7. Русловые процессы

7.1. Основные направления в развитии теории руслового процесса

Русловой процесс ― постоянно происходящие изменения морфологического строе­ния речного русла и поймы, обусловленные дейст­вием текущей воды.

Основоположниками теории руслового процесса были В. М. Лохтин, Н.С. Лелявскнй, Л. Фарг (конец XIX ― начало XIX вв.) в связи с работами по улучшению судоходных условий рек (см. пункт 1.2)..

В.М. Лохтин исследовал влияние уклона водной поверхности, измене­ния водности потока и сопротивляемости размыву грунтов, слагаю­щих русло реки, на перемещение наносов и формирование русловых форм. Н.С. Лелявский занимался исследованием речных течений, влияющих на распределение глубин в речном русле.

В дальнейшем основным стало гидродинамическое направле­ние руслового про­цесса, признающее взаимодейст­вие потока и русла. Это направление относит теорию ру­слового процесса к речной гидравлике (А.В. Караушев и др.). Большая роль отводится изучению динамической структуры водного потока применительно к оценке русловых про­цессов.

В последующие годы получило развитие гидролого-морфологическое направление теории руслового процесса (Н.И. Маккавеев, Н.Е. Кондратьев, И.В. Попов), согласно которому главная работа потока сводится к транс­порту наносов, внешним проявлением которого являются все рус­ловые и пойменные де­формации. При такой трактовке задачей теории руслового процесса является изучение ди­на­мики русло­вых форм (морфологии русла). Макроформы (речная излучина, система про­токов и пр.) определя­ют тип руслового процесса. Дон­ным наносам отводится ведущая роль в форми­ровании собственного русла, а взвешенным — в формировании пой­менных отложений.

Таким образом, в результате сформировались два на­правления теории русловых процессов ― гидроди­намический и гидролого-морфологиче­ский, имеющие свои области применения и существенно дополняющих друг друга. Их дальнейшее развитие направ­лено на создание единой теории русловых процессов, вклю­чающей достижения как гид­родинамического, так и гидромор­фологического аспектов.

7.2. Взаимодействие потока и русла как основа руслового процесса

Как отмечено выше, русловые процессы проявляются во взаимодействии потока и русла реки. Физической причиной русловых деформаций является наруше­ние баланса на­носов на тех или иных участках речного русла. При уве­личении расхода наносов вдоль реки должен происходить раз­мыв русла (эрозии), а при уменьшении расхода наносов вдоль реки — намыв русла (аккумуляция наносов).

Конкрет­ные проявления русловых процессов в виде измене­ния положения и разме­ров русла, поймы и отдельных русловых образований, т. е. в виде размыва или намыва дна и берегов, на­зы­вают русловыми деформациями.

Русловые деформации подразделяют также на вертикальные, когда происхо­дят из­менения отметок дна русла, и горизонтальные, когда наблюдаются поперечные смещения русла. Обычно эти два вида русловых деформаций происходят одновре­менно, но в некото­рых случаях преобладают первые, в некото­рых — вторые.

Русловые деформации и русловые процессы подразделяют так­же на пе­риодические (знакопеременные, обрати­мые) и направленные (необратимые).

К периодическим рус­ловым деформациям относят такие изменения русла, которые неод­но­кратно повторяются и после которых русло возвращается в первоначальное положе­ние. Эти русловые деформации наблюдаются при движении донных гряд, развитии излучин и т. д.

Направленные русловые деформации выражены в односторонних измене­ниях русла, например, при вековых колебаниях базиса эрозии, при однонаправленном размыве или на­мыве, сопутствующих соору­жению водохранилищ на реке и др.

Русловые образования, подвергающиеся деформациям ― это скоп­ления наносов, соз­дающие характерные формы рельефа речно­го русла и поймы разного размера — микро-, мезо- и макроформы.

Рассмотрим подробнее эти формы рельефа речного русла.