Downstream changes in bed material size and shape characteristics in a small upland stream: Cwm Treweryn, in South Wales

Year 2003, Issue: 28, 33 - 47, 01.02.2003

Tuncer Demir

Abstract

The aim of this study is to investigate the downstream changes in bedload clast size and shape along the Cwm Treweryn stream, Brecon Beacons, South Wales. A total of 21 sites (including six tributary entry points) were used to evaluate downstream changes in bedload size and shape (form, roundness and sphericity) characteristics. At each sites, 100 surface clasts with b axes (intermediate) greater than 32 mm were sampled. Many of the earlier studies found that, due to abrasion and sorting processes, particle size decreases and roundness increases in a downstream direction. However, in contrast to these studies, the Cwm Treweryn stream does not conform this simple downstream pattern, instead shows irregular and complex changes in both size and shape along the channel. In terms of size characteristics, bed material at all 21 sites represented a wide range of size fractions and hence poor sorting. The dominance of disc-shaped clasts with blades the second most frequent shape along the entire channel length is attributed to the structural and lithological characteristics of the predominance of Old Red
Sandstone. As a result, comparatively small downstream changes were determined in bedload clast size and shape (roundness, sphericity) and these changes are attributed to the combined effect of different factors, including the lithology of the bedload (Old Red Sandstone), the short river course, and occasional inputs of angular fresh material from the channel banks and bed. 

Keywords

Bedload, gravel-bed streams, particle shape, particle size, roundness, sphericity, Wales

Dağlık bir bölgede, kısa bir akarsu mecrası boyunca yatak material yükünün şekil ve boyut özelliklerinin değişimi: Cwn Treweryn Nehri, Güney Galler

Abstract

Bu çal›flman›n amac›, Galler’in Brecon Beacons yöresinde küçük bir akarsu olan Cwm Treweryn’in yata¤› boyunca yatak yükü (çak›l boyutundaki iri unsurlar (>32 mm)) malzemesinin flekil ve boyut özelliklerinin incelenmesidir. Bu amaçla, tali kollar dahil, yatak boyunca toplam 21 lokasyonda yatak yükünü oluflturan malzeme incelenmifltir. Her lokasyonda çap› (b-ekseni) 32 mm’den büyük olan toplam 100 çak›l örne¤i al›nm›flt›r. Daha önce yap›lan birçok araflt›rma, afl›nma ve seçici tafl›nmadan dolay›, akarsu yata¤› boyunca (kaynaktan a¤›za do¤ru) yatak yükünü oluflturan unsurlar›n boyutlar›n›n genellikle küçülme e¤iliminde oldu¤u ve malzemenin yuvarlakl›¤›n›n artt›¤›n› göstermifltir. Bununla birlikte, Cwm Treweryn nehrinde yap›lan ölçümler, an›lan modeldeki basitli¤in aksine, yatak yükünü oluflturan unsurlar flekil ve boyut özellikleri bak›m›ndan daha karmafl›k ve düzensiz bir de¤iflim örne¤i göstermifltir. Yatak malzemesinin boyut özellikleri 21 lokasyonda oldukca genifl bir da¤›l›m ve dolay›s›yla zay›f bir seçici tafl›nma örne¤i göstermektedir. Bütün yatak boyunca, disk flekilli çak›llar›n birinci ve b›çak s›rt› fleklindeki çak›llar›n da ikinci büyük oranda olmas› ise, havzada hakim litoloji olan Old Red kumtafl›n›n yap›sal ve litolojik özelliklerine ba¤lanm›flt›r. Sonuç olarak, önceki çal›flmalarla karfl›laflt›r›ld›¤›nda, Cwm Traweryn nehrinde yatak yükünü oluflturan unsurlar›n boyut ve flekilsel özelliklerinin (yuvarlakl›k ve küresellik) akarsu yata¤› boyunca küçük bir de¤iflim gösterdi¤i saptanm›flt›r. Bu durum de¤iflik faktörlerin biraradaki etkisine ba¤lanabilir. Bunlardan baz›lar›; yatak yükünü oluflturan malzemenin litolojik özellikleri (Old Red kumtafl›), akarsu boyunun k›sal›¤› ve akarsuya yatak ve teraslardan eklenen yeni malzemedir.

Keywords

Yatak yükü, çak›l a¤›rl›kl› akarsu, çak›l flekli, çak›l boyutu, küresellik, yuvarlakl›k, Galler