Setete dünaamika Meresetted kivid, kruus (gravel) liiv (sand)

Teema esitlus: "Setete dünaamika Meresetted kivid, kruus (gravel) liiv (sand)"— Esitluse väljavõte:

1 Setete dünaamika Meresetted kivid, kruus (gravel) liiv (sand)
liivsavi (silt) savi (clay) SPM - suspended particulate matter fluff - bioloogiline heljum muda - savi ja surnud orgaanilise aine segu

2 Settiva materjali päritolu ja hulgad

3 Vees ja voolusängi põhjas olevate settivate osakestega toimub kaks erisuunalist protsessi:
1) settimine - raskusjõu mõjul langevad hõljuvad osakesed teatud kiirusega voolusängi põhja suunas, 2) resuspensioon - voolusängi põhjas olevad osakesed tõmmatakse hõljuvasse olekusse, kui põhja lähedal on vee liikumise kiirus kriitilisest väärtusest suurem.

4 Jõudude tasakaal settivas osakeses (ühtlane kiirus)
raskusjõud üleslükkejõud (ruutsõltuvus) hõõrdejõud settimise kiirus

5 Hõõrdetegur sõltub Reynoldsi arvust / turbulentsist
Suured kiirused sfääriline osake

6 Hõõrdetegur sõltub Reynoldsi arvust / turbulentsist
Väikesed kiirused sfääriline osake Stokes’i valem

7 Empiiriline settimiskiirus
kiiruse ühik cm/s läbimõõdu ühik cm osakese ning vee tiheduse ühik g/cm3

8 Setete resuspensioon Kui põhja lähedal on vee liikumise kiirus kriitilisest väärtusest suurem, siis voolusängi põhjas olevad osakesed tõmmatakse hõljuvasse olekusse nihkepinge (tangentsiaalne pinge) logaritmiline piirikiht von Karmani konstant hõõrdekiirus

9 Logaritmiline piirikiht

10 Resuspensiooniks vajalik tingimus:
nihkepinge peab ületama antud põhjamaterjali kriitilise pinge

11 Shields'i diagramm Shields'i parameeter: nihkepinge / langetav jõud

12 Suurem põhjalähedane kiirus ja nihkepinge tekivad
Tegelikku nihkepinget kontrollib põhjalähedase vaba kihi kiirus ja merepõhja karedus, seos keeruline Suurem põhjalähedane kiirus ja nihkepinge tekivad sügavas vees hoovuste ja inertslainete tõttu, madalas vees pinnalainete tõttu, madalas vees samuti veetaseme kõikumiste tõttu (sh tõus-mõõn).

13 Tõusu-mõõnaga seotud resuspensioon Chesapeake'i lahes

14 Liivi lahes mõõdetud põhjalähedased hoovused ja settelõksudega mõõdetud settimiskiirused
fluff kiirus 4-6 cm/s peenliiv kiirus cm/s

15 Hõõrdepinge ja resuspensiooni määramine numbrilisest mudelist
(pole kohustuslik)

16

17 lainete piirikiht (wave boundary layer)
hoovused ja lained kiiruse jaotus “kleebitakse” kokku erinevatest logaritmilistest profiilidest

18

19 Kiiruse profiilide pidevuse tagamiseks:
1) Eeldades kihtides konstantset hõõrdepinget, on kiirus 2) Ülemisel kihil saame kiirusprofiili pidevusest seosed

20

21

22 Resuspensiooni voog Liiv

23 Jõgede suudmealade dünaamika
kaugemal: estuaar, oluline on soolsuse / tiheduse gradient vahetult jõe suudmes on kinemaatiline efekt oluline madala vee Reynoldsi arv

24 Suure Re korral tekib kahest vastasmärgilisest keerisest koosnev keerisdipool
Keerisdipoolide moodustumine jõe suudmes Lääne-Austraalia rannikul: põhja topograafia (a), hoovuste modelleerimise (b) ja drifteritega tehtud hoovusmõõtmiste (c) tulemused.

25 Jõe vool jätkub meres turbulentse "keelena"
Kohas, kus voolukiirus langeb väiksemaks kui on vajalik suuremate osakeste hõljuvas olekus hoidmiseks, osakesed langevad põhja ning moodustavad voolu takistava valli (delta bar).