Asılı yük

Akarsularda genellikle turbulent akış (çalkantılı veya girdaplı akış) olur ve bu nedenle akarsu yükünü oluşturan unsurların bir kısmı dipten kaldırılır ve su içinde asılı halde taşınır. Bu sebeple bu yüklere asılı yük (yüzücü yükler) denir. Asılı yükler genellikle çok ince kum, silt ve kil gibi parçacıklardan oluşur.^[1]

Bütün akarsular büyüklükleri ne olursa olsun bir miktar kaya malzemeyi taşırlar. Akarsular katı maddeleri taşırken aynı zamanda büyüklüklerine göre sıralarlar çünkü önce ince ve hafif, daha sonra büyük ve ağır katı maddeler taşınırlar. Akarsular katı madde yüklerini üç yolla taşırlar: (1) çözünmüş halde (çözünmüş katı madde yükü), (2) askıda(askıda katı madde yükü), (3) taban boyunca kayarak veya yuvarlanarak (taban malzemesi yükü).^[2]

Askıda katı maddelerin tip ve miktarı iki faktör tarafından kontrol edilmektedir: akış hızı ve katı madde taneciklerinin çökelme hızı. Çökelme hızı bir katı madde tanesinin durgun sudaki serbest düşme hızıdır. Büyük parçacıklar akarsu tabanına doğru daha hızlı çökelirler. Parçacığın boyutu ve şekline ilaveten parçacığın özgül ağırlığı da çökelme hızını etkiler. Düz yassı tanecikler küresel yuvarlak taneciklere nazaran daha yavaş suyun dibine çökerler. Özgül ağırlığı daha fazla olan parçacıklar hafif parçacıklara nazaran akarsu tabanına doğru daha hızlı inerler. Çökelme hızının yavaş, akış hızının yüksek olduğu akarsularda katı maddeler daha uzun süre askıda kalır ve mansaba doğru daha uzun mesafelere taşınırlar.^[2]

Akan bir su içindeki akımın hareketi, zaman içinde birim su kütlesinin yaptığı harekete bağlı olarak tanımlanır. Bu harekete, akım hatları (streamlines) denir. Tüm karasularda akan sular, ya laminer ya da türbülanslı adı verilen tarzda akarlar. Akımın tarzı, üç unsura bağlıdır: a) suyun hızı, b) suyun akış geometrisi ve c) viskozitesi.^[3][4]

Akarsuyun birim zamanda (saniye) aldığı yol (metre) onun hızını meydana getirir ve m/s olarak ifade edilir (V=yol/zaman=m/s). Akarsuyun hızı, genellikle muline (moulinet) adı verilen bir alet vasıtası ile ölçülür. Mulinede pervanenin dönme hızı akarsuyun hızıyla orantılıdır. Diğer bir deyişle, belirli dönme sayıları belirli akış hızlarına karşılık gelir. Bu nedenle muline ile ölçmede, bir zaman birimindeki dönme sayısı belirlenir ve buna karşılık gelen hız değeri saptanır.^[1]

Asılı yük, akarsuyun alt ile orta kısmı içinde taşınır ve 0.8 ile 1.2 arasında bir Rouse sayısı ile akışın ortalama akış hızının büyük bir kısmında hareket eder . Rouse sayısındaki oranlar, tortunun mevcut hızda hangi hızda taşınacağını gösterir. Bir oran üzerindeki düşme hızı ile yükselme hızının oranıdır.

Bir akarsuyun katı parçacıkları taşıma kabiliyeti iki kriterle belirlenir -kapasite ve yeterlilik. Kapasite bir akarsuyun birim zamanda taşıyabileceği maksimum katı madde yüküdür. Debi ne kadar büyükse katı madde taşıma kapasitesi o kadar büyüktür.

Yeterlilik bir akarsuyun miktar olarak değilde dane boyutuna göre katı madde parçacıklarını taşıyabilme kabiliyetinin bir ölçüsüdür. Yeterlikte akış hızı anahtar roldedir, hızlı akan akarsuların yeterliliği, kanal büyüklüğüne bakılmaksızın, yavaş akan akarsulardan daha fazladır. Bir akarsuyun yeterliliği hızının karesiyle orantılı şekilde artar.^[2]

Askı malzemesi, parçacığın boyutuna, fiziksel ve kimyasal özelliğine ve akım özelliğine bağlı olarak değişir. Askı hareketi, akımın ortalama hızıyla iletim (konveksiyon) ve tanelerin, konsantrasyonun büyük olduğu bölgeden düşük olduğu bölgeye doğru hareketi (difüzyon) şeklinde olup, bu yolla taşınan taneler için maddenin korunumu prensibi sağlanmalıdır. Bir akarsuda; herhangi bir h derinliğinde ve V hacmindeki bir numunedeki katı madde hacmi Vs ise, konsantrasyon değeri şöyle tanımlanır:^[4]

${\displaystyle C={\frac {Vs}{V}}}$