Реки, речные системы, водоразделы. Речная долина и русло реки. Элементы гидромеханики стока, страница 5

            На равнинных реках пойма может достигать большой ширины: на Припяти до 5-10 км, на Волге и Оби до 30-60 км. Важной морфо-экологической характеристикой развития поймы является коэффициент развитости поймы.

                Размеры и форма русла меняются по длине треки в зависимости от водности, строения долины и характера пород, слагающих русло. Морфологические особенности русла могут быть охарактеризованы при помощи плана русла с нанесенными на нем изобатами (линиями равных глубин) или горизонталями (линиями равных отметок высоты местности над уровнем моря) и поперечного профиля русла. Сечение русла вертикальной плоскостью, перпендикулярной направлению течения, называется водным сечением потока.

Часть площади водного сечения, где наблюдаются скорости течения, называется площадью живого сечения. Та площадь водного сечения, где течение практически отсутствует, называется площадью мертвого сечения. Элементами водного сечения являются его площадь “W”, смоченный периметр “P”, представляющий собой длину линии, ограничивающей смоченную часть водного сечения, гидравлический радиус “R”

                                     R=W/P,

ширина русла “B”, максимальная глубина Hmax, средняя глубина  Hср=W/B

для равнинных рек гидравлический радиус можно приравнять средней глубине.

              Речные русла характеризуются извилистостью, которые разделяют на два вида:

-орографо-литологическая, обусловленная рельефом местности и различной твердостью пород, слагающих русло;

-эрозионная, обусловленная следствием эрозионной деятельности самого потока.

Формирование извилин вследствие эрозионной деятельности потока называется меандрированием, а сами извилины - меандрами. (от греческого Меандр-древнее название сильно извилистой реки в Малой Азии- ныне Турции). Меандры являются подвижными образованиями, меняющими свою форму и перемещающимися в пространстве. Опыты в специальных лотках показали следующую последовательность развития излучин:

1. Первоначально русло принимает синусоидальные очертания в плане со сравнительно плавными поворотами.

2. Кривизна поворотов увеличивается, и синусоида постепенно преобразуется в ряд сопряженных полукружий.

3. Последние постепенно трансформируются в форму петель.

4. В половодье, когда уровень воды повышается и скорость резко возрастает, поток размывает узкий перешеек сблизившихся излучин и происходит спрямление русла.

Отторгнутая извилина часто обособляется и превращается в старицу (староречье).

Плесы и перекаты. В связи с извилистостью русла закономерно изменяются по длине реки и глубины. Более глубокие места, называемые плесами, располагаются в местах наибольшей кривизны, а более мелкие участки реки-перекаты, располагаются на прямолинейных участках между плесами.

Осередками называются затапливаемые подвижные возвышения дна, отделенные от берегов. Более стабильные и высокие осередки, закрепленные растительностью, называются островами.

Рукав- это часть русла, отделенная островом. Протока-это часть русла, отделенная осередком.

Участки рек с сосредоточенным падением и бурным течением, приуроченные к местам выхода трудноразмываемых горных пород, носят название порогов.

Продольный профиль рек

Характеризуется продольным профилем русла и продольным профилем водной поверхности. Разность высот ∆Н двух каких-либо точек водной поверхности по длине реки называется падением реки. Отношение величины падения к длине данного участка называется уклоном реки:

                                                            I=∆H/L

Где: I-уклон водной поверхности;

        ∆H- падение реки;

        L- длина данного участка или всей реки.

Уклон выражается в безразмерных единицах в виде десятитысячных или тысячных (промилле) долях длины реки или участка. Так, при ∆Н=2 м; L=5 км 2/5000=0.0004 или 0.04‰. Продольные профили русел отдельных рек различаются в зависимости от улона долины и свойств грунтов, слагающих русло. Выделяют 4 –е типа продольных профилей рек:

1. Профиль равновесия, имеющий вид вогнутой кривой, более крутой в истоках реки, и пологий ближе к устью.