Celle circolari e reti di clasti in letti fluviali a sedimenti grossolani. Alcuni risultati sperimentali.
AUTORE:
Emilio Biagini Luciano Cau
RIF. ARTICOLO:
pp. 181-200
Circle cells and clast networks in gravel-bed rivers. Some experimental results. - Extensive field work, begun in 1995, in highly diverse morphoclimatic environments (Northern England, Iceland, Italy, Southern Africa, Southern Australia and Antarctica) has shown the presence, in gravel-bed rivers, of widespread clast cells, covering sometimes 50% or more of river bar areas. In order to reproduce the same processes in controlled conditions, a large number of flume experiments was carried out from 2003 onwards. We have been able to pinpoint two processes: an alluvial process with a trident-shaped flow which bifurcates in correspondence to the keystone, especially at the thalweg, and a random colluvial process whereby cells formed by bank landslides are exhumed by removal of fines at sub-critical flow rates. A dependence of flow patterns from keystone size has been demonstrated. Clast networks exercise a considerable sheltering effect against bed mobilization, as the network elements tend to dampen the energy of the flow. Similar networks are found in many other natural phenomena, suggesting the existence of an underlying order in nature.
Cellules circulaires et reseaux de pierres dans lits fluvials à sediments grossiers. Quelques résultats expérimentaux. - Des longues campagnes d'investigation, commencées en 1995, dans les environnements morphoclimatiques les plus differents (Angleterre du Nord, Islande, Italie, Afrique meridionale, Australie sud-occidentale et continent antartique) ont demostré la presence, dans les fleuves à sediments grossiers, de beaucoup de cellules de pierres, couvrant parfois le 50%, ou même plus, des barres. Pour reproduir le mêmes processus dans situations controlés, ont a accompli plusieurs experiments dans un bassin commençant en 2003. Nous avons pu mettre en evidence deux processus: l'un alluvial dû à un flux à la forme d'un trident qui se fourche en correspondence d'une pierre clé, particulièrèment au thalweg, et l'autre colluvial et casuel dont les cellules formées par les éboulements des versants sont éxumées par la déplacement de materiaux fins aux portées sub-critiques. On à pu dèmontrer une dépendence des tracés du flux des dimensions de la pierre clé. Les reseaux de pierres ont un considérable effet de protection contre la mobilisation du lit, pourquoi les éléments du reseaux ont un téndence à atténuer l'energie du flux. Des pareils reseaux on observe dans beaucoup d'autres phénomenes naturels, ce qui est une indication de l'existence d'une nature ordonnée.
