M??andre
Saviez-vous ...
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Un m??andre est en g??n??ral un coude dans un cours d'eau sinueux, aussi connu comme une boucle d'Oxbow, ou simplement un Oxbow. Un courant de ne importe quel volume peut assumer un parcours sinueux, en variante, l'??rosion des s??diments de l'ext??rieur d'un virage et de les d??poser ?? l'int??rieur. Le r??sultat est un mod??le de reptation que le flux serpente et d'autre de son axe vers le bas-vall??e. Lorsque un m??andre est coup?? du courant principal, un lac en croissant est form??. Au fil du temps m??andres migrent en aval, parfois en si peu de temps ?? cr??er des probl??mes de g??nie civil pour les municipalit??s locales qui tentent de maintenir les routes et les ponts stables.
Il ne est pas encore parfaite coh??rence ou de normalisation de la terminologie scientifique utilis?? pour d??crire les cours d'eau. Une vari??t?? de symboles et de r??gimes existent. Param??tres bas??s sur des formules math??matiques ou des donn??es num??riques varient ainsi, en fonction de la base de donn??es utilis??e par le th??oricien. Sauf indication contraire dans un r??gime sp??cifique "m??andres" et "sinuosit??" ici sont synonymes et dire ne importe quel motif r??p??titif de coudes ou des formes d'onde. Dans certains r??gimes, "m??andres" ne se applique qu'aux rivi??res avec des boucles circulaires exag??r??es ou m??andres secondaires; ce est, serpente sur les m??andres.
Sinuosit?? est l'un des types de canaux qu'un flux peut assumer sur tout ou partie de son cours. Tous les flux sont sinueuses ?? un certain moment dans leur histoire g??ologique sur une certaine partie de leur longueur.
Origine du terme
Le terme d??rive de la rivi??re connu des anciens Grecs (Μαίανδρος) ou Maiandros Maeander, caract??ris?? par un chemin tr??s compliqu?? le long du tron??on inf??rieur. En tant que tel, m??me en Gr??ce classique le nom de la rivi??re ??tait devenu un nom commun qui signifie quelque chose compliqu??e et sinueuse, comme motifs d??coratifs ou de la parole et des id??es, ainsi que le g??omorphologique. Strabon dit: "... son cours est donc extr??mement sinueuse que tout enroulement est appel?? m??andres."
Le M??andre est situ?? dans l'actuelle Turquie, au sud d'Izmir, ?? l'est de l'ancienne ville grecque de Milet, maintenant turque Milet. Il circule ?? travers un Graben, dans le Massif Menderes, mais a une plaine inondable beaucoup plus large que la zone de m??andres dans son cours inf??rieur. Au nom turc, M??andre, Menderes est du M??andre.
g??om??trie de Meander
La description technique d'un cours d'eau sinueux m??andres est appel?? la g??om??trie ou m??andre la g??om??trie de la forme en plan. Il est caract??ris?? comme un irr??guli??re forme d'onde. Les formes d'onde id??ales, comme un onde sinuso??dale, sont une ligne ??paisse, mais dans le cas d'un flux la largeur doit ??tre pris en consid??ration. La largeur de d??bordement est la distance ?? travers le lit ?? une moyenne section transversale au niveau de pleine flux, g??n??ralement estim??e par la ligne de la v??g??tation basse.
Comme une forme d'onde du cours d'eau sinueux suit l'axe bas-vall??e, une ligne droite mont?? sur la courbe de telle sorte que la somme de toutes les amplitudes mesur??es de celle-ci est nulle. Cet axe repr??sente l'orientation g??n??rale du flux.
A tout section le flux suit l'axe sinueux, l'axe du lit. Deux points de passage cons??cutives axes sinueuses et bas-vall??e d??finissent une boucle de m??andre. Le m??andre est deux boucles cons??cutives pointant dans des directions transversales oppos??es. La distance d'un m??andre long de l'axe bas-vall??e est la longueur de m??andre ou longueur d'onde. La distance maximale de l'axe vers le bas-vall??e ?? l'axe d'une boucle sinueuse est la largeur de m??andre ou amplitude. Le cours ?? ce point est le sommet.
Contrairement ?? ondes sinuso??dales, les boucles d'un cours d'eau sinueux sont plus presque circulaire. Le courbure varie d'un minimum au sommet ?? l'infini ?? un point de passage (en ligne droite), ??galement appel?? une inflexion, car la courbure change de direction dans ce voisinage. Le rayon de la boucle est consid??r??e comme ??tant la ligne droite perpendiculaire ?? la baisse vall??e axe coupant l'axe sinueuse au sommet. Comme la boucle ne est pas id??al des informations suppl??mentaires sont n??cessaires pour caract??riser. L'angle d'orientation est l'angle entre l'axe et l'axe sinueuse vall??e vers le bas ?? un point quelconque sur l'axe sinueux.
Une boucle au sommet a une ou externe banque convexe et une int??rieure ou banque concave. La ceinture de m??andre est d??finie par une largeur de m??andre moyenne mesur??e de la banque ext??rieure ?? la banque ext??rieure au lieu de partir d'axe ?? axe. Se il existe un plaine inondable elle se ??tend au-del?? de la ceinture de m??andre. Le m??andre est alors dit ??tre libre - il peut ??tre trouv?? ne importe o?? dans la plaine d'inondation. Si il n'y a pas plaine d'inondation les m??andres sont fix??s.
Diverses formules math??matiques concernent les variables de la g??om??trie des m??andres. Comme il se av??re certains param??tres num??riques peuvent ??tre ??tablies, qui apparaissent dans les formules. La forme d'onde d??pend en fin de compte des caract??ristiques de l'??coulement, mais les param??tres sont ind??pendants de celle-ci et sont apparemment due ?? des facteurs g??ologiques. En g??n??ral, la longueur de m??andre est 10 ?? 14 fois, avec une moyenne de 11 fois, la largeur du canal de fullbank et 3 ?? 5 fois, avec une moyenne de 4,7 fois, le rayon de courbure au niveau du sommet. Ce rayon est 3/2 fois la largeur du canal.
Un m??andre a un motif de profondeur ainsi. Les croisements sont marqu??es par radiers, ou lits peu profonds, tout en sommets des piscines. Dans une direction de la piscine de l'??coulement est ?? la baisse, d??graisser le mat??riau du lit. Le volume important, cependant, se ??coule plus lentement ?? l'int??rieur du virage lorsque, en raison de la diminution de vitesse, il d??pose les s??diments.
La ligne de la profondeur maximale, ou le canal, est la thalweg ou la ligne thalweg. Il est g??n??ralement d??sign?? la fronti??re lorsque les rivi??res sont utilis??s comme les fronti??res politiques. Le thalweg longe les banques ext??rieures et retourne pour centrer sur les radiers. Le m??andre longueur de l'arc est la distance le long du thalweg sur un m??andre. La longueur de la rivi??re est la longueur le long de la ligne m??diane.
Formation
formation de Meander est un terme quelque peu ??quivoque r??f??rant aux facteurs naturels et les processus qui aboutissent ?? m??andres. La configuration de forme d'onde d'un flux est en constante ??volution. Une fois qu'un canal sinuso??dal existe, il subit un processus au cours de laquelle l'amplitude et la concavit?? des boucles augmentent consid??rablement en raison de l'effet de ??coulement h??lico??dal en augmentant la quantit?? d'??rosion se produisant ?? l'ext??rieur d'un virage. Dans les mots de Elizabeth A. Wood:
... Ce processus de faire m??andres semble ??tre un processus d'auto-intensifiant ... o?? de meilleurs r??sultats de courbure en plus d'??rosion de la banque, qui se traduit par une plus grande courbure ...
L'??coulement h??lico??dal est expliqu??e comme un transfert d' impulsion de l'int??rieur de la courbure vers l'ext??rieur. D??s que le flux entre le coude de son ??lan devient angulaire , dont la conservation exigerait une augmentation de la vitesse ?? l'int??rieur et une diminution ?? l'ext??rieur, exactement le contraire de ce qui se passe. Plut??t force centrifuge superelevates la surface ?? l'ext??rieur, l'eau de surface se d??pla??ant transversalement en elle. Cette eau se d??place vers le bas pour remplacer l'eau souterraine repouss?? ?? la fin du virage. Le r??sultat est l'??coulement h??lico??dal ?? r??curer, et plus la courbure, plus la quantit?? de mouvement angulaire et la plus forte contre-courant.
La question de la formation est pourquoi les flux de toute taille deviennent sinueuse en premier lieu. Il ya un certain nombre de th??ories, pas n??cessairement mutuellement exclusifs.
Th??orie stochastique
Le la th??orie stochastique peut prendre plusieurs formes, mais une des d??clarations les plus g??n??raux est celui de Scheidegger:
Le train de m??andre est suppos?? ??tre le r??sultat des fluctuations stochastiques de la direction de l'??coulement ?? cause de la pr??sence al??atoire d'obstacles de changement de direction dans le chemin de la rivi??re.
??tant donn?? une surface plane, lisse, inclin?? artificielle, les pr??cipitations se ??coule dans des feuilles, mais m??me dans ce cas l'adh??rence de l'eau ?? la surface et la coh??sion de gouttes produire ruisseaux au hasard. Surfaces naturelles sont rugueux et ??rodable ?? des degr??s divers. Le r??sultat de tous les facteurs physiques agissant au hasard est canaux qui ne sont pas droites, qui deviennent alors progressivement sinueuse. M??me canaux qui semblent ??tre droite ont un thalweg sinueuse qui m??ne ??ventuellement ?? un canal sinueux.
Th??orie de l'??quilibre
Dans la th??orie de l'??quilibre, m??andres diminuent le flux gradient jusqu'?? ce qu'un ??quilibre entre l'??rodabilit?? du terrain et de la capacit?? de transport du courant est atteinte. Une masse d'eau descendant doit abandonner l'??nergie potentielle, qui, ??tant donn?? la m??me vitesse ?? la fin de la goutte comme au d??but, est ??limin?? par interaction avec la mati??re du lit du cours d'eau. La distance la plus courte; ce est un canal droit, les r??sultats de la plus haute ??nergie par unit?? de longueur, ce qui perturbe les banques plus, la cr??ation de plus de s??diments et aggradation le flux. La pr??sence de m??andres permet le flux d'ajuster la longueur ?? une ??nergie d'??quilibre par unit?? de longueur dans lequel le courant emporte tous les s??diments qu'elle produit.
Th??orie g??omorphologique / morphotectonique
Geomorphic se r??f??re ?? la structure de surface du terrain. Morphotectonique signifie avoir ?? faire avec le (plaque) structure profonde, ou tectonique de la roche. Les fonctionnalit??s incluses dans ces cat??gories ne sont pas al??atoires et le guide ruisseaux dans des sentiers non-al??atoires. Ils sont les obstacles pr??visibles qui fomentent la formation de m??andres en d??viant le flux. Par exemple, un banc de sable (g??omorphologique) pourrait d??vier le courant, causant ou influencer un motif de m??andre, ou le flux pourrait ??tre guid??e dans une ligne de faille (de morphotectonique).
Reliefs associ??s
M??canique d'??rosion
La plupart des m??andres se produisent dans le cours inf??rieur de la rivi??re. L'??rosion est plus grande sur le c??t?? ext??rieur de la courbure o?? la vitesse est la plus grande. Le d??p??t de s??diments se produit sur le bord int??rieur parce que la rivi??re, se d??pla??ant lentement, ne peut pas transporter sa charge de s??diments, cr??ant une pente de glissement-off (Bars Point). Le courant se d??pla??ant plus rapidement sur le pli ext??rieur a une capacit?? plus ??rosive et le m??andre tend ?? se d??velopper dans le sens de la courbure ?? l'ext??rieur, formant une rivi??re falaise. Ceci peut ??tre vu dans les zones o?? les saules poussent sur les berges des rivi??res; ?? l'int??rieur de m??andres, saules sont souvent loin de la rive, tandis que sur l'ext??rieur de la courbe, les racines des saules sont souvent expos??s et contre-d??pouille, pour aboutir finalement les arbres de tomber dans la rivi??re. Cela d??montre le mouvement de la rivi??re. L'effondrement se produit habituellement sur les c??t??s concaves des banques r??sultant de mouvements de masse comme les diapositives.
D??p??ts
M??andres incis??es
Si la r??gion subit plus tard soul??vement tectonique, le cours d'eau sinueux sera de nouveau reprendre l'??rosion ?? la baisse. Le motif de m??andres restera comme une vall??e profonde connu comme un m??andre incis??. Rivers dans le Plateau et ruisseaux dans le Colorado Plateau Ozark sont connus pour ces m??andres incis??es. M??andres grav??s peuvent ??galement ??tre form??s lorsque chutes mondiaux du niveau de base en raison de chute du niveau des mers.
Rincons
Parfois, un incis??s, ??galement connu comme retranch??, m??andre est coup??e. Quand il est, le relief r??sultant est appel?? une Rincon. Ils sont cr????s lorsque une rivi??re ??rode par le col de terre ??troite entre les extr??mit??s d'une boucle, laissant la boucle sans un flux de coupe active. Un Rincon dramatique sur le lac Powell est appel?? "Le Rincon."
Faites-bars
Des barres de d??filement sont le r??sultat de la migration lat??rale continue d'une boucle de m??andre qui cr??e une cr??te asym??trique et la topographie rigole ?? l'int??rieur des virages. La topographie g??n??ralement parall??le ?? l'm??andre et est li?? ?? la migration des formes de barres et ?? l'arri??re des goulottes ?? barres qui d??coupent les s??diments ?? partir de l'ext??rieur de la courbe et le d??p??t de s??diments dans l'eau plus lentement se ??coulant ?? l'int??rieur de la boucle, dans un processus appel?? accr??tion lat??rale. S??diments de la barre de d??filement sont caract??ris??s par cross-literie et un motif de collage vers le haut. Ces caract??ristiques sont le r??sultat du syst??me dynamique de la rivi??re, o?? de plus grandes grains sont transport??s lors d'??v??nements de grande inondation de l'??nergie et meurent progressivement, d??p??t d'un mat??riau plus petit avec le temps (Batty 2006). D??p??ts de rivi??res sinueuses sont g??n??ralement homog??ne et lat??ralement vaste contrairement aux d??p??ts fluviaux tress?? plus h??t??rog??nes Il existe deux mod??les distincts de d??positions barre de d??filement; le motif de la barre de d??filement accr??tion de Foucault et le motif de d??filement point barre. Lorsque l'on regarde en bas de la vall??e de la rivi??re ils peuvent ??tre distingu??s parce que les mod??les de d??filement point bar sont convexes et les motifs de Foucault de la barre de d??filement accr??tion sont concaves. Les barres de d??filement regardent souvent plus l??ger au sommet des cr??tes et plus sombre dans les rigoles. Ce est parce que les sommets peuvent ??tre fa??onn??es par le vent, soit en ajoutant des grains fins ou en conservant la zone sans v??g??tation, tandis que l'obscurit?? dans les rigoles de drainage peut ??tre attribu??e ?? limons et les argiles ?? laver dans les p??riodes de hautes eaux. Ce s??diment ajout??e en plus de l'eau qui attire dans les rigoles de drainage est ?? son tour est un environnement favorable pour la v??g??tation qui ??galement se accumuler dans les rigoles.
Grandeurs d??riv??es
Le rapport de m??andre ou sinuosit?? indice est un moyen de quantifier la quantit?? d'une rivi??re ou m??andres des cours d'eau (combien son cours se ??carte de chemin le plus court possible). Elle est calcul??e comme la longueur du flux divis?? par la longueur de la vall??e. Une rivi??re parfaitement droite aurait un ratio de m??andre de 1 (ce serait la m??me longueur que sa vall??e), tandis que le plus ??lev?? cette rapport est sup??rieur ?? 1, plus la rivi??re serpente.
indices de sinuosit?? sont calcul??es ?? partir de la carte ou d'une photographie a??rienne mesur??e sur une distance appel??e la port??e, qui devrait ??tre au moins 20 fois la largeur moyenne de la cha??ne de fullbank. La longueur du flux est mesur??e par canal, ou thalweg, longueur sur la port??e, tandis que la valeur inf??rieure du rapport est la longueur ou de l'air ?? distance downvalley du flux entre deux points sur elle d??finissant la port??e.
L'indice de sinuosit?? joue un r??le dans les descriptions math??matiques des cours d'eau. L'indice peut avoir besoin d'??tre ??labor??es car la vall??e peut serpenter ainsi; ce est ?? dire, la longueur downvalley est pas identique ?? la port??e. Dans ce cas, l'indice de vall??e est le rapport de m??andre de la vall??e tandis que l'indice de canal est le rapport de m??andre du canal. L'indice de sinuosit?? canal est la longueur du canal divis??e par la longueur de la vall??e et l'indice de sinuosit?? norme est l'indice de canal divis??e par l'indice de la vall??e. Distinctions peuvent devenir encore plus subtile.
Indice de la sinuosit?? a une utilit?? non-math??matique ainsi. Les flux peuvent ??tre class??s dans des cat??gories dispos??s par elle; par exemple, lorsque l'indice est compris entre 1 et 1,5 de la rivi??re est sinueuse, mais si entre 1,5 et 4, puis en m??andres. L'indice est une mesure aussi la vitesse du courant et la charge de s??diments, ces quantit??s ??tant maximis??s ?? un indice de 1 (droite).
