Геометрическая крупность наносов
Геометри́ческая кру́пность нано́сов, размер частиц речных наносов, выраженный в миллиметрах; одна из основных характеристик наносов. Речные наносы состоят из частиц различных размеров и формы, зависящих от природы вещества и степени механической обработки в процессе движения (окатанности). Каждая частица имеет три линейных размера во взаимно перпендикулярных направлениях: длину, ширину, толщину. Их соотношение отражает как форму (степень её уплощённости или сферичности), так и размер частицы. Для осреднённой характеристики размера частицы её форма аппроксимируется равновеликой сферой. Тогда в качестве геометрической крупности частицы принимается диаметр сферы. Для округлой частицы средний диаметр можно рассчитать как среднее арифметическое значение трёх её измерений (длины, ширины, толщины).
По геометрической крупности наносы делят на семь основных фракций: валуны, галька, гравий, песок, пыль, ил, глина, большая часть которых подразделяется, в свою очередь, на две или три подфракции (крупные, средние и мелкие). Наносы, переносимые речным потоком, и донные отложения (аллювий) представляют собой смесь частиц различной крупности. Процентное содержание (по массе) в рыхлых грунтах групп частиц различного диаметра называется гранулометрическим, или механическим, составом грунта. Гранулометрический состав отобранных проб определяют путём механического анализа (для более крупных фракций) или на лазерных дифрактомерах (для мелких фракций).
В основу механического анализа положен принцип соответствия размера частицы отверстию определённого диаметра. Отобранный образец просеивается через систему сит с разным размером отверстий. В каждом из них остаются частицы, относящиеся к фракции с диаметром, указанным на сите. Таким образом происходит разделение образца на фракции по крупности, а последующее взвешивание каждой фракции даёт её долю в общей массе образца. Среднюю крупность наносов такой смеси Dср рассчитывают с учётом процентного содержания каждой фракции по формуле
,
где Di и pi – средняя крупность наносов каждой фракции и её доля по массе (в %) во всей пробе, n – число фракций.
Геометрическая крупность является важнейшей характеристикой частиц, влияющей на их гидродинамический параметр – гидравлическую крупность, определяющую тип перемещения частиц в потоке (взвешенный, влекомый или сальтирующий – скачкообразный) и величину стока взвешенных и влекомых наносов реки.