Drainage density
ડ્રેનેજ ડેન્સિટી એ ડ્રેનેજ બેસિનના ભૌતિક પરિમાણોને વર્ણવવા માટે વપરાતો જથ્થો છે. સૌપ્રથમ રોબર્ટ ઇ. હોર્ટન દ્વારા વર્ણવવામાં આવ્યું છે કે, ડ્રેનેજ ડેન્સિટીને ડ્રેનેજ બેસિનમાં કુલ વિસ્તાર દ્વારા વિભાજિત ચેનલની કુલ લંબાઈ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જે નીચેના સમીકરણ દ્વારા રજૂ થાય છેઃ જથ્થો કેચમેન્ટના એકમ વિસ્તાર દીઠ ચેનલની સરેરાશ લંબાઈને રજૂ કરે છે અને તેમાં એકમો હોય છે, જે ઘણીવાર ઘટાડવામાં આવે છે. ડ્રેનેજ ઘનતા ડ્રેનેજ બેસિનની આબોહવા અને ભૌતિક લાક્ષણિકતાઓ બંને પર આધાર રાખે છે. માટીની પારગમ્યતા (ઘૂસણખોરીની મુશ્કેલી) અને અંતર્ગત ખડકનો પ્રકાર વોટરશેડમાં વહેણને અસર કરે છે; અભેદ્ય જમીન અથવા ખુલ્લા ખડક સપાટી પરના પાણીના પ્રવાહમાં વધારો તરફ દોરી જશે અને તેથી વધુ વારંવાર પ્રવાહો તરફ દોરી જશે. જો તટપ્રદેશની અન્ય લાક્ષણિકતાઓ સમાન હોય તો ખડકાળ પ્રદેશો અથવા ઉચ્ચ રાહત ધરાવતા વિસ્તારોમાં પણ અન્ય ડ્રેનેજ તટપ્રદેશોની તુલનામાં વધુ ડ્રેનેજ ઘનતા હશે. તટપ્રદેશમાં પ્રવાહોની કુલ લંબાઈ નક્કી કરતી વખતે, બારમાસી અને અલ્પકાલિક બંને પ્રવાહોને ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ. જો ડ્રેનેજ બેસિનમાં માત્ર અલ્પકાલિક પ્રવાહો હોય, તો ઉપરના સમીકરણ દ્વારા ડ્રેનેજ ઘનતા શૂન્ય ગણવામાં આવશે જો માત્ર બારમાસી પ્રવાહોનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહોની કુલ લંબાઈની ગણતરી કરવામાં આવે. ગણતરીમાં અલ્પકાલિક પ્રવાહોને અવગણવાથી પૂરની ઘટનાઓ દરમિયાન તટપ્રદેશની વર્તણૂકને ધ્યાનમાં લેવામાં આવતી નથી અને તેથી તે તટપ્રદેશની ગટરની લાક્ષણિકતાઓનું સંપૂર્ણ પ્રતિનિધિત્વ કરતું નથી. ડ્રેનેજ ડેન્સિટી એ ડ્રેનેજ બેસિનની ઘૂસણખોરી અને અભેદ્યતાનું સૂચક છે, તેમજ હાઇડ્રોગ્રાફના આકાર સાથે સંબંધિત છે. ડ્રેનેજ ઘનતા ડ્રેનેજ બેસિનની આબોહવા અને ભૌતિક લાક્ષણિકતાઓ બંને પર આધાર રાખે છે. ઉચ્ચ ડ્રેનેજ ઘનતાનો અર્થ એ પણ થાય છે કે ઉચ્ચ દ્વિભાજન ગુણોત્તર. ભૌતિક જથ્થા તરીકે ગટરની ઘનતાનો વિપરીત નિકાલની ઘનતાનો ઉપયોગ કેચમેન્ટમાં જમીન પરના પ્રવાહની સરેરાશ લંબાઈનો અંદાજ કાઢવા માટે થઈ શકે છે. હોર્ટને (1945) જમીન પરના પ્રવાહની સરેરાશ લંબાઈને ડ્રેનેજ ડેન્સિટીના કાર્ય તરીકે વર્ણવવા માટે નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ કર્યો હતોઃ જ્યાં લંબાઈના એકમો સાથે જમીન પરના પ્રવાહની લંબાઈ છે અને કેચમેન્ટની ડ્રેનેજ ડેન્સિટી છે, જે વ્યસ્ત લંબાઈના એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે. ટેકરીઓ પરની નહેરોની ભૂમિતિને ધ્યાનમાં લેતા, હોર્ટને નીચેનું સમીકરણ પણ રજૂ કર્યુંઃ નહેરનો ઢોળાવ ક્યાં છે અને તે વિસ્તારમાં જમીનનો સરેરાશ ઢોળાવ ક્યાં છે. ડ્રેનેજ બેસિનના પ્રાથમિક ઘટકો ડ્રેનેજ બેસિનને ત્રણ પ્રાથમિક જથ્થા દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છેઃ નહેરો, તે નહેરો સાથે સંકળાયેલ ટેકરીઓનો વિસ્તાર અને સ્ત્રોત વિસ્તારો. નહેરો એ સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત સેગમેન્ટ્સ છે જે કેચમેન્ટ દ્વારા પાણીને અસરકારક રીતે વહન કરે છે. આ લાક્ષણિકતાઓને "પ્રવાહો" ને બદલે "નહેરો" તરીકે લેબલ કરવું એ સૂચવે છે કે આ પ્રદેશની વર્તણૂકને પાણીની નળી તરીકે પકડવા માટે પાણીનો સતત પ્રવાહ હોવો જરૂરી નથી. આર્થર સ્ટ્રાહલરની સ્ટ્રીમ ઓર્ડરિંગ સિસ્ટમ અનુસાર, ચેનલોને કોઈ એક ક્રમ અથવા ઓર્ડરની શ્રેણી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવતી નથી. નીચલા ઓર્ડરની ચેનલો ભેગા થઈને ઉચ્ચ ઓર્ડરની ચેનલો બનાવે છે. સંકળાયેલ ટેકરીઓવાળા વિસ્તારો એ ટેકરીઓ છે જે સીધા નહેરોમાં ઢોળાવ ધરાવે છે. વરસાદ જે ટેકરીઓના વિસ્તારો પર સિસ્ટમમાં પ્રવેશ કરે છે અને ઘૂસણખોરી અથવા બાષ્પીભવનથી ખોવાઈ જતો નથી તે નહેરોમાં પ્રવેશ કરે છે. સ્ત્રોત વિસ્તારો ટેકરીઓના અંતર્મુખ પ્રદેશો છે જે એક જ નહેર સાથે સંકળાયેલા છે. ઘૂસણખોરી અથવા બાષ્પીભવનના કારણે ગુમ ન થયેલા સ્ત્રોત વિસ્તારમાં પ્રવેશતો વરસાદ સ્ત્રોત વિસ્તારમાંથી વહે છે અને નહેરના માથા પર નહેરમાં પ્રવેશ કરે છે. નહેરો સાથે સંકળાયેલા સ્ત્રોત વિસ્તારો અને ટેકરીઓના ઢોળાવના વિસ્તારોને નહેરના મુખ્ય ભાગમાંથી વહેતા સ્ત્રોત વિસ્તારો દ્વારા અલગ પાડવામાં આવે છે, જ્યારે સંકળાયેલ ટેકરીઓના ઢોળાવના વિસ્તારો બાકીના પ્રવાહમાં વહે છે. સ્ટ્રાહલરની સ્ટ્રીમ ઓર્ડરિંગ સિસ્ટમ અનુસાર, પ્રાથમિક ચેનલની વ્યાખ્યા અનુસાર, તમામ સ્રોત વિસ્તારો પ્રાથમિક ચેનલમાં વહે છે. બ્રાસ એટ અલ. (1991) ચેનલની રચના માટે જરૂરી શરતોનું વર્ણન કરે છે. નહેરની રચના એ એક ખ્યાલ છે જે ડ્રેનેજ સિસ્ટમની રચના અને ઉત્ક્રાંતિ સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલો છે અને કેચમેન્ટની ડ્રેનેજ ઘનતાને પ્રભાવિત કરે છે. તેઓ જે સંબંધ પ્રસ્તાવિત કરે છે તે એક નાની વિક્ષેપના જવાબમાં આપેલ ટેકરીઓના ઢોળાવની વર્તણૂક નક્કી કરે છે. તેઓ સ્રોત વિસ્તાર, સ્રોત ઢોળાવ અને આ સ્રોત વિસ્તારમાંથી વહેતા કાંપના પ્રવાહ વચ્ચેના સંબંધ તરીકે નીચેના સમીકરણનો પ્રસ્તાવ મૂકે છેઃ જ્યાં F એ કાંપનો પ્રવાહ છે, S એ સ્રોત વિસ્તારનો ઢોળાવ છે અને a એ સ્રોત વિસ્તાર છે. આ સંબંધની જમણી બાજુ ચેનલની સ્થિરતા અથવા અસ્થિરતા નક્કી કરે છે. જો સમીકરણની જમણી બાજુ શૂન્ય કરતાં મોટી હોય, તો ટેકરીઓ સ્થિર હોય છે, અને નાની ક્ષરણની ઘટનાઓ જેવી નાની વિક્ષેપો નહેરોમાં વિકસિત થતી નથી. તેનાથી વિપરીત, જો સમીકરણની જમણી બાજુ શૂન્ય કરતા ઓછી હોય, તો બ્રાસ એટ અલ. ટેકરીઓને અસ્થિર હોવાનું નક્કી કરો, અને નાના ધોવાણકારી માળખાઓ, જેમ કે રીલ્સ, વધવા અને નહેર બનાવવાનું વલણ ધરાવે છે અને તટપ્રદેશની ગટરની ઘનતામાં વધારો કરે છે. આ અર્થમાં, "અસ્થિર" નો ઉપયોગ ટેકરીઓના ઢોળાવનો ઢાળ આરામના ખૂણા કરતા વધારે હોવાના અર્થમાં થતો નથી અને તેથી સામૂહિક બગાડ માટે સંવેદનશીલ હોય છે, પરંતુ તેના બદલે શીટના પ્રવાહ અથવા ચેનલના પ્રવાહ જેવી ફ્લુવિયલ ઇરોઝિવ પ્રક્રિયાઓ એક જ ચેનલ બનાવવા માટે ઉઝરડા અને ક્ષીણ થવાનું વલણ ધરાવે છે. તેથી, સ્રોત વિસ્તાર અથવા સંભવિત સ્રોત વિસ્તારની લાક્ષણિકતાઓ, ડ્રેનેજ ઘનતા અને ડ્રેનેજ બેસિનની ઉત્ક્રાંતિને પ્રભાવિત કરે છે. જળ સંતુલન સાથે સંબંધ ડ્રેનેજની ઘનતા જળ સંતુલન સમીકરણ સાથે જોડાયેલી છેઃ જ્યાં જળાશયના સંગ્રહમાં ફેરફાર થાય છે, R એ વરસાદ છે, ET એ બાષ્પીભવન છે, Gi અને Go એ બેસિનની અંદર અને બહાર સંબંધિત ભૂગર્ભજળ પ્રવાહ છે, Gs એ ભૂગર્ભજળનો પ્રવાહ છે, અને Qw એ કુવાઓ દ્વારા બેસિનમાંથી ભૂગર્ભજળનો પ્રવાહ છે. ગટરની ઘનતા સંગ્રહ અને વહેણની શરતો સાથે સંબંધિત છે. ડ્રેનેજ ડેન્સિટી એ કાર્યક્ષમતા સાથે સંબંધિત છે જેના દ્વારા પાણી લેન્ડસ્કેપ પર વહન કરવામાં આવે છે. ટેકરીઓના ઢોળાવોની સરખામણીએ નહેરો દ્વારા પાણી ખૂબ ઝડપથી વહન કરવામાં આવે છે, કારણ કે જમીન પરનો સંતૃપ્ત પ્રવાહ પાતળો થવાને કારણે અને જમીનમાં વનસ્પતિ અથવા છિદ્રો દ્વારા અવરોધિત થવાને કારણે ધીમો હોય છે. પરિણામે, પ્રમાણમાં વધુ ડ્રેનેજ ઘનતા ધરાવતો ડ્રેનેજ બેસિન વધુ ઘનતા ધરાવતો બેસિન કરતાં વધુ અસરકારક રીતે ડ્રેઇન થશે. ઉચ્ચ ગીચતા ધરાવતા તટપ્રદેશમાં વધુ વ્યાપક ડ્રેનેજ સિસ્ટમને કારણે, ભોંયરામાં પ્રવેશતા વરસાદ, સરેરાશ, ઝડપી વહેતી નહેરો સુધી પહોંચતા પહેલા ધીમી ટેકરીઓ પર ટૂંકા અંતરની મુસાફરી કરશે અને ઓછા સમયમાં નહેરો દ્વારા તટપ્રદેશમાંથી બહાર નીકળી જશે. તેનાથી વિપરીત, ધીમી ટેકરીઓ પર લાંબા સમય સુધી મુસાફરી કરવાને કારણે નીચલા ડ્રેનેજ ડેન્સિટી બેસિનમાં પ્રવેશતા વરસાદને બેસિનમાંથી બહાર નીકળવામાં વધુ સમય લાગશે. ડ્રેનેજ ડેન્સિટી અને સ્ટ્રીમફ્લો પરના તેમના 1963 ના પેપરમાં, ચાર્લ્સ કાર્લસ્ટને શોધી કાઢ્યું હતું કે પ્રવાહોમાં બેઝફ્લો ડ્રેનેજ બેસિનની ડ્રેનેજ ડેન્સિટી સાથે વિપરિત રીતે સંબંધિત છેઃ આ સમીકરણ ઘૂસણખોરી પર ડ્રેનેજ ડેન્સિટીની અસરને રજૂ કરે છે. જેમ જેમ ડ્રેનેજની ઘનતા વધે છે તેમ, આપેલ તટપ્રદેશ માટે પ્રવાહમાં બેઝફ્લો ડિસ્ચાર્જ ઘટે છે કારણ કે બેઝફ્લોમાં ફાળો આપવા માટે ઓછી ઘૂસણખોરી હોય છે. વરસાદની ઘટના પછી તરત જ વરસાદ દરમિયાન ડ્રેનેજ બેસિનમાં પ્રવેશતું વધુ પાણી ઝરણાંઓમાંથી ઝડપથી બહાર નીકળે છે અને બેઝફ્લો ડિસ્ચાર્જમાં ફાળો આપવા માટે ઘૂસણખોરી થતું નથી. ગ્રેગરી અને વોલીંગ (1968) એ શોધી કાઢ્યું હતું કે ડ્રેનેજ બેસિનમાંથી સરેરાશ સ્રાવ ડ્રેનેજ ડેન્સિટીના વર્ગના પ્રમાણમાં હોય છેઃ આ સંબંધ દર્શાવે છે કે ઉચ્ચ ડ્રેનેજ ડેન્સિટી વાતાવરણ બેસિનમાંથી પાણીનું વધુ અસરકારક રીતે પરિવહન કરે છે. પ્રમાણમાં નીચા ડ્રેનેજ ડેન્સિટી વાતાવરણમાં, આ સંબંધ દ્વારા આગાહી કરાયેલ નીચલા સરેરાશ સ્રાવના પરિણામો ટેકરીઓ પર મુસાફરી કરવામાં વધુ સમય વિતાવતા સપાટીના વહેણનું પરિણામ હશે અને ઘૂસણખોરી થવામાં વધુ સમય લાગશે. વધેલા ઘૂસણખોરીના પરિણામે જળ સંતુલન સમીકરણ અનુસાર સપાટીના પ્રવાહમાં ઘટાડો થાય છે. આ બંને સમીકરણો એકબીજા સાથે સહમત થાય છે અને જળ સંતુલન સમીકરણને અનુસરે છે. સમીકરણો અનુસાર, ઉચ્ચ ડ્રેનેજ ઘનતા ધરાવતું તટપ્રદેશ, પ્રવાહના વિસર્જનમાં સપાટીના વહેણનું યોગદાન ઊંચું હશે, જ્યારે આધારપ્રવાહનું યોગદાન ઓછું હશે. તેનાથી વિપરીત, ઓછી ડ્રેનેજ ડેન્સિટી સિસ્ટમમાં પ્રવાહમાં બેઝફ્લોથી મોટું યોગદાન અને જમીન પરના પ્રવાહથી નાનું યોગદાન હશે. જળલેખ સાથેનો સંબંધ જળગ્રહણમાંથી વહેતો કેન્દ્રીય પ્રવાહનો પ્રવાહ ગટરની ઘનતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જે તેને જળલેખ સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલા હોવાના કારણે વાવાઝોડાની ઘટનાને પગલે જળગ્રહણની પૂરની વર્તણૂકની આગાહી કરવા માટે ઉપયોગી નિદાન બનાવે છે. જમીન પર વહેતો પ્રવાહ જે સામગ્રી પર પસાર થાય છે તે એક પરિબળ છે જે કેચમેન્ટમાંથી પાણી બહાર નીકળી શકે તે ગતિને પ્રભાવિત કરે છે. પાણી અને અન્ય વહેતી સામગ્રીને અસરકારક રીતે વહન કરતી નહેરોની સરખામણીમાં ટેકરીઓ પર પાણીનો પ્રવાહ નોંધપાત્ર રીતે ધીમો હોય છે. હોર્ટનના ડ્રેનેજ ડેન્સિટીના ઇન્વર્સના અડધા અર્થઘટન મુજબ ઓવરલેન્ડ પ્રવાહની સરેરાશ લંબાઈ સૂચવે છે કે ઉચ્ચ ડ્રેનેજ વાતાવરણમાં ઓવરલેન્ડ પ્રવાહ ટૂંકા ગાળામાં ઝડપથી વહેતી ચેનલ સુધી પહોંચશે. હાઇડ્રોગ્રાફ પર, શિખર ઊંચું હોય છે અને ટૂંકી શ્રેણીમાં જોવા મળે છે. આ વધુ સઘન અને ઊંચા શિખરને ઘણીવાર "આકર્ષક" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. હાઈટોગ્રાફની ટોચના સંબંધમાં હાઇડ્રોગ્રાફનો સમય ગટરની ઘનતાથી પ્રભાવિત હોય છે. તોફાન દરમિયાન ઉચ્ચ-ડ્રેનેજ વોટરશેડમાં પ્રવેશતું પાણી પ્રમાણમાં ઝડપથી ચેનલ સુધી પહોંચશે અને પ્રમાણમાં ટૂંકા સમયમાં ઉચ્ચ-વેગની ચેનલોમાં વોટરશેડના આઉટલેટ સુધી જશે. તેનાથી વિપરીત, નીચા ડ્રેનેજ ડેન્સિટી બેસિનમાં પ્રવેશતા પાણીને સરેરાશ, નહેરો સુધી પહોંચવા માટે નીચા વેગની ટેકરીઓ પર લાંબા અંતરની મુસાફરી કરવી પડશે. પરિણામે, પાણીને કેચમેન્ટની બહાર નીકળવા માટે વધુ સમયની જરૂર પડશે. હાઈટોગ્રાફની ટોચ અને હાઇડ્રોગ્રાફ વચ્ચેનો વિલંબ સમય પછી ડ્રેનેજ ઘનતા સાથે વિપરિત રીતે સંબંધિત છે; જેમ જેમ ડ્રેનેજ ઘનતા વધે છે, તેમ તેમ બેસિનમાંથી પાણી વધુ અસરકારક રીતે બહાર કાઢે છે અને વિલંબનો સમય ઘટે છે. જળભંડાર પરની અન્ય અસર કે જે ડ્રેનેજની ઘનતા ધરાવે છે તે વાવાઝોડાની ઘટનાને પગલે જમીન પરના પ્રવાહ અને પાયાના પ્રવાહ બંને પર તેની અસરને કારણે ઊભો પડી રહેલો અંગ છે. ઘટતું અંગ હાઇડ્રોગ્રાફ વળાંકની ટોચ પછી થાય છે અને તે ત્યારે થાય છે જ્યારે જમીન પરનો પ્રવાહ આસપાસના સ્તરે પાછો ઘટી રહ્યો હોય. ઉચ્ચ ડ્રેનેજ પ્રણાલીઓમાં, જમીન પરનો પ્રવાહ ઝડપથી નહેરો સુધી પહોંચે છે જેના પરિણામે ઘટતા અંગમાં સાંકડો ફેલાવો થાય છે. બેઝફ્લો એ હાઇડ્રોગ્રાફમાં અન્ય ફાળો આપનાર છે. નહેરોમાં બેઝફ્લોની ટોચ ઝડપી પ્રવાહની ટોચ પછી થશે કારણ કે ભૂગર્ભજળનો પ્રવાહ ઝડપી પ્રવાહ કરતાં ઘણો ધીમો હોય છે. કારણ કે બેઝફ્લો શિખર ઝડપી-પ્રવાહ શિખર પછી થાય છે, બેઝફ્લો શિખર ઘટતા અંગના આકારને પ્રભાવિત કરે છે. ગ્રેગરી અને વોલીંગ દ્વારા રજૂ કરાયેલ પ્રમાણસરતા અનુસાર, જેમ જેમ ગટરની ઘનતા વધે છે તેમ તેમ હાઇડ્રોગ્રાફના ઘટતા અંગમાં આધારપ્રવાહનું યોગદાન ઘટતું જાય છે. ઉચ્ચ ડ્રેનેજ ડેન્સિટી બેસિનમાં તોફાનની ઘટના દરમિયાન, ત્યાં થોડું પાણી હોય છે જે ઘૂસણખોરી તરીકે જમીનમાં ઘૂસી જાય છે કારણ કે પાણી કેન્દ્રીય ચેનલમાંથી બહાર નીકળતા પહેલા કેચમેન્ટમાં સપાટી પર વહેવામાં ઓછો સમય વિતાવે છે. કારણ કે ત્યાં થોડું પાણી છે જે પાણીમાં ઘૂસણખોરી તરીકે પ્રવેશ કરે છે, બેઝફ્લો અંગ પડવામાં માત્ર એક નાનો ભાગ ફાળો આપશે. આમ પડતું અંગ એકદમ ઊભું હોય છે. તેનાથી વિપરીત, નીચી ડ્રેનેજ સિસ્ટમમાં છીછરા પડતા અંગો હશે. ગ્રેગરી અને વોલીંગના સંબંધ અનુસાર, ડ્રેનેજ ઘનતામાં ઘટાડાના પરિણામે નહેરોમાં બેઝફ્લોમાં વધારો થાય છે અને હાઇડ્રોગ્રાફમાં વધુ ધીમે ધીમે ઘટાડો થાય છે. ડ્રેનેજ ડેન્સિટી માટેનું સૂત્ર મોન્ટગોમેરી અને ડીટ્રીચ (1989) મોન્ટગોમેરી અને ડીટ્રીચ (1989) એ ટેનેસી વેલી, કેલિફોર્નિયામાં ડ્રેનેજ બેસિનનું નિરીક્ષણ કરીને ડ્રેનેજ ડેન્સિટી માટે નીચેનું સમીકરણ નક્કી કર્યુંઃ જ્યાં ડબલ્યુએસ એ સરેરાશ સ્ત્રોત પહોળાઈ છે, ρw એ પાણીની ઘનતા છે, R0 એ સરેરાશ વરસાદ દર છે, ડબલ્યુ * એ ચેનલ હેડની પહોળાઈ છે, ρs એ જમીનની સંતૃપ્ત બલ્ક ઘનતા છે, કેઝેડ એ ઊભી સંતૃપ્ત હાઇડ્રોલિક વાહકતા છે, θ એ ચેનલ હેડ પરનો ઢોળાવ છે, અને φ એ આંતરિક ઘર્ષણનો માટીનો કોણ છે. R0, સરેરાશ વરસાદ શબ્દ, આબોહવા પર ગટરની ઘનતાની નિર્ભરતા દર્શાવે છે. અન્ય તમામ પરિબળો સ્થિર હોવાથી, ડ્રેનેજ બેસિનમાં વરસાદમાં વધારો થવાથી ડ્રેનેજ ઘનતામાં વધારો થાય છે. વરસાદમાં ઘટાડો, જેમ કે શુષ્ક વાતાવરણમાં, ગટરની ઓછી ગીચતામાં પરિણમે છે. આ સમીકરણ ડ્રેનેજ બેસિનની ભૌતિક લાક્ષણિકતાઓ અને લિથોલોજી પરની નિર્ભરતા પણ દર્શાવે છે. ઓછી હાઇડ્રોલિક વાહકતા ધરાવતી સામગ્રી, જેમ કે માટી અથવા નક્કર ખડક, ઉચ્ચ-ડ્રેનેજ ઘનતા પ્રણાલીમાં પરિણમશે. નીચી હાઇડ્રોલિક વાહકતાને કારણે, ઘૂસણખોરીમાં થોડું પાણી ખોવાઈ જાય છે અને તે પાણી સિસ્ટમમાંથી વહેણ તરીકે બહાર નીકળે છે અને ધોવાણમાં ફાળો આપી શકે છે. ઊંચી ઊભી હાઇડ્રોલિક વાહકતા ધરાવતા તટપ્રદેશમાં, પાણી વધુ અસરકારક રીતે જમીનમાં ઘૂસી જાય છે અને સંતૃપ્ત જમીન પરના પ્રવાહના ધોવાણમાં ફાળો આપતું નથી, પરિણામે ઓછી વિકસિત ચેનલ સિસ્ટમ બને છે અને તેથી ડ્રેનેજ ડેન્સિટી ઓછી થાય છે. ચાર્લ્સ કાર્લસ્ટન (1963) ના સરેરાશ વાર્ષિક પૂર સાથેના સંબંધે ડ્રેનેજ ડેન્સિટીના કાર્ય તરીકે આપેલ ડ્રેનેજ બેસિન માટે સરેરાશ વાર્ષિક પૂર પ્રવાહ, Q2.33 ને વ્યક્ત કરવા માટે એક સમીકરણ નક્કી કર્યું. કાર્લસ્ટને 15 ડ્રેનેજ તટપ્રદેશોમાંથી માહિતી તૈયાર કરતી વખતે બે જથ્થાઓ વચ્ચે સહસંબંધ શોધી કાઢ્યો અને નીચેનું સમીકરણ નક્કી કર્યુંઃ જ્યાં Q એ પ્રતિ સેકન્ડ ઘનફૂટ પ્રતિ ચોરસ માઇલના એકમોમાં છે અને Dd એ વ્યસ્ત માઇલના એકમોમાં છે. તે સમીકરણ પરથી એવું તારણ કાઢવામાં આવે છે કે ડ્રેનેજ બેસિન ધોવાણ દ્વારા પોતાને સમાયોજિત કરશે જેથી આ સમીકરણ સંતુષ્ટ થાય. ડ્રેનેજ ઘનતા પર વનસ્પતિની અસર ડ્રેનેજ બેસિનમાં વનસ્પતિની હાજરી ડ્રેનેજ ઘનતા પર બહુવિધ અસરો ધરાવે છે. વનસ્પતિ તટપ્રદેશના સ્ત્રોત વિસ્તારમાં ભૂસ્ખલનને અટકાવે છે જે નહેરની રચનામાં પરિણમે છે તેમજ જમીનની રચનાને ધ્યાનમાં લીધા વિના ડ્રેનેજ ઘનતાના મૂલ્યોની શ્રેણીમાં ઘટાડો કરે છે. વનસ્પતિ તટપ્રદેશમાં અસ્થિર સ્ત્રોત વિસ્તારને સ્થિર કરે છે અને નહેરની શરૂઆતને અટકાવે છે. છોડ તેઓ જે ટેકરીઓમાં ઉગે છે તેને સ્થિર કરે છે, જેના પરિણામે ભૌતિક ધોવાણ પ્રક્રિયાઓ જેમ કે રેઇનસ્પ્લેશ, ડ્રાય રેવલ અથવા ફ્રીઝિંગ અને થોવિંગ પ્રક્રિયાઓ થાય છે. પ્રજાતિઓ વચ્ચે નોંધપાત્ર તફાવત હોવા છતાં, છોડના મૂળ ભૂગર્ભ નેટવર્કમાં ઉગે છે જે માટીને સ્થાને રાખે છે. કારણ કે માટી સ્થાને રાખવામાં આવે છે, તે ભૌતિક પદ્ધતિઓથી ધોવાણ થવાની સંભાવના ઓછી હોય છે. વનસ્પતિ આવરણ સાથે હિલ્સલોપનો ફેલાવો ઝડપથી ઘટતો જોવા મળ્યો હતો. તટપ્રદેશોના સ્ત્રોત વિસ્તારમાં ટેકરીઓને સ્થિર કરીને, નહેરની શરૂઆત, નહેરની શરૂઆતની શક્યતા ઓછી છે. ધોવાણ પ્રક્રિયાઓ કે જે ચેનલની શરૂઆત તરફ દોરી શકે છે તે અટકાવવામાં આવે છે. જમીનની વધતી તાકાત સપાટીના ધોવાણ સામે પણ રક્ષણ આપે છે, જે એકવાર શરૂ થઈ જાય પછી ચેનલના ઉત્ક્રાંતિને અવરોધે છે. બેસિન સ્કેલ પર, બેસિનમાં ઓછી નહેરો છે અને ડ્રેનેજની ઘનતા વનસ્પતિ વિનાની પ્રણાલી કરતાં ઓછી છે. જોકે ગટરની ઘનતા ઘટવા પર વનસ્પતિની અસર અમર્યાદિત નથી. ઉચ્ચ વનસ્પતિ આવરણ પર, આવરણ વધારવાની અસર ઓછી થાય છે. આ અસર વનસ્પતિમાં પરિણમી શકે તેવી ગટરની ઘનતામાં કુલ ઘટાડાની ઉપરની મર્યાદા લાદે છે. વનસ્પતિ વિવિધ માટીની રચનાના તટપ્રદેશો માટે ડ્રેનેજ ઘનતાના મૂલ્યોની શ્રેણીને પણ સંકુચિત કરે છે. વનસ્પતિ વિનાના તટપ્રદેશોમાં નીચલાથી ઊંચા સુધી ગટરની ગીચતાની વિશાળ શ્રેણી હોઈ શકે છે. ગટરની ઘનતા એ સરળતા સાથે સંબંધિત છે કે જેના પર નહેરો બની શકે છે. મોન્ટગોમેરી અને ડીટ્રીચના સમીકરણ અનુસાર, ડ્રેનેજ ડેન્સિટી એ ઊભી હાઇડ્રોલિક વાહકતાનું કાર્ય છે. રેતી જેવા બરછટ દાણાવાળા કાંપમાં ઊંચી હાઇડ્રોલિક વાહકતા હોય છે અને સમીકરણ દ્વારા આગાહી કરવામાં આવે છે કે તે ઓછી હાઇડ્રોલિક વાહકતા સાથે બારીક કાંપ દ્વારા રચાયેલી પ્રણાલી કરતાં પ્રમાણમાં વધુ ડ્રેનેજ ઘનતા પ્રણાલી બનાવે છે. જંગલની આગ તટપ્રદેશની ગટરની ઘનતામાં પરોક્ષ ભૂમિકા ભજવે છે. જંગલની આગ, કુદરતી અને અકુદરતી બંને, કેટલીક અથવા બધી હાલની વનસ્પતિઓનો નાશ કરે છે, જે છોડ અને તેમના મૂળ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી સ્થિરતાને દૂર કરે છે. બેસિનમાં નવી અસ્થિર ટેકરીઓ પછી નહેર બનાવવાની પ્રક્રિયાઓ માટે સંવેદનશીલ હોય છે, અને જ્યાં સુધી વનસ્પતિ અગાઉની સ્થિતિમાં પાછી ન વધે ત્યાં સુધી બેસિનની ગટરની ઘનતા વધી શકે છે. છોડનો પ્રકાર અને તેની સાથે સંકળાયેલ છોડના મૂળની ઊંડાઈ અને ઘનતા નક્કી કરે છે કે માટી કેટલી મજબૂત રીતે સ્થાને રાખવામાં આવે છે તેમજ વનસ્પતિને મારવા અને દૂર કરવામાં જંગલની આગની તીવ્રતા પણ નક્કી કરે છે. કોમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન પ્રયોગોએ માન્યતા આપી છે કે જે વિસ્તારોમાં વારંવાર જંગલમાં આગ લાગે છે ત્યાં ગટરની ઘનતા વધારે હશે. પૂર હાઇડ્રોગ્રાફ સાથેનો સંબંધ કેન્દ્રીય પ્રવાહમાંથી વહેતો જળપ્રવાહનો પ્રવાહ ગટરની ઘનતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જે તેને હાઇડ્રોગ્રાફ સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલા હોવાના કારણે તોફાનની ઘટનાને પગલે કેચમેન્ટની પૂરની વર્તણૂકની આગાહી કરવા માટે ઉપયોગી નિદાન બનાવે છે. જમીન પર વહેતો પ્રવાહ જે સામગ્રી પર પસાર થાય છે તે એક પરિબળ છે જે કેચમેન્ટમાંથી પાણી બહાર નીકળી શકે તે ગતિને પ્રભાવિત કરે છે. પાણી અને અન્ય વહેતી સામગ્રીને અસરકારક રીતે વહન કરતી નહેરોની સરખામણીમાં ટેકરીઓ પર પાણીનો પ્રવાહ નોંધપાત્ર રીતે ધીમો હોય છે. હોર્ટનના ડ્રેનેજ ડેન્સિટીના ઇન્વર્સના અડધા અર્થઘટન મુજબ ઓવરલેન્ડ પ્રવાહની સરેરાશ લંબાઈ સૂચવે છે કે ઉચ્ચ ડ્રેનેજ વાતાવરણમાં ઓવરલેન્ડ પ્રવાહ ટૂંકા ગાળામાં ઝડપથી વહેતી ચેનલ સુધી પહોંચશે. હાઇડ્રોગ્રાફ પર, શિખર ઊંચું હોય છે અને ટૂંકી શ્રેણીમાં જોવા મળે છે. આ વધુ સઘન અને ઊંચા શિખરને ઘણીવાર "આકર્ષક" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. હાઈટોગ્રાફની ટોચના સંબંધમાં હાઇડ્રોગ્રાફનો સમય ગટરની ઘનતાથી પ્રભાવિત હોય છે. તોફાન દરમિયાન ઉચ્ચ-ડ્રેનેજ વોટરશેડમાં પ્રવેશતું પાણી પ્રમાણમાં ઝડપથી ચેનલ સુધી પહોંચશે અને પ્રમાણમાં ટૂંકા સમયમાં ઉચ્ચ-વેગની ચેનલોમાં વોટરશેડના આઉટલેટ સુધી જશે. તેનાથી વિપરીત, નીચા ડ્રેનેજ ડેન્સિટી બેસિનમાં પ્રવેશતા પાણીને સરેરાશ, નહેરો સુધી પહોંચવા માટે નીચા વેગની ટેકરીઓ પર લાંબા અંતરની મુસાફરી કરવી પડશે. પરિણામે, પાણીને કેચમેન્ટની બહાર નીકળવા માટે વધુ સમયની જરૂર પડશે. હાઈટોગ્રાફની ટોચ અને હાઇડ્રોગ્રાફ વચ્ચેનો વિલંબ સમય પછી ડ્રેનેજ ઘનતા સાથે વિપરિત રીતે સંબંધિત છે; જેમ જેમ ડ્રેનેજ ઘનતા વધે છે, તેમ તેમ બેસિનમાંથી પાણી વધુ અસરકારક રીતે બહાર કાઢે છે અને વિલંબનો સમય ઘટે છે. જળભંડાર પરની અન્ય અસર કે જે ડ્રેનેજની ઘનતા ધરાવે છે તે વાવાઝોડાની ઘટનાને પગલે જમીન પરના પ્રવાહ અને પાયાના પ્રવાહ બંને પર તેની અસરને કારણે ઊભો પડી રહેલો અંગ છે. ઘટતું અંગ હાઇડ્રોગ્રાફ વળાંકની ટોચ પછી થાય છે અને તે ત્યારે થાય છે જ્યારે જમીન પરનો પ્રવાહ આસપાસના સ્તરે પાછો ઘટી રહ્યો હોય. ઉચ્ચ ડ્રેનેજ પ્રણાલીઓમાં, જમીન પરનો પ્રવાહ ઝડપથી નહેરો સુધી પહોંચે છે જેના પરિણામે ઘટતા અંગમાં સાંકડો ફેલાવો થાય છે. બેઝફ્લો એ હાઇડ્રોગ્રાફમાં અન્ય ફાળો આપનાર છે. નહેરોમાં બેઝફ્લોની ટોચ ઝડપી પ્રવાહની ટોચ પછી થશે કારણ કે ભૂગર્ભજળનો પ્રવાહ ઝડપી પ્રવાહ કરતાં ઘણો ધીમો હોય છે. કારણ કે બેઝફ્લો શિખર ઝડપી-પ્રવાહ શિખર પછી થાય છે, બેઝફ્લો શિખર ઘટતા limb.4 ના આકારને પ્રભાવિત કરે છે ગ્રેગરી અને વોલીંગ દ્વારા રજૂ કરાયેલ પ્રમાણસરતા અનુસાર, જેમ જેમ ડ્રેનેજ ઘનતા વધે છે, હાઇડ્રોગ્રાફના ઘટતા અંગમાં બેઝફ્લોના યોગદાનમાં ઘટાડો થાય છે. ઉચ્ચ ડ્રેનેજ ડેન્સિટી બેસિનમાં તોફાનની ઘટના દરમિયાન, ત્યાં થોડું પાણી હોય છે જે ઘૂસણખોરી તરીકે જમીનમાં ઘૂસી જાય છે કારણ કે પાણી કેન્દ્રીય ચેનલમાંથી બહાર નીકળતા પહેલા કેચમેન્ટમાં સપાટી પર વહેવામાં ઓછો સમય વિતાવે છે. કારણ કે ત્યાં થોડું પાણી છે જે પાણીમાં ઘૂસણખોરી તરીકે પ્રવેશ કરે છે, બેઝફ્લો અંગ પડવામાં માત્ર એક નાનો ભાગ ફાળો આપશે. આમ પડતું અંગ એકદમ ઊભું હોય છે. તેનાથી વિપરીત, નીચી ડ્રેનેજ સિસ્ટમમાં છીછરા પડતા અંગો હશે. ગ્રેગરી અને વોલીંગના સંબંધ અનુસાર, ડ્રેનેજ ઘનતામાં ઘટાડાના પરિણામે નહેરોમાં બેઝફ્લોમાં વધારો થાય છે અને હાઇડ્રોગ્રાફમાં વધુ ધીમે ધીમે ઘટાડો થાય છે. ડ્રેનેજ ડેન્સિટી પર આબોહવા પરિવર્તનની અસર ડ્રેનેજ ડેન્સિટી પણ આબોહવા પરિવર્તનથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે. લેંગબીન અને શુમ (1958) 9 વરસાદ દરના કાર્ય તરીકે કેચમેન્ટ દ્વારા કાંપના વિસર્જનના દર માટે સમીકરણની દરખાસ્ત કરે છેઃ જ્યાં P એ કાંપની ઉપજ છે, R એ સરેરાશ અસરકારક વરસાદ છે, α ~ 2.3, γ ~ 3.33, અને a અને b એકમોના આધારે બદલાય છે. આ સમીકરણનો આલેખ મહત્તમ 10 અને 14 ઇંચની વચ્ચે હોય છે અને શિખરની બંને બાજુએ તીવ્ર ઘટાડો થાય છે. ઓછા અસરકારક વરસાદમાં, કાંપનું વિસર્જન ઓછું હોય છે કારણ કે ટેકરીઓના ધોવાણ માટે ઓછો વરસાદ પડે છે. 10-14 ઇંચથી વધુના અસરકારક વરસાદમાં, કાંપની ઉપજમાં ઘટાડો એ વનસ્પતિ આવરણમાં વધારો થવાનું પરિણામ હોવાનું અર્થઘટન કરવામાં આવે છે. વધતો વરસાદ ગાઢ વનસ્પતિ આવરણને ટેકો આપે છે અને જમીન પરના પ્રવાહ અને ભૌતિક ધોવાણની અન્ય પદ્ધતિઓને અટકાવે છે. આ તારણો ધોવાણ અને નહેરની રચના પર વનસ્પતિની અસર પર ઇસ્તાનબુલ્લુઓગ્લુ અને બ્રાસના તારણો સાથે સુસંગત છે. કેનીવિલે બેડલેન્ડ્સ કેનીવિલે, ઉટાહની બેડલેન્ડ્સને ઘણીવાર અત્યંત ઉચ્ચ ડ્રેનેજ ઘનતાના પ્રદેશ તરીકે ટાંકવામાં આવે છે. આ પ્રદેશમાં તીવ્ર ઢોળાવ, ઉચ્ચ રાહત, શુષ્ક આબોહવા અને વનસ્પતિનો સંપૂર્ણ અભાવ છે. કારણ કે ટેકરીઓના ઢોળાવો ઘણીવાર આરામના ખૂણા કરતા વધારે હોય છે, તેથી કેનીવિલે બેડલેન્ડમાં પ્રબળ ધોવાણ પ્રક્રિયા સામૂહિક બગાડ છે. ઢોળાવોને સ્થિરતા પ્રદાન કરવા અને આરામના ખૂણાને વધારવા અને સામૂહિક બગાડને રોકવા માટે કોઈ વનસ્પતિ નથી. જોકે, વિશ્રામના ખૂણાથી નીચેના પ્રદેશો હજુ પણ સામાન્ય રીતે નોંધપાત્ર ખૂણા પર હોય છે, અને નીચેના સંબંધ અનુસાર ટેકરીઓના ઢોળાવનો ફેલાવો હજુ પણ ધોવાણનો નોંધપાત્ર સ્રોત છેઃ જ્યાં Ks એ ટેકરીઓના ઢોળાવની પ્રસરણક્ષમતાનો ગુણાંક છે, Z એ ટેકરીઓના ઢોળાવની ઊંચાઈ છે, અને x એ આડી અંતર છે. કેનવિલે બેડલેન્ડ્સમાં ડ્રેનેજ ઘનતાની શ્રેણી ઓછા વરસાદવાળા વાતાવરણમાં ડ્રેનેજ ઘનતાની જટિલ પ્રકૃતિને સમજાવે છે. આ પ્રદેશ પરના એક અભ્યાસમાં, એલન હોવર્ડ (1996) એ શોધી કાઢ્યું હતું કે વિવિધ તટપ્રદેશોમાં વધતા રાહત ખૂણાઓની અસર ગટરની ઘનતા પર સતત અસર કરતી નથી. પ્રમાણમાં ઓછી રાહત ધરાવતા પ્રદેશો માટે, ગટરની ઘનતા અને રાહત હકારાત્મક રીતે સહસંબંધિત છે. આ ત્યાં સુધી થાય છે જ્યાં સુધી ઉચ્ચ રાહત ગુણોત્તર પર થ્રેશોલ્ડ ન પહોંચે, જ્યારે ઢોળાવ ગુણોત્તરમાં વધારો ડ્રેનેજ ઘનતામાં ઘટાડા સાથે થાય છે. હોવર્ડ દ્વારા ચેનલના વધતા પ્રવાહને ટેકો આપવા માટે જરૂરી નિર્ણાયક સ્રોત ક્ષેત્રનું પરિણામ હોવાનું અર્થઘટન કરવામાં આવ્યું છે. ઊંચા ઢોળાવ પર, ધોવાણ ઝડપી અને વધુ અસરકારક રીતે ઓછી નહેરોમાંથી પસાર થાય છે. નહેરોની ઓછી સંખ્યાના પરિણામે તટપ્રદેશમાં ગટરની ઘનતા ઓછી થાય છે. કેનવિલે બેડલેન્ડ્સના એક વિભાગના વિભાગનો આ ગુણાત્મક ભૌગોલિક નકશો શુષ્ક વાતાવરણમાં વ્યાપક ડ્રેનેજ નેટવર્ક દર્શાવે છે. મોન્ટગોમેરી અને ડીટ્રીચની ડ્રેનેજ બેસિનના પ્રાથમિક ભાગોની વ્યાખ્યાને ધ્યાનમાં રાખીને, દરેક ચેનલ માટેનો સ્રોત વિસ્તાર પ્રમાણમાં ખૂબ જ નાનો છે, જેના પરિણામે મોટી સંખ્યામાં ચેનલો રચાય છે. કેનીવિલે બેડલેન્ડ્સની છબી વનસ્પતિ અને અસંખ્ય નહેરોનો અભાવ દર્શાવે છે. કેનવિલે બેડલેન્ડ્સ શુષ્ક વાતાવરણમાં સ્થિત છે, જ્યાં દર વર્ષે સરેરાશ 125 મીમી વરસાદ પડે છે. આ ઓછો વરસાદ મોન્ટગોમેરી અને ડીટ્રીચના ડ્રેનેજ ડેન્સિટીના સમીકરણથી વિપરીત છે, જે આગાહી કરે છે કે જ્યાં વરસાદ ઓછો હોય ત્યાં ડ્રેનેજ ડેન્સિટી ઓછી હોવી જોઈએ. આ વર્તન લેંગબીન અને શુમની વરસાદના કાર્ય તરીકે ધોવાણ દરની અભિવ્યક્તિ સાથે વધુ સુસંગત છે. સમીકરણ અનુસાર, વરસાદ સાથે ધોવાણ એ બિંદુ સુધી વધશે જ્યાં વરસાદ સ્થિર વનસ્પતિને ટેકો આપી શકે છે. કેનીવિલે બેડલેન્ડ્સની છબીમાં હાજર વનસ્પતિનો અભાવ સૂચવે છે કે આ પ્રદેશનો વરસાદ દર નિર્ણાયક વરસાદ કરતાં ઓછો છે જે વનસ્પતિને ટેકો આપી શકાય છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ લર્નિંગ ચેનલ જિયોમોર્ફોલોજી ડેન્સિટી રિવર્સ હાઇડ્રોલોજી ખાતે ડ્રેનેજ બેસિન