-- На главную

-- Русловые процессы

А.Н. Кондратьев
Относительная транспортирующая способность и другие руслоформирующие факторы

2004

Содержание

9.    Виды воздействий на русло и алгоритм прогноза изменений типа русловых процессов

9.1.  Вступление о видах русловых деформаций и причинах изменений типов русловых процессов

Можно выделить два вида изменений русел рек. Один из них можно считать относительно квазициклическим в рамках одного типа русловых процессов при относительном постоянстве руслоформирующих факторов. Второй – направленное изменение русла, смена типа русловых процессов при изменении определяющих руслоформирующих факторов.

Прогноз русловых деформаций при неизменности руслоформирующих факторов, в рамках одного типа русловых процессов довольно хорошо выполняется. Каждому типу русловых процессов отнесена своя схема деформаций, которая и характеризует определённый тип русловых процессов. «В основу прогноза следует полагать закономерности, связывающие русловой процесс с определяющими его факторами» (Кондратьев Н.Е. и др., 1975, с. 169). Однако только некоторые реки не подвержены влиянию изменений руслоформирующих факторов. «Из исследованных рек России и Китая Северная Двина и Лена условно могут быть отнесены к рекам, практически полностью сохранившимися в естественном состоянии» (Чалов Р.С. и др., 2000, с. 57).

При изменении руслоформирующих факторов происходит ответное приспособление русла к получающемуся дисбалансу. В результате может произойти смена типа русловых процессов. Закономерности изменения типов русловых процессов в связи с изменениями руслоформирующих факторов ещё не достаточно изучены. Типизации русловых процессов и переход к многомерным типизациям позволит найти эти закономерности.

Изменение режима рек может происходить как в результате изменения природных условий, так и деятельности человека. «В обоих случаях влияние на характеристики и тип руслового процесса сказывается через основные руслообразующие факторы» (Антроповский В.И., 1973, с. 25). Так, под воздействием тектонических движений может происходить изменение уклона дна долины на отдельных участках рек (Маккавеев Н.И., Чалов Р.С., 1963; Маккавеев Н.И., Чалов Р.С., 1964; Попов И.В., 1966).

Л.Ф. Литвин и З.П. Кирюхина (1995, с. 8) отмечают, что «яркими примерами совместного анализа природных и антропогенных факторов в эрозиоведении являются классические работы Н.И. Маккавеева (1955) и С.С. Соболева (1948)».

Прежде изложения предлагаемого алгоритма прогноза изменения типа русловых процессов приводится обзор естественных и антропогенных руслоформирующих факторов.

9.2.  Обзор главных естественных руслоформирующих факторов

Обзор основных естественных руслоформирующих факторов приведён в главе 4 «Руслоформирующие факторы». Там рассмотрено влияние флювиальных факторов (турбулентность, ход уровней и расходов (гидрограф), руслоформирующий расход, руслотрансформирующий расход, взаимодействие руслового и подруслового потоков, волны, приливы), нефлювиальных факторов (сток наносов, поступление наносов, гранулометрический состав наносов, мутность, литологическое строение дна и берегов, гидрогеологические условия, неотектонические движения земной коры, землетрясения, обвалы, вечная мерзлота, наледи, ледовые явления, растительность, пожары, рыбы и другие животные, сила Кориолиса, эоловый фактор, ведущий берег, температура, форма русла, солнечная активность и др.), роль поймы и ограничивающих факторов. К ним также можно добавить выделяемые И.П. Ковальчуком (1995, с. 66): «глобальное потепление в последние 100 лет; постепенный сброс поверхностных, грунтовых и подземных вод, накопленных в плювиальные эпохи; неблагоприятное сочетание засушливых лет и малоснежных зим».

Среди природных факторов можно выделить главные и второстепенные, хотя в некоторых случаях проявление разных факторов может усиливаться и превалировать над другими. К основным факторам руслоформирования можно отнести транспортирующую способность потока, поступление наносов, руслоформирующие расходы, соответствующие им уровни воды и ограничивающие факторы. Другие факторы, которые, как перечислено выше, представлены в большом разнообразии, влияют на русло большей частью не непосредственно на формы русла, а через влияние на главные факторы. Они могут усиливать или ослаблять их влияние, стимулировать их, ослаблять влияние или полностью подавлять.

9.3.  Краткий обзор исследований антропогенных руслоформирующих факторов

В.В. Докучаев уже в книге 1892 года «Наши степи прежде и теперь» предлагает проведение гидротехнических мероприятий, которые, по его мнению, могли бы улучшить состояние рек: «Должны быть приняты самые энергичные и решительные меры, которые оздоровили бы наш земледельческий организм. I. Регулирование рек. А) Большие сплавные реки (Волга, Днепр, Дон, Днестр, Кама, Ока и др.). 1. Сузить, по возможности, живое сечение рек, спрямить, где нужно, их течение, устроить запасные резервуары и пр. 2. Уменьшить весенние разливы. 3. Прекратить доступ в речную долину вообще и на речной фарватер в особенности грубых наносов, каковы: галечник, пески и пр.; с этой целью необходимо: а) обсадить древесной растительностью ближайшие побережья рек, особенно соседские пески и обсыпающиеся нагорные берега; б) по возможности, загородить плетнями или иным способом устья оврагов, открывающиеся в речные долины. 4. Уничтожить перекаты и карчи. Б) Более мелкие реки и несудоходные верховья больших рек. 1. С берегами и устьями оврагов поступить так же, как и на больших реках. 2. Русла перегородить капитальными плотинами, с целью: а) урегулировать, хотя бы отчасти, течение весенних и сильных дождевых вод, б) воспользоваться для различных надобностей движущей силой воды; в) оросить, при помощи этих, а равно и весенних вод больших рек, – вод, задержанных на сравнительно высоких местах в особых искусственных резервуарах, – старые и новые поймы, места речных долин, занятые выносами из соседних оврагов, и нижние трети речных склонов. II. Регулирование оврагов и балок» (Докучаев В.В., 1994, с. 394-395).

Возникает настоятельная необходимость развития новых ветвей русловой науки, связанных с формированием стока, динамикой речного потока и русловым процессом на участках рек, подверженных влиянию урбанизации и других антропогенных факторов (Боровков В.С., 1989, с. 4). Эта проблема была сформулирована Б.Ф. Снищенко (1978), который указал на эффективность использования системного подхода при оценке влияния на русловой процесс факторов урбанизации и инженерных сооружений, возводимых в речном русле.

В настоящее время в условиях возрастающего хозяйственного антропогенного использования реки освоения их бассейнов антропогенные факторы являются одними из ведущих в руслоформировании. Чем более развит в экономическом отношении регион, тем в большей мере реки и их русла испытывают как непосредственное техногенное воздействие, так и влияние косвенных агролесотехнических, водохозяйственных и других мероприятий, осуществляемых в бассейнах рек, но регулирующих и изменяющих сток воды и наносов (Русловые процессы на реках Алтайского…,  1996, с. 93). При реализации мероприятий по преобразованию рек вместо естественных речных систем создаются водохозяйственные системы преобразованных рек и каналов (С.Л. Вендров, 1979; Г.В. Воропаев, 1976).

Существенный вклад в развитие представлений о русловых деформациях в различных звеньях водохозяйственных систем, исследование развития русла при изменении определяющих факторов и регламентацию методов оценки этих деформаций внесли отечественные исследователи – И.И Леви; М.А. Великанов; Н.И. Маккавеев; Н.Е. Кондратьев; А.С. Образовский; И.В. Попов; И.Ф. Карасев; М.А. Михалев; В.В. Лысенко; И.А. Кузьмин;  Л.И. Викулова; Е.Н. Грачев Е.Н.; М.М. Гендельман; Р.Д. Фролов; А.В. Караушев; Б.Ф. Снищенко; В.А. Крицкий;  В.И. Литвинский; М.М. Гришин; Р.Б. Уральский; В.И. Антроповский; А.Г. Ободовский А.Г.; В.В. Дегтярев; Г.Г. Месерлянс; В.Ф. Николаев; К.В. Гришанин; Р.А. Нежиховский; В.С. Боровков; В.М. Доненберг; А.Б. Векслер; Н.В. Хмелева; И.П. Ковальчук; Н.И. Алексеевский; Р.С. Чалов; В.М. Ботвинков; К.М. Беркович и др. Более подробно вклад в изучение отдельных видов антропогенных руслоформирующих факторов отмечен при описании этих факторов.

Разнообразие видов взаимодействия хозяйственной деятельности и инженерных сооружений с русловыми процессами обуславливает необходимость их типизации. Первую обоснованную классификацию предложил Б.Ф. Снищенко (Кондратьев Н.Е. и др., 1982); в её основу положено выделение двух классов воздействия инженерных сооружений на речные русла – активных и пассивных.

Из всех видов сооружений наибольшее значение имеют плотины регулирующих водохранилищ, которые коренным образом изменяют русловые процессы. В верхних их бьефах происходит аккумуляция приносимых сверху наносов, разрушение берегов, повышение уровней в зоне выклинивания подпора, приводящее к заболачиванию прилегающих территорий, образование торфяных островов и голубых водорослей. В нижних бьефах – однонаправленные деформации размыва, достигающие больших размеров непосредственно у плотины и существенно уменьшающиеся вниз по течению. Это приводит к изменению типа руслового процесса. Как правило, плановые деформации сменяются глубинной эрозией. Вторая группа – сооружения локальные (водозаборы, причалы и пр.) оказывают небольшое влияние на русловые и пойменные процессы и в большей мере сами подвержены влиянию русловых деформаций.

Е.С. Субботина и Р.М. Рублевская (1981, с. 362) считают, что классификация Б.Ф. Снищенко неполная, «ибо не учитывает влияние хозяйственных преобразований в бассейнах рек (мелиорации, вырубки лесов, строительства промышленных предприятий и пр.) и роли ряда сооружений в руслах и на поймах рек (градостроительства и пр.)».

Однако, наряду с таким принципом и не отвергая его, можно подойти к классификации, исходя из сущности самого взаимодействия русловых процессов с хозяйственной деятельностью. Антропогенное воздействие может изменять как само русло, так и факторы русловых процессов (например, сток воды и наносов), зачастую непосредственно не соприкасаясь с руслом реки, которое в этом случае трансформируется, приспосабливаясь к новым условиям (Русловые процессы на реках Алтайского…,  1996, с. 95).

В.С. Боровков (1989, с. 9) предлагает свою классификационную схему хозяйственных объектов и сооружений, которая «по сути дела часть более общей классификации Б.Ф. Снищенко, относящаяся лишь к активным сооружениям»

Антропогенные факторы, воздействующие на перемещение вещества водными потоками могут быть прямыми, непосредственно воздействующими на сток наносов, или косвенными, сказывающимися через изменения характеристик стока воды. Первые, в свою очередь, включают в себя виды хозяйственной деятельности, которые влияют на формирование стока наносов в бассейне реки (бассейновые) и, в речной сети (речные), а также регулирующие сам процесс перемещения уже поступивших в поток наносов, главным образом, путём частичного или полного их перехвата. Косвенные антропогенные факторы через регулирование стока воды на водосборе оказывают влияние на формирование бассейновой составляющей стока наносов; регулирование, изъятие и перераспределение стока воды в реках определяет направленность эрозионно-аккумулятивных процессов в их руслах и, таким образом, является фактором формирования речных наносов (Алексеевский Н.И., Чалов Р.С., 1997, с. 116).

Аналогично тому, как произведено деление естественных руслоформирующих факторы на главные, которые непосредственно влияют на русло реки и второстепенные, которые, большей частью, оказывают влияние не на русло, а на главные руслоформирующие факторы, также можно оценивать вклад каждого антропогенного вида воздействий на систему «водосбор–река» по влиянию на основные руслоформирующие факторы. В связи с тем, что главными руслоформирующими факторами можно считать поступление наносов в реку, транспортирующую способность потока, ограничивающие факторы и руслоформирующие расходы и уровни воды, то, соответственно, при рассмотрении антропогенных факторов необходимо обращать внимание на то, каким образом они влияют на изменение количества и режима поступления наносов в реку, на скоростной режим реки, на форму эпюры руслоформирующих расходов, и каким образом оказывают ограничивающее влияние на проявление русловых деформаций.

Описание всех видов гидротехнических сооружений и их воздействия на русловые процессы, и, напротив, воздействия русловых деформаций на эти гидротехнические сооружения не является задачей данного раздела. Далее вкратце перечислены некоторое из гидротехнических сооружений и других видов антропогенных воздействий, обращая особое внимание, среди других факторов, на соотношение транспортирующей способности и расхода наносов, как фактора, приводящего к заилению или размывам русла или смене типа русловых процессов. Подробное описание влияния гидротехнических сооружений на изменение транспортирующей способности R_тр и поступления наносов R сделано в книге (Алексеевский Н.И., Чалов Р.С., 1997).

9.4.  Виды антропогенных руслоформирующих факторов и их воздействие на реку

9.4.1.     Выправительные работы. Дноуглубление. Судоходные прорези.

Выправительные работы – гидротехнические работы на склонах речных долин и в руслах рек, связанные с регулированием действия речных потоков, для обеспечения нормальных условий судоходства или лесосплава, защиты берегов и сооружений от местных подмывов или отложений наносов. С помощью выправительных работ устанавливается равновесие между размывающей силой потока и сопротивлением русла размыву, между количеством поступающих в поток наносов и его способностью транспортировать их далее.

Комплекс выправительных работ на реках включает: закрепление склонов речных долин, благодаря чему уменьшается общее поступление наносов в русло реки и снижается интенсивность эрозии почв; закрытие протоков и спрямление излучин русла, что увеличивает продольные уклоны и средние скорости потока, придавая руслу более устойчивые формы; увеличение глубин русла с помощью землесосов и землечерпательных снарядов; устройство регуляционных и берегоукрепительных сооружений.

Для регулирования эрозии русел успешно применяются весьма эффективные методы, предложенные учёными Н.Н. Жуковским, Н.С. Лелявским, Н.П. Пузыревским, В.Е. Тимоновым, В.Г. Клейбером, М.В. Потаповым, А.И. Лосиевским и др. Способы углубления перекатов землечерпанием и выправления русла посредством регулирования потока сыграли серьёзную роль в развитии речного судоходства. Принцип Н.Н. Жуковского заключается в «воспособлении формирующей работе потока» (Маккавеев Н.И, Советов В.С., 2003, с. 175).

По методу М.В. Потапова разрушение берегов, размывы дна у сооружений, а также отложения наносов в водозаборных сооружениях и по трассе оросительного канала предотвращаются регулированием гидравлической структуры потока, т.е. созданием в нём искусственной поперечной циркуляции, изменяющей естественное направление и условия движения наносов. Поперечная циркуляция потока обеспечивается системой направляющих щитов, создающих винтовое движение струй воды в нужном направлении. Метод А.И. Лосиевского применяется для борьбы с отложением наносов на судоходных реках; здесь циркуляция потока создаётся заградительными стенками, которые устанавливаются на дне реки под углом 20-25° к направлению течения. При этом поверхностные струи отклоняются к стрежню реки, а донные, насыщенные наносами, – в сторону берега.

Для выправительных работ и сооружений применяются преимущественно местные строительные материалы, из которых изготовляют габионы, фашины, заградительные плетни и заборы, хворостяные тюфяки и защитные каменно-гравийные отсыпки (Гришин М. М., 1979; Дегтярев В.В., 1981).

Прекращение дноуглубления и выправления отрицательно сказывается на русловом режиме рек. Превышение отметок дна на перекатах в судоходной части русла и понижение отметок побочней может привести к выравниванию глубин по ширине потока, что в свою очередь, обуславливает смещение и неустойчивость его динамической оси, ускорение движения побочней. «Конечным результатом неблагоприятного развития неуправляемых русловых процессов может стать значительное (иногда в 2 раза) и трудно прогнозируемое усиление размыва пойменных берегов» (Калюжный В.Г., 1999, с. 23).

При неправильно выбранных методах и сооружениях выправления рек наблюдается нарушение равенства между фактическим стоком наносов и транспортирующей способностью потока. Создание выправительных сооружений приводит к увеличению глубины и скорости течения. В этих случаях R<R_тр, и процессы взаимодействия потока и речных отложений приводят к локальному возрастанию R до значений R_тр. Аналогичные изменения испытывает и транспорт влекомого материала (при сложном изменении соотношения G/R). Сходные процессы протекают на участках производства дноуглубительных работ (Алексеевский Н.И., Чалов Р.С., 1997, с. 130). Примером подобных изменений может служить верхняя Обь от слияния Бии и Катуни до устья Чарыша. Здесь на разветвлённом русле со сложно-сопряжёнными разветвлениями объемы землечерпания выросли за последние 6 лет более чем в 3 раза без заметного прироста гарантированных глубин (Беркович К.М., Рулева С.Н., 1971).

Изучением заносимости судоходных прорезей занимались многие исследователи: Е.К. Рабкова, В.А. Райнов, Б.Ф. Снищенко, А.С. Губкин и др. На основе обработки натурных данных Б.Ф. Снищенко (1964) получил расчётный график потери глубины в прорези после её разработки, но без учёта конкретных сроков производства работ в течение навигации. Реальные данные свидетельствуют о том, что заносимость прорези существенно зависит от навигационной фазы гидрологического режима, что и приводит к большим погрешностям расчёта по графикам Б.Ф. Снищенко (Ботвинков В.М., 1999, с. 82). А.С. Губкин (1988) учёл этот недостаток при получении расчётных графиков на основе обработки натурных данных по перекатным участкам верхней Оби.

В число выправительных работ входят и мероприятия, связанные с сокращением длины рек. Поскольку I=dH/dx, где dH – падение уровня воды на участке реки длиной dx, то уменьшение длины рек влечёт за собой увеличение I, V и R_тр. Аналогичные процессы могут наблюдаться и при естественном русловом режиме (спрямление излучин). Возникающее при этом изменение естественного стока наносов связано с переводом речных отложений в подвижное состояние, вследствие чего достигается равенство R=R_тр (Алексеевский Н.И., Чалов Р.С., 1997, с. 130-131).

9.4.2.     Карьеры

Большое влияние на сток речных наносов оказывают карьеры, в которых добываются песок, гравий, галька в качестве строительных материалов. В пределах России за 1985 г. из русловых карьеров  (Гришанин К.В. и др., 1988) извлечено 160 млн. м³ песчано-гравийной смеси, что сопоставимо со стоком наносов крупнейших рек страны (Алексеевский Н.И., Чалов Р.С., 1997, с. 128). В 1990 году объём добычи песчанно-гравийных наносов на судоходных реках России составил 190 млн. м³. Эта величина соизмерима с полным стоком наносов всех рек России (Беркович К.М., 1999, с. 41).

В ходе разработки месторождений существенным образом изменяется русловой рельеф, а также размеры и форма поперечного сечения русла. Одновременно нарушается баланс русловых наносов по длине реки (Беркович, 1999, с. 41). Исследования на верхней Оке и нижней Белой показали, что влияние карьеров на речное русло проявляется в нескольких аспектах. Морфолого-морфометрический эффект заключается в изменении на большем или меньшем участке русла формы поперечного сечения русла, уничтожении форм руслового рельефа, видоизменении форм русла; он влечёт за собой изменение некоторых характеристик гидрологического режима реки. Второй аспект – изъятие большого количества транспортируемого материала и создание ниже участка добычи дефицита руслообразующего аллювия. Всё это приводит к возбуждению скрытых (латентных) механизмов трансформации русла, которые сказываются на гидравлических характеристиках потока и его транспортирующей способности нередко далеко вверх и вниз по течению от места разработки (Беркович, 1999, с. 43). Размыв дна ниже карьера обусловлен изменениями кинематики потока и возникновением дефицита стока наносов на рассматриваемом участке (Снищенко Б.Ф., Месерлянс Г.Г., 1987, с. 61).

В середине 70-х гг. при исследованиях нижнего бьефа Новосибирской ГЭС на р. Оби было установлено большое влияние добычи ПГС в непосредственной близости от плотины на посадку уровней воды и судоходные условия реки (Беркович, Векслер и др., 1981). К таким рекам относится нижняя Томь у Томска (Беркович, 1999, с. 41). По данным В.В. Дегтярева (1987) в Омске посадка уровней Иртыша при расходе 600 м³/с составила 1,4 м. (Беркович, 1999, с. 43). Уклон Томи на 40-километровом участке выше Томска увеличился за период с 1933 г. по 1986 г. с 0,164 ‰ до 0,246 ‰, что вызвало резкий размыв дна реки; при этом был отпрепарирован скальный выступ. Размыв распространялся вверх по течению, так что в 20 км выше возникли новые ступени продольного профиля, связанные с выходами коренных пород (Беркович К.М., 1999).

Подобное явление отмечено на Чулыме выше Ачинска, где при незначительном увеличении среднего уклона резко возросла дифференциация уклонов (Беркович К.М., 1999). На верхней Оке в районе Каширы, где объём русла за 40 лет увеличился более чем на 30 млн. м³, и были уничтожены практически все русловые формы, посадка уровней составила почти 2 м при расходе 260 м³/с (Беркович К.М., 1999).

Наиболее значительная трансформация продольного профиля реки отмечается на участке длиной 90 км ниже Уфы. За период с 1935 г. по 1965 г. произошло понижение уровня, захватившее небольшой участок – около 10 км ниже гидропоста Уфа. Позднее, в 1962-1982 гг. уровень в Уфе понизился более чем на 70 см, и это понижение распространилось почти на 60 км вниз по течению, что несомненно связано с трансгрессивной глубинной эрозией, распространяющейся ниже участка добычи песчано-гравийной смеси. Объёмы добычи песчано-гравийной смеси на протяжении последних 30 лет постепенно нарастали, достигнув в среднем на участке Уфа – Бирск 15, 5 тыс. м³ на 1 км русла. Максимум добычи в последнее десятилетие приходится на участок, расположенный в 70-120 км ниже Уфы, где удельный объём добычи (включая пойменные месторождения) достиг 50 тыс. м³/км (Беркович, 1999, с. 45).

А.Н. Кафтан (1986, с. 49) сообщают об изменении типа русловых процессов на реках Украинских Карпат Быстрица и Стрый под воздействием карьерных выемок. С 1980 г. по 1985 г. посадка уровней составила до 3 м. «Под воздействием карьерных выемок в настоящее время изменился сам характер русловых переформирований, что привело к нарушению ранее выработанного динамического равновесия, а следовательно, к перестройке типов русловых форм. Вместо осерёдкового типа русла наблюдается меандрирование». Нехватка наносов и относительная большая транспортирующая способность потока привели к смещению типа от перегруженных русел к недогруженным. «Искусственно возбуждённый процесс меандрирования водотоков породил целый ряд народнохозяйственных проблем» (Кафтан А.Н. и др., 1986).

Н.И. Алексеевский приводит пример изменения темпов русловых деформаций на реке Верхний Чулым. «На участке добычи песчано-гравийной смеси и в местах перегибов продольного профиля излучины деформируются более интенсивно: в 1984-1989 гг. темпы размыва вогнутых берегов увеличились здесь вдвое по сравнению со средними темпами» (Алексеевский Н.И. и др., 1995, с. 154).

9.4.3.     Запруды, полузапруды

Возведение регуляционных (выправительных) сооружений, стесняющих русло, или дамб обвалования, предотвращающих затопление пойм во время половодья, обусловливает сосредоточение потока, увеличение удельного значения расхода воды и, соответственно, повышение R_тр, причём, как правило, R<R_тр. Вследствие этого происходит размыв дна русла и общее увеличение R. Местный рост R наблюдается в тех случаях, когда регуляционные сооружения или дноуглубительные прорези оказывают на поток струенаправляющие воздействие, увеличивают угол его подхода к размываемому берегу. Поступающие в поток наносы аккумулируются ниже по течению у выпуклого берега излучины, активизируя её развитие, вызывая повышение отметок дна русла и т.д. (Алексеевский Н.И., Чалов Р.С., 1997, с. 123).

За период с 1942 г. по 1991 г. на р. Белая в целях борьбы с просадками уровней, вызванных разработкой русловых карьеров, было построено более 150 полузапруд, стесняющих поток на большинстве перекатов. Это не только способствовало стабилизации динамической оси потока, но и не допускало существенной посадки уровней (Беркович К.М., 1999, с. 46).

9.4.4.     Затоны отстоя судов

Разработке мероприятий по защите затонов от заносимости и изучению процесса взаимодействия речного потока с затонской ёмкостью посвящены работы Н.И. Маккавеева (1955), А.С. Образовского (1962), М.А. Михалева (1971), Е.Н. Грачева (1974) и др.

В Новосибирском институте инженеров водного транспорта в течение ряда лет были выполнены специальные исследования по гидравлике затонских акваторий с целью изучения физических основ взаимодействия транзитного речного потока с боковыми затонскими акваториями и разработки методов расчёта применительно к проектированию и эксплуатации акваторий для отстоя флота. Вместе с водообменом происходит обмен наносами, находящимися в транзитном потоке и в затоне. Аккумуляция наносов, которая определяет заносимость акваторий и подходных участков объясняется тем, что скорость движения в водовороте значительно ниже, чем в транзитном течении, вследствие чего часть наносов, поступающих из реки во входной участок акватории, выпадает на дно (Водные пути…, 1995, с. 502-503.)

9.4.5.     Регулирование стока

Сток наносов зависит от искусственного изменения водности рек. Уменьшение расходов воды сопровождается снижением R_тр и возникновением процессов, в основе которых лежит массообмен между потоком и руслом. При R>R_тр, он соответствует аккумуляции наносов (Алексеевский Н.И., Чалов Р.С., 1997, с. 131). Например, уменьшение водоносности Терека вследствие использования его водных ресурсов для орошения привело к активизации осадконакопления в дельте. Разбор воды на орошение на большой части Амударьи и Сырдарьи является причиной усиления процессов аккумуляции, характерных для этих рек и в естественном состоянии, вследствие потерь стока воды на испарение. При этом годовой слой отложившихся наносов достигает до 1,5-2,0 м. Увеличение расходов воды в результате переброски стока, наоборот, влечёт за собой развитие эрозионных процессов, перевод отложений в подвижное состояние и увеличение расхода наносов. Переброска кубанских вод вызвала глубокое врезание русла Егорлыка (Карасев И.Ф., 1975) и Калауса ниже поступления дополнительного стока. Увеличение зимних расходов воды при регулировании стока по сравнению с естественными условиями (например, на Нижней Катуни – в 2-3 раза) может привести к занесению судоходных прорезей разрабатываемых в предледоставный период и к увеличению объёмов дноуглубительных работ (Антроповский В.И., 1996, с. 47).

9.4.6.     Верхние бьефы

Исследования изменений руслоформирующих факторов и преобразований русел и пойм в верхних бьефах гидроузлов и, особенно, в зонах выклинивания подпора проводили В.А. Крицкий и В.И. Литвинский (1978), В.В. Лысенко (1972, 1978, 1981), Р.Д. Фролов (1975), Н.Б. Барышников (1978), Р.Б. Уральский (1979), С.Л. Вендров (1979), В.Ф. Николаев (1987) и др.

Основные проявления русловых процессов в зоне подпора часто затушёвываются другими геоморфологическими процессами. При образовании больших водохранилищ русловые процессы заменяются береговыми процессами, протекающими по другим закономерностям, и обусловлены другими факторами, главным образом, ветровым волнением.

В зоне выклинивания подпора наблюдается переход к перегруженным типам русловых процессов – осерёдковому типу, русловой многорукавности, происходит уменьшение степени развитости излучин, появляются предпосылки для образования пойменных проток за счёт подтопления поймы и повышения уровней руслоформирующих расходов воды.

Например, В.Ф. Николаев описывает образование русловой многорукавности островного типа в зоне выклинивания подпора Новосибирской ГЭС (1987, с. 33). «Излучины не достигают состояния петли, из-за увеличения затопляемости поймы, что значительно увеличивает вероятность естественного спрямления на более ранних стадиях её развития» (Лысенко В.В., 1981). Подпор Воткинским водохранилищем низовий р. Тулва привёл к разработке пойменных проток на прежде свободно меандрирующем участке.

9.4.7.     Нижние бьефы

Трансформация речных русел ниже плотин гидроузлов определяется несколькими антропогенными факторами, главными среди которых являются: задержка водохранилищами всего стока руслообразующих и большей части стока взвешенных наносов, сезонное и многолетнее регулирование стока воды, неустановившееся движение потока, обусловленное переменной нагрузкой электростанций. Действию этих факторов противостоят такие естественные характеристики, как геологическое строение русла и берегов, состав руслового аллювия, существующая морфология русла (Беркович К.М. и др., 2003, с. 32).

Выделяется несколько характерных черт направленной трансформации русла рек ниже гидроузлов: 1) отмирание рукавов и сокращение пояса разветвления; 2) быстрое зарастание форм аллювиального рельефа и превращение их в пойму (осерёдков – в пойменные острова); 3) интенсификация развития излучин; 4) изменение типа форм аллювиального рельефа, морфологии и динамики перекатов. Для нижних бьефов плотин характерна быстрая трансформация русла и поймы, которые в природных условиях практически невозможно наблюдать. Русло Оби ниже Новосибирской ГЭС стало прямолинейным, при этом размывы берегов усилились вдвое по сравнению с естественным режимом (Беркович К.М. и др., 2003, с. 31).

Не подтвердились некоторые теоретические выводы о безусловном постепенном затухании эрозии русла через 30 лет эксплуатации ГЭС и о локальном характере этого процесса (Калюжный В.Г., 1999, с. 23). Размыв дна сдерживается только близким залеганием скальных или связных пород. Так, ниже одной из ГЭС США, где расход реки, благодаря сбросам из ирригационных систем, был увеличен с 140 до 2100 м³/с, врезание достигло скальных пород, подстилающих аллювий, начали размываться берега, и ширина русла местами увеличилась в 20-30 раз (Galay V.J., 1983). На Оби ниже Новосибирской ГЭС наблюдается типичная картина продольного увеличения W_G. Непосредственно возле плотины сток влекомых наносов равен нулю, и лишь на значительном расстоянии от неё происходит его частичное восстановление (Чалов Р.С. и др., 2000, с. 105).

Снижение высоты половодья и вынос наносов – продуктов размыва русла приведёт в первые десятилетия после сооружения ГЭС к массовому образованию новых островов, увеличению разветвлённости русла и одновременно к усилению размыва на отдельных участках пойменных берегов (Русловые процессы на реках Алтайского…,  1996, с. 154).

Для длинных рукавов разветвлённых рек и для меандрирующих рек характерно формирование и усложнение излучин, что является результатом как уменьшения величины руслоформирующих расходов воды, так и зарастания побочней. Поток, обтекая стабильные побочни, формирует вторичную извилистость с меньшими, чем бытовые радиусами кривизны. Меняется также преобладающий тип крупных форм руслового рельефа. На Оби осерёдки и отторгаемые побочни заменились типичными побочнями и, местами, ленточными грядами. (Беркович К.М. и др., 2003, с. 39).

После зарегулирования стока водохранилищем меняется характер деформаций речного русла. Это происходит прежде всего потому, что из-за выравнивания расходов воды по периодам года формирующим становится повышенный меженный расход воды высокой повторяемости (Серебряков А.В., 1970, с. 48). Исследования параметров Q_Ф, проведённые для 104 постов 60 рек равнинной части Украины, показали, что строительство водохранилищ и других водорегулирующих сооружений (дамб обвалований, запруд, полузапруд, вододелителей и др.) приводит к увеличению обеспеченности руслоформирующих расходов воды от 1,3 до 2,5 раз по сравнению с естественными условиями. В результате зарегулирования стока в ряде случаев на расчётных эпюрах появляется дополнительный интервал руслоформирующих расходов (Ободовский А.Г. и др., 1986, с. 57). Зарегулированность стока приводит к тому, что в нижних бьефах ГЭС происходит посадка уровней и, следовательно, возрастает высота поймы относительно меженных уровней. По этой причине наблюдается переход средних максимумов Q_Ф на нижние.

Примером влияния зарегулированности стока на руслоформирующую деятельность рек может служить река Днепр. Сопоставлением параметров Q_Ф до создания водохранилищ и после их ввода в эксплуатацию установлено, что обеспеченности руслоформирующих расходов воды в пределах пойменных бровок возросли в 3-5 раз и составили 23-27%, а для надпойменных условий они увеличились приблизительно в 1,5 раза. По всем исследованным створам средние максимумы руслоформирующих расходов перешли в нижние (Ободовский А.Г. и др., 1986).

Ниже плотины обычно происходит уменьшение шага меандр как результат снижения максимального стока ниже водохранилища. Так, русла рек С. Саскачеван ниже плотины Гардинер и Хуанхэ ниже плотины Сяньмеься (Sedimentation research in China…, 1992) трансформировались из разветвлённых в меандрирующие.

9.4.8.     Обвалование

Обвалование пойм применяется уже очень давно (в Китае, например, более 2000 лет). Широко известны системы обвалования на реках По в Италии, Луаре во Франции, на Тиссе и Дунае в Венгрии и в пределах территорий других государств. Очень крупные работы по обвалованию рек системы Миссисипи–Миссури выполнены в США. В настоящее время на протяжении многих сотен километров обвалованы Рейн, Висла и другие реки. Развитую систему оградительных дамб имеют долины рек Хуанхэ, Янцзы, Ганга и Брахмапутры, Иравади. Примеры обвалования низких берегов для защиты от наводнений имеются также на наших реках – Кубани, в низовьях Терека, на Немане, Енисее, Припяти, Амуре, Куре, нижнего течения Риони в пределах Колхидской низменности, на Амударье и Сырдарье. Вот уже более ста лет защищена от половодий валами Астрахань (Гендельман М.М., 1974, с. 94; Гинко С.С., 1977, с. 91).

Чтобы удерживать реку Хуанхэ во время половодья в своих берегах, население Китая издавна сооружало вдоль берегов земляные дамбы. Общая их протяжённость на реке и её притоках достигает 4900 км; расстояние между ними колеблется от 1 до 10-20 км. Устройство дамб повлекло за собой повышение дна вследствие отложения в её русле огромного количества наносов. Повышение дна сопровождалось соответствующим повышением уровня воды и увеличением опасности наводнений. Поэтому приходилось вновь и вновь наращивать дамбы по высоте, и так из года в год на протяжении сотен лет. В результате дно Хуанхэ в ряде мест оказалось выше окружающей местности на 5 м, а в нижнем течении на 6-7 м. В наводнение 1933 г. на обоих берегах Хуанхэ прорвало дамбы, и под водой оказалось более 3000 населённых пунктов, 18 тыс. человек утонуло, пострадало около 3,7 млн. человек (Гинко С.С., 1977, с. 53). В условиях огромного стока наносов и, особенно, отчленения поймы от русла системами дамб пойменная многорукавность на Хуанхэ отсутствует. Это же обстоятельство, по-видимому, является одной из причин отсутствия на реке русловых разветвлений, несмотря на другие условия, благоприятствующие её развитию – неустойчивое русло и аккумуляция наносов (Чалов Р.С. и др., 2000, с. 113). Дамбы оказывают огромное влияние на русловые процессы, сосредоточивая сток высоких вод в сравнительно узкой полосе пояса блуждания, а в самых низовьях рек – непосредственно в их руслах в пределах пойменых бровок, практически исключая пойму из числа факторов русловых процессов и обусловливая горизонтальные русловые деформации вплоть до создания искусственной аналогии врезанного русла (Чалов Р.С. и др., 2000, с. 133).

Неправильное проектирование дамб обвалования иногда приводит к значительным разрушениям. Например, неграмотное проектирование дамбы, защищающей город Абакан от наводнений, выполненное одним из отделений института Гипрогор, основанное на недостаточной по объёму и низкой по качеству натурной информации, привело к тому, что ограждающая дамба создала большой подпор, в результате массы воды р. Абакан, обогнув дамбу, устремились в акваторию города. Для предотвращения дальнейшего затопления города дамбу взорвали, что вызвало волну прорыва, которая разрушила нижерасположенный мост через р. Абакан, затопила и разрушила нижерасположенный посёлок Усть-Абакан (Барышников Н.Б., Самусева Е.А., 1992, с. 70). Во время наводнения на Кубани в июне 2002 г. защитная дамба была прорвана в своей верхней (по течению) части и послужила подпорным сооружением с обратной стороны: «защищаемая» ею территория была затоплена до отметки, превышающей уровень воды в Краснодарском водохранилище (от которого дамба должна была защищать) на 2,5 м. То есть, не будь «защитной» дамбы, размеры бедствия были бы много меньше; вода же стала уходить с затопленной территории только тогда, когда в дамбе был сделан соответствующий проран (Беляков А.А., 2003, с. 25).

9.4.9.     Спрямление проток

Известны два приёма проведения работ по спрямлению реки. В случае плотного грунта прокладывается новое русло заданного сечения снизу вверх по течению. В случае же слабого грунта устраивается пионерная траншея с площадью сечению, равной 10-20% будущего сечения русла. Затем водный поток сам разрабатывает себе русло. Рекомендуется, чтобы новое русло реки имело небольшую кривизну в плане, это усиливает поперечную циркуляцию воды (Нежиховский Р.А., 1988, с. 50).

В.В. Докучаев приводит следующее описание размыва русла, организованного крестьянами д. Тайпала в мае 1818 г., когда оз. Сувандо от чрезвычайно сильной прибыли воды стало переливаться через Тайполовский перешеек. «Поселяне д. Тайпала, предвидя угрожающую для своих жилищ опасность и ужасную опасность и ужасную катастрофу в случае, ежели вода Сувандо бросится через их перешеек, на котором осталось не поднятой водой земли в ширину не более 20 сажен, решилась прокопать тут канаву. Могучая стихия воспользовалась этой канавой в такой степени, какой и не воображали жители Тайпалы. Вода быстро проложила себе путь через оставшийся сухой вал земли, снесла в Тайпале один жилой дом со службами и уничтожила пашню с засевом» (Докучаев В.В., 1949).

В лесосплавной практике применяют спрямление излучин на малых реках путём саморазмыва перешейков между смежными меандрами. Известны случаи спрямления излучин путём саморазмыва и на таких больших реках, как р. Кура (Макринова О.В., 1953, с. 29). Следует также отметить, что в процессах роста дельты и в формировании рельефа её большую роль играет человек. Так в виде примера можно привести современный проток Терека – р. Прорву, первоначальное образование которой, как указывает И.Г. Есьман, связано с прорытием оросительной канавы. Есть указания, что таким же путём образовалась р. Таловка (около 1814 г.) и её рукав – р. Средняя (Банасевич Н.Н и др., 2003, с. 42).

9.4.10.                        Разработка аллювиальных россыпей

«Разработка аллювиальных россыпей дражным способом … по силе антропогенного пресса на речные долины занимают одно из первых мест, так как их воздействие нередко почти полностью нарушает деятельность русловых потоков» (Хмелева Н.В. и др., 1995, с. 121).

Для промывки грунта из основного потока или его притока отводится часть расхода воды, величина которого определяется мощностью промывочной установки. В случае небольших водотоков он целиком проходит через неё. В результате ниже по течению нарушается русловой режим, вплоть до осушения русла. Карьеры закладываются по руслу часто по всей длине россыпи. При неоднократной отработке россыпи в днище долин рельеф, созданный потоком в бытовом состоянии, почти целиком заменяется на техногенный. Особенности морфологии последнего порождают специфические условия деятельности потока и изменения русла (Хмелева Н.В. и др., 1995).

Вследствие того, что в результате отработки россыпи, поток оказывается насыщенным большим количеством наносов, русло должно характеризоваться большой подвижностью. Отчасти с этим фактом связано наличие в нём большого числа островов, побочней, которые выступают на поверхность в межень. В то же время, судя по картам и планам отработок разных лет, скорости его горизонтальных деформаций невелики. Последнее связано частично с канализацией русла на отдельных участках и ограничением его дамбами, с другой – «старостью» отвалов и дамб, часто уже освоенные растительностью. Основной причиной относительной стабильности является мерзлота, которая сковывает рыхлые отложения отвалов. Она играет роль цемента, сковывая уплотняющиеся с годами рыхлый материал горных отработок. По результатам наблюдений Н.Н. Мунгалова (1988), за два зимних периода отвалы промерзают на глубину 7-8 м, а в дальнейшем – до уреза воды. По данным И.М. Иванова и Н.С. Шпака (1941) за 30-50 лет в отвалах формируется вечная мерзлота, аналогичная естественной локально-островной, наблюдаемой в рыхлых и коренных породах района исследований. На примере богатейшей отработанной россыпи р. Ныгри Ленинского района проведён анализ изменения среднегодового паводочного расхода воды. К настоящему времени русло этой реки на всём протяжении техногенное. Площадь техногенных озёр-водозаборов составляет 40-50% (Хмелева Н.В. и др., 1995).

Проведённые исследования свидетельствуют, что открытые отработки россыпей существенно влияют на русловые процессы на реках IV-VI порядков. Их влияние приводит к уменьшению, особенно в паводки, расходов воды в результате изъятия большой доли (до 40-50%) тока и заполнения техногенных водоёмов, что сопровождается уменьшением транспортирующей способности руслового потока (Хмелева Н.В. и др., 1995, с. 131).

9.4.11.                        Другие антропогенные факторы

Среди антропогенных факторов также необходимо отметить: увеличение водозабора поверхностных и подземных вод; сокращение лесистости бассейнов (на 5-23% за последние 100 лет), широкомасштабные мелиоративные мероприятия (в т.ч. осушительные и русловыпрямительные); распашка крутосклоновых земель и интенсивное развитие эрозионных процессов; разрушение на малых реках прудов и мельниц, регулировавших сток воды и наносов; рост степени урбанизированности, рекреационной нагрузки, химизации сельского хозяйства, сброса сточных вод (в т.ч. аварийного); интенсивное развитие горнодобывающей и горнохимической промышленности (Ковальчук И.П., 1995, с. 66).

9.5.  Деление руслоформирующих факторов по вкладу в изменение относительной транспортирующей способности потока.

При оценке влияния факторов на речной поток и русловой процесс они разделяются на два класса: 1) класс факторов, активизирующих процессы размыва и транспорта наносов; 2) класс факторов, активизирующих заиление речного русла (Боровков В.С., 1989, с. 9).

9.5.1.     Изменение транспортирующей способности потока

Активизация процессов размыва на некоторых участках водотоков, подверженных влиянию урбанизации, может быть вызвана увеличением стоков, дополнительным обводнением для разбавления сильно загрязнённых вод, в том числе за счёт территориального перераспределения стока (Бородавченко И.И., Толстихин О.Н., 1975; Доброумов Б.М., Устюжанин Б.С., 1980).

Снижение транспортирующей способности потока обусловлено интенсивными водозаборами на орошение и другие нужды. Например, за период с 1951 г. по 1985 г. среднегодовой водозабор из р. Амударьи возрос с 38 м³/с до 260-280 м³/с (Асриева А.М.  и др., 1989, с. 129).

9.5.2.     Изменение поступления наносов в водоток

При антропогенном нарушении стока наносов в процессе их транспортировки возникают неравенства R<R_тр, R>R_тр, итогом которых является их аккумуляция, с одной стороны, и размыв русла, с другой, т.е. происходит возникновение участков рек с разнонаправленной трансформацией продольного профиля. Регулирование стока воды гидротехническими сооружениями оказывает наиболее мощное воздействие на сток наносов. Оно проявляется в систематическом накоплении наносов выше сооружений и размыве берегов, дна, речных отложений в нижнем бьефе (Алексеевский Н.И., Чалов Р.С., 1997, с. 124).

Пример изменения поступления наносов при саморазмыве русла р. Юля-Йоки приводят В.А. Виноградов и А.Б. Клавен. В связи со строительством Русловой лаборатории ГГИ равнинный участок реки в среднем течении длиной около 400 м был отведён на 50 м в сторону левого берега в 1950 г. путём саморазмыва пионерной прорези. В ходе разработки нового русла на нижележащий приозёрный участок реки протяжённостью 1 км было вынесено около 15 тыс. м³ грунта, что привело к повышению отметок дна русла  на этом участке на 1,2-1,5 м и образованию в озере большого конуса выноса наносов. Обстановка к концу 90-х годов стабилизировалась, и поступление дополнительных наносов в реку здесь существенно приблизилось к величине расхода влекомых наносов в естественных условиях. Освобождение русла от заполнивших его наносов сопровождалось не только изменением его морфометрических характеристик, но и изменением морфологического облика (Виноградов В.А. и др., 2003).

Подобное явления наблюдал К.М. Беркович на р. Белой. В то время, как в Уфе в период 1942-1965 гг. происходило понижение минимальных уровней воды, на участке 66-98 км отмечалось повышение уровней, очевидно связанное с аккумуляцией здесь наносов: слой аккумуляции составлял здесь до 20 см. После 1965 г. отложение наносов сменилось эрозией, дно реки и уровни воды понизились. Вместе с тем в 1988-1995 гг. отмечается рост уровней ниже по течению в районе Кушнаренково (119-144 км). Это согласуется с уменьшением объёма дноуглубительных работ на первом из рассмотренных отрезков и их увеличением – на втором (Беркович К.М., 1999, с. 46).

Н.И. Маккавеев описывает проект целенаправленного искусственного увеличения поступления наносов в реку в связи с разработкой генерального плана защиты берегов Чёрного моря от абразии и восстановления пляжей. Одним из способов создания защищающих берег и образующих пляжи отмелей является искусственное увеличение твёрдого стока впадающих в море рек. Вдольбереговые морские течения используют материал, вынесенный реками, для образования новых пляжей. Увеличение твёрдого стока рек предлагается достичь посредством интенсификации гравитационных процессов (отвалов, осыпей, оползней) на отдельных участках склонов долин, взрывания порогов и завалов в руслах рек, выше которых образовались скопления аллювия, спрямления крутых меандр и, наконец, спуска по рекам отвалов пустой породы из карьеров, шахт и обогатительных установок. Последовательно разгружая долину от скопившегося в ней рыхлого материала, можно значительно уменьшить опасность селей, которые на отдельных участках побережья имеют катастрофический характер (например, сели, выходящие из долины р. Жоэквары, от которых страдает г. Гагра). При проектировании мероприятий по увеличению твёрдого стока рек возник вопрос о возможности трансформации продольных профилей рек (Маккавеев Н.И. и др., 2003, с. 263).

Большая часть перекатов среднего Днестра образовалась под влиянием конусов выноса из оврагов, ручьёв и малых рек, которые наполовину сужают русло и оказывают на поток подпорное воздействие. Перед обширными крупнообломочными конусами ручьёв с селевым режимом возникают сложные перекаты с осерёдками. Малые реки с небольшими уклонами выносят в русло материал, соизмеримые по крупности с днестровским, Их конусы, выдвинувшись в русло, смещаются вниз по течению; при размыве противоположного берега это приводит к расширению русла и аккумуляции наносов также с образованием осерёдков (Русловой режим рек…, 1995, с. 122).

9.6.   Методы прогноза русловых деформаций

Благодаря представлениям о дискретности и структурности русловых форм значительно возрастают возможности использования метода аналогии (Антроповский В.И., 1981, 1987). Выбор аналогов производится, прежде всего, по типу русловых процессов. После этого обращается внимание на значения каждого из основных руслообразующих факторов в отдельности. При близких значениях указанных факторов допускается непосредственное перенесение характеристик с участка реки-аналога на рассматриваемый участок. При большом различии переход от характеристик участка реки-аналога к характеристикам рассматриваемого участка осуществляется с помощью зависимостей, свойственных данному типу русловых процессов. (Антроповский В.И., 1996)

Арсенал методов русловых расчётов может быть пополнен статистическими (вероятностными) методами, применяемыми в инженерной гидрологии. Это обеспечивается тем, что, хотя русловые процессы вызываются вполне определёнными причинами, однако, вследствие многофакторности последних, сопровождающихся проявлением элементов случайности; связь русловых процессов с причинами их возникновения может быть сильно ослаблена, и оценка влияния конкретной причины может оказаться практически невозможной. Применение вероятностных методов позволяет оценить степень риска принимаемых проектных решений в отношении учёта русловых деформаций (Антроповский В.И., 1996, с. 48).

9.7.  Алгоритм прогноза изменения типа русловых процессов равнинных рек

Н.И. Маккавеев и В.С Советов (2003, с. 176) пишут, что «обычно мы имеем дело с существующими, уже сформировавшимися реками». Начальные условия формирования (существующие формы русловых процессов) играют важную роль для прогноза следующих изменений русловых процессов. Для прогноза изменения русла не столько необходимо знать абсолютные значения параметров системы до и после внешнего воздействия, а более важно знать направление (вектор, степень) изменения руслоформирующих факторов. То, что река уже существует, и именно в такой форме, очень важно. Человек, дающий прогноз, освобождается от проблемы выяснения того, какой тип русловых сформировался бы природой на данном склоне при данном грунте при данном стоке воды. Важно определить вид возможного естественного или антропогенного изменения руслоформирующих факторов, а также определить, каким образом отреагирует река на внешнее воздействие.

Деформации рек при неизменных руслоформирующих факторах на данном этапе науки довольно хорошо описаны. Для этого выделены типичные схемы деформаций (типы русловых процессов). Отнести рассматриваемый участок реки к определённому типу руслового процесса можно при первом приближении по его внешнему виду в плане. Для более взвешенной оценки требуется сопоставление нескольких разновремённых планов этого участка.

На основе анализа современных знаний о закономерностях изменений типов русловых процессов алгоритм ограничен четырьмя блоками вопросов:

I. Относительная транспортирующая способность.

а) Изменится ли поступление наносов на рассматриваемый участок?

б) Изменится ли транспортирующая способность потока?

в) Как в связи с этим изменится соотношение между поступающих количеством наносов и транспортирующей способностью потока?

Увеличение относительной транспортирующей способности приведёт к изменению типа в сторону извилистых русел, уменьшение – в сторону широких прямых русел с внутрирусловыми островами.

II. Относительная затопляемость поймы.

а) Изменится ли уровень руслоформирующего расхода?

б) Изменится ли отметка поймы?

в) Как в связи с этим изменится взаимное положение отметки руслоформирующего уровня по отношению к отметки поймы?

Превышение отметкой руслоформирующего уровня отметки поймы создаст условия для разработки пойменных проток, снижение его ниже отметки поймы не способствует этому.

III. Относительная ширина долины.

а) Изменится ли ширина долины?

б) Изменится ли ширина русла?

в) Как в связи с этим изменится относительная ширина долины?

Уменьшение относительной ширины долины приведёт к влиянию ограничивающего фактора, увеличение – к более свободному развитию русловых деформаций.

IV. Относительная редукция стока воды.

Произойдёт ли уменьшение стока?

Редукция стока приведёт к появлению пассивных русловых процессов в унаследованных границах.

Далее...

Содержание