Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Рекомендации по учету руслового процесса при проектировании ЛЭП

Оценка пойменных процессов - Рекомендации по учету руслового процесса при проектировании ЛЭП

Оглавление
Рекомендации по учету руслового процесса при проектировании ЛЭП
Русловая многорукавность
Побочневый тип руслового процесса
Ограниченное меандрирование
Свободное меандрирование
Незавершенное меандрирование
Пойменная многорукавность
Учет гидроморфологических факторов при проектировании переходов ЛЭП
Учет гидроморфологических факторов при ограниченном и свободном меандрировании
Учет гидроморфологических факторов при незавершенном меандрировании и пойменной многорукавности
Изыскательские работы
Полевые работы
Оценка пойменных процессов
Приемы гидроморфологического анализа
Приемы производства полевых работ
Рекомендации по оценке скорости плановых деформаций
Использование материалов аэрофотосъемки при изучении деформаций
Определение расчетной высоты ветровой волны в затопляемой пойме
Сроки полного развития спрямляющего протока при незавершенном меандрировании
Гидравлика пойменного массива
Определение размеров береговых деформаций
Рекомендуемые значения коэффициента шероховатости в формуле Маннинга

ПРИЛОЖЕНИЕ I
ОЦЕНКА ПОЙМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

  1. Общие положения
  2. Для выбора створа перехода ЛЭП через широкие затопляемые поймы и для размещения в этом створе опор необходимо рассмотреть участки поймы значительной протяженности, охватывающие один или несколько пойменных массивов. Под пойменным массивом понимается изолированный участок поймы, выделенный более или менее четкими границами (например, русло основной реки, незатопляемый склон долины, пойменный проток и т. д.) и обладающий гидроморфологической целостностью.
  3. Морфологическое строение поймы отображает три следующих основных процесса: 1) плановые перемещения русла,
  4. осаждение на поверхности поймы взвешенных и донных наносов и 3) эрозионную деятельность пойменных течений. Эти основные процессы связаны с факторами, определяющими русловой процесс в целом, вследствие чего рельеф поймы и его видоизменения следует рассматривать как элемент общего руслового процесса. Каждому типу реки присущи свои особенности строения поймы и свои характеристики пойменных массивов.

У рек с устойчивым в плане руслом поймы, как правило, не образуются, и наличие ее свидетельствует или о переходе реки в иной тип, или о наличии каких-либо особых причин.
Кроме трех основных названных выше факторов, на строение поймы оказывают существенное влияние ряд вторичных факторов, таких как растительность, болотообразовательный процесс, карсты, термокарст, делювиальный процесс (вынос в пойму продуктов размыва склонов речной долины и т. д.). Это обусловливает появление разновидностей пойм, в целом принадлежащих одному типу руслового процесса.

  1. Могут быть случаи, когда при типах руслового процесса, которым несвойственны плановые деформации русла и формирование собственных пойм (например, при ленточногрядовом или побочневом), все же имеются затапливаемые пространства вдоль реки.

Очевидно, что подобные затапливаемые участки не созданы современным русловым процессом. Они могут отражать особенности формирования рельефа, не связанные с деятельностью реки или быть унаследованными, т. е. оставшимися от деятельности других потоков, существовавших ранее при других климатических условиях и имевшие другой по сравнению с современным тип руслового процесса, например разновидности меандрирования и др. Иногда эти поймы могут быть не речного, а озерного происхождения. Унаследованные поймы обладают рядом специфических особенностей и лишь в прирусловой части испытывают воздействие современного руслового процесса, в частности вдоль нее в результате осаждения взвешенных наносов может образовываться повышенная часть — подобие берегового вала, но не дугообразных, а прямолинейных очертаний. Поэтому при выделении типов пойм необходимо обратить внимание на возможность нарушения связи между ними и типами руслового процесса, т. е. их необходимо квалифицировать как унаследованные или равнинные низины.

  1. Основные типы речных пойм
  2. Поймы ограниченно меандрирующих рек
  3. На реках с ограниченным меандрированием пойма представлена четко выраженными, закономерно чередующимися право- бережными и левобережными пойменными массивами. Массив ограничен, с одной стороны, руслом реки, с другой — незатапливаемым склоном долины. Отличительным признаком является приуроченность каждого массива одной своей излучине реки (рис. 1-1).

Для пойменного массива характерна повышенная верховая часть и пониженная низовая. Берег в верховой части обычно крутой или обрывистый, подмываемый, в низовой — пологий, намывной. Кроме того, часто наблюдается общий уклон поверхности массива от русла к склонам долины, и в этом случае наиболее пониженная часть массива располагается вдоль склонов долины в низовой его части.
На фоне указанных общих особенностей строения рельефа поймы на ней могут обнаруживаться чередующиеся гривы и ложбины между ними (следы береговых валов), в плане дугообразно изогнутые и в общем параллельные береговой линии низовой части излучины. Они образуют обычно одну систему грив (рис. 1-2 а). Поверхность пойменного массива в условиях умеренного климата преимущественно задернованная, могут встречаться кустарники и отдельные деревья. В верховой повышенной части пойменного массива можно обнаружить следы промыва высокого берега, возникающего в период затопления поймы при переливе воды через бровки берега. В низовой пониженной части массива часто наблюдаются отложения песков, в том числе и выносимых из промывов в верховой части поймы.
1.2.1.2. Типичный поперечный разрез такой поймы близ вершины образующей ее излучины зависит от объема переносимых потоком взвешенных наносов. На реках с малым стоком взвешенных наносов и при благоприятных условиях для их отложения в виде наилка разрез этот таков (рис. 1-2 б).
В основании поймы залегает русловой аллювий, крупность которого примерно равна крупности прибереговых донных отложений (прибереговых скоплений донных наносов).
Схема пойменного массива при ограниченном меандрировании
Рис. 1-1. Схема пойменного массива при ограниченном меандрировании.
а — схема рельефа (валы), показан (пунктир) ход затопления в начале половодья; б— продольный профиль по линии А—Б и уровни воды в разные фазы половодья; в —план течений при максимальном затоплении.

Верхние слои грунтов поймы представлены значительно более мелкозернистой пойменной фацией аллювия — отложениями наилка, образующегося при осаждении взвешенных наносов. При этом пойменная фация аллювия бывает развита относительно слабо и может полностью отсутствовать в низовой части пойменного массива.
При высоком стоке взвешенных наносов и благоприятных условиях их отложения над русловой фацией, образующей фундамент поймы, залегает развитая пойменная фация (рис. 1-2 я). В этом случае отложения наилка оказываются способными выравнивать наклоны поверхности поймы (уменьшать разницу в высотах верховой и низовой частей и прирусловой и притеррасной) и даже придавать

поперечные разрезы пойм ограниченно меандрирующей реки
Рис. 1-2. Типичные поперечные разрезы пойм ограниченно меандрирующей реки (через центральную часть массива).
а — разрез в условиях высокого стока взвешенных наносов — развитая пойменная фация аллювия, сглаженная поверхность первичного гривистого рельефа:  и— овражно-делювиальная пойма; г — скрыто гривистая, болотная пойма; О— таежно-олласная пойма. 1 - пойменная фации аллювии (обычно суглинки); 2— русловая фация аллювии — пески; 3 — коренные породы, 4 — торф, 5 —делювнй, 6 — галька.

пойме наклон к руслу, благодаря осаждению взвешенных наносов в притеррасной части, где течения оказываются наиболее замедленными. Это обычно бывает в случаях, когда излучины, образующие пойменные массивы, развиты слабо.
Кроме того, наилок способен нивелировать грядовый рельеф и выравнивать общую поверхность поймы.

  1. Основные деформации поймы ограниченно меандрирующей реки заключаются в полной переработке пойменного массива в ходе сползания образующей его излучины. При этом наиболее подмываемым участком является верховая часть пойменного массива. В то же время низовая его часть последовательно намывается вместе со сползающей излучиной, опускаясь все дальше вниз по течению,

Одновременно с размывом верховой части массива на поверхности этой части поймы откладываются наносы, выносимые на пойму из русла, благодаря возникающим здесь восходящим токам, обусловленным тем, что верховой участок берега встречает течение. Эти выносы могут распространяться языками в промежутках между береговыми валами и способны выравнивать рельеф верховой части пойменного массива, создавая нередко значительно повышенную его часть.
В период половодья возможно появление местных размывов в этой повышенной части вследствие возникновения здесь значительных перепадов уровня воды. Эти размывы выражаются в образовании прорв, ям размыва, эрозионных борозд. Чаще всего они возникают на реках с относительно небольшим стоком взвешенных наносов, когда имеет место неразвитая пойменная фация аллювия и слабо закрепленная растительностью поверхность поймы.

  1. Затопление пойменного массива в период половодья начинается обычно с низовой части массива. По мере повышения уровня воды в реке граница разлива постепенно распространяется в направлении к верховой части массива, в первую очередь по ложбинам между валами. Затем начинается перелив воды через верховую часть массива, и после этого устанавливается уже общее течение по пойме от верховой к низовой части массива. Вначале это течение согласуется с очертаниями грив, если они имеются на пойме, т. е. направлено иод некоторым углом от русла в сторону склона долины, что, видимо, способствует поддержанию пониженной притеррасовой части поймы. При высоких уровнях это течение становится примерно параллельным оси долины.
  2. Указанные особенности пойм ограниченно меандрирующих рек могут несколько видоизменяться под влиянием факторов, не имеющих прямой связи с развивающимся на данном участке реки русловым процессом. Наибольшее воздействие на строение поймы оказывают овражно-делювиальные выносы, болотообразовательный процесс и явления термокарста (для зон многолетней мерзлоты). Они способны даже изменить общий наклон поверхности поймы.

Это дает основание выделить следующие разновидности пойм при ограниченном меандрировании.
Овражно-делювиальные поймы. В этом случае пойма ограниченно меандрирующей реки видоизменяется следующим образом (рис. 1-2 в). В результате выноса материала из оврагов на склонах речной долины пойма может изменить общий наклон поверхности и стать покатой в сторону русла. По этой же причине верхние слои поймы оказываются сложенными не аллювием, а продуктами размыва пород, слагающих склон долины. Под ними часто обнаруживаются ископаемые торфа и лишь в прирусловой части и под слоем указанных напластований обнаруживаются как бы погребенные пойменная и русловая фации речного аллювия. При этой разновидности поймы, называющейся овражно-делювиальной, течения при ее затоплении оказываются более сосредоточенными в русле и вместе с тем более извилистыми. Таким образом, в этом случае положения динамической оси потока в половодье и в межень сближаются.
Скрыто-гривисто-болотная пойма. Первоначально наклонная от русла поверхность поймы перекрыта торфяной залежью, обычно представленной выпуклым моховиком (рис. 1-2 г). Вследствие этого пойма, как и в случае делювиальных выносов, приобретает наклон к руслу и при ее затоплении появляются сосредоточенные, совпадающие с очертаниями русла в плане, течения.
Таежно-алласная пойма. Вытаивание участков вечной мерзлоты может привести к образованию за повышенной прирусловой частью поймы пониженных участков и даже протоков (рис. 1-2 г). В период затопления поймы возможно разобщение течения на русловое и пойменное, проходящее по линии вытаявших участков, а в ряде случаев еще и притеррасное.

  1. Поймы свободно меандрирующих рек
  2. Такие поймы развиваются на реках, протекающих в относительно широких долинах, не стесняющих плановые деформации речного русла. Это приводит к образованию широких пойм со сложным рельефом поверхности и со сложными очертаниями пойменных массивов (рис. 1-3).

Пойменный массив при свободном меандрировании ограничен с одной стороны склоном речной долины или террасы, а с другой - участком русла реки, включающим несколько излучин и своими крайними створами примыкающим к одному и тому же склону долины (террасы).
Несмотря на сложность рельефа его поверхности для него остается справедливой общая закономерность строения рельефа, свойственная массивам ограниченного меандрирования. Он имеет обычно общий наклон вдоль долины и наклон от русла к склонам долины.

Схема рельефа поймы свободно меандрирующей реки
Рис. 1-3. Схема рельефа поймы свободно меандрирующей реки, установленная по аэрофотоснимку.

На этот фон накладываются разновысотные и различно ориентированные по отношению к руслу системы вееров перемещения русла, обычно достаточно четко разграниченные между собой. Каждая система вееров представляет собой чередование дугообразно изогнутых в плане грив и ложбин между ними. Гривы являются старыми береговыми валами, отошедшими в ходе плановых деформаций излучин в глубь поймы, а затем обособившимися вследствие прорыва образовавшей их излучины.
Наиболее современные системы этих валов обычно хорошо согласуются с современными очертаниями излучин, в пределах которых они находятся. Более древние системы могут оказаться ориентированными по отношению к руслу реки самым различным образом в зависимости от того, как развивались плановые деформации русла. При этом обычно, чем древнее система, тем выше над рекой ее общая поверхность. Могут быть случаи, когда концы валов выходят к реке; иногда они оказываются выгнутыми в сторону, противоположную реке и т. п.
Характерным элементом рельефа поймы являются старицы — остатки участков старого русла отчленившиеся от реки в ходе плановых деформаций. Они имеют обычно дугообразно изогнутые очертания, соответствующие очертаниям ранее существовавшей на этом месте излучины. Подобные староречья могут иметь большую глубину, сопоставимую с глубиной главного русла, но иногда оказываются в значительной мере занесенными. Иногда старицы имеют прямолинейные, очертания, т. е. образовались из относительно прямолинейных участков старого русла в местах спрямления излучин.

  1. Проникновение воды на пойменный массив происходит в первую очередь через местные понижения в береговых валах и прирусловых возвышениях. Эти местные понижения называются прорвами. Через них происходит и опорожнение пойменных массивов на спаде паводка и в межень. На разных фазах половодья прорвы работают в противоположных направлениях, но при этом суммарный объем воды, прошедший через одну прорву в течение всего половодья в том и другом направлении не одинаков. Разность этих объемов определяет участие данной прорвы в транзите паводочных вод через пойменный массив.

Прорвы, расположенные в верховой (повышенной) части пойменного массива, обычно пропускают больше воды из русла в пойму, чем в обратном направлении. Работа прорв, расположенных в низовой части пойменного массива, обычно имеет противоположное направление. Это обстоятельство позволяет подразделять прорвы на верховые и низовые.
Различное участие верховых и низовых прорв в гидрологическом цикле отображается и в их морфологическом строении. Заполнение пойменного массива при свободном меандрировании, как и при ограниченном, начинается с низовой стороны через низовые прорвы. Через них же осуществляется и конечное освобождение поймы от воды. Низовые прорвы работают в течение всего половодья и деятельность их по опорожнению может захватывать и значительную часть межени. Суммарный объем воды, протекающей через эти прорвы в двух направлениях, много больше, чем соответствующий объем воды, протекающей через верховые прорвы. Вследствие этого низовые прорвы оказываются более разработанными, и они часто приобретают вид пойменных протоков.
Верховые прорвы являются лишь местным понижением в прибрежной возвышенной части поймы. На продольном профиле верховой прорвы (профиль по направлению течения) можно выделить два склона, из которых один обращен в сторону реки, другой — в сторону поймы. Обычно первый из них имеет большую крутизну. Средняя, возвышенная, часть прорвы имеет вид плавно изогнутого гребня, иногда горизонтальной площадки.
Центральная, пониженная, часть пойменного массива может рассматриваться как аккумулирующая емкость, соединенная с рекой верховыми и низовыми прорвами. В пределах этой емкости свободная поверхность воды близка к горизонтальной поверхности, подобно тому, что наблюдается в водоемах. Перепад уровней, приходящийся на весь пойменный массив, сосредоточивается главным образом в верховых прорвах. Вследствие этого на гребнях и на низовых склонах этих прорв могут образовываться потоки с большими скоростями течения. Следы этих потоков обнаруживаются в виде глубоких ям размыва за прорвой и большими конусами выноса песков.
При сложном строении пойменного массива, при наличии большего или меньшего количества разновысотных вееров перемещения внутрипойменная аккумулирующая емкость может оказаться расчлененной на части высокими гривами. В понижениях этих грив образуются прорвы, подобные верховым, через которые сообщаются смежные емкости.

  1. Ход заполнения и опорожнения пойменного массива хорошо иллюстрируется на рис, 1-4—1-8, полученных путем обработки аэрофотоснимков. Рис. 1-4 дает начальную стадию затопления, при которой вода поступает на пойму только через низовую прорву и заполняет понижение между гривами вееров перемещения. Отдельные замкнутые водоемы и озера, имеющиеся на рис. 1-4. заполнены водой, оставшейся от таяния снега. На постоянно существующем озере еще местами сохранился лед. На рис. 1-5 затоплена уже значительная часть пойменного массива. Со стороны реки вода подступает к гребням верховых прорв, но заметного перелива через них еще не обнаруживается.

Перелив воды через верховые прорвы начинается при дальнейшем подъеме уровня воды в реке, как это видно на рис. 1-6. На этом же рисунке видно, как внутри пойменная емкость распалась на ряд отдельных емкостей и на разграничивающих гривах обнаружились прорвы. Это деление на емкости и работа внешних и внутрипойменных прорв особенно хорошо обнаруживается на рис. 1-7, соответствующем прохождению пика паводка. Если изображенный момент затопления наблюдать в натуре со случайно выбранной точки, то может сложиться впечатление полного затопления поймы.

Последовательный ход затопления пойменного массива при свободном меандрировании
Рис. 1-4. Последовательный ход затопления пойменного массива при свободном меандрировании (по аэрофотосъемке). 12/IV 1968 г. Н=559 см.
Ход затопления пойменного массива 14/IV 1968
Рис. 1-5. Ход затопления пойменного массива 14/IV 1968 г., // = 640 см.

Ход затопления пойменного массива 18/04 1968
Рис. 1-6. Ход затопления пойменного массива 18/04 1968 г., Н= 735 см.
Ход затопления пойменного массива 20/IV 1968
Рис. 1-7. Ход затопления пойменного массива 20/IV 1968 г., Н=735 см.

Может показаться, что через пойменный массив проходит значительная
часть паводочного расхода, В действительности же расход воды через пойму ограничивается тем, что пропускают две-три небольшие верховые прорвы. Существенно отметить, что на рис. 1-7 показано прохождение пика паводка редкой повторяемости. Лишь при особых катастрофических паводках можно ожидать затопления всех береговых валов и прибрежных возвышений.
На рис. 1-8 видно уже начало спада уровней и начало освобождения поймы от воды.
Из приведенной выше картины заполнения и опорожнения пойменного массива следует, что скоростное поле в затопленной пойме имеет сложное строение, для которого характерна большая неравномерность распределения скоростей. Наряду с большими застойными зонами обнаруживаются участки местных больших перепадов уровней в прорвах, преимущественно в верховых и внутрипойменных, и скорости на этих перепадах могут значительно превосходить скорости течения в основном русле. Наибольшие величины скоростей не обязательно совпадают с наибольшим затоплением поймы, при котором можно ожидать большего выравнивания скоростей течения и ослабления роли отдельных прорв.

  1. В зависимости от особенностей водного режима и стока наносов можно выделить несколько разновидностей пойм свободно меандрирующих рек.

При малом содержании в потоке взвешенных наносов и значительном содержании донных создаются песчаные поймы с неразвитой фацией пойменного аллювия, характерные хорошо выраженным гривистым рельефом поверхности и в общем пониженные. При значительном содержании в потоке взвешенных наносов создаются так называемые глинистые поймы, характерные двухчленным аллювием с сильно развитой пойменной фацией и относительно сглаженным рельефом поверхности и в общем повышенные. Песчаные поймы подразделяются на следующие разновидности (рис. 1-9).
а.  Песчано-гривистые поймы. Они возникают обычно на реках со слаборасчлененным и распаханным водосбором, имеющим песчаные покрытия. Такие поймы отмечаются в бассейне Днепра от верховьев до г. Днепропетровска, в бассейнах Припяти, Среднего Днепра и других крупных и средних рек этого водосбора. Характерен также плавный подъем уровня и не слишком глубокое затопление поймы. Продолжительность затопления таких пойм 10— 30 дней.
Так как русло отличается значительными плановыми деформациями с частыми отпадениями петель, это ведет к смене положения всего пояса меандрирования. Благодаря этому общая поверхность поймы приобретает относительную одновысотность, нарушающуюся только разновысотностью старых и новых систем вееров перемещения русла.
На песчано-гривистых поймах характерно близкое залегание уровня грунтовых вод, их выклинивание в ложбинах и возможно заболачивание последних.

Ход затопления пойменного массива 21/IV 1968
Рис. 1-8. Ход затопления пойменного массива 21/IV 1968 г., Н=734 см.

В силу указанных особенностей строения песчаных пойм правомерно ожидать, что в период затопления может возникать смежная система транзитных течении и лишь при разработке ими поверхности поймы, например при переливах воды из стариц, озерок, по контактам между системами вееров перемещения русла и ложбинам, могут возникнуть устойчивые от года к году трассы этих течений.
поперечные разрезы пойм свободно меандрирующей реки
Рис. 1-9. Типичные поперечные разрезы пойм свободно меандрирующей реки (через центральную часть массива). а — песчано-гривистая пойма; б — ступенчато гривистая пойма; в — останцево-гривистая пойма; г — возвышенно-глинистая пойма; д — пониженно-суглинисто- гривистая пойма. 1—4 — см. на рис. 1-2.

Гривистый рельеф будет сказываться на течениях преимущественно на подъеме и спаде половодья, а при больших затоплениях влияние его будет исчезать.

б. Другой разновидностью песчаных пойм являются ступенчато-гривистые их разности. Образование таких пойм связано с наличием условий, благоприятствующих формированию подпойменной террасы. Эти поймы обычно встречаются на участках с широкой долиной и руслом, расположенным в ее центральной части, на участках с повышенным стоком взвешенных наносов, формирующих наилок, способствующий закреплению поверхности поймы, при смене положения пояса меандрирования, при смещении местных базисов эрозии и т. п.
В этих условиях создаются две возрастные ступени — пониженная молодая гривистая с деятельным аллювием и глубоким залеганием грунтовых вод благодаря высокой фильтрации и повышенная старая пойма со сглаженным гривистым рельефом. Обычно она отдалена от реки, часто имеет повышенную часть, обращенную к реке. В Сибири она обычно покрыта лесом. Эрозионно-аккумулятивные процессы на ней значительно ослаблены,
В условиях ступенчато-гривистой поймы (распространена в верхнем течении Печоры, Камы, Оби, Белой и на других реках, особенно на севере) вероятно наличие сосредоточенных, постоянных от года к году течений в пониженной пойме. При больших половодьях следует учесть отклонения течений в результате обтекания потоком края повышенной ступени, часто имеющего выпуклые очертания в плане.
в.  Останцево-гривистая пойма. В безлесной зоне ступенчато- гривистая пойма, не закрепленная растительностью, превращается в результате разрушения местными потоками высокой ступени в останцево-гривистую. В этих условиях правомерно ожидать особенно сложных течений, включая и обратные, даже при небольшом затоплении.
Таковы основные разновидности песчаных пойм.
Иные поймы возникают в ходе свободного меандрирования в условиях, когда взвешенные наносы способны формировать мощный наилок — развитую пойменную фацию аллювии. Такие поймы называются глинистыми. В этих случаях можно выделить две основные разновидности пойм — возвышенно-глинисто-гривистую, образующуюся при обильных, но очень мелких фракциях взвешенных наносов, и пониженно-суглинисто-гривистую, формирующуюся из более крупных взвешенных наносов, откладывающих суглинок.
г.  Возвышенно-глинисто-гривистая пойма сохраняет основные черты пойм свободного меандрирования (наклон от русла и вдоль по реке, системы вееров перемещения, прорвы и т. п.), но отличается большей высотой над меженью, большей устойчивостью поверхности. При этом часто имеется пониженная прирусловая часть и повышенная, удаленная от реки ступень. Это связано с тем, что условия осаждения мелких подвижных наносов вблизи русла неблагоприятны.
Половодье на этих поймах бывает обычно длительным (май-июнь). Уровни грунтовых вод залегают глубоко (до 10 м иод грядами). У склонов долины часты выходы подземных вод и отмечается заболоченность. Возникновение значительных течении на затопленной пойме возможно преимущественно в пониженной прирусловой части вдоль повышенной ступени.
д.  Пониженно-суглинисто-гривистая пойма. Прирусловая и центральная части поймы примерно одновысотны, но притеррасная обычно резко понижена, что создает благоприятные условия для возникновения здесь параллельных реке сосредоточенных течений в период затопления. Эта пойма обычно распространена на менее крупных реках, чем предыдущие. Глубина и продолжительность их затопления 10—30 дней.

  1. Поймы рек при незавершенном меандрировании
  2. Отличительной чертой пойм рек с незавершенным меандрированием является наличие в них единичных, постоянно действующих рукавов, спрямляющих излучины основного русла и по достижении соответствующих размеров обращающихся в основное русло. Образованию спрямляющих протоков благоприятствует высокая затопляемость пойм и слабое сопротивление размыву ее поверхности.

По мере развития спрямляющего протока в него переходит все большая часть паводочных расходов воды и это приводит к ослаблению русловых деформаций в основном русле. Вследствие этого излучины незавершенно меандрирующих рек не достигают больших углов разворота, а гривистый рельеф на поверхности поймы выражен слабее, чем на реках со свободным меандрированием.
При незавершенном меандрировании не исключается возможность образования пойменных массивов с повышенной верховой и прирусловой частью, с аккумулирующими емкостями, с прорвами и прочими деталями, присущими массивам свободно меандрирующих рек. Однако в данном случае картина усложняется тем, что цельный массив делится на участки протоком, и каждый выделенный участок может приобретать разнообразные черты целого морфологического элемента, сохраняя при этом черты, унаследованные от ранее существовавшего цельного массива. На отчлененных участках постепенно возникают морфологические элементы, свойственные пойменным массивам, такие как прибрежная возвышенность или береговой вал с прорвами и внутрипойменные емкости.
В развитии спрямляющего протока можно условно выделить три последовательных этапа. Первый этап — возникновение протока, действующего только в период паводка. Плановые очертания такого протока определяются не деятельностью водного потока, а унаследованной конфигурацией поверхности поймы. Началом второго этапа можно принять момент, с которого временный проток становится постоянно действующим. На этом этапе русло его приобретает морфологические черты, свойственные речному руслу, т. е. морфология его уже определяется действием самого потока. На этой стадии можно ожидать развития русла по побочневой схеме. По мере развития спрямляющего протока в него переходит все большая часть годового стока реки. С того момента, когда проток начинает пропускать половину годового стока, он уже может рассматриваться как основное русло и в нем развивается русловой процесс, свойственный реке, т. е. начинается меандрирование. Старое русло реки начинает отмирать, а вновь сформировавшаяся излучина повторяет цикл, свойственный рекам с незавершенным меандрированием.

  1. Различные соотношения между донными и взвешенными наносами при незавершенном меандрировании также приводят к появлению разновидностей пойм.

В условиях, когда взвешенные наносы не образуют мощно» пойменной фации, формируются песчаные поймы с хорошо выраженным гривистым рельефом и хорошо разработанными протоками.
А
разрез поймы реки
Рис. I-10. а — типичный поперечный разрез поймы (через центральную часть массивы) на реках С незавершенным меандрированием (крупно-гривисто-песчаная пойма); б — поперечный разрез поймы в условиях пойменной многорукавности; в — то же при разнице в крупности взвешенных и донных наносов.
Они называются крупно-гривисто-песчаными (рис. 1-10). Древесная и кустарниковая растительность на них образует только бордюры вдоль русла.
При большой затопляемости пойм даже в пределах общей излучины образуется серия протоков. Такой тип поймы называется проточно-островной. Он знаменует собой переход к типу пойм, возникающих при пойменной многорукавности.
Вторичные факторы в виде карста, термокарста, болотообразовательных процессов также могут играть существенную роль в поймах рек с незавершенным меандрированием. Например, эти явления могут определять трассы будущих спрямляющих протоков.

  1. Поймы рек с русловым процессом типа пойменной многорукавности
  2. На участках с поймой, еще более хорошо и длительно затапливаемой, чем при незавершенном меандрировании, возникает еще более сложная система протоков. При этом, кроме спрямлений главного русла или крупных русел, возникает система вторичных протоков, весьма различно ориентированных по отношению к главному руслу и обусловленных не только местными пойменными течениями, но и потоками, возникающими в результате сосредоточенного слива воды со склонов долины или при впадении в реку протоков. В итоге пойма приобретает островной характер.
  3. Понятие пойменного массива в этом случае значительно усложняется. В качестве массива в этих случаях можно принять участки поймы между двумя крупными параллельными протоками, нередко сливающимися и благодари этому замыкающими пойменный массив. При этом он представлен благодаря вторичным протокам группой островов относительно небольших размеров. Иногда он может представлять значительный целостный массив, не расчлененный еще протоками, и оконтуривать русло, переходящее от одного склона долины к другому. В ряде случаев выделение пойменного массива может оказаться невозможным.
  4. В отличие от незавершенного меандрирования при пойменной многорукавности возможны частые переформирования сети небольших протоков и в связи с этим перераспределение сложной системы течений, в том числе и поперечных, возникающих при переливе воды из одного крупного протока в другой, смежный.

Вдоль протоков, каждый из которых может иметь свой тип руслового процесса, может формироваться полоса поймы с особенностями, присущими данному типу руслового процесса, например' разновидностям меандрирования, и поэтому пойменный массив может отличаться большой пестротой типов пойм. Несоответствие между типом руслового процесса и типом поймы на протоке может означать, что он возобновил свою деятельность недавно.
Причины перераспределения стока в протоках могут быть самыми различными, например, могут быть связанными с плановыми деформациями главного русла. Иногда протоки временно перекрываются песчаными грядами, движущимися по главному руслу, иногда они закупориваются в низовых частях благодаря скоплению здесь наносов, выносимых ими и т. п.
Особенно неустойчива сеть протоков и возникающих на пойме течений в условиях, когда имеется резкое разграничение крупности взвешенных и донных наносов (например, галька и песок), вследствие чего пойменная фация аллювия оказывается легко размываемой и возможны быстрые переформирования сети протоков.



 
« Регенерация трансформаторных масел   Ремонт трансформаторов и низковольтных аппаратов »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.