بوينت بار

تآكل ضفاف الأنهار وترسب الحواجز الرملية كما هو موضح في نهر باودر في مونتانا .

تُعدّ الحواجز الرملية النقطية سمة رسوبية تتكون من الطمي، وتتراكم على الجانب الداخلي لمجاري الأنهار والجداول أسفل المنحدر الانزلاقي . وتكثر هذه الحواجز في الجداول الناضجة أو المتعرجة . وهي على شكل هلال، وتقع على الجانب الداخلي لمجرى النهر، وتشبه إلى حد كبير الجزر النهرية، وإن كانت أصغر حجماً في كثير من الأحيان .

تتكون الضفاف الرملية من رواسب متجانسة تعكس عادةً السعة الإجمالية للمجرى المائي. كما أنها تتميز بانحدارها اللطيف وارتفاعها القريب جدًا من مستوى الماء. ونظرًا لانخفاضها، فإنها غالبًا ما تغمرها الفيضانات ، وقد تتراكم فيها الأخشاب الطافية وغيرها من الحطام خلال فترات ارتفاع منسوب المياه. وبسبب تضاريسها شبه المستوية وبطء جريان المياه في المياه الضحلة ، تُعد هذه الضفاف أماكن استراحة شائعة لراكبي القوارب والزوارق المطاطية. مع ذلك، قد يكون التخييم على الضفاف الرملية خطيرًا، إذ يمكن لفيضان مفاجئ يرفع منسوب المجرى ببضع بوصات أو سنتيمترات فقط أن يغمر موقع التخييم في لحظات.

تُعتبر منطقة الترسيب منطقة رملية، بينما تُعتبر منطقة التعرية منطقة ضفة مقطوعة .

تتشكل الحواجز الرملية عندما يجرف التدفق الثانوي للجدول الرمل والحصى والأحجار الصغيرة بشكل جانبي عبر قاع الجدول ويصعد إلى القاع المنحدر الضحل للحاجز الرملي.

تشكيل

نقطة فاصلة عند منعطف نهري: سيرك دو لا مادلين في جورج دو لارديش ، فرنسا.

لا يمكن لأي سائل، بما في ذلك الماء في مجرى مائي، أن يتدفق حول منعطف إلا في تدفق دوامي . [ 1 ] في التدفق الدوامي، تكون سرعة السائل في أقصى حالاتها حيث يكون نصف قطر التدفق أصغر ما يمكن، وفي أدنى حالاتها حيث يكون نصف القطر أكبر ما يمكن. (تُعد الأعاصير المدارية ، والأعاصير القمعية ، وحركة دوران الماء أثناء تدفقه في المصارف أمثلة مرئية على التدفق الدوامي). في حالة تدفق الماء حول منعطف في مجرى مائي، لا يتدفق التدفق الثانوي في الطبقة الحدية على طول قاع المجرى موازيًا لضفتي المجرى، بل يتدفق جزئيًا عبر قاع المجرى باتجاه داخله (حيث يكون نصف قطر الانحناء أصغر ما يمكن). [ 2 ] هذه الحركة للطبقة الحدية قادرة على كنس ودحرجة الجزيئات السائبة، بما في ذلك الرمل والحصى والحجارة الصغيرة وغيرها من الأجسام المغمورة، على طول قاع المجرى باتجاه نقطة الانحناء. [ 3 ]

يمكن تجربة ذلك في المنزل. املأ وعاءً دائريًا أو كوبًا جزئيًا بالماء، ثم انثر قليلًا من الرمل أو الأرز أو السكر في الماء. حرّك الماء بحركة دائرية بيدك أو بملعقة. سيدفع التدفق الثانوي بسرعة الجزيئات الصلبة إلى كومة مرتبة في وسط الوعاء أو الكوب. قد تتوقع أن يدفع التدفق الأساسي (الدوامة) الجزيئات الصلبة إلى محيط الوعاء أو الكوب، لكن بدلًا من ذلك، يدفع التدفق الثانوي على طول قاع الوعاء أو الكوب الجزيئات نحو المركز.

عندما يسير مجرى مائي في خط مستقيم، فإن الطبقة الحدية الأبطأ على طول قاع المجرى تسير أيضًا في نفس الخط المستقيم. تجرف هذه الطبقة الرمال والحصى والأحجار المصقولة وتدحرجها باتجاه المصب، على طول قاع المجرى. ولكن، عندما يدخل المجرى في منعطف ويبدأ التدفق الدوامي كتدفق رئيسي، يبدأ تدفق ثانوي أيضًا ويتدفق جزئيًا عبر قاع المجرى باتجاه الضفة المحدبة (الضفة ذات نصف القطر الأصغر). قد تستقر الرمال والحصى والأحجار المصقولة التي سافرت مع المجرى لمسافة طويلة عندما كان يسير في خط مستقيم في النهاية عند نقطة التقاء أول منعطف للمجرى.

بسبب المسار الدائري للمجرى المائي حول المنعطف، يكون سطح الماء أعلى قليلاً بالقرب من الضفة المقعرة (الضفة ذات نصف القطر الأكبر) منه بالقرب من الضفة المحدبة. هذا الانحدار الطفيف على سطح الماء في المجرى يُسبب ضغطًا مائيًا أكبر قليلاً على قاع المجرى بالقرب من الضفة المقعرة مقارنةً بالضفة المحدبة. يدفع تدرج الضغط هذا الطبقة الحدية الأبطأ عبر قاع المجرى باتجاه الضفة المحدبة. كما يُمكن لتدرج الضغط أن يدفع الطبقة الحدية صعودًا على قاع الكثيب الرملي ذي الانحدار الضحل، مما يؤدي إلى جرف الرمال والحصى والأحجار المصقولة وتدحرجها إلى أعلى التل.

غالباً ما يكون الضفة المقعرة ضفة مقطوعة ومنطقة تآكل . يتم جرف المواد المتآكلة وتدحرجها عبر قاع المجرى بواسطة التدفق الثانوي ، وقد تترسب على الحاجز الرملي على مسافة قصيرة فقط في اتجاه مجرى النهر من موقعها الأصلي في الضفة المقعرة.

عادةً ما يكون للضفة الرملية قاعٌ مائلٌ بلطفٍ ومياهٌ ضحلة. تتكون هذه المياه الضحلة في معظمها من طبقةٍ حديةٍ متراكمةٍ، ​​ولا تتميز بسرعةٍ عالية. مع ذلك، في أعمق أجزاء المجرى حيث يتدفق بحرية، يسود التدفق الدوامي، ويكون المجرى أسرع ما يمكن حيث يكون نصف قطر الانحناء أصغر ما يمكن، وأبطأ ما يمكن حيث يكون أكبر ما يمكن. قد تصبح المياه الضحلة المحيطة بالضفة الرملية خطرةً عند ارتفاع منسوب المياه. ومع ازدياد عمق المياه فوق المياه الضحلة للضفة الرملية، قد يمتد التدفق الدوامي أقرب إلى الضفة المحدبة، وقد تزداد سرعة المياه بشكلٍ كبيرٍ عند أي نقطةٍ استجابةً لزيادةٍ طفيفةٍ في عمق المياه.

مغالطة تتعلق بتكوين أشرطة النقاط

هناك مغالطة قديمة تتعلق بتكوين الحواجز الرملية والبحيرات الهلالية، حيث يُزعم أنها تتشكل نتيجة ترسب الحمولة العالقة في مجرى مائي، وذلك بافتراض أن سرعة وطاقة التيار تتناقصان باتجاه داخل المنعطف. وتعتمد هذه المغالطة على فكرة خاطئة مفادها أن زخم الماء يكون "دائمًا" أبطأ ما يمكن داخل المنعطف (حيث يكون نصف القطر أصغر ما يمكن) وأسرع ما يمكن خارجه (حيث يكون نصف القطر أكبر ما يمكن)، متجاهلةً بذلك زيادة زخمه الزاوي .

نادرًا ما يحدث ترسب كتلي للمواد الصلبة العالقة على ضفة واحدة إلا في مصبات الأنهار المدية ؛ فبدلاً من ذلك، يعوض التدفق الدوامي الأسرع على الضفة الداخلية عن الارتفاع الأكبر وبالتالي كتلة المياه المتدفقة باتجاه المصب على طول الضفة المقعرة، وعادةً ما يوفر القاع الخشن الضحل لكل لتر من الماء مزيدًا من التحريك للحفاظ على أي جزيئات عالقة . أي تدفق مفتوح ذو تدرج ثابت نسبيًا لا يواجه تفاعلات معقدة مع تدفقات معاكسة، مثل المد والجزر، أو عوائق كبيرة، يتدفق حول منعطف في نموذج بسيط للتدفق الدوامي، مع عدد قليل نسبيًا من المتغيرات والمعاملات .

تتميز الحواجز الرملية عادةً بقاع مائل بلطف ومياه ضحلة. من الواضح أن نسبة أكبر من الماء في المياه الضحلة جدًا تبذل جهدًا أكبر للتغلب على الاحتكاك فوقها وتحتها (خاصةً في وجود نسيم معاكس)، مما يقلل من سرعتها، كما هو موضح في مبدأ برنولي . ولعل هذه الملاحظة الدقيقة هي التي دفعت الجغرافيين الأوائل إلى الاعتقاد بأن الترسيب يحدث عن طريق تراكم المواد العالقة بدلاً من التيارات الثانوية القريبة من القاع.

في جزء ذي انحدار ثابت من مجرى مائي، قد يحدث الترسيب حيث يكون الماء مشبعًا ويكون للضفة الضحلة مقاومة عالية للتدفق دون أن تُثير الرواسب العالقة. وبالمثل، فإن هذا الاعتقاد الخاطئ لا يُقدم تفسيرًا كافيًا لسبب حدوث الترسيب عند منعطف مجرى مائي، ويكاد يكون الترسيب معدومًا عندما يسير المجرى في خط مستقيم، باستثناء المنحدرات الحادة (انحدار النهر) حيث يكون النهر قد شكّل شقًا طبيعيًا أو شلالًا، وقد يُرسب حينها جزءًا من حمولته عند نقطة التقائه بجزء أقل انحدارًا، مثل المنعطفات الكبيرة.

في الأجزاء الهادئة ذات الانحدار المنخفض من مجرى مائي متعرج، تكون سرعة الماء بطيئة، والاضطراب منخفضًا، ولا يستطيع الماء الاحتفاظ بالرمل الخشن والحصى معلقًا. في المقابل، تتكون الكثبان الرملية من رمل خشن وحصى وأحجار مصقولة وأجسام أخرى مغمورة. لم تُحمل هذه المواد معلقة ثم تُسقط على الكثبان الرملية، بل جُرفت ودُحرجت إلى مكانها بفعل التدفق الثانوي الموجود عبر قاع المجرى بالقرب من منعطفه، والذي يزداد قوةً في حال وجود انعكاس، خاصةً من ضفة مقابلة غير منتظمة ومتآكلة. [ 4 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. «في غياب التدفق الثانوي، يسعى تدفق الانحناء إلى الحفاظ على الزخم الزاوي بحيث يميل إلى التوافق مع زخم الدوامة الحرة ذات السرعة العالية عند نصف القطر الأصغر للضفة الداخلية، والسرعة المنخفضة عند الضفة الخارجية حيث يكون التسارع القطري أقل.» هيكين، إدوارد ج. (2003)، «القنوات المتعرجة»، في ميدلتون، جيرارد ف. (محرر)، موسوعة الرواسب والصخور الرسوبية ، نيويورك: سبرينغر، ص  432رقم الكتاب المعياري الدولي (ISBN) 1-4020-0872-4
  2. شانت، آر جيه (2002). "الدوران الثانوي في منطقة انحناء التدفق: علاقته بتأثير المد والجزر وتصريف النهر". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 107 (C9): 14-1 – 14-11 . Bibcode : 2002JGRC..107.3131C . doi : 10.1029/2001JC001082 .
  3. «من أهم نتائج التدفق الحلزوني في التعرجات النهرية أن الرواسب المتآكلة من خارج منعطف التعرج تميل إلى الانتقال إلى الضفة الداخلية أو الحاجز الرملي للمنعطف التالي في اتجاه المصب.» هيكين، إدوارد ج. (2003)، «القنوات المتعرجة»، في ميدلتون، جيرارد ف. (محرر)، موسوعة الرواسب والصخور الرسوبية ، نيويورك: سبرينغر، ص 432 رقم الكتاب المعياري الدولي (ISBN) 1-4020-0872-4
  4. بوكر، كينت أ. (1988). "ألبرت أينشتاين والأنهار المتعرجة" . تاريخ علوم الأرض . 1 (1): 45. Bibcode : 1988ESHis...7...45B . doi : 10.17704/eshi.7.1.yk72n55q84qxu5n6 . تاريخ الاسترجاع: 2016-07-01 .

مراجع

  • تاربوك، إي جيه ولوتجينز، إف كيه. الأرض ، الطبعة السابعة. برنتيس هول: أبر سادل ريفر، نيو جيرسي، 2002. الصفحات  277، 279.