Соотношение транспортирующей способности потока и стока наносов как условие формирования разных типов русел

Расход наносов — количество наносов, проносимых потоком [1] (за единицу времени). Транспортирующая способность потока — предельный расход наносов, который способен транспортировать поток [1].

Из этих определений видно, что расход наносов не всегда равен транспортирующей способности потока. Транспортирующая способность потока (по отношению к несомым ею наносам) определяется гидравлическими характеристиками потока на этом участке реки и не зависит от количества приходящих наносов с расположенного выше участка реки.

Поэтому необходимо чётко разделить три понятия: поступление наносов на рассматриваемый участок реки с расположенного выше участка), транспортирующая способность потока (сколько наносов может перемещать поток), расход наносов, который представляет собой результирующую величину от поступления наносов и транспортирующей способности потока.

Независимо от транспортирующей способности потока поступление наносов может быть малым (мал), средним (ср) или большим (бол). В то же время транспортирующая способность потока может быть независимо от количества поступающих наносов также малой (мал), средней (ср) или большой (бол) (рис. 1а).

Рис. 1. Значения расхода наносов и типы руслового процесса при различном сочетании транспортирующей способности потока и поступления наносов с верхнего участка.

Результатом сочетания подачи наносов и транспортирующей способности потока является расход наносов. Запишем в таких же условных знаках (мал, ср, бол) получаемые величины расхода наносов. Расход наносов может быть больше поступления наносов сверху лишь при эрозии. Иначе дополнительному количеству наносов просто неоткуда взяться. С другой стороны, расход наносов не может быть больше, чем транспортирующая способность потока (по определению). Получаем значения расхода наносов при различных сочетаниях подачи наносов и транспортирующей способности, показанные на рис. 1б.

На рисунке 1в выделяются три характерные части: 1) диагональ, на которой поступление наносов, транспортирующая способность потока и расход наносов совпадают; 2) треугольная часть рисунка выше этой диагонали, в которой транспортирующая способность потока меньше поступающих наносов, а расход наносов равен транспортирующей способности; 3) часть ниже диагонали, в которой транспортирующая способность больше подачи наносов, а расход наносов равен поступлению наносов.

Косыми линиями поле разделено на 5 характерных частей, в которых в овалах указаны значения отношения транспортирующей способности к поступлению наносов.

Диагональ, на которой транспортирующая способность, поступление наносов и расход наносов равны, соответствует ленточногрядовому типу руслового процесса.

Верхний треугольник соответствует случаю, когда транспортирующая способность меньше поступления наносов. То есть поступление наносов с расположенного выше участка большая, а транспортирующая способность потока на этом участке не достаточна для нормального транспорта этих предложенных реке наносов. Тип руслового процесса, соответствующий такому случаю — русловая многорукавность.

Нижний треугольник показывает, что транспортирующая способность больше поступления наносов. Все наносы, которые поступают сверху, перемещаются рекой, и этого по сравнению с транспортирующей способностью оказывается даже мало. В этом случае река начинает переносить влекомые наносы в виде побочней. Растрачивая лишь часть своей энергии на транспорт поступающих сверху наносов, она ещё начинает дополнительно деформировать берега, и поэтому — меандрировать (рис. 1г).

Другие материалы

США современный уровень социально-экономического развития. Характеристика современного состояния, анализ причин, перспективы развития
Современные США представляют собой достаточно интересный объект исследований для экономистов всего мира. Страна, сумевшая за сравнительно небольшой промежуток времени стать мировым экономическим лидером, не может не вызывать интерес. ...

Добыча нефти с помощью насосов
По статистике только чуть более 13% всех скважин в России эксплуатируются фонтанным и газлифтным способами (Хотя эти скважины дают более 30% всей российской нефти). В целом статистика по способам эксплуатации выглядит так: ...