Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Естественные факторы руслообразования, определяющие морфологические элементы потока и русла

Главнейшие характеристики рек — это морфологические элементы потока и русла: ширина, глубина, форма и площадь поперечного сечения, скорости течения, уклон водной поверхности, транспортирующая способность потока, шаг и кривизна излучин (меандр) и др. Эти элементы конкретны для каждого участка реки. Они сформировались как результат длительных русловых процессов в условиях взаимодействия потока с наносами и русла. Русло задает потоку глубину, форму, скорость течения и другие элементы и этим влияет на поток. Поток, в свою очередь, может размывать или заносить наносами русло и формировать его.

Взаимодействие потока и русла происходит по принципу саморегулирующегося природного механизма, который под влиянием внешних причинных факторов выбирает единственный возможный режим, характеризующийся равновесным состоянием систем (устойчивостью), а также наименьшими затратами энергии.

Внешние причинные факторы русловых процессов, в результате которых формируются русло и поток с конкретными морфологическими элементами,— это водоносность реки, наносы и ограничивающие условия.

Водоносность реки влияет однозначно: чем она больше, тем (при прочих равных условиях) больше ширина, глубина, скорости течения, шаг излучин, меньше уклон потока и т. д. В расчетных формулах водоносность реки выражается через руслоформирующий расход воды Qp, при котором поток в русле обладает наибольшей кинетической энергией и, следовательно, наибольшей активной руслоформирующей способностью. Обычно он соответствует уровню воды вровень с бровками пойменных берегов.

Русловые процессы происходят при затратах энергии. Генератором и носителем энергии является водный поток, поэтому он представляет активный фактор руслообразования.

Наносы, а также их отложения в русле (русловые отложения) воздействуют на поток пассивно, изымая энергию. Во взаимодействии с потоком наносы проявляют либо только свое качество (крупность), либо качество и количество (крупность и расход наносов). Чем крупнее наносы и чем их больше, тем больше скорости течения, уклон потока и меньше поперечные размеры его.

Ограничивающие условия — это третий причинный фактор руслообразующих процессов. Формирование русла в результате взаимодействия водного потока и наносов (или их отложений на дне и у берегов) называют свободным. Часто берега или дно реки сложены трудноразмываемыми грунтами (связными или скальными). Это условие приводит к формированию русла в стесненных условиях. Естественно, что в этом случае морфологические элементы потока и русла могут отличаться от таковых же при свободном формировании.

Ограничивающие условия создают также искусственные сооружения (мосты, дамбы, набережные и др.) и растительность (травянистая, кустарниковая и древесная). В условиях средних и малых рек береговая растительность оказывает сильнейшее ограничивающее воздействие и влияет на морфологические элементы потока и русла.

Гидротехнические сооружения/Н.П. Розанов, Я.В. Бочкарев, В.С. Лапшенков и др.; Под ред. Н.П. Розанова. — М.: Агропромиздат, 1985. — 432 с.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики