Движение наносов и русловые процессы

Образование наносов

Вода, стекающая под действием силы тяжести по склонам и руслам рек, постоянно совершает работу.

Потенциальная энергия рек на участке протяженностью L км при падении Н м и при среднем расходе воды на этом участке Q м³/с в единицу времени равна

А = 9,81 ^. 10³ Ндж.

Энергия на данном участке в киловаттах называется кадастровой мощностью

N = 9,81Q ^. N квт.

Если N разделить на протяженность участка L, то получится удельная мощность реки

Nуд = N/L квт/км.

Сумма мощностей участков реки на всем протяжении называется полной мощностью реки:

Потенциальная мощность рек РФ составляет около 500 млн кВт.

В естественных условиях энергия воды тратится на преодоление внутреннего сопротивления движению, обусловленного перемешиванием частиц воды, на трение о земную поверхность и ложе реки. Эта часть энергии рассеивается в потоке в виде тепла. Другая, меньшая часть энергии, расходуется на размыв грунта, взвешивание и перенос твердого и растворенного материала в более пониженные места.

На склонах водосбора работа текучей воды проявляется в разрушении связанности частиц почв и горных пород и в смыве их в понижения: ложбины, лощины, суходолы и реки. Этот процесс называется склоновой эрозией.

Русловой поток в процессе русловой эрозии производит работу по преобразованию самого русла, разновидностью которого является размыв ложа в результате трения твердых частиц, влекомых потоком. Продукты разрушения совместно с материалом, поступившим со склонов водосбора, перемещаются вниз по течению на некоторое расстояние.

Воздействие речного потока на русло проявляется в: 1) раз­мыве (эрозии), 2) переносе частиц (транспорте наносов) по реке, 3) отложении (аккумуляции) наносов. Все эти стадии одного про­цесса в естественных руслах могут наблюдаться на всем протя­жении реки, однако в зависимости от преобладания одной из них можно выделить участки речного русла, где: а) эрозия преобла­дает над аккумуляцией, б) они взаимно компенсируются, в) акку­муляция преобладает над эрозией.

На равнинных реках эрозия обычно преобладает в верхнем те­чении, а аккумуляция - в нижнем. Это наблюдается в том слу­чае, когда продольный профиль реки приближается к профилю равновесия. Однако нередко, особенно на горных реках, профиль имеет изломы, обусловленные местными базисами эрозии, перед которыми происходит отложение наносов, а ниже них - размыв. В этих случаях места размыва и отложений будут чередоваться по длине реки в соответствии с расположением местных базисов эрозии.

Твердые частицы, образованные в результате эрозии водосборов и русел, переносимые водотоками и формирующие их ложе, называются речными наносами.

Речные наносы разделяют на взвешенные и влекомые или донные. Деление это условно, т. к. при изменении скорости течения одна категория наносов быстро переходит в другую. Чем больше скорость потока, тем крупнее могут быть взвешенные частицы. При уменьшении скорости более крупные частицы опускаются на дно, становясь влекомыми (движущимися скачкообразно) наносами.