О гипотезах и причинах формирования русел

При уровнях руслоформирующего расхода выше отметки поймы согласно рисунку можно прогнозировать улучшение условий для образования пойменных проток (например, р. Тулва в низовье в результате подпора от Воткинского гидроузла изменила свой тип русловых процессов со свободного меандрирования на разветвленное русло (по типу пойменной многорукавности)). И наоборот, при снижении руслоформирующего уровня и отмирании второстепенных проток можно прогнозировать постепенное формирование неразветвленного русла.

Очевидны преимущества рис. 1 в решении практических и научных задач.

Обычно меандрирование разделяется на ограниченное и свободное. На рис. 1 показано, что ограниченное и свободное меандрирование различаются по величине относительной транспортирующей способности потока. Подчеркивая различное происхождение типов меандрирования, возможно, следовало бы назвать их иначе (например, развитое и неразвитое меандрирование). Дополнительно необходимо подразделять разные виды меандрирования по степени проявления ограничивающих условий. В случае большой относительной транспортирующей способности потока реке следовало бы развиваться по типу свободного меандрирования. Но в узкой долине из-за ограничения ширины пояса меандрирования русло может развиваться только по типу ограниченного меандрирования. Может быть противоположная ситуация – в случае меньшего превышения транспортирующей способности по сравнению с поступлением наносов река будет развиваться по схеме ограниченного меандрирования даже в широкой пойме с достаточным пространством для размещения развитых излучин свободного меандрирования.

Это заключение позволяет положительно ответить на вопросы: могут ли существовать ограниченное меандрирование без ограничивающих условий и прямое русло без ограничивающих факторов (рис. 2)?

Рис. 2. Виды меандрирования в зависимости от определяющих факторов. При малой относительной транспортирующей способности: а – “неразвитое” меандрирование в узкой долине, на узкой пойме (которое можно назвать “ограниченным” (ограничение есть, но не оно определяет тип)), б – “неразвитое” меандрирование в широкой долине, на широкой пойме (ничем не ограничено). При большой относительной транспортирующей способности: в – “потенциально свободное” меандрирование в узкой долине (ограниченное меандрирование (ограничение есть и действует)), г – свободное (“развитое”) меандрирование в широкой долине (это настоящее свободное меандрирование).

Таким образом, двух терминов (“ограниченное” и “свободное”) для характеристики меандрирования как процесса недостаточно. В гидроморфологической теории [1] подразумеваются только варианты, соответствующие рис. 2в и 2г. Можно предположить, что следует использовать двойную классификацию: по степени ограничения (ограниченное или свободное меандрирование) и по генетической причине (например, “развитое” и “неразвитое”).

Вывод: ограничивающие условия – это третий независимый руслоформирующий фактор. Одновременно нельзя ограничиваться только отношением ширины поймы к ширине русла как единственным определяющим фактором для всех типов руслового процесса. В широких долинах на широких поймах могут быть не только извилистые реки, но и прямые, и разветвленные.

Рассмотрим таблицу морфодинамических типов русловых процессов, предложенную Р.С. Чаловым [3], имеющую две размерности. Значит, размещенные в ней типы русел обусловлены двумя руслоформирующими факторами. Вертикальная ось представляет собой ограничивающее условие – отношение ширины поймы к ширине русла. Действительно, в широком русле может быть и прямое, и извилистое, и многорукавное русло. На горизонтальной оси расположены извилистые, прямые неразветвленные русла и русловая многорукавность. На рис. 1 показано, что определяющий фактор для такого ряда типов – относительная транспортирующая способность потока. В этой таблице типы расположены по двум руслоформирующим факторам: 1 – относительная транспортирующая способность и 2 – ограничивающие условия.

Следующий шаг – объединение не двух, а сразу трех руслоформирующих факторов: относительной транспортирующей способности; относительного затопления поймы; относительной ширины поймы. На плоскости затруднительно отобразить получающийся куб типов русловых процессов по этим трем руслоформирующим факторам. На рис. 1 представлена двухфакторная таблица –проекция трехмерного куба руслоформирующих факторов на две оси: относительную транспортирующую способность по вертикали и относительное затопление поймы по горизонтали; а двухфакторная таблица Р.С. Чалова [3] – это проекция того же трехмерного куба на плоскость с двумя другими руслоформирующими факторами: относительная транспортирующая способность и относительная ширина поймы.

Другие материалы

Центры нефтедобычи шельфов Северо-Запада Европы
Континентальный шельф Северо-Западной Европы, включающий Северное, Норвежское, Ирландское моря и северо-восточную Атлантику - регион с более чем тридцатилетней историей нефтедобычи. Наиболее освоен шельф Северного моря, в пределах которого ...

Республика Аргентина
Аргентина­­­­ занимает юго-восточную часть Южной Америки, восточную часть острова Огненная Земля и близлежащие острова (например, – Эстадос). На востоке граничит с Чили, а с запада омывается водами Атлантического Океана. Общая площадь - ...