Речные наносы

Движение воды в реках

Вода в реках движется под действием силы тяжести.

Выделяются следующие виды движения воды в потоках:

1) равномерное, 2) неравномерное, 3) неустановившееся.

При равномерном движении скорости течения, живое сечение, расход воды – постоянны по длине потока и не меняются во времени. Такого рода движение можно наблюдать в каналах с призматическим сечением.

При неравномерном движении уклон, скорости, живое сечение не изменяются в данном сечении во времени, но изменяются по длине потока. Этот вид движения наблюдается в реках в период межени при устойчивых расходах воды в них, а также в условиях подпора, образованного плотиной.

Н еустановившееся движение – это такое, при котором все гидравлические элементы потока (уклоны, скорости, площадь живого сечения) на рассматриваемом участке изменяются и во времени, и по длине. Неустановившееся движение характерно для рек во время прохождения паводков и половодий.

Скорости течения в реках неодинаковы в различных точках потока: они изменяются и по глубине, и по ширине живого сечения.

На каждой отдельно взятой вертикали наименьшие скорости наблюдаются у дна, что связано с влиянием шероховатости русла.

От дна к поверхности нарастание скорости сначала происходит быстро, а затем замедляется, и максимум в открытых потоках достигается у поверхности. На распределение скоростей по вертикали большое влияние оказывают неровности в рельефе дна, ледяной покров, ветер и водная растительность. При наличии на дне неровностей (возвышения, валуны) скорости в потоке перед препятствием резко уменьшаются ко дну. Уменьшаются скорости в придонном слое при развитии водной растительности, значительно повышающей шероховатость дна русла. Зимой подо льдом, особенно при наличии шуги, под влиянием добавочного трения о шероховатую нижнюю поверхность льда скорости малы. Максимум скорости смещается к середине глубины и иногда расположен ближе ко дну. Ветер, дующий в направлении течения, увеличивает скорость у поверхности. При обратном соотношении направления ветра и течения скорости у поверхности уменьшаются, а положение максимума смещается на большую глубину по сравнению с его положением в безветренную погоду.

Помимо основной гидрографической сети, образуемой системой ложбин, лощин, суходолов, малых рек, ручьев и реками средних и больших размеров, на поверхности земли имеется многочисленная сеть мельчайших борозд, промоин и ложбинок, распределенных в соответствии с микрорельефом местности. Поэтому поверхностный сток дождевых, ливневых и талых вод происходит обычно не сплошным слоем, а струями различной величины. Указанное струйчатое строение склонового стока обусловливает смывание верхнего слоя почвы. Этот процесс смывания почв поверхностным стоком носит название плоскостной эрозии.

При больших уклонах поверхности и на длинных склонах мельчайшие струйки сливаются в более крупные ручейки, которые создают более крупные струйчатые, или ручейковые, размывы-рытвины, или ложбины глубиной до 5, 10, 20 см и более. Если глубина этих ложбин не препятствует обычной обработке почвы, и ложбины могут быть сглажены при очередной вспашке, то эта стадия развития называется струйчатым подтипом плоскостной эрозии. В тех случаях, когда ложбины и размывы, созданные концентрированными потоками талых и ливневых вод, не могут быть сглажены обычной обработкой почвы, возникает новый тип водной эрозии – овражная эрозия.

Интенсивность развития эрозионного процесса зависит от характера почв, уклонов и длины склонов, защищенности почвы растительным покровом, режима осадков и др.

Речные наносы - твердые минеральные частицы, переносимые потоком и формирующие русловые и пойменные отложения. Речные наносы образуются из продуктов выветривания, денудации и эрозии горных пород и почв. Водная эрозия, разрушение земной поверхности под действием текучих вод, представляет собой наиболее активный процесс, обогащающий реки наносами. Она подразделяется на склоновую и русловую. Склоновая эрозия – размыв и смыв почв, горных пород снеговыми и дождевыми водами, стекающими по склону. Русловая эрозия – размыв водными потоками, протекающими в руслах, коренных пород дна, берегов русла и склонов долин.

В процессе склоновой эрозии текущая вода разрушает связность частиц почв горных пород и смывает (сносит) их в понижения – ложбины стока, которые и являются основными путями выноса продуктов эрозии с водосбора. Вместе со снеговыми и дождевыми водами материал смыва с водосбора поступает в следующие за ложбинами звенья временно действующей гидрографической сети – лощины, суходолы. В них процессы эрозии усиливаются, и также осуществляется размыв, перенос и в конечном итоге вынос продуктов размыва в реки.

Не все продукты эрозии попадают в реки. Значительная часть их задерживается по пути стока поверхностных вод и заполняет углубления земной поверхности. Тем не менее, та часть продуктов эрозии поверхности бассейна, которая достигает русел рек, является существенным источником формирования речных наносов.

Воды рек размывают берега и дно русла. Однако наносы, поступающие за счет этих процессов, являются лишь частью речных наносов, причем некоторая доля их представляет собой продукты размыва ранее отложившихся в русле наносов, принесенных с поверхности бассейна.

Интенсивность водной эрозии зависит, прежде всего, от энергии текучих вод и затем от сопротивляемости размыву поверхности, по которой стекают эти воды.

Сопротивляемость поверхности земли размыву зависит от природных свойств этой поверхности и, прежде всего, от свойств почв и пород, а также растительного покрова, предохраняющего почву от размыва. Различные виды почв и грунтов обладают неодинаковой способностью к размыву.

Уничтожение растительного покрова (вырубки, неумеренный выпас скота, пожары), неправильная распашка поверхности (вдоль склонов) и обработка почв без соблюдения агротехнических правил, предусматривающих сохранение их структурности, могут привести к усилению эрозии, местному смыву почв, возникновению овражной эрозии и, в конечном итоге, к увеличению мутности рек.

Таким образом, интенсивность эрозии и формирование речных наносов находятся под влиянием ряда физико-географических факторов и хозяйственной деятельности. Одни из этих факторов зональные, другие – азональные. К зональным относятся климатические условия, сток, характер и распространение почв и растительности, к азональным – рельеф местности и распространение коренных пород и четвертичных отложений.

Речные наносы в зависимости от характера движения в потоке обычно подразделяют на взвешенные и влекомые.

Дата добавления: 2014-01-07