Объединение альтернативних гіпотез формування русел

Объединение альтернативних гіпотез формування русел

A.Н. Кондратьев Сейчас у науці про руслових процесах конкурують ставлення до кількох основних руслоформирующих чинниках; дві з них: що транспортує здатність потоку [1] і ставлення максимуму руслоформирующего витрати до позначки заплави [2, 3]. Доцільно взяти найкраще з пояснень руслоформирования обох цих руслоформирующих чинників.

При розгляді кожного з цих руслоформирующих чинників саме цим чинником пояснюються фактично одні й самі типи руслових процесів (одні й -самі типи розташовуються перспективами кожного із цих руслоформирующих осей). Деякі типи розташовуються цих окремих вісях вдало, деякі - немає. Які типи руслових процесів не пояснюються лише одним руслоформирующим чинником? По-перше, зміна транспортує здатності чи витрати наносів не призводить до розробці заплавних проток й освіті заплавною многорукавности; іншу причину, саме — перевищення позначки руслоформирующего витрати над рівнем заплави, призводить до розробці заплавних проток. З іншого боку, по-друге, русловая многорукавность не пояснюється відносним становищем максимуму руслоформирующего витрати і «лінії осерёдков», а логічно пояснюється перевантаженням русла наносами.

Противоречие залежить від різних визначальних чинниках, виділених кого і тієї ж типів руслових процессов.

В той час у цих руслоформирующих чинників є свої переваги. Звісно ж доцільним об'єднати, тобто розглянути спільно дві ці руслоформирующих чинника. І тому розташуємо всі типи руслового процесу однією вісь, або іншу, а відразу на дві осі. Отримуємо двумерную таблицю. По горизонталі відкладена ступінь затоплення заплави, за вертикаллю — відносна що транспортує здатність потоку (рис. 1).

.

Рис. 1. Типи руслового процесу широкопойменных річок, представлені у вигляді таблиці по визначальним руслоформирующим факторам.

Таким чином, в рівнинних широкопойменных річках можна назвати два чинника руслоформирования, кожен із якого є незалежним і по-своєму визначає тип руслового процесу. Перший — відносна що транспортує здатність потоку — збільшується під час переходу за таку ланцюжку типів руслового процесу: русловая многорукавность, ленточногрядовый тип, побочневый процес, обмежений меандрирование, вільне меандрирование. Другий чинник руслоформирования: ставлення руслоформирующего рівня до позначки заплави. При руслоформирующем рівні, меншому, ніж позначка заплави, маємо ту ланцюжок типів руслового процесів, яка перераховано вище (в неразветвлённом руслі), а при піку більшому, ніж позначка заплави, маємо самі типи руслового процесу, лише у разветвлённом руслі.

Стоит звернути увагу, що у такого порядку, як і першому стовпці, відбувається зміна цих типів руслового процесу як і класифікації Н.Е. Кондратьєва і І.В. Попова, і у класифікації Б. Ф. Снищенко [1]. Протиріччя гаразд типів між тими класифікаціями відбувається у разі запровадження них разветвлённых русел.

Второй стовпець починається типом, що відповідає поєднання заплавною і русловій многорукавности. По транспортує здібності вона відповідає русловій многорукавности (як і перевантажений наносами), а, по умовам освіти проток відповідає заплавною многорукавности. Такий тип руслового процесу спостерігається річці Амур в міста Хабаровськ суперечить обом типизациям, у яких русловая многорукавность і заплавна многорукавность рознесені на різні кінці класифікації.

Рассматриваемая двухфакторная таблиця типів руслового процесу (рис. 1) дає можливість відповідати і нові запитання. Як-от, прогнозувати зміна типу руслового процесу за зміни руслоформирующих факторов.

Например: 1) При перевантаження потоку наносами відповідно до таблиці можна прогнозувати зміна руслового процесу поява островів. Насправді: ріка Зея в своєму низов’я, підійшовши правим берегом до Білим горами з пісковику, стала їх розмивати. Потік перевантажився наносами. Тип руслового процесу на кількох десятках кілометрів змінився, звивисте русло випрямилося, й у ньому з’явилося багато островів.

При збільшенні ж транспортує здібності відповідно до таблиці можна прогнозувати протилежний процес: розмиви берегів й поява извилистости річки, як, наприклад, сталася річці Міссісіпі при широкомасштабних спрямлениях закрутів.

2) При підвищення рівня руслоформирующего витрати вище від позначки заплави відповідно до нашої таблиці прогнозуємо поліпшення умов освіти заплавних проток. Наприклад, ріка Тулва у своєму низов’я внаслідок підпора від Воткинского гідровузла змінила свій тип руслового процесу з вільного меандрирования на разветвлённое русло (на кшталт заплавною многорукавности).

И, навпаки, за незначного зниження руслоформирующего рівня життя та відмирання другорядних проток можна прогнозувати поступове формування неразветвлённого русла.

Очевидны переваги цієї таблиці у вирішенні практичних і наукових задач.

Обычно меандрирование поділяється на обмежений так і вільний; малюнку 1 показано, що цей поділ іде за рахунок величині відносної транспортує здібності потоку. Підкреслюючи такий істинний генезис різних типів меандрирования, можливо, мав би назвати їх за іншому, наприклад, розвинене і нерозвинене меандрирование. Додатково необхідно підрозділяти різновиди меандрирования за рівнем прояви обмежують умов. Якщо ж великий дисбаланс між надходженням наносів і транспортує здатністю потоку відбувається у річці, плинною вузькому долині, і річці було б розвиватися на кшталт вільного меандрирования, русло зможе повинна розвиватися у цьому разі лише з типу справді обмеженого меандрирования. Але те, що та сама ріка у разі меншого перевищення транспортує здібності над надходженням наносів зміниться те щоб після досягнення рівноважного стану деформації проходили за схемою вільного меандрирования, а, по схемою обмеженого меандрирования у тому разі, якщо заплава буде широка, й у ній, начебто, могло розвиватися вільне меандрирования.

Это висновок дає нам можливість з відповіддю: чи може існувати обмежений меандрирование без обмежують умов? Відповідь: так. Також, як і може існувати пряме русло без обмежують чинників (рис. 2).

.

Рис. 2. Види меандрирования залежно від визначальних факторов.

Буквами малюнку 2 обозначено:

А — «нерозвинене» меандрирование вузькому долині, на вузької заплаві (що можна назвати «обмежений», обмеження є, але з від визначає тип).

Б — «нерозвинене» меандрирование у широкій долині, на широкої заплаві (нічим не ограничено).

В — «потенційно вільне» меандрирование вузькому долині (оце справді справжнє обмежений меандрирование — обмеження є, і це действует).

Г — вільне («розвинене») меандрирование у широкій долині (це справжнє вільне меандрирование).

Получается, що двох термінів (обмежений, вільне) для характеристики меандрирования як процесу досить. У гидроморфологической теорії маються на увазі лише варіанти під літерами У і Р. Не виключено, що можна використовувати подвійну класифікацію: 1) за рівнем обмеження — обмежений чи вільне меандрирование і 2) по генетичної причини — наприклад, «розвинене» і «неразвитое».

Вывод: Обмежуючі умови — це третій незалежний руслоформирующий чинник. Одночасно не можна обмежуватися лише ставленням ширини заплави до ширини русла як єдиним визначальним чинником всіх типів руслового процесу. У широких долинах на широких заплавах може бути як звивисті річки, а й прямі, і разветвлённые.

Рассмотрим таблицю морфодинамических типів руслових процесів, запропоновану Р. С. Чаловым [3]. Дуже важливо було, що вона є таблицею, тобто, — має дві розмірності. Отже, размещённые у ній типи русел обумовлені двома руслоформирующими факторами.

Вертикальная вісь є котре обмежує умова, що саме — ставлення ширини заплави до ширини русла. Справді, у широкому руслі може бути пряме, і звивисте, і многорукавное русло. На горизонтальній осі розташовані звивисті, прямі неразветвлённые русла і русловая многорукавность. На малюнку 1 показано, що визначальним чинником такого низки типів є відносна що транспортує здатність потоку.

В цієї таблиці типи розташовані з двох руслоформирующим чинникам:

1 — відносна що транспортує спроможність населення і.

2 — обмежують условия.

Следующий крок — об'єднати не на два, а одразу трьох руслоформирующих фактора:

1 — відносна що транспортує здатність;

2 — відносне затоплення заплави;

3 — відносна ширина поймы.

На площині важко відобразити получающийся куб типів руслового процесу за цими трьом руслоформирующим чинникам. На малюнку 1 представлена двухфакторная таблиця, що є проекцією тривимірного куба руслоформирующих чинників на дві оси:

1 — відносна що транспортує способность;

2 — відносне затоплення заплави;

а двухфакторная таблиця Р. С. Чалова [3] - це проекція тієї самої тривимірного куба на площину з іншими руслоформирующими факторами:

1 — відносна що транспортує здатність;

3 — відносна ширина поймы.

Приём об'єднання альтернативних гіпотез плідний. Він дає змогу взяти найкраще з кожної гіпотези і позбавляє кожну із окремих гіпотез властивих їм недоліків. Застосування такого об'єднання гіпотез на цю проблему формування типів руслових процесів дає можливість прогнозувати зміни типів руслових процесів за зміни кількох незалежних руслоформирующих факторов.

Список литературы

Кондратьев Н.Е., Попов І.В., Снищенко Б. Ф. Основи гидроморфологической теорії руслового процесу. — Л.: Гидрометеоиздат, 1982. — 272 з.

Маккавеев Н.І. Річище річки й ерозія у її басейні. — М.: Вид-во АН СРСР, 1955. — 346 з.

Маккавеев Н.І., Чалов Р. С. Русловые процеси. — М.: МДУ, 1988. — 264 з.

Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайту internet.