Примеры изменений типов русловых процессов
Примеры изменений типов русловых процессов
A.Н. Кондратьев
В
поле координат транспортирующей способности потока и поступления влекомых
наносов каждому руслу можно соотнести три точки: текущего состояния,
равновесного состояния и потенциального состояния. Вектор от текущей точки до
равновесной показывает направление и интенсивность изменения руслового
процесса. В случае, когда эти точки совпадают, река достигла своего
равновесного состояния и развивается по одному из типов руслового процесса.
Если река находится в состоянии динамического равновесия, то вектор, началом
которого является точка потенциального состояния системы поток - русло, а
концом - равновесная точка, определяет тип руслового процесса
Перед
нами сейчас встаёт вопрос: какова должна быть степень внешнего воздействия на
реку, чтобы привести к изменению типа руслового процесса?
Рассмотрим
яркий пример изменения типа руслового процесса [2,3] . В 1989 году А.Б. Клавен
и В.Н. Никитин провели исследование 175-километрового участка реки Зеи [1]. На
всём протяжении этого участка на пойме имеются следы стариц. Это
свидетельствует о том, что совсем недавно этот участок реки меандрировал.
Однако современная река разделяется на два участка с разными типами руслового
процесса. В верхней части - меандрирование, в нижней части - русловая
многорукавность. Две нижние излучины правыми берегами упираются в песчаные
сопки, высотой 80-100 м (“Белые горы”). “Правый берег является как бы фабрикой наносов
для нижележащего участка реки” [1].
Раньше,
до приближения к Белым горам, река на всём участке свободно меандрировала.
Примерно 1000 лет назад река в процессе своего развития подошла к Белым горам.
“В настоящее время река нашла себе наконец форму, посредством которой
поступающие сверху наносы перемещаются на нижележащие участки” [1].
Изменение
типа происходит в виде выпрямления русла и образования осерёдковой и русловой
многорукавности. Такое изменение приводит к равновесному состоянию. Направление
вектора изменения типа руслового процесса не обуславливает сам тип руслового
процесса. При малом воздействии, когда точка потенциального состояния под
влиянием этого воздействия не выходит из той области, в которой она находилась
и раньше, отклик системы не приводит к кардинальному изменению типа руслового
процесса. Кардинальным изменением можно назвать изменение типа руслового
процесса от какого-либо меандрирования к какой либо (русловой) многорукавности
или обратно. Такое малое воздействие может привести к изменению, например, от
русловой многорукавности к осерёдковой многорукавности. Или же вообще заметно
не сказаться на типе руслового процесса.
Таким
образом, правомерно разделение внешних воздействий на большие и малые.
Изменение типа руслового процесса на реке Зее является иллюстрацией большого
внешнего воздействия.
Все
внешние воздействия по интенсивности можно подразделить на большие, когда река
меняет тип руслового процесса (пример - Зея), и малые, когда оно не приводит к
изменению типа руслового процесса.
Следующий
вопрос, на который нам необходимо ответить: Как можно разделить внешние
воздействия по продолжительности действия?
Для
этого рассмотрим ещё один пример изменения типа руслового процесса. На участках
расширения поймы реки Амура просматриваются озёра, приуроченные к пойменным
массивам, прилегающим к коренным берегам. Образование этих озёр можно объяснить
прошлым состоянием реки. По снимку космического фотографирования, на участке
ниже города Хабаровска видны следы меандрирующего русла, соизмеримого с
современным руслом реки Амур. Размеры излучин и ширина древнего русла
соответствуют современному максимальному расходу воды (около 25-28 тыс. м3/с).
На этом основании в ГГИ высказано предположение, что 2500 - 3000 лет назад на
участке ниже Хабаровска река Амур развивалась по типу свободного
меандрирования, при котором сформировалась широкая пойма. Затем произошёл
переход к новому типу руслового процесса: сочетание русловой и пойменной
многорукавности. Скорее всего, это произошло из-за перегрузки русла наносами
(возможно при интенсивном освоении территории древнего Китая под
сельскохозяйственные угодья).
Такой
случай изменения типа руслового процесса, так же как и на рек Зея, можно
отнести к вековым изменениям типа руслового процесса.
Временным
изменением типа руслового процесса можно назвать спрямление излучин (например,
на реке Миссисипи). Ответная реакция реки приводит к возврату системы к той
схеме деформаций, которая была перед воздействием. Прямое русло с увеличенными
скоростями относительно быстро придёт к равновесному состоянию за счёт своего
удлинения.
Список литературы
Исследование
гидрологического и руслового режимов р. Амур на Союзновском перекате и р. Зеи
на участке от 150 до 0 км с целью разработки предварительных рекомендаций по
улучшению судоходных условий / Государственный гидрологический институт. 1990
г.
Карасёв
И.Ф. Русловые процессы при переброске стока. Л.: Гидрометеоиздат. 1975. 288 с.
Карасёв
И.Ф. Стабилизация неустойчивого русла. – “Речной транспорт”, 1961, № 1, с.
25-29.
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://bedload.boom.ru/