Типы русловых процессов

Перемещение и отложение наносов, воздействие потока на дно и берега реки вызывают деформации речного русла и определяют его форму. В зависимости от физико-географических условий, в которых находятся реки или отдельные их участки, устанавливается тот или иной характерный вид естественной деформации речного русла – тип руслового процесса. Естественные русловые процессы должны учитываться при проектировании мостовых переходов. Это необходимо чтобы обеспечить устойчивость сооружений. Различают следующие типы руслового процесса:

- ленточно-грядовый

- побочневый

- ограниченное меандрирование

- незавершенное меандрирование

- пойменная многорукавность

- осередковый тип.

1. Ленточно-грядовый тип. При этом типе руслового процесса основные переформирования русла выражаются в перемещении (сползании) по нему ленточных гряд. Ленточная гряда представляет собой крупное песчаное скопление наносов, которое занимает всю ширину русла. В плане ленточная гряда обычно имеет дугообразную форму с выпуклостью, направленной вниз по течению. Ленточные гряды обычно формируются на слабо извилистых и мало деформирующихся в плане участках русла. Для этого типа руслового процесса ось мостового перехода следует назначать перпендикулярно к руслу реки.

2. Побочневый тип. В условиях криволинейного извилистого русла реки в плане скорость течения по ширине русла заметно отличается по своим значениям. В результате этого гряды располагаются косо по отношению к берегам реки. В этом случае возникает донное течение, направленное под углом к берегу, что вызывает винтовое движение жидкости. Такое обстоятельство приводит к смещению донных наносов то к одному, то к другому берегу. В результате этого у берегов формируется значительное скопление наносов – побочни. Они располагаются друг за другом, как правило, в шахматном порядке, при этом каждая смежная пара побочней соединяется между собой перекатом. Напротив побочня у другого берега формируются плесовая лощина.

В этом случае створ мостового перехода назначают на линии, проходящей через плессовую лощину и побочень.

3. Ограниченное меандрирование. При этом типе руслового процесса, основные переформирования русла заключаются в сползании слабо выраженных излучин по течению реки без существенных изменений их плановых очертаний и размеров, т.е. русло перемещается как бы параллельно самому себе. В процессе сползания излучин происходит деформация не только русла но и поймы, благодаря чему между руслом и поймой осуществляется обмен наносами, который отсутствует при ленточногрядовом и побочневом типах руслового процесса. Этот тип развивается в тех случаях, когда русло реки стеснено склонами узких долин или уступами древних террас.

Форма искривленного русла близка к синусоиде. Средняя скорость перемещения составляет 6-15 м/год.

При таком типе руслового процесса обычно рассматривают два варианта:

- мостовой переход предусматривает пересечение ширины пояса меандрирования без устройства подходных насыпей. В этом случае ось моста может пересекать реку под любым углом относительно направления течения. Промежуточные опоры должны быть цилиндрические, так как русло со временем будет перемещаться и в этом случае цилиндрические опоры будут обеспечивать наименьшую ширину местного размыва.

- ось мостового перехода оставляют перпендикулярно к поясу меандрирования. Пойменные участки перекрываются подходными насыпями с устройством регуляционных сооружений, при этом выполняют укрепление вогнутых берегов.

4. Свободное меандрирование. Этот тип руслового процесса наблюдается на сравнительно небольших равнинных реках с широкими поймами. Характерная особенность свободного меандрирования состоит в том, что здесь каждая излучина проходит определенный цикл развития и в плане река имеет хаотическое очертание.

В этом случае нужно стремиться пересекать русло реки в середине хорошо развитой излучины, прижатой к одному из берегов. Если верховая и низовая излучины образуют узкий перешеек, вогнутые берега излучины необходимо укрепить.

5. Незавершенное меандрирование. Этот тип руслового процесса наблюдается на реках, имеющих широкую, часто затопляемую и легко размываемую пойму. На таких реках излучина в начале развивается по типу свободного меандрирования но до завершения излучиной полного цикла своего развития на пойме возникает спрямляющий поток. Развитие указанного потока обычно идет сравнительно медленно. На протяжении нескольких десятилетий главное русло может оставаться в излучине, но затем во время высокого многоводного паводка оно перемещается в спрямляющий поток. После того как главное русло переместилось в спрямляющий поток, развитие излучины приостанавливается, и она постепенно отмирает.

На реках с незавершенным меандрированием ось мостового перехода следует располагать в середине хорошо развитой излучины пересекаемой спрямляющий поток.

6. Осередковый тип. При этом типе руслового процесса во время паводка по широкому распластанному руслу перемещаются вниз по течению системы крупных разобщенных гряд. Перемещение их беспорядочное. Возвышенные части гряд в течении меженного периода обсыхают и превращаются в осередки, между которыми располагаются извилистые потоки. Обсохшие части прибереговых гряд образуют побочни, которые в отличие от побочнего типа руслового процесса размещаются не в шахматном порядке, а беспорядочно. Осередковый тип руслового процесса подразделяется на 2 подтипа:

- русловая многорукавность;

- блуждающее русло.

Русловая многорукавность образуется в том случае, когда осередки превращаются в острова характерной каплевидной формы, которые закрепляются растительностью и становятся со временем неподвижными, а русло при этом разбивается на много рукавов.

Блуждение русла образуется, когда на реках происходят продолжительные паводки, а меженный период очень короткий. В этом случае осередки не успевают закрепиться растительностью и остаются подвижными.

При проектировании створа мостового перехода при таком типе руслового процесса ось моста располагают перпендикулярно границам зоны блуждания, не обращая внимания на расположение островов, выбирая при этом место, где зона блуждания имеет наименьшую ширину. При этом рассматриваются варианты с устройством мощных струенаправляющих дамб и без них, когда мост пересекает всю ширину блуждания. Кроме того, анализируются варианты обходного пути (IV и V категорий).

7. Пойменная многорукавность. Этот тип руслового процесса, представляет собой дальнейшее развитие незавершенного меандрирования, когда не широкой пойме реки образуется сеть длинных относительно устойчивых потоков, действующих в меженный период. Иногда бывает трудно выделить главное русло, роль которого периодически может переходить к тому или иному потоку. Между потоками образуются устойчивые острова представляющие собой отдельные участки поймы.

В этом случае устраивают мост на коренном русле и мосты на постоянно действующих глубоких протоках. Слабые протоки перекрываются запрудами. Устройство таких групповых отверстий позволяет увеличить условия судоходства, уменьшить заболоченность пойм, тем самым полнее использовать реку.

Дата добавления: 2014-01-03