- •Белорусский государственный университет
- •А.А. Макаревич речной сток и русловые процессы
- •Содержание
- •1. Введение
- •1.1. Основные понятия
- •1.2. Развитие исследований русловых процессов
- •1.3. Значение учения о русловых процессах для народного хозяйства
- •1.4. Русловые процессы и физико-географическая среда
- •2. Речной сток
- •2.1. Формирование речного стока
- •2.2. Количественные характеристики речного стока
- •2.3. Влияние физико-географических условий на речной сток
- •3. Типы водных потоков и речная сеть
- •3.1. Типы водных потоков
- •3.2. Речная сеть
- •4. Морфология и морфометрия долины и русла реки
- •4.1. Речная долина и ее элементы
- •4.2. Морфологические элементы и морфометрические характеристики русла
- •4.3. Продольный профиль реки
- •4.4. Продольный профиль долины р. Западная Березина
- •1 ― Абсолютная отметка уровня воды, м; 2 ― расстояние от устья, км;
- •3 ― Уклон водной поверхности, ‰
- •5. Динамическая структура водного потока
- •5.1. Продольное течение в русле реки и силы, действующие в потоке
- •5.2. Поперечные (циркуляционные) течения. Теория н.С. Лелявского
- •5.3. Турбулентное перемешивание
- •6. Эрозия, аккумуляция и транспорт наносов
- •6.1. Механизм эрозии, аккумуляции и транспорта наносов как единая система
- •6.2. Общая характеристика и классификация речных наносов
- •Гидравлическая крупность частиц при температуре воды 15° с (по а.В. Караушеву)
- •6.3. Движение и сток взвешенных наносов
- •6.4. Движение донных наносов. Закон Эри
- •6.5. Транспортирующая способность потока. Сели
- •7. Общая характеристика русловых процессов
- •7.1. Основные направления в развитии теории руслового процесса
- •7.2. Взаимодействие потока и русла как основа руслового процесса
- •7.3. Формы рельефа речного русла и их изменения
- •8. Типы руслового процесса
- •8.1. Типизация руслового процесса. Общая схема
- •8.2. Ленточногрядовый тип руслового процесса
- •8.3. Побочневый тип руслового процесса
- •8.4. Ограниченное меандрирование
- •8.5. Свободное меандрирование
- •8.6. Незавершенное меандрирование. Пойменная многорукавность
- •8.7. Осередковый тип или русловая многорукавность
- •9. Условия формирования речного русла
- •9.1. Гидроморфологические зависимости
- •9.2. Руслоформирующий расход воды
- •9.3. Динамическое равновесие потока и устойчивость русла
- •10. Развитие продольного профиля реки
- •10.1. Основные понятия
- •10.2. Факторы формирования продольного профиля
- •10.3. Изменения продольного уклона при различных уровнях воды
- •11. Русловые процессы в устьях рек
- •11.1. Устьевая область реки и устьевые процессы
- •1 ― Устьевое взморье; 2 ― устьевой участок, дельта реки; 3 ― приустьевой участок реки
- •11.2. Классификация устьев рек
- •11.3. Гидрологический режим устьевой области реки
- •11.4. Устья притоков
- •12. Антропогенное воздействие на русловые процессы
- •12.1. Развитие русловых процессов в условиях зарегулированного режима
- •I ― зона выклинивания подпора; II ― зона, непосредственно занятая водохранилищем;
- •III ― нижний бьеф; IV ― гидрограф стока
- •12.2. Заиление и занесение водохранилищ
- •12.3. Изменение русловых процессов при преобразовании русел рек
8. Типы руслового процесса
8.1. Типизация руслового процесса. Общая схема
Типизация руслового процесса ― это классификация форм речных русел и транспорта наносов в различных гидравлических условиях и на различных стадиях деятельности потока.
Наиболее полной схемой типизации руслового процесса является классификация, разработанная в ГГИ (Н.Е. Кондратьев, И.В. Попов) применительно к равнинным рекам. По уточненной схеме (2013 г.) выделено семь типов руслового процесса (рис. 8.1).
Рис. 8.1. Типы руслового процесса (по ГГИ)
Приведенная типизация опирается на то положение, что при каждом типе руслового процесса возникновение и наличие характерных для него деформаций и русловых образований связано с изменением транспортирующей способности потока и роли донных и взвешенных наносов в руслообразовании.
С последовательным переходом от ленточногрядового и побочневого типа и далее, к свободному меандрированию, увеличивается извилистость русла, уменьшается степень использования рекой свойственного ей уклона дна долины и транспортирующей способности потока. Разветвление на рукава при незавершенном меандрировании, и далее, при пойменной многорукавности, выражает дальнейшее уменьшение транспортирующей способности потока, которая в итоге оказывается исчерпанной при свободном меандрировании.
8.2. Ленточногрядовый тип руслового процесса
Этот тип руслового процесса связан с перемещением по руслу ленточных гряд, занимающих всю ширину русла. На рис. 8.2. показан участок реки с элементами ленточногрядового руслового процесса и его показатели:
|
|
|
Рис. 8.2. Ленточногрядовый тип руслового процесса
― шаг гряды (м), т.е. расстояние между гребнями смежных гряд по средней линии русла;
∆ ― высота гряды (м), т.е. возвышение гряды над подошвой подвалья;
С ― скорость перемещения (сползания) гряды (м/год).
Ленточногрядовый тип руслового процесса возникает при наличии условий, ограничивающих плановые деформации речного русла: берега не размываются, поймы отсутствуют. Гряды образуются на прямолинейных участках реки с относительно крупными донными наносами. Они являются простейшей русловой формой первичных гряд.
В плане ленточная гряда имеет дугообразную форму с выпуклостью, направленной вниз по течению, а поперечном разрезе характеризуется постепенным повышением отметок в сторону изгиба. Длина ленточных гряд в несколько раз превосходит ее высоту. В условиях Беларуси длина самых больших гряд может достигать нескольких ширин русла (до 6 ― 8), а на очень больших реках мира их длина в несколько десятков, а иногда и в несколько сот раз превосходит ее высоту.
В межень высота ленточных гряд уменьшается, в период половодья ― возрастает. Скорость сползания гряд колеблется от 1 до 100 м/год (на очень больших реках). При резких снижениях уровня воды ленточные гряды могут образовывать одиночные осередки.
Этот тип руслового процесса в естественных условиях в Беларуси наблюдается редко и характерен для канализированных участков рек, а также для каналов.
