은 요인이 침식 속도를 제어하기 때문에, 특히 게이지 기록 및 지구 화학에서 얻은 다른 증거로 이러한 외삽을 제한하는 것이 중요합니다.
지문.

침전물 지문

최근 수십 년 동안 "방사성 지문"및 퇴적물과 관련된 기타 지구 화학적 추적기는 육로 (현장) 침식과 비장 침식 (강둑, 절벽, 계곡, 협곡)을 분리하는 데 사용되었습니다 (Walling and Woodward, 1992, He and Owens , 1995; Collins et al. 1997; Schottler and Engstrom, 2002). 210Pb 및 137C와 같은 방사성 동위 원소의 대기 증착은 지구 표면의 토양을 풍부하게합니다. 침식 될 때 이러한 물질은 방사성 "지문"을 가지고있는 반면, 절벽과 협곡의 침식과 같은 더 깊은 물질에서 파생 된 퇴적물은 대기 입력에 최소한의 노출을 가지므로 이러한 추적자에서 고갈됩니다. 필드 및 비 필드 소스의 추적자 서명과 강에 부유 퇴적물의 서명을 비교하면 각각의 기여도를 허용합니다.
계산할 침식 소스.

주요 지류와 미네소타 강의 주요 줄기를 따라있는 하천 퇴적 지역 (백수, 저수지, 범람원 연못)에서 TSS 샘플과 퇴적물 코어를 수집하여 방사성 동위 원소 추적자를 분석했습니다. TSS 샘플은 이벤트 기반 소스 할당 측정을 제공하는 반면 핵심 샘플은 더 긴 기간에 걸쳐 통합 된 서명을 제공 할 수 있습니다. 필드 및 비 필드 소스의 기여도를 계산하기 위해 유체 대 소스 지문의 단순한 비율이 사용됩니다.

퇴적물 예산

퇴적물 출처를 식별하는 강력한 도구는 퇴적물 예산입니다. 이것은 투입과 산출의 차이가 저장의 변화와 같아야하는 수표 책과는 달리 질량 균형입니다. 우리는 퇴적물 예산을 사용하여 다양한 방법으로 침식 추정치를 평가하고 제한합니다. 예를 들어, 지하 유역 내에서 침식되고 퇴적 된 연간 퇴적물의 양을 추정하기 위해 현장 및 공중 사진 관찰을 사용하는 경우, 그 순 차이 (입력 – 출력)는 유역 입구에서 게이지를 통과하는 퇴적물의 양과 같아야합니다. 일치가 좋지 않은 경우 퇴적물 출처 및 침하 수 추정치를 개선 할 단서가 있습니다. 가능한 한 최선을 다해 예산을 마감했다면, 나머지 불일치는
침식과 퇴적의 결합 된 추정. 일반적으로 우리는 가능한 한 많은 증거 자료를 모 으려고 노력합니다. 사실상 퇴적물 정보를 사용할 수있는 기간이나 유역 규모에 대한 예산을 닫습니다.