地理学や地質学では、河川堆積作用または河川堆積物輸送は、河川や渓流、および堆積物によって形成される堆積物や地形に関連しています。これは、さざ波や砂丘の形成、フラクタル形状の侵食パターン、複雑な自然河川系のパターン、氾濫原の発達、鉄砲水の発生につながる可能性があります。水によって運ばれる堆積物は、空気によって運ばれる堆積物よりも大きくなることがあります。これは、水の方が密度と粘性が高いためです。典型的な河川では、運ばれる堆積物の最大サイズは砂や砂利ですが、大規模な洪水では玉石や巨礫を運ぶこともあります。河川や渓流が氷河、氷床、または氷帽と関連している場合、周氷河流や氷河湖決壊洪水のように、氷河河川または氷河河川という用語が使用されます。[ 1 ] [ 2 ]河川堆積物プロセスには、堆積物の移動と河床の侵食または堆積が含まれます。[ 3 ] [ 4 ]

河床を流れる水は、河床に直接せん断応力を及ぼします。基質の凝集力が加わるせん断力よりも低い場合、あるいは河床がそのような応力によって移動可能な緩い堆積物で構成されている場合、河床は清流によってのみ低下します。さらに、河川が大量の堆積物を運搬している場合、この物質は河床の摩耗(摩耗)を促進する働きをします。同時に、堆積物自体も削られて小さく丸みを帯びていきます(摩耗)。
河川の堆積物は、底質(河床付近を移動する粗い粒子)または懸濁物(水中に運ばれる細かい粒子)として運搬される。また、溶存物質として運搬される成分もある。
粒径ごとに、粒子が動き始める特定の流速があり、これを巻き込み速度と呼びます。しかし、粒子と河床間の摩擦が減少(または消失)するため、流速が巻き込み速度を下回っても粒子は輸送され続けます。最終的には流速が十分に低下し、粒子が堆積します。これはヒュルストロム曲線で示されています。
川は、その全長にわたって、川底から岩や土の固形粒子を絶えず拾い上げ、また落としています。川の流れが速い場所では、落とされる粒子よりも拾い上げられる粒子の方が多くなります。川の流れが遅い場所では、拾い上げられる粒子よりも落とされる粒子の方が多くなります。粒子が落とされる場所を沖積平野または氾濫原と呼び、落とされた粒子を沖積層と呼びます。
小さな川でも沖積堆積物は形成されるが、大規模で地質学的に重要な沖積堆積物は、大河川の氾濫原や三角州に見られる。
大河が運ぶ物質の量は膨大です。ミシシッピ川は毎年4億600万トンの堆積物を海に運び[ 5 ] 、黄河は7億9600万トン、イタリアのポー川は6700万トンを運ぶと推定されています[ 6 ] 。多くの川の名前は、運ばれる物質が水に与える色に由来しています。たとえば、中国の黄河(黄河)は、運ぶ堆積物の色合いにちなんで名付けられており[ 7 ]、白ナイル川は、運ぶ粘土にちなんで名付けられています。
河川作用の主な種類は以下のとおりです。
主な河川(川や渓流)堆積環境には以下が含まれる。
河川や小川は流れの中に堆積物を運びます。この堆積物は、粒子の上昇速度(抗力と揚力)と粒子の沈降速度のバランスに応じて、流れの中のさまざまな場所に存在する可能性があります。これらの関係は、堆積物の沈降速度(落下速度)と上昇速度の比であるラウズ数について、次の表に示されています。 [ 8 ] [ 9 ]
どこ
上昇速度が沈降速度とほぼ等しい場合、堆積物は完全に浮遊物として下流に運ばれます。上昇速度が沈降速度よりはるかに小さいが、堆積物が移動するのに十分な速度である場合( 「運動の開始」を参照)、堆積物は転がり、滑り、跳躍(流れに飛び上がり、短距離運ばれて再び沈降する)によって底質として河床に沿って移動します。上昇速度が沈降速度より高い場合、堆積物はウォッシュロードとして流れの高いところに運ばれます。[ 10 ]
流れの中には一般的に様々なサイズの粒子が含まれているため、特定の流れの条件下では、異なるサイズの物質が流れのあらゆる領域を通過するのが一般的である。
堆積物の移動によって、河床や渓流の底に、さざ波、砂丘、逆砂丘などの自己組織化構造が形成されることがある。これらの河床形態は堆積岩中に保存されることが多く、堆積物を堆積させた流れの方向と規模を推定するために利用できる。
地表流は土壌粒子を侵食し、斜面を下って運搬する。地表流に伴う侵食は、気象条件や流量条件によって様々な方法で発生する可能性がある。