Главная страница > Техника, страница 78 > Русло

Русло

Русло речное, та часть .долины, по которой фактически осуществляется речной сток. Общий характер Р. зависит от геологич. и топографии, условий местности. У большинства равнинных рек мояшо различать м е-жеынее Р., покрытое стоком непрерывно в течение всего года, иполоеР., или пойму, покрываемое водой лишь на короткое время половодий. Р. равнинной реки, текущей обычно в легко размываемых породах, состоит из смеси мельчайших частиц наносов с гравелистым и галечным материалами, которые при повышении уровня воды отчасти уносятся течением во взвешенном состоянии, отчасти путем перекатывания по дну меняют свое местоположение; рельеф Р. большинства равнинных рек поэтому чрезвычайно изменчив и принимает разнообразные формы при различных горизонтах воды. Естественный сток, предоставленный самому себе, протекает прямолинейно, почти всегда только на своих верховьях, при наличии значительных скоростей течения, или же на участках, выработанных водою в мягких каменистых породах.

Как общее правило, Р. равнинной реки, протекающей в аллювии, имеет извилистую, или меандрическую, форму, причем в широких и пологих долинах при отсутствии факторов, стесняющих развитие излучин (меандр), последние с течением времени сближаются на расстояние, достаточное для прорыва промежутка между ними во время высокого горизонта воды в реке (фигура 1, пунктир). В концевых частях оставленной потоком излучины

I

отлагаются наносы, в остальной же ч^сти ее вода или двигается очень медленно или останавливается, образуя староречье. Необходимо отметить, что на протяжении значительных промежутков времени можно наблюдать перемещение меандр также в направлении течения (фигура 2). В устьях, подверженных морским приливам и отливам, таких изгибов Р. в виде излучин не образуется. В очертаниях рельефа Р. при всей его изменчивости тем не менее можно установить некоторые общие черты, например река представляет собою чередование глубоких участков, плёсов, и мелких частей, перекатов, причем плёсы соответствуют изгибам Р. в плане, а перекаты—перегибам, то есть местам перехода Р.

от одного закругления к другому. Все очертания рельефа Р. носят плавный характер: намывные отмели и косы, образующиеся у выпуклых берегов, острова, образуемые разветвлением реки на протоки, о с e p е д-ки (затопленные острова), происшедшие путем намыва или влечения по дну наноса, глубокие части плёсов представляют собою образования с вытянутыми вдоль течения плавными очертаниями (фигура 3). Изменение уровня воды в реке отражается след. обр. на рельефе Р.: лри межени перекаты-смываются сильнее, а плёсы соответственно мелеют; при подъеме воды скорость движения над перекатами уменьшается быстрее, чем на плёсах; уклонена перекатах уменьшается в большей степени, чем на плёсах; движущая сила наносов в зависимости от уклона уменьшается на перекатах быстрее, чем на плёсах; перекаты становятся мельче, а плёсы глубже.

Поперечное сечение Р. в редких случаях имеет сходство с параболой или другой правильной кривой. Линия наибольших глубин, фарватер, на прямых участках реки проходит приблизительно по середине стока или извивается между намывными осередками, если таковые имеются; в излучинах реки фар-

ватер совпадает с плёсами и поэтому прилегает к крутому вогнутому берегу реки. На форму Р. существенно влияет наличие большого количества водорослей, а также карчей, имеющихся в некоторых реках в изобилии. Вообще род грунта русла реки существенно влияет на профиль Р. при недостаточно устойчивом Р. рек. Иногда при недостаточной кривизне излучин плёсы и перекаты перемещаются вниз по течению. Р. может быть в большей или меньшей мере устойчивым или неустойчивым. В первом случае частицы дна перемещаются только во время половодий и то на небольшое протяжение; во втором случае частицы все время передвигаются на большие расстояния, постепенно размельчаясь от трения одна о другую и о ложе реки. Боковой размыв (боковая эрозия) Р. происходит от центробежной силы, возникающей при криволинейном движении потока, и от добавочной силы, отклоняющей постоянно по закону Кориолиса массу движущейся воды в северном полушарии вправо, а в южном— влево, если смотреть в сторону движения. Первая сила для единицы Массы м. б. выражена величиной а вторая—величиной

Р%=2 vw sin <р, (2)

где V—скорость струи речного потока, ρ—радиус кривизны изгиба реки, го—угловая скорость вращения земли, φ—широта места. Т. о. на правый в северном полушарии или левый в южном полушарии вогнутый берег действует сила

51х-Ь Р2= V (g+2w sin?>), (3)

а на левый в северном полушарии или правый в южном полушарии вогнутый берег действует сила

52=P1 — P-;=v^ —.2 w sin φ). (4)

Отсюда следует, что в сев. полушарии правый берег размывается более интенсивно, чем левый, а в южном полушарии наоборот, так как хотя абсолютная величина добавочных усилий Кориолиса незначительна по сравнению с центробежной силой, тем не менее, если взять очень большой промежуток времени, влияние добавочных усилий окажется гораздо •более значительным, чем влияние центробежных сил. Это объясняется тем, что первые силы при связанном с развитием меандр убывании скоростей течения уменьшаются пропорционально первой степени, в то время как последние убывают гораздо скорее—пропорционально квадратам скоростей, причем действие первых не обусловлено какими-либо пределами, они всегда активны, между тем как активность последних обусловлена минимальным продольным уклоном реки, при котором еще возможен размыв. Устойчивость Р. характеризуется коэфициентом устойчивости Р., под которым В. М. Лохтин разумеет •отношение среднего диаметра зерен, составляющих ложе реки, к уклону реки. Таким образом, чем крупнее зерна грунта, по которому течет река, и чем меньше уклон реки, тем больше коэфициент устойчивости Р., а следовательно тем устойчивее и само Р. Деформируется Р. реки, с одной стороны, вслед ствие происходящего постоянно размыва и, с другой стороны, вследствие отложения наносов, причем чем более размываем грунт Р., тем более деформируется оно.

В Р. рек по мнению Б. С. Лелявского существует два течения: одно—верховое, сбойное, сходящееся клинообразно, которое, спускаясь на фарватере до дна, делает в нем глубокие продольные гладкие углубления (д о н-ная глубинная эрозия); другое—донное, расходящееся веерообразно, уклоняющееся постепенно от направления сбойного по фарватеру к почти нормальному берегам направлению. Вторым течением взрытый первым течением грунт на фарватере и грунт, размытый из вогнутого берега, складываются на песчаных отмелях, причем передвижение наносов происходит порывами и не прямо вниз по течению, а зигзагами, в косых направлениях к гребням песчаных валиков. Кривизна вогнутого берега влияет на интенсивность продвижения частиц, а следовательно на углубление дна реки. По степени устойчивости русла М. А. Великанов классифицирует реки след, обр., разделяя их на четыре класса: 1) реки с наименее устойчивым Р.; паводок (смотрите) изменяет не только глубину Р., но зачастую и самое очертание его (низовья ских рек); 2) реки с мало устойчивым Р.; размыв и отложения изменяют лишь очертания изобат Р., самое Hie Р. (не считая медленного перемещения береговой линии, развития меандр и т. д.) в плане остается относительно неизменяемым; углубления и наращивания происходят беспорядочно в разных местах; перекаты меняют ежегодно свое расположение и очертания (р. Висла); 3) реки с устойчивым Р.; размыв и отложения совершаются периодически на одних и тех же местах; нарастание перекатов равно приблизительно величине меженнего углубления, вследствие чего перекаты подвержены лишь периодическим колебаниям около нек-рого среднего значения (р. Волга); 4) реки с наиболее устойчивым Р.—в скалистых, крупногалечных и вообще в относительно неразмываемых грунтах, с ничтожным количеством наносов и слабым влечением их по дну (р. Енисей).

Р., размываемое в одном каком-либо месте, нарастает в другом в виде перекатов, кос или осередков; однако образовавшиеся отмели подвергаются в свою очередь деформации, причем при размыве в одном месте происходит намыв в другом. Это обстоятельство заставляет на судоходных реках обратить сугубое внимание на своевременное выявление рельефа Р. и на создание рациональной речной обстановки. Наносные мели встречаются почти во всех реках, несущих остатки, и преимущественно ниже впадения притоков. Вы-правительными работами достигается некоторое постоянство положения наносных мелей и ложа реки, но сохранения того же ложа после каждого половодья (смотрите) при передвижении наносов достигнуть не удается. Возможность закрепления мелей зависит гл. обр. от свойств и количества наносов, уклона реки, расходов воды и общих размеров реки. Придание Р. надлежащей формы составляет одну из задач регулирования рек (смотрите). с. Брилинг.

Лит.: см. Реки.