Eşik (baraj)

Bir eşik kısa bir bölümünü belirtmektedir yatak a su yolu için, doğal jeomorfolojik nedenlerden (arıza varlığında doğal gradyan, daha kayaların alanı, buzlu kalıntılar, baraj kunduz darboğaz buz reçeller, ve benzeri gibi bir doğal birikimine yol açan ) veya insan yapımının bir sonucu olarak ( savak veya diğer küçük baraj, duvar, yapay geçit ), yatağın alt kısmı sabitlenir, bu da çoğu zaman bıçağın yüksekliğinde büyük bir değişikliğe yol açar .

Eşik kelimesi , kapıların alt kısmında bulunan tahta veya taş parçasını ifade eder. O kadar değildi 1932 o Fransız Akademisi Sözlük ( 8 inci  baskı) eşik aynı zamanda bir "eşik tayin edebilir onun tanımına ekler kilit bir kilidin kapının altında deniz dibi üzerine yerleştirilen tahta parçasının”, ancak herhangi sarkan sırtı veya çıkış kanalı, küçük bir baraj veya hidrolik yapıdan taşkın çıkışı günümüzde eşik olarak adlandırılmaktadır.

Kelime ögeleri ve tanımları

In jeomorfoloji , eşikler karşıyız ıslatmalarda .
Akıntı genellikle orada hızlanır ve kanal daralır, çünkü doğal eşikler, kunduz barajlarından veya nehir boyunca uzanan veya sıkışmış gövdelere karşı bitkilerin birikmesinden kaynaklanan buz sıkışmalarından kaynaklanmadığında, genellikle geçiş nedeniyledir. daha sert kayalık bir alanda su yolu ve bu nedenle daha az hasarlı. Ancak çok geniş bir küçük yatakta, akımın yavaşlamasının, örneğin birkaç kayanın veya adacığın arkasında tortulaşmaya kesin olarak izin verdiği geniş bir kısım üzerinde bir eşik bulunabilir.
In Guyana doğal eşikler belirlemek için "atlar" söz kanolar veya diğer tekneler, taşınan çapraz yukarı yönüne itilmesi veya çekilmesi gerekir.

yapay eşikler

Bu bağlamda, bir eşik , aynı zamanda, küçük bir işaret etmektedir taşma baraj genellikle seviyesini yükseltmek için kullanılan nehir daha durumunda bu düzeyde sağlamak için, düşük su oluşturmak için ya da suyun bir gövde artırmak bir teşkil ford veya yakalamak sağlamak bir sulama kanalınınki gibi su . Genel olarak üç tür eşik vardır:

  1. ağırlıklı olarak “sabit” eşikler (genel olarak alçak duvar veya küçük taş veya beton duvar ve örneğin dinamik dağ derelerinde). Birçok eşiğin bir valfi veya az çok kontrol edilebilir bir tahliye sistemi vardır veya "pasiftir" (suyun taşma yoluyla geçişi ),
  2. saldan oluşan sabit bir parça ile ağırlıklı olarak "hareketli" eşikler (valfler, valfler)
  3. "karışık" eşikler (sert kısım + hareketli kısım).

Bu eşikler muhtemelen koşullara bağlı olarak su basabilir , susuzlaştırılabilir veya profillenebilir . Hidrolik etkileri “serbest yüzey hidroliği” denklemleri ile tanımlanır.

Orta Çağ'dan beri, taşkınların yuvarlanmasına (düzenlenmesine) ve / veya değirmenlerin tedarikine izin vermek ve / veya bent görevi görmek için , daha sonra çok dolu bir rol oynamak için birçok bent elle inşa edilmiştir . Bazılarında su akışının bir fonksiyonu olarak memba su seviyesindeki artışı düzenlemek için eşik seviyesinin altında bir çentik olmasına rağmen, su genellikle bir eşiğin üstünde ve genişliği boyunca akar.
Nehirlerde veya kanallarda daha fazla gezilebilir hale getirmek için eşikler kullanılmıştır. Bu durumda, memba su seviyesi ve su hızındaki değişiklikleri azaltmak için eşik bazen küçük nehir yatağının genişliğinden daha geniştir. Güçlü bir sel durumunda etkileri azalabilir veya ihmal edilebilir.

Bir eşik erozyona karşı hassastır, suyun aşındırıcı etkisi şelalenin dibinde, tabanlarında en güçlü olanıdır. Bu harekete karşı dirençlerini sağlamak için, genellikle , suyun enerjisini kaybettiği bir sal ve taşkın akışlarına ve düşme yüksekliğine göre belirlenen bir hacim ve derinlikte bir yayılma havzası içerirler .
Doğal bir eşik  , sert kayaların jeolojik bağlamında çok yavaş, silt, turba veya diğer kırılgan substratlar üzerinde (örneğin permafrost eritme) bu sözde “ gerileyen ” erozyon nedeniyle akıntıya karşı geri çekilme eğilimindedir  .

Dolusavaklar

Hidrolik yapıların çoğu  , rezervuarın seviyesi yüksek olduğunda büyük akışların boşaltılmasına izin veren dolusavak eşikleri veya " bentler " ile donatılmıştır  . Bu eşiklerin boyutlandırılması, yapıların güvenliği için esastır, çünkü seviyenin, yapının güvenliğinin artık garanti altına alınmayacağı yüksekliklere ulaşmasını önlemeyi mümkün kılar. Yönetmelikler, yapıların büyüklüklerine ve kullanımlarına bağlı olarak dayanması gereken taşkın dönüş sürelerini tanımlar.

Farklı eşik türleri

Kalınlıkları ile karakterize edilen çeşitli yapay eşik türleri vardır:

... ve şekilleri (eşik çizgisiyle tanımlanan eğri):

Akış ölçümü

Bazı savaklar, bir nehrin düşük ila orta akışlarını kolayca ölçmek için hidrometride kullanılır . Bunlar, eşik üzerindeki su yüksekliğinin değerlendirilmesini sunduğumuz basit ve güvenilir bir formülden kaynaklanmaktadır.
Bu durumda, V-çentikli basit bir metal plakadan nehir boyunca beton veya çelik yapılara kadar değişen farklı eşik türleri vardır. V şeklindeki bir eşik, küçük akışların doğru bir göstergesini verir.

Su bıçağı yüksekliği genişliğin üçte birinden daha az olan dikdörtgen bir yuva durumunda , akış hızı yaklaşık olarak: .

Eşiklerin ve yapay barajların olumlu veya olumsuz etkileri

Hidrodinamik etki (bağlama ve önemine bağlı olarak olumlu veya olumsuz olarak değerlendirilir) birkaç şekilde tanımlanabilir:

  1. “katı akış veya geçişin” (ve eşik biyolojik süreksizliğin bir faktörü olduğunda biyolojik) bir modifikasyonu. Bu etki, türe ve pervazın yüksekliğine veya sal/çukur sisteminin konfigürasyonuna bağlı olarak) en azından yukarı yönde balıklar için az çok önemlidir. Bir dağ eşiği tarafından tutulan kaya, çakıl , çakıl ve kum malzemeleri, birkaç on yıl veya bir yüzyılda birkaç metre yüksekliğe ulaşabilir (ve bazen eşiğin yüksekliği, tortu geçişini değiştirerek;
  2. bir "su tutma etkisi"; doğal olsun ya da olmasın, herhangi bir "eşik", yüzeyi bir su kütlesini tanımlayan yukarı yönde bir su kütlesi oluşturur . Bu "rezervuar"daki su yüksekliği ne kadar büyük olursa, Darcy Yasası uyarınca su tablası o kadar fazla beslenir (alt tabaka izin veriyorsa). Su kütlesinin genişliği de bu açıdan önemlidir. Bu nedenle, yapay bir savak, - bir dereceye kadar - (hidrolik yön için) bir baraj oluşturmaya yeterli olan doğal buz sıkışmalarının veya bir kunduz barajının işlevlerinin yerini alabilir );
  3. bir "" zor nokta "etkisi" eşik yüksek olduğunda, yerel olarak, suyun fiziksel akışını bloke eder veya zamana yayar, ardından  su akışının ve malzemelerin nehir akışının görünüşte " stokastik " sürecine müdahale eder  .
  4. Bir eşiğin yokluğunda, akış daha çok "kalıcı üniform" tiptedir (veya su yoksa geçicidir). Su kütlesi homojen ve sabit bir hızda hareketli görünüyor (Bu sadece bir görünümdür, çünkü girdaplar, akıntılar ve karşı akıntılar her yerde ters eğimler, sıçramalar ve girdaplar veya suyun kabartma ve pürüzlülüğünün varyasyonları (aynı hafif) tarafından indüklenir . Denize doğru yerçekimsel olarak taşınan ve kaynaklardan ve/veya sudan yenilenen su kütlesinin iç dinamiklerinde önemli heterojenlikleri koruyan, yatağın kesitinde veya su yolunun eğriliklerinde veya doğal bir kıvrımda değişiklikler. Ancak uzak bir gözlemci için, uzunlamasına profil, nispeten yumuşak ve düzenli bir eğime sahip bir yatakta akan kalın bir su tabakasını düşündürür). Oldukça basit doğrusal veya tek boyutlu denklemlerle basitleştirilmiş bir şekilde tanımlanır.Tersine
    , eşik (veya ardışık eşikler) , değişken kalıcı rejim (periyodik kuruma durumunda geçici) olarak bilinen açıkça daha “kademeli” bir rejime neden olur. ; sıçramalarla, bazen önemli hidrolik sıçramalarla , "sel" rejimli mikro bölgeler (düşmeler). Ardışık barajların birbirine yakın olması durumunda, su yolunun “kesiti” (boyuna kesiti) “basamaklı” görünür ve su yolunun “ıslak bölümü” daha büyüktür. Hidrolik rejim daha sonra su kütlesinin daha parçalı bir dağılımı, daha büyük bir çekiş varyasyonu, daha büyük atalet ve daha büyük bir su hacmi ile de karakterize edilir (özellikle eşikler yüksek olduğunda ve yukarı akışta doldurulmadığında). Bu tür su yolu, doğada "basamaklı" ardışık barajlar durumunda da bulunabilen "kademeli olarak değişen akışlar" ile karakterize edilir (eşikler sel tarafından su altında kalmadığı sürece). Ortaçağ'da arasında exterminated XX inci  yüzyıl ).

Ekolojik etkiler veya çıkar

Gerçek su geçirmez doğal eşikler , akarsularda nadirdir (sonunda yıkanarak veya atlanarak). Çok büyük nehirlerin alüvyon mansabında (en azından ılıman bölgelerde) oldukça nadirdirler. Bazı küçük doğal su yollarında (özellikle orta dağlarda) ve alüvyal bölgelerin kenarlarında, özellikle ağaç gövdeleri, dallar ve akarsular boyunca düşen dalların oluşturduğu buz sıkışmalarının oluşturduğu, az çok geçici eşiklerin eklendiği birincil ormanlarda yaygındırlar. .
Birçok büyük tropik nehir, geçilmesi tehlikeli olabilecek atlamalar veya teknelerle geçilemeyen yüksek düşüşler nedeniyle engellenmiştir. Kuzey yarımkürenin ılıman bölgesinde hala bulundukları yerde, kunduzlar yeni eşikler oluşturan barajlar inşa eder. Yüksekliği su tablalarını sağlamaya ve dolayısıyla kuraklık etkilerini sınırlandırmaya katkıda bulunan çok büyük hacimli su havzalarının yukarı havzasında korumayı teşvik etme avantajına sahiptirler . Bazen vahşi yaşam veya insanlar için bir ford görevi görürler .

Eşiğin hemen üzerindeki şelale, damlanın hemen akış aşağısındaki suyu her zaman oksijenlendirir, ancak bunların akış yukarısındaki organik maddenin çökeltilmesi oksijen seviyesini azaltabilir (özellikle tarımsal bağlamda) ve bir sal tabağına insan tarafından inşa edilen belirli eşikler olabilir. özellikle çok yükseklerse veya birçok doğal eşiğin bu oyuk mansabından çıkmamışlarsa ve alabalık veya somon gibi balıkların ivme kazanmasına izin vermiyorlarsa, balıkların geri kazanılması için bir bariyer oluşturarak su ortamı üzerinde olumsuz bir etki eşiği atlamak için. Bitki örtüsünün veya geçilebilir bankaların olmaması bazen elverlerin veya yılan balıklarının tırmanmasına izin vermez . Uygun olduğunda, bir balık merdiveni , balıkların bu tür eşiği geçmesine izin verir.

Eşik, seviyede önemli bir farklılığa karşılık geliyorsa, su, tortu birikmesi ve yavaş ve çalkantılı nehirlerde oksijen oranında hafif bir azalma ve hemen akış aşağısında oksijen oranında bir artış ile yukarı akışta yavaşlar. Göçmen balıklar (somonlar, yılan balıkları, abanozlar) doğal eşiklerin çoğunu ve çok yüksek değilse veya birkaç açıklığı varsa (örneğin hareketli kısımda) birçok yapay eşiği nasıl geçeceklerini bilirler.

fotoğraf Galerisi

Referanslar

  1. Jean-René Malavoi, Jeomorfolog, hidrolik yapılar, etkiler ve “canlı nehirler için” çözümler konusunda uzman, “  Hidrolik İşleri Kolokyumu  ”
  2. G Degoutte, Serbest yüzey hidroliği yardımcısı hatırası (ek ders, Agroparitech), erişildi 2011-08-28
  3. P. Fourmarier, Hidrojeoloji - insan tüketimine ve sanayiye yönelik su çalışmasına giriş , Ed. Masson, Paris / Vaillant-Carmanne, Liège, 1958.
  4. Bilby, RE ve GE Likens. 1980. Akarsu ekosistemlerinin yapı ve işlevinde moloz barajların önemi . Ekoloji 61: 1107-1113.
  5. R, Silber (Grenoble Bilimler Fakültesi'nde Profesör), Kanallar ve nehirlerdeki kalıcı akışların incelenmesi ve düzeni, Dunod Éditeur, Paris 1968-210 sayfa, İkinci baskı tamamlandı.
  6. Cf Darcy Yasası

Şuna da bakın:

bibliyografya

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar