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

Таким образом, предлагаемый порядок типов руслового процессов можно связывать не с транспортирующей способностью потока (как, например, у Н.Е. Кондратьева и И.В. Попова [2]), и не с расходом наносов (как, например, у Б.Ф. Снищенко [2]), а с отношением транспортирующей способности потока к поступлению наносов с расположенного выше участка реки). Такое отношение логично назвать: “относительная транспортирующая способность”.

Рассмотрим, каков порядок изменений типов руслового процесса при увеличении расхода наносов (рис. 2). Жирными стрелками на рисунке показано увеличение расхода наносов.

Рис. 2. Значения расхода наносов и типы руслового процесса при различном сочетании транспортирующей способности потока и поступления наносов с верхнего участка.

Стрелками показано увеличение расхода наносов.

Горизонтальная стрелка показывает увеличение расхода наносов при постоянном поступлении наносов, но увеличении транспортирующей способности потока. Расход влекомых наносов увеличивается, приводя к изменению типа русла от русловой многорукавности к меандрированию.

Вертикальная стрелка показывает увеличение или постоянство расхода наносов, но при постоянной транспортирующей способности потока за счёт увеличения поступления наносов. Река перегружается наносами и начинает обтекать их, транспортировать “лишние” наносы по типу русловой многорукавности.

Поэтому принимать расход наносов за определяющий фактор типа руслового процесса можно лишь с оговоркой о том, за счёт чего происходит изменение расхода наносов - за счёт увеличения поступления наносов через верхний створ или за счёт увеличения транспортирующей способности потока (например, за счёт увеличения скоростей).

Рассмотрим порядок изменения типов руслового процесса при увеличении транспортирующей способности потока. На рисунке видно, что происходит изменение типов от русловой многорукавности к меандрированию, что противоположно выводам Н.Е.Кондратьева и И.В.Попова [2] (разрешение этого противоречия описано ниже).

Направление увеличения относительной транспортирующей способности таково: русловая многорукавность ® ленточногрядовый тип ® побочневый тип ® разные виды меандрирования. При русловой многорукавности относительная транспортирующая способность минимальна. Транспортирующая способность меньше предлагаемых реке наносов. При меандрировании относительная транспортирующая способность максимальна. Транспортирующая способность больше поступления наносов (рис. 2).

При меандрировании происходит уменьшение транспортирующей способности потока за счёт того, что уменьшается уклон поверхности потока из-за удлинения русла. Представим некое прямолинейное русло, в котором транспортирующая способность относительно велика. Разность между слишком большой транспортирующей способностью и малым поступлением наносов приводит к развитию меандрирования, удлинению русла и уменьшению транспортирующей способности.

Причинно-следственная цепочка образования меандрирования такова: транспортирующая способность потока велика по сравнению с поступлением наносов ® излишек энергии ® деформация берегов ® образование меандрирования ® уменьшение уклона водной поверхности ® уменьшение транспортирующей способности ® уравновешивание транспортирующей способности и поступления наносов ® меандрирование реки при динамическом равновесии.

При русловой многорукавности из-за увеличения фронта перемещения наносов транспортирующая способность потока увеличивается. Представим прямолинейное русло, в котором транспортирующая способность потока относительно мала, затем разность между малой транспортирующей способностью и относительно большим количеством поступающих наносов приводит к образованию осередков, распластыванию русла и уменьшению транспортирующей способности. По внешнему виду это начальное русло, будто бы, ничем не отличается от рассмотренного выше русла при образовании меандрирования.

Другие материалы

Заповедники Казахстана
Деятельность человека сильно изменила облик природных ландшафтов Казахстана. Особенно сильным изменениям подверглась живая природа: произошло изреживание растительности, сокращение ареалов животных и даже гибель многих видов (например, т ...

США - общие сведения
Соединенные штаты Америки ...