चैनल आकृति विज्ञान- UPSC

• चैनल आकारिकी को नदी चैनल आकारिकी (या नदी आकारिकी) भी कहा जाता है , यह भूगोल पहलू से चैनल द्रव गतिशीलता पहलू तक चैनल का संपूर्ण अध्ययन है।
• चैनल से संबंधित पहलुओं जैसे चैनल पैटर्न, चैनल ज्यामिति और इन रूपों को नियंत्रित करने वाले कारकों के अध्ययन को चैनल आकारिकी कहा जाता है। चैनल को नियंत्रित और प्रभावित करने वाले कारक वे प्रक्रियाएँ हैं जिनके द्वारा चैनल में परिवर्तन होता है। चैनल आकारिकी में जल निकासी बेसिन के भीतर मुख्य नदी चैनल से जुड़ने वाली सहायक नदियों के नेटवर्क का अध्ययन भी शामिल है।
• चैनल विकास दो कारकों द्वारा नियंत्रित होता है:
  • जल प्रवाह या निर्वहन (आयतन और वेग के संदर्भ में)
  • तलछट आंदोलन
• ये दोनों कारक चैनल के ढलान या ढाल द्वारा नियंत्रित होते हैं। चैनल का ढाल तीव्र ढलान से लेकर मंद ढलान तक भिन्न होता है, जो चैनल द्वारा पार की जा रही ऊँचाई में होने वाले परिवर्तन पर निर्भर करता है। इन मापदंडों के पारस्परिक अंतर्संबंध को लेन के सिद्धांत (जिसे लेन का संबंध भी कहा जाता है) द्वारा गुणात्मक रूप से वर्णित किया जा सकता है , जो बताता है कि तलछट भार और तल कण आकार का गुणनफल, निस्सरण और चैनल ढलान के गुणनफल के समानुपाती होता है।

चैनल

• चैनल शब्द का प्रयोग किसी नदी या जलडमरूमध्य जैसे संकरे जल निकाय के मार्ग को परिभाषित करने के संदर्भ में किया जाता है। इस प्रकार, भौतिक भूगोल में, चैनल को नदी या जलधारा के तल और किनारों द्वारा रेखांकित मार्ग के रूप में परिभाषित किया जा सकता है ।
• पृथ्वी की सतह को चीरती हुई सहायक नदियों के रूप में जुड़ने वाली नदी चैनलों की पूरी व्यवस्था घाटी के आकार के अनुपात में होती है। चैनलों में स्थायी धाराएँ होती हैं, जो साल भर बहती रहती हैं, कुछ में रुक-रुक कर बहने वाली धाराएँ होती हैं और कुछ में अल्पकालिक धाराएँ होती हैं, जो केवल बारिश के दौरान और उसके बाद ही सक्रिय होती हैं।
• यद्यपि नदी का पानी अपनी धारा में बहता है, लेकिन बाढ़ के दौरान, पानी का प्रवाह धारा की क्षमता से अधिक हो जाता है और पानी धारा से बाहर बाढ़ के मैदान में फैल जाता है, जिससे बाढ़ आ जाती है।
• चैनल शब्द को अक्सर जलडमरूमध्य शब्द का पर्यायवाची माना जाता है, जिसे जल के एक अपेक्षाकृत संकरे भाग के रूप में परिभाषित किया जाता है जो दो बड़े जल निकायों को जोड़ता है। इस समुद्री संदर्भ में, जलडमरूमध्य, चैनल और मार्ग शब्दों का परस्पर प्रयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक द्वीपसमूह में, द्वीपों के बीच के जल को आमतौर पर चैनल या मार्ग कहा जाता है। उदाहरण के लिए, इंग्लिश चैनल इंग्लैंड और फ्रांस के बीच की जलडमरूमध्य है।

चैनल संरचना

• चैनल संरचना में चैनल बैंक, चैनल बेड और थालवेग शामिल हैं।
• चैनल बेड : नदी द्वारा अपनाया गया मुख्य मार्ग, जिसके माध्यम से वह बहती है, चैनल बेड कहलाता है।
• चैनल बैंक: नदी तल के दोनों किनारों को चैनल बैंक कहा जाता है।
• थलवेग : यह एक सतत रेखा है जो किसी धारा चैनल के सबसे निचले बिंदुओं को जोड़ती है।

थाल्वेग सिद्धांत

• थालवेग सिद्धांत (जिसे थालवेग सिद्धांत या थालवेग का नियम भी कहा जाता है)  कानूनी सिद्धांत है कि यदि दो राजनीतिक संस्थाओं के बीच की सीमा को जलमार्ग कहा जाता है, तो बिना किसी अतिरिक्त विवरण के  (जैसे, एक मध्य रेखा, दाहिना किनारा, पूर्वी तट, कम ज्वार रेखा, आदि), सीमा उस जलमार्ग के थालवेग का अनुसरण करती है।
• विशेष रूप से, सीमा जलमार्ग के मुख्य नौगम्य चैनल (जो संभवतः सबसे गहरा भाग होता है) के केंद्र के साथ चलती है। यदि किसी नदी में कई नौगम्य चैनल हैं, तो मुख्य रूप से नीचे की ओर यात्रा के लिए उपयोग किए जाने वाले चैनल (जिसमें संभवतः सबसे तेज़ धारा होती है) का उपयोग किया जाता है।

नदी प्रक्रियाएँ

• अपरदन : किसी चीज़ के घिसने की प्रक्रिया। नदी चार मुख्य तरीकों से अपरदन करती है: घर्षण, संक्षारण, घर्षण और जलीय क्रिया।
  • संक्षारण (घर्षण):  नदी के भार के नदी के किनारों और तल से टकराने और रगड़ने की प्रक्रिया जिसके कारण टुकड़े टूट जाते हैं।
  • संक्षारण (विलयन):  नदी के भार के साथ-साथ उसके तल और किनारों को पानी द्वारा घोलने की प्रक्रिया।
  • हाइड्रोलिक क्रिया:  नदी के किनारों और तल में दरारों में पानी और हवा के प्रवेश से बढ़े हुए दबाव के कारण कटाव होता है, जिसे हाइड्रोलिक क्रिया कहा जाता है।
  • घर्षण:  नदी में भार का एक-दूसरे से टकराना। ऐसा आमतौर पर निलंबित भार के साथ होता है।

• परिवहन : नदी अतिरिक्त ऊर्जा होने पर पदार्थों का परिवहन कर सकती है। नदी चार मुख्य तरीकों से परिवहन करती है: कर्षण, लवणीकरण, विलयन और निलंबन। नदी द्वारा वहन की जाने वाली सामग्री को भार कहते हैं।
  • कर्षण (Traction): नदी तल पर भार के बड़े टुकड़ों के लुढ़कने की प्रक्रिया।
  • सॉल्टेशन : नदी तल पर भार उछालने की प्रक्रिया।
  • निलंबन : नदी के प्रवाह में भार के छोटे टुकड़ों को ले जाने की प्रक्रिया।
  • विलयन: विलयन में परिवहन किए जा रहे पदार्थ के घुले हुए टुकड़ों का प्रसंस्करण।
  • प्लवन : जब सामग्री नदी की सतह पर परिवहन की जाती है।
    • भार: वह सामग्री जो नदी द्वारा परिवहन की जाती है। यदि सामग्री नदी के तल के साथ परिवहन की जाती है, तो उसे बेडलोड कहते हैं, जबकि नदी के प्रवाह में परिवहन किए गए भार को अक्सर निलंबित भार कहते हैं।

• निक्षेपण : जब किसी नदी में पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती, तो वह अपना भार नीचे जमा करना शुरू कर देती है। निक्षेपण का अर्थ है किसी चीज़ को नीचे रखना।

चैनल आकृति विज्ञान को नियंत्रित करने वाले कारक

चैनल के रूपात्मक पहलुओं जैसे चैनल पैटर्न और चैनल की गति को नियंत्रित करने वाले कारकों के दो समूह हैं :

स्वतंत्र कारक:

• ये वे कारक हैं जो जलसंभर पर प्रभाव डालते हैं। ये भूदृश्य पहलुओं से संबंधित हैं और चैनल आकारिकी, जैसे भूविज्ञान, जलवायु और मानव, को नियंत्रित करते हैं।
• किसी जलसंभर का भूविज्ञान भूदृश्य पर होने वाली प्रक्रियाओं द्वारा निर्धारित होता है और इसमें ज्वालामुखी, विवर्तनिकी जैसी अंतर्जात प्रक्रियाएँ और कुछ हद तक अपरदन और निक्षेपण जैसी सतही प्रक्रियाएँ शामिल हो सकती हैं । जलसंभर के भीतर, ये प्रक्रियाएँ आधारशिला, सतही सामग्री और स्थलाकृति के वितरण, संरचना और प्रकार को नियंत्रित करती हैं (मोंटगोमरी 1999)।
• जलवायु को भूदृश्य स्तर पर एक स्वतंत्र कारक भी माना जाता है, क्योंकि यह वर्षा की मात्रा और जलधारा में जल प्रवाह को नियंत्रित करने में निर्णायक होती है।
• भूदृश्य पर मानवीय क्रियाकलाप भी जलसंभर की स्थितियों को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकते हैं।
• भूगर्भीय , जलवायु संबंधी और मानवीय परिस्थितियाँ, जिनसे एक जलसंभर प्रभावित होता है, तलछट आपूर्ति, धारा निर्वहन और वनस्पति के आश्रित भूदृश्य चरों को निर्धारित करती हैं (मोंटगोमरी और बफिंगटन 1993; बफिंगटन एट अल. 2003)। एक अतिरिक्त महत्वपूर्ण स्वतंत्र चर समय है।

आश्रित कारक:

• ये वे चर हैं जो स्वतंत्र परिस्थितियों के अनुसार प्रतिक्रिया करते हैं और समायोजित होते हैं। चैनल आकारिकी इन आश्रित परिदृश्य चरों के संयुक्त प्रभाव और एक या अनेक आश्रित चैनल चरों में समायोजन द्वारा इन चरों में परिवर्तनों के प्रति चैनल की प्रतिक्रियाओं का परिणाम है।
• तलछट की आपूर्ति चैनल में प्रवाहित सामग्री की आवृत्ति, आयतन और क्षमता से निर्धारित होती है । धारा निस्सरण में धारा प्रवाह की आवृत्ति, परिमाण और अवधि शामिल होती है।
• धारा निर्वहन में समय और स्थान दोनों की दृष्टि से परिवर्तनशीलता चैनल आकारिकी पर बड़ा प्रभाव डालती है।
• तीसरा कारक जो चैनल को प्रभावित करता है, वह है नदी तटीय वनस्पति , जो तट की अपरदनशीलता के साथ-साथ तट के निकट की जलीय स्थितियों को नियंत्रित करती है, तथा यह चैनल के भीतर बड़े काष्ठीय मलबे (LWD) का भी स्रोत है।
• क्लासिक मॉडलों ने चैनल आकारिकी को मुख्य रूप से धारा प्रवाह और तलछट परिवहन दर के एक कार्य के रूप में दर्शाया है, जहां परिवहन दर संतुलन स्थितियों के लिए तलछट आपूर्ति के बराबर होती है (उदाहरण के लिए, शुम 1971)।
• लेकिन इन मॉडलों ने वनस्पति या अन्य सीमांत स्थितियों की भूमिका की व्याख्या नहीं की, जो चैनल आकारिकी को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
• नदी तटीय वनस्पति के अलावा, महत्वपूर्ण सीमांत स्थितियों में धारा चैनल के भीतर पाए जाने वाले तत्व शामिल हैं, साथ ही वे तत्व भी शामिल हैं जो चैनल की पार्श्विक रूप से प्रवास करने और (या) ऊर्ध्वाधर रूप से निर्माण करने की क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं।
• सबसे महत्वपूर्ण सीमा शर्तों में शामिल हैं:
  • चैनल ढाल घाटी ढलान द्वारा नियंत्रित होता है, क्योंकि एक धारा चैनल की अधिकतम संभव ढाल घाटी ढलान पर निर्भर होती है।
  • बैंक की संरचना और संरचना, जो चैनल को घेरने वाली सामग्री के तलछट विज्ञान और भू-तकनीकी गुणों द्वारा निर्धारित बैंक की अपरदनशीलता को प्रभावित करती है
  • आधारशिला और अन्य अपरदनशील इकाइयाँ (जैसे कोलुवियल सामग्री, सघन टिल्स, और लैग ग्लेशियोफ्लुवियल जमा), जो पार्श्व और ऊर्ध्वाधर चैनल प्रवास को सीमित कर सकती हैं और धारा चैनल संरेखण निर्धारित कर सकती हैं।
  • बाढ़ के मैदानों, पंखों या सीढ़ीनुमा घाटियों के तल में संग्रहित अपरदनशील तलछट (जिसमें जलोढ़ तलछट, झीलीय, समुद्री और हिमनदीय बहिर्वाह जमाव और सूक्ष्म संरचना वाली कोल्यूवियम शामिल हैं)
  • मानवीय चैनल परिवर्तन , जैसे पुल पार करना और बाढ़ सुरक्षा कार्य। ये सीमांत स्थितियाँ मुख्य रूप से किसी भूदृश्य के भू-आकृतिक इतिहास के साथ-साथ मानवीय हस्तक्षेप के इतिहास से प्रभावित होती हैं। इसलिए, किसी जलधारा की वर्तमान आकृति विज्ञान वर्तमान और ऐतिहासिक जलसंभर प्रक्रियाओं, दोनों का परिणाम है।

चैनल वर्गीकरण

• विभिन्न मानदंडों के आधार पर चैनलों को विभिन्न श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है। इन मानदंडों में नदी चैनल की घटक सामग्री और नदी चैनल का आकार या पैटर्न शामिल हैं । चैनल के पैटर्न को चैनल रूप के रूप में वर्णित किया जाता है। चैनल कई रूपों में मौजूद होते हैं। उनके रूपों के आधार पर धारा चैनल के कई प्रकार होते हैं, जैसे एकल सूत्री घुमावदार नदियाँ, भटकती नदियाँ या घुमावदार नदियाँ, लटकी हुई नदियाँ, आदि । ये अपने तल और किनारों की सामग्री से घिरी होती हैं।

• बेडरॉक चैनलः जब नदी के तल में तलछट कवर के बजाय चट्टानों का कवर होता है और नदी चट्टान में कटाव करती है। ये वे चैनल हैं जो गैर-अपरदन योग्य सामग्रियों (जैसे बेडरॉक, मोटे कोल्यूवियम और गैर-अपरदन योग्य हिमनद जमा) के माध्यम से बहते हैं और उनकी सीमा की स्थिति चैनल आकारिकी पर हावी होती है। इस प्रकार के चैनल में आम तौर पर सीमित तलछट की आपूर्ति और एक आकारिकी होती है जो काफी हद तक उस सामग्री की संरचना और संरचना से निर्धारित होती है जिसके माध्यम से यह बहती है । बेडरॉक चैनल, उदाहरण के लिए, अक्सर चट्टान के भीतर दोषों या अन्य भूगर्भीय कमजोरी के साथ चलते हैं। कुल मिलाकर, ये चैनल गड़बड़ी के प्रति अपेक्षाकृत असंवेदनशील हैं, जिसमें ऊपर की ओर होने वाले परिवर्तनों से गड़बड़ी शामिल है (यानी, चैनल अपेक्षाकृत स्थिर है), लेकिन बेडरॉक चैनल गड़बड़ी को ऊपर की ओर से नीचे की ओर पहुंच में स्थानांतरित करने में बहुत प्रभावी हैं।
• जलोढ़ चैनल: जब नदी अपने साथ लाए गए चट्टानी मलबे या जलोढ़ को काटती है, तो उसे जलोढ़ चैनल कहते हैं। ये चैनल ज़्यादा नियमित होते हैं।
• शुम (1985) ने अधिक विस्तृत चैनल वर्गीकरण प्रस्तावित किया है जिसमें तीन श्रेणियां शामिल हैं:
  1. आधारशिला चैनल,
  2. अर्ध-नियंत्रित चैनल, और
  3. जलोढ़ चैनल;
• लेकिन यह वर्गीकरण भू-आकृतियों से जुड़े परिवर्तनशील भू-तकनीकी गुणों को संबोधित नहीं करता पाया गया।
• इसलिए 1976 में केलरहल्स ने सुझाव दिया कि श्रेणियां उन सामग्रियों पर आधारित होनी चाहिए जो चैनल बेड और बैंक की ताकत और चैनल की अपरदनशीलता की सीमा निर्धारित करती हैं। इसके आधार पर, चैनल का गठन करने वाली सामग्रियों की तीन श्रेणियों की पहचान की जा सकती है (1) गैर-अपरदनशील, (2) अर्ध-अपरदनशील, और (3) अपरदनशील। हालाँकि, ये शब्द (पारंपरिक “गैर जलोढ़” और “जलोढ़” के विपरीत) अधिक उपयोगी हैं, लेकिन परिभाषा के अनुसार ये विरोधाभासी हैं, क्योंकि सभी जलोढ़ सामग्री अपरदनशील है और कई गैर-जलोढ़ सामग्री भी अत्यधिक अपरदनशील हैं (उदाहरण के लिए, समुद्री और ग्लेशियोफ्लुवियल जमा)। इसी तरह, कुछ जलोढ़ सामग्री दूसरों की तुलना में बहुत कम अपरदनशील होती हैं; उदाहरण के लिए, नदी प्रक्रियाओं द्वारा विकसित बख्तरबंद चैनल बेड अन्य जलोढ़ जैसे बजरी-बार जमा की तुलना में आंदोलन के लिए बहुत अधिक प्रतिरोधी होते हैं
• दूसरा वर्गीकरण नदी चैनल द्वारा ग्रहण किए गए आकार पर आधारित है, जिसे प्लानफॉर्म पैटर्न कहा जाता है। लियोपोल्ड (1957) के शब्दों में, ” चैनल पैटर्न का उपयोग हवाई जहाज से देखे गए नदी के विस्तार के प्लान दृश्य का वर्णन करने के लिए किया जाता है और इसमें घुमावदार, ब्रेडिंग या अपेक्षाकृत सीधे चैनल शामिल होते हैं। प्राकृतिक चैनल, पैटर्न के प्रकार की परवाह किए बिना, विशेष रूप से एकांतर तालाबों या गहरे विस्तार और रिफ़ल्स या उथले विस्तार को प्रदर्शित करते हैं।” चैनल का आकार काफी हद तक नदी की घुमावदारता से तय होता है। घुमावदारता, मापी गई चैनल दूरी के अनुपात को चैनल की शुरुआत से चैनल की पहुंच के अंत तक घाटी की सीधी-रेखीय दूरी से विभाजित करने के अनुपात को संदर्भित करती है।
• मोलार्ड (1973) ने 17 प्लैनफ़ॉर्म चैनल प्रकारों की पहचान की, जो उस भौतिक वातावरण से संबंधित थे जिसमें चैनल प्रवाहित होते थे, और उन सामग्रियों से भी जो चैनल के तल और किनारों का निर्माण करती थीं । उन्होंने इस चैनल पैटर्न वर्गीकरण को आकारिकी को नियंत्रित करने वाले कारकों, विशेष रूप से धारा प्रवाह, तलछट आपूर्ति, नदी परिवहन प्रक्रियाओं के सापेक्ष प्रभुत्व और उन सामग्रियों के आधार पर किया जिनके भीतर चैनल का निर्माण होता है।
• चर्च (1992) ने तलछट आपूर्ति की क्षमता और मात्रा के आधार पर चैनल पैटर्न को वर्गीकृत किया, जो बदले में नदी चैनल की वक्रता निर्धारित करता है। उन्होंने पैटर्न को नदी चैनल प्रवाह के चरणों में विभाजित किया है, जो ऊपरी से निचले मार्ग के दौरान आपूर्ति किए गए तलछट के परिवहन से संबंधित हैं।
• अधिक सरल पैमाने पर, नदी चैनल द्वारा अपनाए गए पैटर्न के आधार पर चैनलों को चार प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है
  • सीधी नदी चैनल: मध्यम आकार की बिस्तर सामग्री वाले चैनलों (जैसे बजरी-बिस्तर धाराएं) के लिए, मध्यम तलछट आपूर्ति वाले चैनलों में आमतौर पर एक “सीधी नदी चैनल” होती है।
  • घुमावदार नदी चैनल: चूंकि तलछट भार में वृद्धि के साथ चैनल थोड़ा मुड़ जाता है, इसलिए चैनल को “घुमावदार नदी चैनल” कहा जाता है।
  • घुमावदार नदी चैनल: जब तलछट की आपूर्ति चैनल की अतिरिक्त तलछट परिवहन क्षमता से अधिक हो जाती है, तो चैनल एक टेढ़ा-मेढ़ा आकार ले सकता है जिसे “घुमावदार चैनल ” कहा जाता है। चैनल दो या दो से अधिक अलग-अलग चैनलों में टूट सकता है। जब चैनल बहुत सक्रिय नहीं होता है, तो यह स्थिर, वनस्पति युक्त द्वीपों के चारों ओर विभाजित और पुनर्संयोजित हो सकता है; इन्हें घुमावदार चैनल कहा जाता है।
  • ब्रेडेड नदी चैनल: अन्य स्थितियों में, चैनल इतना सक्रिय हो जाता है कि स्थिर वनस्पति द्वीप विकसित नहीं हो पाते, और प्रणाली अनेक अलग-अलग चैनलों में विभाजित हो जाती है जो अस्थिर बजरी पट्टियों के चारों ओर विभाजित और पुनर्संयोजित हो जाते हैं; इन्हें “ब्रेडेड चैनल ” कहा जाता है। एनास्टोमोसिंग नदियाँ या धाराएँ ब्रेडेड नदियों के समान होती हैं, जिसमें वे कई अंतर्गुंथी चैनलों से बनी होती हैं, लेकिन वे आम तौर पर एक स्थिर बैंक के साथ कम ढाल वाले, संकीर्ण, गहरे चैनलों के एक नेटवर्क से बनी होती हैं।

चैनल की हाइड्रोलिक ज्यामिति

• धारा निस्सरण, चैनल आकार, तलछट भार और ढलान के बीच संबंधों के विश्लेषण को धारा चैनलों की हाइड्रोलिक ज्यामिति कहा गया है।
• दुनिया भर में विभिन्न सरकारों द्वारा संचालित गेजिंग स्टेशन दुनिया भर की नदियों के जल स्तर का रिकॉर्ड रखते हैं। इन स्टेशनों पर, जल सतह स्तर, चैनल आकार, धारा वेग, घुले और निलंबित खनिजों की मात्रा और अन्य चरों का समय-समय पर रिकॉर्ड किया जाता है। ये रिकॉर्ड नदी के प्रवाह का विस्तृत इतिहास प्रदान करते हैं।
• 1953 में, एल.बी.लियोपोल्ड और थॉमस मैडॉक ने दुनिया भर के स्ट्रीम गेजिंग स्टेशनों से प्राप्त हज़ारों मापों का एक विस्तृत विश्लेषण प्रकाशित किया । उन्होंने ही स्ट्रीम डिस्चार्ज, चैनल आकार, तलछट भार और ढलान के बीच संबंधों के अपने विश्लेषण को स्ट्रीम चैनलों की हाइड्रोलिक ज्यामिति कहा।
• धारा चैनलों की हाइड्रोलिक ज्यामिति को समझने के लिए निम्न प्रवाह से लेकर बैंक पूर्ण निर्वहन और बाढ़ तक फैली विभिन्न स्थितियों के तहत विभिन्न गेजिंग स्टेशनों पर निम्नलिखित चार मापदंडों में परिवर्तनों का अध्ययन करने की आवश्यकता है:
  • चैनल की चौड़ाई,
  • चैनल की गहराई,
  • धारा वेग,
  • लटकता हुआ भार
• ये चार पैरामीटर, निम्नलिखित समीकरणों के आधार पर, डिस्चार्ज के कुछ छोटे, सकारात्मक शक्ति फ़ंक्शन के रूप में बढ़ते हैं:

• अंकगणितीय स्थिरांक a, c, और k के संख्यात्मक मान धारा चैनलों की जलीय ज्यामिति के लिए बहुत महत्वपूर्ण नहीं हैं। ये आनुपातिकता के स्थिरांक हैं जो निस्सरण के दिए गए मान को चौड़ाई, गहराई और वेग के समतुल्य मानों में परिवर्तित करते हैं । घातांक b, f और m के संख्यात्मक मान बहुत महत्वपूर्ण हैं क्योंकि ये निस्सरण के एक निर्दिष्ट परिवर्तन के लिए चौड़ाई, गहराई और वेग में होने वाले परिवर्तनों का वर्णन करते हैं।
• बाढ़ के दौरान, पानी बढ़ जाता है और गेजिंग स्टेशनों पर धारा चैनल की चौड़ाई, गहराई और धारा वेग सभी बढ़ जाते हैं । बाढ़ की स्थिति के दौरान यह स्पष्ट रूप से दिखाई देता है, क्योंकि औसत की नियमितता में भारी बदलाव होता है।
• नीचे की ओर जाने पर , चैनल आकार और धारा वेग में परिवर्तन अधिक महत्वपूर्ण होते हैं, जैसा कि 1953 में लियोपोल्ड और मैडॉक ने बल दिया था । आर्द्र क्षेत्र में नदी का निर्वहन नीचे की ओर बढ़ जाता है।
• उन्होंने सिद्ध किया कि जैसे-जैसे नदी का औसत प्रवाह नीचे की ओर बढ़ता है, चैनल की चौड़ाई, चैनल की गहराई और औसत धारा वेग सभी बढ़ते हैं।
• लियोपोल्ड और मैडॉक ने दिखाया कि न केवल प्रवाहित नदियाँ नीचे की ओर बढ़ने पर चौड़ी और गहरी होती जाती हैं, बल्कि लोकप्रिय धारणा के विपरीत उन्होंने यह भी साबित किया कि औसत धारा का वेग नीचे की ओर बढ़ने पर बढ़ता है । ऐसा इसलिए है क्योंकि नदी के ऊपरी भाग में उच्च-वेग वाली धारा वृत्ताकार भँवरों में बहती है, जिसमें पीछे की ओर और आगे की ओर गति होती है।
• तीन घातांक b, f, और m के संख्यात्मक मान , जो गेजिंग स्टेशन पर परिवर्तनशील निर्वहन के साथ चौड़ाई, गहराई और वेग में भिन्नताओं का वर्णन करते हैं, वे उन घातांकों के समान नहीं हैं , जो उत्तरोत्तर बढ़ते औसत वार्षिक निर्वहन के साथ चौड़ाई, गहराई और वेग में अनुप्रवाह वृद्धि का वर्णन करते हैं।
• लियोपोल्ड और मैडॉक ने कहा कि बहाव की दिशा में, औसत वार्षिक निर्वहन पर, घातांकों के औसत मान B=0.5, f=0.4, और m=0.1 पाए गए ।
• ये मान दर्शाते हैं कि चैनल की चौड़ाई औसत वार्षिक निस्सरण (निस्सरण के वर्गमूल के रूप में) के साथ सबसे तेजी से बढ़ती है, गहराई उसके बाद सबसे तेजी से बढ़ती है, तथा औसत वेग अनुप्रवाह दिशा में केवल थोड़ा ही बढ़ता है।
• लियोपोल्ड और मैडॉक ने प्रस्तावित किया कि नीचे की ओर गहराई बढ़ने से नदी में प्रवाह अधिक कुशल हो जाता है और ढलान में कमी की भरपाई हो जाती है , जिससे औसत वार्षिक बहाव पर वेग में मामूली शुद्ध वृद्धि होती है।
• इस प्रकार, चैनल की चौड़ाई, गहराई और वेग धारा के प्रवाह के साथ बदलते हैं , और लोकप्रिय धारणा के विपरीत, वेग बढ़ता है, हालांकि बहाव की दिशा में केवल थोड़ा सा।

चैनल स्थिरता और गति

• “चैनल स्थिरता” चैनल की ऊर्ध्वाधर या पार्श्व गति की प्रवृत्ति को संदर्भित करती है (चर्च 2006) । चैनल स्थिरता बदलती रहती है क्योंकि तलछट जमा हो जाती है या बह जाती है।
• ये जमाव या तो नदी के किनारे या चैनल के भीतर हो सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप चैनल पैटर्न में परिवर्तन हो सकते हैं। चैनल पैटर्न में देखे जा सकने वाले परिवर्तन जलसंभर और आकारिकी को नियंत्रित करने वाले कारकों, दोनों में महत्वपूर्ण परिवर्तनों का संकेत देते हैं।
• शोधकर्ता भू-आकृति विज्ञानी द्वारा तैयार किए गए चैनल परिवर्तनों के साक्ष्य का उपयोग जलग्रहण क्षेत्र के पर्यावरणीय स्वास्थ्य के संकेतक के रूप में कर सकते हैं।
• प्रत्येक चैनल प्रकार तलछट आपूर्ति या निर्वहन में परिवर्तन के प्रति अलग-अलग प्रतिक्रिया करता है। ये प्रतिक्रियाएँ दो प्रकार की हो सकती हैं, जिनमें ऊर्ध्वाधर विस्थापन (संवर्धन या अवनति, जैसा कि चैनल तल की ऊपर या नीचे की स्थिति में दिखाई देता है) और/या पार्श्व विस्थापन (तल और किनारों का पार्श्व संचलन, जो बाढ़ के मैदान में पुराने या परित्यक्त चैनलों द्वारा स्पष्ट होता है) शामिल हैं।
• ऊर्ध्वाधर चैनल बदलाव:
  • चैनल की चौड़ाई-से-गहराई का अनुपात तलछट भार और परिवहन क्षमता में बदलाव के साथ बदलता रहता है। जैसे-जैसे नदी की परिवहन क्षमता से अधिक तलछट की आपूर्ति बढ़ती है, तलछट जमा होने लगती है, इसे संचयन कहा जाता है।
  • इससे चैनल की चौड़ाई-से-गहराई के अनुपात में वृद्धि होती है और चैनल की स्थिरता का स्तर कम हो जाता है। यह नदी चैनल के हवाई दृश्य में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है, जहाँ समय के साथ चैनल के भीतर तलछट जमाव के आकार और विस्तार में वृद्धि देखी जा सकती है।
  • ऐसे मामलों में जहां तलछट की आपूर्ति नदी की परिवहन क्षमता से कम होती है, तलछट बह जाती है, जिसके परिणामस्वरूप चैनल का क्षरण होता है।
• पार्श्व चैनल आंदोलन:
  • घाटी की समतल सतह पर चैनल का पार्श्विक विस्थापन भी ऊपर की ओर की स्थितियों में बदलाव का संकेत देता है। पार्श्विक गति अक्सर या तो प्रगतिशील तट अपरदन या चैनल अपस्फीति के कारण होती है।
  • प्रगतिशील तट अपरदन चैनल के भीतर तलछट के जमाव का परिणाम है या यह प्राकृतिक घुमावदार प्रक्रियाओं से भी हो सकता है।
  • जबकि चैनल अपरदन के विपरीत, चैनल अपक्षय आमतौर पर बाढ़ के मैदान के एक नए हिस्से में चैनल की स्थिति में एक अपेक्षाकृत अचानक और प्रमुख बदलाव होता है (जिसे प्रथम क्रम अपक्षय कहा जाता है ), बाढ़ के मैदान पर एक पुराने चैनल का अचानक फिर से कब्ज़ा ( द्वितीय क्रम अपक्षय के रूप में जाना जाता है ), या एक लटकी हुई चैनल या अन्य समान रूप से सक्रिय चैनलों के भीतर चैनलों का अपेक्षाकृत मामूली स्विचिंग ( तृतीय क्रम अपक्षय ) (नैनसन और नाइटन, 1996)।
  • पार्श्व चैनल संचलन नदी-तटीय क्षेत्र (अर्थात, भूमि और नदी या जलधारा के बीच का अंतरापृष्ठ) को प्रभावित करता है, जिससे कुछ क्षेत्रों का अपरदन होता है और कुछ का निर्माण होता है। चैनल की सीमा स्थितियाँ और धारा तथा जिस घाटी से होकर वह बहती है, उसके बीच का संबंध पार्श्व चैनल संचलन की सीमा निर्धारित करेगा। यदि घाटी की सीमा, पुल या तटबंध जैसी कोई बाधाएँ नहीं हैं, और घाटी का समतल भाग अपरदनशील पदार्थों से भरा है, तो चैनल आमतौर पर अपने बाढ़ के मैदान की पूरी सीमा तक अपरदन करने में सक्षम होता है।
  • जहां कहीं भी घाटी की चौड़ाई चैनल की चौड़ाई से अधिक होती है, वहां पार्श्व चैनल संचलन की संभावना मौजूद होती है, और सीमित प्रणालियों में जहां घाटी केवल मामूली रूप से चौड़ी होती है, पार्श्व संचलन की सीमा सीमित होती है।
  • वनयुक्त घाटियों में, नदी तटीय वनस्पति द्वारा प्रदान की गई अतिरिक्त तट शक्ति पार्श्व चैनल गति को सीमित कर सकती है तथा ऐसे वातावरण में स्थिर चैनल आकारिकी को अस्तित्व में लाने में सक्षम बना सकती है, जिसमें अन्यथा ऐसा संभव नहीं हो सकता।
  • बारों और द्वीपों में चैनल के भीतर तलछट भंडारण के पैटर्न में परिवर्तन भी भविष्य की चैनल समस्याओं का प्रारंभिक संकेतक है।
  • सभी धारा चैनलों में ब्रेडेड चैनल सबसे अधिक सक्रिय हैं, जिनकी विशेषता तीव्र पार्श्व प्रवास दर है, तथा अक्सर शुद्ध ऊर्ध्वाधर एकत्रीकरण से गुजरते हैं।