Меню

Новое русло в русле реки

Регулирование русел — Принципы формирования русел рек

При проектировании берегоукреплений на реках важно знать теоретические принципы формирования русел рек и законы их динамического изменения во времени.

1 ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ

Продольный профиль реки в общем случае представляет собой кривую, обращенную выпуклостью вниз. Плавность этой кривой нарушается периодическими перекатам, которые образуются из-за выходов на поверхность твердых неразмываемых пород. От истока реки к устью уклон дна постепенно уполаживается, и снижается скорость воды, но растет ее расход. В верховьях реки имеют место высокие скорости воды, которые приводят здесь к интенсивной эрозии — размыву русла и образованию массива наносов (взвешенных и влекомых). По длине реки скорости воды снижаются, что приводит к уменьшению частиц наносов, которые река еще может переносить вниз по течению. Таким образом, малые скорости воды в низовьях ведут к аккумуляции — осаждению наносов, размытых в верховьях. Весь этот процесс постепенно изменяет продольный профиль реки — в верховьях уклон дна ещё больше увеличивается, а в низовьях — еще больше уполаживается (рисунок 1).

Рисунок 1 — Продольный профиль речного русла

Продольный профиль реки в крупном масштабе представляет собой чередование плёсов и перекатов. Плёс — длинный участок с большими глубинами и слабыми уклонами. Перекат — наоборот, короткий участок с малыми глубинами и крутыми уклонами. Таким образом геометрически продольный профиль реки напоминает лестничный марш.

В межень перекаты усиленно размываются. Это происходит из-за того, что из-за малых глубин здесь имеют место большие скорости потока. С наступлением половодья или паводка происходит принципиальное изменение процесса руслоформирования: плёсы ещё сильнее размываются, а смытые с них наносы намываются на перекатах.

2 ПОПЕРЕЧНЫЙ ПРОФИЛЬ

Поперечный профиль реки, также, как и продольный профиль, зависит от конкретного участка реки (рисунок 2):

– в верховьях: ущелье;

– в среднем течении: пойма с одной или несколькими террасами

– в низовьях, ближе к устью: в древнем конусе выноса с несколькими протоками, часто с возвышением над окружающей долиной.

Рисунок 2 — Характерные поперечные профили русел рек

а — верховья, б — среднее течение, в — низовья

3 КРИВОЛИНЕЙНОСТЬ РУСЛА

На излучинах реки происходит изменение движения наносов — их поток переходит от выпуклого берега к вогнутому.

Происходящие в периоды половодий и паводков размывы плёсов имеют особенную интенсивность у вогнутых берегов. Это происходит из-за образования здесь повышенных скоростей, вызываемых так называемым свалом течения — с переката на плёс. При этом стрежень реки (линия вдоль реки с максимальной скоростью течения) меняет направление в сторону вогнутого берега (рисунок 3), дно которого и начинает интенсивно размываться. В результате дно у вогнутого берега углубляется, а у выпуклого — мелеет.

В целом весь этот процесс является следствием поперечной циркуляции потока, возникающей на поворотах реки: поверхностные слои воды движутся к вогнутому берегу, а донные — к выпуклому.

Одним из следствий описанной механики движения наносов и воды является тот важный факт, что криволинейные участки рек всегда более устойчивы, чем прямолинейные. С течением времени криволинейность русла на каждом конкретном участке все более увеличивается — вплоть до появления ярко выраженных S-образных кривых (петель). В конце концов края двух соседних S-образных участков касаются друг друга, они сливаются в новое русло с увеличившимся уклоном, после чего весь процесс начинается заново.

Рисунок 3 — Стрежень на излучине реки

Если насыщенный наносами поток воды имеет мутность ρ (греческая буква ро) больше некоторого предельного значения (ρ > ρпред), то происходит выпадение наносов на дно, его заиление и подъем. Если ρ 1 ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ

Продольный профиль реки в общем случае представляет собой кривую, обращенную выпуклостью вниз. Плавность этой кривой нарушается периодическими перекатам, которые образуются из-за выходов на поверхность твердых неразмываемых пород. От истока реки к устью уклон дна постепенно уполаживается, и снижается скорость воды, но растет ее расход. В верховьях реки имеют место высокие скорости воды, которые приводят здесь к интенсивной эрозии — размыву русла и образованию массива наносов (взвешенных и влекомых). По длине реки скорости воды снижаются, что приводит к уменьшению частиц наносов, которые река еще может переносить вниз по течению. Таким образом, малые скорости воды в низовьях ведут к аккумуляции — осаждению наносов, размытых в верховьях. Весь этот процесс постепенно изменяет продольный профиль реки — в верховьях уклон дна ещё больше увеличивается, а в низовьях — еще больше уполаживается (рисунок 1).

Рисунок 1 — Продольный профиль речного русла

Продольный профиль реки в крупном масштабе представляет собой чередование плёсов и перекатов. Плёс — длинный участок с большими глубинами и слабыми уклонами. Перекат — наоборот, короткий участок с малыми глубинами и крутыми уклонами. Таким образом геометрически продольный профиль реки напоминает лестничный марш.

В межень перекаты усиленно размываются. Это происходит из-за того, что из-за малых глубин здесь имеют место большие скорости потока. С наступлением половодья или паводка происходит принципиальное изменение процесса руслоформирования: плёсы ещё сильнее размываются, а смытые с них наносы намываются на перекатах.

2 ПОПЕРЕЧНЫЙ ПРОФИЛЬ

Поперечный профиль реки, также, как и продольный профиль, зависит от конкретного участка реки (рисунок 2):

– в верховьях: ущелье;

– в среднем течении: пойма с одной или несколькими террасами

– в низовьях, ближе к устью: в древнем конусе выноса с несколькими протоками, часто с возвышением над окружающей долиной.

Рисунок 2 — Характерные поперечные профили русел рек

а — верховья, б — среднее течение, в — низовья

3 КРИВОЛИНЕЙНОСТЬ РУСЛА

На излучинах реки происходит изменение движения наносов — их поток переходит от выпуклого берега к вогнутому.

Происходящие в периоды половодий и паводков размывы плёсов имеют особенную интенсивность у вогнутых берегов. Это происходит из-за образования здесь повышенных скоростей, вызываемых так называемым свалом течения — с переката на плёс. При этом стрежень реки (линия вдоль реки с максимальной скоростью течения) меняет направление в сторону вогнутого берега (рисунок 3), дно которого и начинает интенсивно размываться. В результате дно у вогнутого берега углубляется, а у выпуклого — мелеет.

Читайте также:  Что ест рыба которая живет в речке

В целом весь этот процесс является следствием поперечной циркуляции потока, возникающей на поворотах реки: поверхностные слои воды движутся к вогнутому берегу, а донные — к выпуклому.

Одним из следствий описанной механики движения наносов и воды является тот важный факт, что криволинейные участки рек всегда более устойчивы, чем прямолинейные. С течением времени криволинейность русла на каждом конкретном участке все более увеличивается — вплоть до появления ярко выраженных S-образных кривых (петель). В конце концов края двух соседних S-образных участков касаются друг друга, они сливаются в новое русло с увеличившимся уклоном, после чего весь процесс начинается заново.

Рисунок 3 — Стрежень на излучине реки

Если насыщенный наносами поток воды имеет мутность ρ (греческая буква ро) больше некоторого предельного значения (ρ > ρпред), то происходит выпадение наносов на дно, его заиление и подъем. Если ρ

Источник

Новое русло в русле реки

Давайте разберем характер движения воды в 1 реке при повороте русла. Здесь возникает картина, похожая на движение воды в стакане. Поверхность воды наклоняется в сторону поворота так, чтобы разность сил давления сообщала необходимое центростремительное ускорение (на рис. 3) показано вертикальное сечение реки на повороте). Так же, как и в стакане, скорость воды у дна вследствие трения меньше, чем у поверхности реки (распределение скоростей по глубине показано на рис. 3). Поэтому у поверхности результирующая сил давления не в состоянии! обеспечить движение частиц воды по окружности с большой скоростью, и вода «отбрасывается» к дальнему (от центра! поворота) берегу. У дна, наоборот, скорость движения мала, и вода устремляется к ближнему берегу (к центру поворота).

Рис. 3
Рис. 3

Таким образом, дополнительно к основному течению возникает циркуляция воды; на рис. 3 показано направление циркуляции в плоскости сечения реки.

Такая циркуляция воды приводит к эрозии (разрушению) почвы. В результате далекий от центра поворота берег разрушается (подмывается), а у близкого берега постепенно осаждается все больший слой почвы (вспомните чаинки в стакане!). Форма русла меняется и приобретает такой вид, как на рис. 4 * . Интересно проследить за тем, как меняется скорость воды по ширине реки (от берега к берегу). На прямолинейных участках русла максимальная скорость течения посередине реки. При изгибе русла линия тока, соответствующая максимальной скорости, смещается к дальнему от центра поворота берегу. Это происходит потому, что повернуть быстрые частицы воды труднее, так как для этого необходимо создать большее центростремительное ускорение. Но там, где больше скорость течения, возникает и более сильная циркуляция воды, и соответственно большая эрозия почвы. Вот почему самое быстрое место в русле реки обычно оказывается и самым глубоким. Это правило хорошо знают речники, осуществляющие навигацию.

* ( Такая же циркуляция воды может возникнуть и пои прямолинейном течении реки вследствие вращения Земли В результате реки в северном полушарии размывают главным образом правый берег, а в южном — левый (это и есть закон Бэра, который мы обсудим позже).)

Рис. 4
Рис. 4

Эрозия почвы у дальнего берега и ее осаждение у ближнего приводит к постепенному смещению всего русла реки в сторону от центра поворота и, тем самым, к увеличению изгиба реки. На рис. 4 показаны профили дна в одном и том же месте русла реальной реки в разные годы. Ясно видно, как происходило постепенное перемещение русла и увеличение изгиба.

Таким образом, даже небольшой начальный изгиб, возникший по случайной причине (например, вследствие обвала, падения дерева и т. п.), будет со временем увеличиваться. Прямолинейное течение реки по однородной равнине является неустойчивым.

Источник

Русло — это что? Речное русло, его характер и изменение

Русло — это углубление, в котором течет река. В этом значении термин используется чаще всего. Однако он многозначный и может употребляться не только в географии. Какие ещё значения существуют? Что такое речное русло и какими характеристиками оно обладает?

Что такое русло?

Точное происхождение слова лингвистам и историкам определить не удается. По одной из версий, оно связано с такими славянскими словами, как «рушить», «рух», «рыть». Другая же и более распространенная теория относит его к литовскому слову rusė́ti, что означает «течь».

В русском языке существует три значения, в которых употребляется «русло». Это понятие наиболее часто встречается в географии, где оно трактуется как ложе реки, углубление, по которому она течет.

Остальные значения термина также близки к слову «течь» или «поток». Так, в анатомии русло — это то же самое, что и кровеносный сосуд – полость, по которой движется кровь. Кроме того, понятие обладает и переносным смыслом. В таком случае русло – это ход или путь развития, направление, по которому «текут» события.

Русло реки

Каждый водоток течет по желобу, который он сам же и создает. Реки возникают от таяния снегов, выхода подземных вод на поверхность, они выходят из озер или родников. Обычно они появляются в качестве маленьких ручейков и постепенно разрастаются, соединяясь с другими водоемами или пополняясь осадками.

Появившись, поток воды медленно подмывает почву под собой, формируя русло. Это естественное углубление вдоль всего пути реки. Оно начинается у истока и тянется до её устья (место впадения в другой водоем). Русло является наиболее глубокой частью речной долины.

Глубина и характер русла зависят от многих факторов. На его формирование влияют свойства почв и пород местности, растительность. В некоторых уголках планеты влияние на них оказывает и вечная мерзлота.

Части русла

Основная часть водотока протекает по главному руслу. Здесь сосредоточено наибольшее количество воды. Крупные реки обладают руслом от 150 метров плоть до нескольких десятков километров. Например, российская река Обь достигает 60 километров в ширину, Амур – 50 километров.

Читайте также:  У нас речка грязная почему

Русло шириной до шестидесяти метров считается узким. Таковыми являются преимущественно горные быстрые реки. От количества воды и скорости её перемещения во многом зависит и глубина. Самой глубокой (60 метров) является река Южной Америки – Амазонка. Она также обладает наибольшей в мире длиной и растягивается на 6992 метра.

В верхнем течении русло, как правило, глубокое. Оно активно размывается под силой воды, так как её скорость в этой части очень большая. Место, глубокое настолько, что достаточно для прохождения морского судна, называется фарватером.

В средней части наклон реки может уменьшаться, отчего и её ложе не углубляется с большой силой. Его уклон тоже небольшой. В нижнем течении обычно скапливаются части грунта и камни, которые наносятся водой. От этого русло поднимается вверх, а скорость реки замедляется.

Изменение русел

С ростом реки её ложе увеличивается гораздо медленнее, чем ширина. Водотоки равнин зачастую более извилистые, чем горные. Это связано с небольшой скоростью и углом наклона местности. Горные водотоки часто образуют водопады, каскады и пороги.

Вода равнинной реки не может противостоять сопротивлению берегов и пытается обогнуть препятствие. В результате русло «блуждает», меняет направление, поворачиваясь в различные стороны. Такое явление получило название меандр. В горных реках вода также не всегда обходит препятствие. Протекая по твердым породам, она не в силах с ними справиться и просачивается аккурат между ними, образуя пороги.

Ложе реки непостоянно. Изменение русла реки может происходить у меандрирующих рек. Если изгиб водотока слишком сильный, он превращается в старицу, а затем в озеро или болото. У пересыхающих рек русло тоже часто меняется. Это происходит из-за изменения рельефа во время длительного засушливого периода.

Образование рек является вполне естественным процессом, но и сюда порой вмешиваются люди. Водотоки часто используют в хозяйственной деятельности, иногда возникает необходимость в перемещении реки в более благоприятное для этого место.

Искусственное русло реки, канал, формируется при помощи плотин и постройки различных преград. Каналы используют для мелиорации, создания рыбных нерестилищ, водных транспортных путей и постройки промышленных объектов.

Источник

Что такое русло реки? Русловые процессы и образования

Что такое русло реки? На какие части (отрезки) оно делится? Какие формы рельефа образовываются в пределах речного русла?

Каждый из нас прекрасно знает, как выглядит река и ее русло. Оно может быть узким или широким, мелким или глубоким, постоянным или же временным. Что такое русло с точки зрения науки? Ответ на этот вопрос вы найдете в нашей статье.

Что такое русло: определение и сущность понятия

Река – это водный поток природного происхождения, отличающийся сравнительно крупными размерами. И у любой реки мира имеется русло. Что же это такое?

Рассказать о том, что такое русло реки, могут гидрологи. Это ученые, которые занимаются исследованием разнообразных водных объектов. Не только рек, но и озер, болот, водохранилищ и т.д. Но только у рек есть то, что мы собираемся детально рассмотреть в этой статье. Итак, что такое русло?

Руслом называют желоб на поверхности земли, по которому протекает водный поток. Это наиболее пониженный элемент речной долины. При этом следует отметить один важный момент: русло, являясь основой и «фундаментом» для реки, формируется ею же.

Русла могут сильно отличаться друг от друга по внешнему виду и размеру. У крупных рек (таких как Волга, Днепр или Амазонка) их ширина может достигать нескольких километров. В то же время русла мелких водотоков и речушек человек способен с легкостью перескочить. В равнинных реках русло, как правило, извилистое и многорукавное, а в горных – более прямое и сильно загроможденное камнями, валунами, стволами деревьев.

Итак, мы разобрались, что такое русло. Теперь выясним, как оно изменяет рельеф окружающей местности.

Русловые процессы и их особенности

Чтобы еще лучше разобраться в вопросе о том, что такое русло, следует ознакомиться с теми процессами, которые в нем происходят.

Под русловыми процессами подразумевают всю совокупность процессов и явлений, которые в конечном итоге приводят к изменению формы и параметров речных русел. Впервые их исследованием занялись еще в эпоху Средневековья. Так, известный итальянский ученый Галилео Галилей работал над проектом выпрямления излучин Тибра с целью снизить уровень половодий, которые ежегодно подтопляли Рим. Сегодня русловые процессы изучает специальная научная дисциплина – русловедение.

В основе этих процессов лежит взаимодействие текущих вод и подстилающей поверхности. Река разрушает горные породы, транспортирует их на определенные расстояния и откладывает (аккумулирует) в новом месте. В результате этих процессов сама речная долина видоизменяется и принимает новые формы.

Речное русло гидрологи обычно делят на три части (отрезка):

  • верхнее течение (здесь доминируют разрушительные процессы);
  • среднее течение;
  • нижнее течение (здесь преобладают процессы аккумуляции разрушенного в верховьях реки геологического материала).

Человек научился существенно видоизменять речные русла. Активное антропогенное вмешательство позволяет изменять их форму (например, выпрямлять водные потоки), глубину и даже направление. Все это, разумеется, не может не сказываться на динамике естественных русловых процессов.

Русловые образования: броды, плёса, перекаты и водопады

В результате механической работы речного русла формируется ряд специфических образований и форм рельефа:

  • брод;
  • заструга;
  • плёс;
  • перекат;
  • порог;
  • водопад и другие.

Брод – это неглубокий участок на речном русле, по которому реку можно пересечь пешком или на транспортном средстве. В Средние века у больших бродов часто возникали целые города. Сегодня множество названий населенных пунктов связаны с этим термином: например, город Броды на Украине, Гавличкув Брод в Чехии, Оксфорд в Великобритании (ford в переводе с английского – «брод»).

Застругами называют вытянутые песчаные или песчано-галечные косы, расположенные под водой. Плёс – это глубокий участок речного русла, который формируется у вогнутого берега меандра.

Читайте также:  Картинки вечер над рекою

Русло горных рек и речушек очень часто усложнено порогами, водоскатами и водопадами. Пороги образовываются в тех местах, где на поверхность выходят очень прочные горные породы, которые река не в силах размыть и разрушить. Водопад – это уникальное геоморфологическое образование, скалистый уступ в русле реки, с которого вода свободно падает вниз.

Бифуркация речного русла

Бифуркация реки – интересное и довольно редкое природное явление. Сам термин происходит от латинского слова bifurcus, что значит «раздвоенный». Бифуркация – это разделение русла (включая речную долину) на два самостоятельных водных потока. В дальнейшем эти потоки больше не соединяются и впадают в разные водоемы. Чаще всего это явление наблюдается на равнинных реках, которые протекают по плоской, выровненной земной поверхности.

Самый известный в мире пример бифуркации русла – это река Ориноко в Южной Америке. В верхнем течении от нее ответвляется рукав Касикьяре. В дальнейшем он примыкает к речной системе Амазонки, забирая с собой около трети всего стока Ориноко.

В заключение…

Что такое русло реки? Определение этого понятия и его подробное изучение – одна из задач науки гидрологии. Русло – это один из главных элементов речной долины, природный желоб, по которому непосредственно движется водный поток.

В речном русле постоянно происходят процессы разрушения, перемещения и накопления геологического материала. В результате этих процессов формируются специфические микроформы рельефа: броды, заструги, плёса, перекаты, пороги и водопады.

Источник



Что такое русло реки?

Что такое русло реки?

Десятки, а иногда и тысячи лет уходят на то, чтобы река пробила себе путь через горы и долины. Начинаясь с маленького ручейка или болотца, с течением времени она формирует широкое русло и несет свои воды по направлению к морям и океанам.

Русло является одной важнейших составляющих реки и имеет большое хозяйственное значение, поскольку вода из него активно используется людьми в промышленных целях или для бытовых нужд. Но что такое русло? Как оно формируется и из чего состоит?

Что такое русло?

Любая река имеет собственную долину, образованную эрозионными процессами под действием поверхностных и подземных вод. Самая низкая часть этой долины, пробитая в грунте речным потоком, и называется руслом. Именно по нему осуществляется перемещение основной части речного потока и донных наносов.

Размеры русла во многом зависят от водности и скорости потоков. Глубина больших рек может достигать 20–30 и более метров, ширина – десятков километров. Самым глубоким и длинным руслом обладает Амазонка. При глубине около 60 метров она тянется по территории Южной Америки на расстояние 6992 км.

Что такое русло реки?

В различных течениях одной реки русла могут различаться по форме и характеру образования. Так, в верхнем течении, когда речка стекает с крутых склонов бассейна, ее скорость достаточно высока, поэтому русло более размытое и глубокое.

В среднем течении уклон речной долины ниже, соответственно, и скорость потока меньше, в результате чего глубина русла уменьшается. В нижнем течении русло наиболее мелкое, поскольку при приближении к морю ход реки замедляется, а на дне откладываются переносимые водой ил и песок.

Какие бывают русла?

Большое влияние на характер и форму русел оказывает рельеф местности. На равнинах они извилистые, с множеством притоков и рукавов. На низменностях реки образуют многорукавные русла, перемежающиеся островками, плесами и ручьями. В горах речные впадины обычно прямые, обладающие многочисленными порогами или перегороженные огромными валунами.

Когда река встречает на своем пути высокий уступ, она падает с него под прямым углом, формируя водопад. Чаще всего такие явления встречаются в горной местности, но иногда их можно увидеть и на возвышенных равнинах. Самым высоким водопадом считается Анхель на южноамериканской речке Чурун, низвергающий свои воды с высоты 979 метров.

Как формируются русла?

Что такое русло реки?

Как известно, любая река начинается с истока. Это может быть небольшой родник, закрытый водоем (болото, озеро) или окончание горного ледника. Начиная свое движение, маленький ручеек пробивает себе путь в долинах, заполняя неровности и впадины в грунте.

С течением времени под действием линейной эрозии эти неровности углубляются, вода размывает мягкие породы и постепенно формирует продольные углубления. По мере движения поток захватывает и несет за собой камни, землю, песок, которые способствуют дополнительным эрозионным процессам. Далее на своем пути река вбирает в себя осадки и грунтовые воды, в нее втекают боковые притоки, благодаря чему русло становится шире и глубже.

Что влияет на течение воды в русле?

Рельеф территории оказывает воздействие не только на форму русла, но на скорость течения реки. По равнинам потоки движутся медленно, поскольку местность располагается на небольших высотах и имеет покатые склоны. В горах течение рек очень стремительное, так как вода передвигается под большим уклоном.

Иногда на своем пути она встречает пороги, которые препятствуют току и способствуют образованию водоворотов и стремнин. Некоторые реки, начинающиеся посреди горных вершин, при выходе на низменность, изменяются. К примеру, Терек, начинаясь в Кавказских горах, первые 600 км стремительно стекает с высоты около 5 км и течет как горная река, а при выходе в низменности Каспийского моря становится равнинным и замедляет свой ход.

Из чего состоит русло?

Что такое русло реки?

Рельеф русла пребывает в постоянном изменении. Захватываемые водой камни и песок формируют гряды и перекаты, пересекающие русло под острым углом. На изгибах реки могут промывать новый путь и образовывать старицы – участки старого русла, которые постепенно превращаются в озеро, а позже высыхают или сохраняются в форме болота.

На некоторых участках русла встречаются территории, которые подвержены постоянному затоплению паводковой водой – поймы. Их размеры обычно зависят от ширины русла и иногда превышают его в десятки раз.

Источник

Adblock
detector