HOOFSTUK 3 Landskapontwikkeling en bekkenmorfometrie
3.3 Proses
3.4.1 Bekkenparameters (Bb)
3.4.1.1 Bekkenoppervlakte
Bekkenoppervlakte is reeds deur Horton (1945:283) gebruik as `n veranderlike in dreineringsbekkenanalise en word as `n belangrike parameter ten opsigte van vorm en
beskouing dat die minimum oppervlakte wat `n bydrae lewer tot stroomvloei, die fisiese oorgang tussen kanaalprosesse en hangprosesse vorm.
3.4.1.2 Bekkenomtrek
Bekkenomtrek word hoofsaaklik gebruik om vormparameters te bereken maar is ook as `n parameter in die studie gebruik.
3.4.1.3 Bekkenlengte
Bekkenlengte is gemeet langs `n reguit lyn wat die mond van die bekken met die verste punt op die waterskeiding (omtrek) verbind. Gregory en Walling (1973:51) en Schumm (1956:612) beskou bekkenlengte as `n belangrike vormveranderlike. In die vormparameters wat in die studie gebruik word, word bekkenlengte as `n veranderlike benodig.
3.4.1.4 Hoogte bo gemiddelde seevlak
Die minimum, maksimum en gemiddelde hoogte bo seevlak is vir alle bekkens bepaal.
3.4.1.5 Reliëf
Die minimum, maksimum en gemiddelde reliëf is vir alle bekkens bepaal.
3.4.1.6 Helling
Helling is in grade en radiale bereken. Grade is as parameter in die studie gebruik terwyl radiale gebruik is om die vervoerparameters mee te bereken. Die minimum, maksimum en gemiddelde helling is vir elke bekken bepaal.
3.4.2
Stroomparameters (Bs)
3.4.2.1 Dreineringsdigtheid
Dreineringsdigtheid word deur Gregory en Walling (1973:45) as `n belangrike parameter beskou wat `n aanduiding gee van die intensiteit van verskeie prosesse wat werksaam is in `n bekken en die faktore wat dit beïnvloed, byvoorbeeld klimaat, edafiese faktore en geologiese faktore (De Villiers, 1981:41).
Die volgende formule (Horton, 1945:238) is gebruik: u n i u u
A
L
D
=
∑
=0 3.4.2.2 VloeilengteVloeilengte, soos vir hierdie studie gebruik, bereken die stroom-op en stroom-af afstand vir elke sel in `n dreineringsbekken (ArcView: FlowLength). Die resultaat is die langste afstand vir vloei in die bekken. Die berekening is afhanklik van die selgroote en die rigting van vloei in die selle.
3.4.2.3 Aantal strome
Die aantal stroomsegmente in elke bekken is bepaal.
3.4.2.4 Stroomlengte
Die totale lengte van al die stroomsegmente in `n bekken is bereken.
3.4.3
Bekkenvormparameters (Bv)
Ten spyte van die feit dat bekkenvorm `n invloed het op die vloedhidrograaf van `n stroom (Gregory & Walling, 1973:269) en `n belangrike parameter kan wees, noem Thorn (1988:107) dat geen duidelike verband tussen bekkenvorm en enige ander hidrologiese of geomorfologiese proses bestaan nie. Drie parameters wat `n aanduiding gee van bekkenvorm is in die analise ingesluit.
Bekkenverlenging is deur Schumm (1956:612) gedefinieer as die verhouding tussen die omtrek van `n sirkel met dieselfde oppervlakte as die bekken en die maksimum bekkenlengte (Bl). l u e
B
A
B
π
2
=
Horton (1945) beskryf die vormfaktor as die verhouding tussen die oppervlakte van `n bekken en die kwadraat van die lengte van die bekken.
2 l u
L
A
F
=
`n Sirkelvormigheidsverhouding (Thorn, 1988: 101) word bereken deur die verhouding tussen die bekkenoppervlakte en die oppervlakte van `n sirkel met dieselfde omtrek te bepaal. 2
4
p
A
B
u sπ
=
Hierdie verhouding nader een (1) as die bekken sirkelvormig word. Thorn (p102) noem dat `n sirkel die geometriese vorm is wat die laagste hoeveelheid vrye energie voorstel. Vir `n dreineringsbekken om minimaal beïnvloed te word deur eksterne faktore sou die neiging dus ook na sirkelvormigheid wees.
3.4.4
Erosieparameters (P1)
Erosieprosesparameters wat gebruik is, is erosiwiteit (neerslagintensiteit), erodeerbaarheid (grondtekstuur), grondbedekking, `n helling-lengteverhouding en in kombinasie, `n erosiefaktor. Die parameters is reeds gedefinieer (paragraaf 3.3.2.1.1 tot 3.3.2.1.5). Die minimum, maksimum en gemiddeld is vir elke parameter bereken.
3.4.5
Vervoerparameters (P2)
Aangesien helling belangrik was in van die vroegste geomorfologiese studies (Young, 1972:3) en steeds, volgens Parsons (1988:1) en Moore et al. (1991:13), sentraal staan in die wetenskap, is vervoerparameters gebruik wat direk of indirek van helling afgelei kan word. Die minimum, maksimum en gemiddeld is vir elke parameter bereken.
3.4.5.1 Profielkromming
Profielkromming kan gedefinieer word as die tempo van verandering in gradiënt langs `n hang (Evans, 1990b:45). Parsons (1988:128) toon uit die literatuur dat die minste sedimentverlies vanaf konkawe hange plaasvind, terwyl Ahnert (1998:132) stel dat konkawe hange `n aanduiding kan gee van ekwilibrium in die sin dat die hoër afloop op die laer helling kompenseer vir laer afloop op die steiler helling hoër-op teen die hang.
Reguit hange veroorsaak, volgens Parsons (p128), die grootste hoeveelheid erosie en konvekse hange word veroorsaak deur `n hoë mate van infiltrasie en die gevolglike verlaging in afloop. Profielkromming is dus direk eweredig aan die versnelling van afloop wat op sy beurt erosie beïnvloed. Profielkromming kan wissel van -∞ (konveks) tot ∞ (konkaaf) met `n reguit helling gelyk aan 0. `n Algoritme uit Burrough en McDonnell (1998:191) word in die bepaling van profielkromming gebruik.
3.4.5.2 Plankromming
Plankromming word gedefinieer as die tempo van verandering in aspek langs `n kontoer (Evans, 1990b:45). Young (1972:176) en Parsons (1988:124) stel dat denudasie hoër sal wees by konkawe planvorms (valleibopunt) waar vloeilyne konvergeer en omgekeerd by konvekse planvorms (uitlopers) waar vloeilyne divergeer. Weer eens kan waardes wissel van -∞ (konveks) tot ∞ (konkaaf) met `n reguit kontoer gelyk aan 0. `n Algoritme uit Burrough en McDonnell (1998:191) word in die bepaling van plankromming gebruik.
3.4.5.3 Stroomkragindeks
Moore et al. (1993:446) stel dat stroomkrag (die produk van die gewig van water, afloop en helling) `n aanduiding is van die erosiekrag van oppervlakvloei. `n Stroomkragindeks (die produk van bekkenoppervlakte en die tangens van die helling) word voorgestel as `n karakterisering van erosie- en afsettingsprosesse en spesifiek die invloed van topografie op grondverlies.
3.4.5.4 Sedimentvervoerindeks
Die vergelyking vir die berekening van die helling-lengteverhouding (3.3.2.1.3) word deur Burrough en McDonnell (1998:196) gebruik om `n sedimentvervoerindeks te bepaal. Die vormfaktor word vervang met vloeiakkumulasie wat `n aanduiding gee van die bydraende oppervlakte bo die punt waar die berekening gedoen word en dus sedimentopbrengs in `n dreineringsbekken kan bepaal. Twee skrywers, Engel (1999) en Kohler (2001), gebruik die sedimentvervoerindeks as plaasvervanger vir die LS- faktor. Aangesien vloeiakkumulasie nie in die LS-faktor gebruik is nie, is die sedimentvervoerindeks ook in die studie as vervoerparameter ingesluit. `n Roetine van
3.4.5.5 Benattingsindeks
Moore et al. (1991:13) omskryf `n indeks van oppervlakversadiging en die voginhoud van grond as die verhouding tussen oppervlakte en helling:
=
β
tan
ln
A
w
Waar: A = oppervlakte en β = helling (rad.)Waardes vir w wissel van 0 tot ∞
3.4.5.6 Vloeiakkumulasie
Vloeiakkumulasie of die aantal stroom-op selle vanaf die bekkenmond is vir elke bekken beskikbaar.
3.5
Slotopmerkings
In die voorafgaande gedeelte is gepoog om `n teoretiese agtergrond vir die studie te skets. Enkele beginsels vir landskapontwikkeling is genoem en na aanleiding van enkele modelle, is die parameters wat gebruik gaan word om die studiegebied te karakteriseer bespreek. Die waardes wat aan sekere van die parameters toegeken is, is ook gemotiveer. Daar is reeds in hierdie hoofstuk probeer om die twee komponente (proses- en ontwikkelingstudies) van die studie te versoen met die metodologie wat gebruik gaan word. Die volgende hoofstuk word gewy aan die metodologie van die studie.