Соотношение транспортирующей способности потока и стока наносов как условие формирования разных типов русел

Расход наносов — количество наносов, проносимых потоком [1] (за единицу времени). Транспортирующая способность потока — предельный расход наносов, который способен транспортировать поток [1].

Из этих определений видно, что расход наносов не всегда равен транспортирующей способности потока. Транспортирующая способность потока (по отношению к несомым ею наносам) определяется гидравлическими характеристиками потока на этом участке реки и не зависит от количества приходящих наносов с расположенного выше участка реки.

Поэтому необходимо чётко разделить три понятия: поступление наносов на рассматриваемый участок реки с расположенного выше участка), транспортирующая способность потока (сколько наносов может перемещать поток), расход наносов, который представляет собой результирующую величину от поступления наносов и транспортирующей способности потока.

Независимо от транспортирующей способности потока поступление наносов может быть малым (мал), средним (ср) или большим (бол). В то же время транспортирующая способность потока может быть независимо от количества поступающих наносов также малой (мал), средней (ср) или большой (бол) (рис. 1а).

Рис. 1. Значения расхода наносов и типы руслового процесса при различном сочетании транспортирующей способности потока и поступления наносов с верхнего участка.

Результатом сочетания подачи наносов и транспортирующей способности потока является расход наносов. Запишем в таких же условных знаках (мал, ср, бол) получаемые величины расхода наносов. Расход наносов может быть больше поступления наносов сверху лишь при эрозии. Иначе дополнительному количеству наносов просто неоткуда взяться. С другой стороны, расход наносов не может быть больше, чем транспортирующая способность потока (по определению). Получаем значения расхода наносов при различных сочетаниях подачи наносов и транспортирующей способности, показанные на рис. 1б.

На рисунке 1в выделяются три характерные части: 1) диагональ, на которой поступление наносов, транспортирующая способность потока и расход наносов совпадают; 2) треугольная часть рисунка выше этой диагонали, в которой транспортирующая способность потока меньше поступающих наносов, а расход наносов равен транспортирующей способности; 3) часть ниже диагонали, в которой транспортирующая способность больше подачи наносов, а расход наносов равен поступлению наносов.

Косыми линиями поле разделено на 5 характерных частей, в которых в овалах указаны значения отношения транспортирующей способности к поступлению наносов.

Диагональ, на которой транспортирующая способность, поступление наносов и расход наносов равны, соответствует ленточногрядовому типу руслового процесса.

Верхний треугольник соответствует случаю, когда транспортирующая способность меньше поступления наносов. То есть поступление наносов с расположенного выше участка большая, а транспортирующая способность потока на этом участке не достаточна для нормального транспорта этих предложенных реке наносов. Тип руслового процесса, соответствующий такому случаю — русловая многорукавность.

Нижний треугольник показывает, что транспортирующая способность больше поступления наносов. Все наносы, которые поступают сверху, перемещаются рекой, и этого по сравнению с транспортирующей способностью оказывается даже мало. В этом случае река начинает переносить влекомые наносы в виде побочней. Растрачивая лишь часть своей энергии на транспорт поступающих сверху наносов, она ещё начинает дополнительно деформировать берега, и поэтому — меандрировать (рис. 1г).

Другие материалы

Мониторинг и прогнозирование геофизических процессов
Наша планета Земля по составу, состоянию слагающего вещества, физическим свойствам и протекающим в ней процессам неоднородна. Вообще, неоднородность - это главное свойство и движущая сила всей Вселенной, в том числе и нашей планеты. В ...

Особенности годового хода приземной температуры воздуха в разных частях Земли по данным ОА Гидрометцентра РФ
Изучению особенностей годового хода приземной температуры воздуха в настоящее время уделяется очень большое внимание ввиду его важности и актуальности. Прежде всего, это связано с глобальными изменениями климата (в частности с глобальным п ...