Bækkenkanaltyper
I et enkelt vandløb kan vi ofte genkende tre forskellige kanaltyper. Disse unikke kanaltyper udvikler sig som reaktion på ændringer i vandløbets hastighed, sedimentstruktur og vandløbets hældning.
Kanaler i de øvre dele af mange vandløb har en tendens til at være smalle med en høj strømningshastighed (Figur 10z-1). De høje strømningshastigheder, der findes i disse vandløb, er et resultat af et stejlt fald og tyngdekraften. I disse vandløbssystemer er erosion en meget aktiv proces, da kanalen forsøger at tilpasse sig til landskabets topografi. Aflejring sker primært i perioder med lav vandføring. Som følge heraf er aflejringerne på flodsletterne meget begrænsede, og vandløbsbunden er meget flygtig og lavvandet.
Figur 10z-1: Øvre del af et vandløb i Rocky Mountains, Canada.
Vandløb med høj sedimentbelastning, der støder på en pludselig reduktion i strømningshastigheden, har generelt en flettet kanaltype (Figur 10z-2). Denne type vandløbskanal forekommer ofte længere nede i vandløbsprofilet, hvor faldet ændrer sig fra at være stejlt til at være svagt skrånende. I et flettet vandløb deler hovedkanalen sig i en række mindre, sammenfiltrede eller flettede kanaler. Flettede kanaler har tendens til at være brede og lavvandede, fordi bundmaterialerne ofte er grove (sand og grus) og ikke-kohæsive.
Figur 10z-2: Flettet vandløbskanal.
Meanderende kanaler dannes, hvor vandløb flyder over et relativt fladt landskab med en bred flodslette (Figur 10z-3). Teknisk set siges et vandløb at være slynget, når forholdet mellem den faktiske kanallængde og den lige linjeafstand mellem to punkter på vandløbskanalen er større end 1,5. Kanalerne i disse vandløb er karakteristisk U-formede og vandrer aktivt over den store flodslette.
Figur 10z-3: Meanderende vandløbskanal.
Funktioner i vandløbskanalen
I vandløbskanalen findes en række forskellige sedimentære lag og strukturer. Mange af disse funktioner er afhængige af det komplekse samspil mellem vandløbshastighed og sedimentstørrelse.
Vandløb, der fører grove sedimenter, udvikler sand- og grusbanker. Disse typer af stænger ses ofte i flettede vandløb, som er almindelige i højtliggende områder (figur 10z-4). Der udvikles stænger i flettede vandløb på grund af nedsættelse af afstrømningen. To forhold forårsager ofte reduktionen i afstrømningen: reduktion af vandløbets hældning og/eller reduktion af strømmen efter en nedbørshændelse eller forårssmeltning af sne og is.
Figur 10z-4: Flettet vandløbskanal med grusbjælker.
Punktbjælker udvikles, hvor vandløbet lokalt reduceres på grund af friktion og reduceret vanddybde (figur 10z-5). I et meanderende vandløb er punktstænger ofte almindelige på indersiden af en kanalbøjning.
Figur 10z-5: Meanderende vandløbskanal set oppefra.
I lige vandløb kan der dannes stængerlignende aflejringer som reaktion på thalweg (røde pile Figur 10z-6) og spiralformet strømning. Figur 10z-6 nedenfor viser en oversigt over disse aflejringer og relaterede træk.
Figur 10z-6: Oversigt over de aflejringer, der findes i en typisk lige vandløbskanal.
I denne lige vandløbskanal dannes stænger i de områder af vandløbet, der ligger væk fra thalweget. Riffler, en anden type grov aflejring, udvikles under thalweg på steder, hvor den hurtigere strøm bevæger sig lodret opad i kanalen. Mellem rifflerne er der skurede bassiner, hvor materiale er blevet udgravet, når zonen med maksimal strømningshastighed nærmer sig vandløbets bund. Den absolutte afstand mellem disse elementer varierer med kanalens størrelse. Den relative afstand mellem den ene riffel og den næste er dog i gennemsnit fem til syv gange kanalens bredde (overdrevet i diagrammet). Begge disse træk kan også forekomme i slyngede kanaler.
Dyner og krusninger er de primære sedimentære træk i vandløb, hvis kanal hovedsageligt består af sand og silt. Klitter er omkring 10 centimeter eller mere i højden og ligger med en meters mellemrum eller mere. De er almindelige i vandløb med højere vandhastigheder. Rippler er kun få centimeter høje og har kun få centimeter mellemrum og findes i langsomt bevægende vandløb med fint struktureret bundlag. Begge disse træk bevæger sig over tid og vandrer ned ad strømmen. Materialet på den svagt skrånende side af disse elementer ruller og hopper op ad skråningen under påvirkning af vandstrømmen. Partiklerne bevæger sig op ad skråningen, indtil de når toppen af elementet, hvorefter de vælter ned ad den stejlere læ-side for at samle sig ved foden af den næste klit eller krusning. Denne proces gentages derefter igen og igen, indtil materialet når et sted nedstrøms, hvor det aflejres mere permanent.
Flodsletterne
Langs strømrender findes der relativt flade områder, der kaldes flodsletter (figur 10z-7). Oversvømmelsesflader opstår, når vandløb overskrider deres diger og spreder afstrømning og suspenderede sedimenter ud over landoverfladen under oversvømmelser. Leveer er højderygge langs siderne af vandløbskanalen, som består af sand eller grus. De har en diameter på ca. en halv til fire gange kanalens bredde. Når oversvømmelserne trækker sig tilbage, reduceres vandløbshastigheden, hvilket medfører aflejring af alluvium. Gentagne oversvømmelsescyklusser over tid kan resultere i aflejring af mange på hinanden følgende lag af alluvialmateriale. Aflejringer på flodsletterne kan hæve vandløbsbundens højde. Denne proces kaldes aggradation.
Figur 10z-7: Følgende Landsat 5-billede taget i september 1992 viser et udsnit af Missouri-floden ved Rocheport, Missouri. Det skæve perspektiv på dette billede ser vestpå eller opstrøms. Dette billede er blevet farveforbedret og ændret for at vise et overdrevet topografisk relief. Bar jord og pløjet land er rødt, vegetationen er grøn, og vandet er mørkeblåt. En flad flodflodslette kan ses i midten af billedet. På grund af årstiden er det meste af landbrugsjorden på flodsletterens rige og frugtbare jordbund pløjet og blottet for vegetation. (Kilde: NASA Scientific Visualization Studio).
Flodsletter kan også indeholde sedimenter, der er aflejret fra flodkanalens vandring i siden af floden. Denne proces er almindelig i både flettede og meanderende kanaler. Flettede kanaler producerer horisontale aflejringer af sand i perioder med reduceret afstrømning. I slyngede vandløb fører kanalvandring til lodret aflejring af aflejringer i form af punktstænger. Både flettede og meanderende kanalaflejringer er mere grove end de materialer, der aflejres ved oversvømmelse.
Der findes en række andre geomorfiske træk på flodsletterne. I krydsning af digerne findes smalle sprækker, der kaldes sprækker. Disse træk gør det muligt for vand at bevæge sig til flodsletterne og tilbage under oversvømmelser. Der findes topografiske lavninger spredt ud over flodsletterne. De indeholder nogle af de fineste aflejringer på flodsletterne på grund af deres højde. Oksbue-søer er de forladte kanaler, der opstår, når meander er afskåret fra resten af kanalen på grund af lateral bølgeerosion.
Alluvialfaner og deltaer
Bække, der strømmer ud i stillestående vand, skaber normalt et delta (figur 10z-8 og 10z-9). Et delta er en sedimentmasse, der indeholder mange horisontale og vertikale lag. Deltas opstår, når den sedimentbelastning, som bæres af en strøm, aflejres på grund af et pludseligt fald i strømhastigheden. Overfladen af de fleste deltaer er markeret af små skiftende kanaler, der fører vand og sedimenter væk fra hovedflodens løb. Disse små kanaler fordeler også vandløbets sedimentbelastning over deltaets overflade. Nogle deltaer, som f.eks. Nilen, har en trekantet form. Strømme, som Mississippi, der har et højt sedimentindhold og løber ud i relativt roligt vand, forårsager dannelsen af et fuglefodsformet delta.
Figur 10z-8: Nildeltaet (Kilde: NASA).
Figur 10z-9: Mississippi Birdfoot Delta (Kilde: NASA).
De fleste deltaer indeholder tre forskellige typer af aflejringer: Forside-, top- og bundlag. Foreset-lagene udgør hovedparten af deltaerne. De er aflejret i deltaets yderkant i en vinkel på 5 til 25 grader. Større vinkler opstår i finere sedimenter. Oven på de forreste lag ligger de næsten vandrette øverste lag. Disse lag er af varierende kornstørrelse og er dannet af aflejringer fra de små skiftende kanaler, der findes på deltaoverfladen. Foran og under de forreste lag findes de nederste lag. Disse lag består af fint silt og ler. Bottom set beds dannes, når det fineste materiale bæres ud i havet af strømmen.
En alluvial vifte er en stor vifteformet aflejring af sediment, som en flettet strøm flyder over (10z-10). Alluvialfans opstår, når vandløb, der bærer en tung last, reducerer deres hastighed, når de kommer ud fra et bjergrigt terræn til en næsten vandret slette. Fan’en opstår, når flettede vandløb bevæger sig over overfladen af dette område og aflejrer sediment og justerer deres løb. Billedet nedenfor viser flere alluvialfans, der er dannet på grund af en pludselig ændring i højden.
