NexTutor
Wirtualne laboratorium/Geografia/Procesy rzeźbotwórcze/Krzywa Hjulströma — erozja, transport i akumulacja

Krzywa Hjulströma — erozja, transport i akumulacja

Czy rzeka eroduje, transportuje czy osadza materiał, zależy od prędkości przepływu i wielkości ziaren — opisuje to krzywa Hjulströma. Zaskakująco, najtrudniej poderwać nie największe ziarna, lecz drobne, spójne iły (kohezja), które wymagają wysokiej prędkości krytycznej. Zmień prędkość wody i średnicę ziaren i odczytaj proces.

Geografia · Procesy rzeźbotwórcze · Krzywa Hjulströma (GEO.GEOM)
Prędkość przepływu vv12,0 cm/s
Średnica ziaren dd0,50 mm
Co jest najtrudniej poderwać do transportu — który materiał wymaga najwyższej prędkości?
prędkość v
12,0 cm/s
średnica d
0,50 mm
próg erozji
25,8 cm/s
proces
TRANSPORT

Co pokazuje diagram?

Krzywa Hjulströma zestawia prędkość wody (vv, cm/s) ze średnicą ziaren (dd, mm) i dzieli zachowanie rzeki na trzy strefy: erozję (woda porywa materiał), transport (niesie go w zawiesinie) i akumulację (osadza na dnie).

Trzy procesy rzeczne:

Powyżej górnej krzywej prąd jest dość silny, by poderwać ziarno — to erozja. Między krzywymi materiał już się porusza, ale nie opada — trwa transport. Poniżej dolnej krzywej prędkość jest zbyt mała, ziarno opada — następuje sedymentacja (akumulacja).

Paradoks iłów (kohezja):

Wydawałoby się, że im drobniejsze ziarno, tym łatwiej je porwać. Tymczasem krzywa erozji ma minimum przy drobnym piasku (d0,3 mmd \approx 0{,}3\ \text{mm}) i rośnie w stronę iłów: maleńkie, spójne cząstki iłu przylegają do siebie i do dna siłami kohezji, więc wymagają wysokiej prędkości krytycznej. Dlatego iły raz osadzone trudno ruszyć.

Sortowanie materiału:

Gdy rzeka zwalnia, najpierw osiada materiał najgrubszy (żwir — wysoki próg osadzania), a najdrobniejszy (ił) unosi się najdłużej. Tak powstaje uziarnienie frakcjonalne osadów: głazy w górnym biegu, muły i iły przy ujściu. Łączy się to z modelem biegu rzeki.

Po co Ci to na maturze:

Zadania z diagramu Hjulströma są klasyką geografii fizycznej. Chwyt: odczytaj (d,v)(d, v), znajdź punkt na wykresie i sprawdź, między którymi krzywymi leży — to od razu daje proces (erozja / transport / akumulacja).

Zapamiętaj: najtrudniej poderwać nie największe, lecz najdrobniejsze ziarna (iły) — decyduje kohezja. A gdy prędkość spadnie poniżej progu osadzania, materiał zawsze opada.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Najczęstsze pytania

Dlaczego rzeka osadza materiał?

Gdy prędkość przepływu spadnie poniżej progu transportu, ziarna nie utrzymują się w ruchu i opadają — następuje akumulacja (sedymentacja).

Czemu iły trudno erodować?

Bo drobne cząstki ilaste są spójne (siły kohezji i elektrostatyczne), więc do ich poderwania potrzeba zaskakująco dużej prędkości krytycznej.

Od czego zależy transport rzeczny?

Od prędkości przepływu i wielkości ziaren: większa prędkość unosi większe okruchy; przy spadku prędkości materiał się sortuje i osadza.