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

Slides:



Advertisements
Seotud esitlused
MSE Soojusmajandus ENERGIA TARBIMINE 2 osa.
Advertisements

Eesti maaelu arengukava vahehindamine
Rahvatervise süsteemi kaasajastamine
Tere tulemast kogemuskohtumisele!
Hariduse väljakutsed, üldhariduskoolide võrk ja koolivõrgu programm
Korvpalluri füüsiline ettevalmistus
Täiskasvanu kui enesearengu subjekt
Esitluse väljavõte:

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

Settiva materjali päritolu ja hulgad

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.

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

Hõõrdetegur sõltub Reynoldsi arvust / turbulentsist Suured kiirused sfääriline osake

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

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

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

Logaritmiline piirikiht

Resuspensiooniks vajalik tingimus: nihkepinge peab ületama antud põhjamaterjali kriitilise pinge

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

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).

Tõusu-mõõnaga seotud resuspensioon Chesapeake'i lahes

Liivi lahes mõõdetud põhjalähedased hoovused ja settelõksudega mõõdetud settimiskiirused fluff kiirus 4-6 cm/s peenliiv kiirus 10-20 cm/s

Hõõrdepinge ja resuspensiooni määramine numbrilisest mudelist (pole kohustuslik)

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

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

Resuspensiooni voog Liiv

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

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.

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).