Меандры Выполнил Равилов И Меандры — свойство

Меандры Выполнил: Равилов И

Меандры - свойство русла реки образовывать изгибы (излучины) в пределах речной долины. 2

В относительно прямолинейных руслах вниз по течению образуются как мезоформы (перекаты, осередки), так и микроформы (донные гряда различного размера). Во многих случаях смещающиеся побочни перекатов предохраняют берега прямолинейного русла от размыва. Схема смещения и изменения формы излучины: 1 – участок размыва берега; 2 - старица 3

Основные типы речных излучин • Врезанные излучины формируется в условиях ограниченного развития горизонтальных русловых деформациях. В их пределах русло контролируется высокими незатопляемыми берегами, сложенными коренными породами и представленными уступами водораздельных поверхностей или цокольных террас. Русло при этом повторяет в плане изгибы долины, пойма узкая, как правило, односторонняя, приуроченная к выпуклым берегам излучин, нередко отсутствует. Для врезанных излучин, как и для всех врезанных русел, соответствующих ограниченным условиям развития русловых деформаций, характерно соотношение Bп

Врезанная излучина (р. Лена, Ленские щеки) 5

• Свободные излучины свойственны условиям свободного развития русловых деформаций, формируются в долинах рек, где коренные породы не ограничивают горизонтальные смещения русла. Русла таких рек широкопойменные, у них Вп>3 -4 Bр, ширина пояса меандрирования меньше, чем ширина долины. Для свободных излучин характерно существенное преобладание горизонтальной составляющей русловых деформаций над вертикальной (на несколько порядков), вследствие чего наблюдается смещение излучин как продольное (вниз по долине реки), так и поперечное, приводящее к постоянной трансформации формы излучин в процессе размывов меандрирующей рекой пойменных берегов, сложенных легкоразмываемыми породами (песками, супесями, 6 суглинками).

Свободная излучина (р. Юг) 7

• Адаптированные излучины формируются либо в широкопойменном русле при подходе или расположении реки возле коренного берега как одиночные формы русла, либо в относительно узкой долине (Bр<Вп<3 -4 Bр. B ), в которой река последовательно переходит от одного коренного берега к другому и имеет чередующуюся то левото правобережную пойму. Если верхнее крыло располагается в пойменных берегах, а нижнее вдоль коренного берега, излучина является вынужденной; если верхнее крыло располагается у коренного берега, а нижнее в пойменных берегах – адаптированной 8

Адаптированная излучина (р. Обь, Тарадановская излучина) 9

Вынужденная, адаптированная у правого берега (левая часть снимка) и вписанные (правая часть снимка) излучины одной из рек Скандинавии 10

В излучинах находятся плесы и перекаты. Плесы обычно приручены к участкам русла с наибольшей кривизной, перекаты – к прямым (переходным) участкам русла между смежными излучинами. Перекаты и плесы 11

Излучины реки Белой. На поймах видны следы бывших участков русла. 12

Смещение и искривление излучин сопровождается значительными горизонтальными русловыми деформациями. Наибольшие размывы (достигающие десятки метров в год) приручены к вогнутым берегам на изгибе русла, где в потоке возникает поперечная циркуляция. 13

В процессе развития излучин происходит обмен наносами между руслом и поймой. Нередко пойма формируется в результате образования излучин, их смещения и прорыва. На поймах часто остаются следы бывших участков русла – старицы. Процессе образования стариц, меандрирования и спрямления русл весьма характерны для медленно текущих равнинных рек. Схема процесса меандрирования с образованием старицы 14

Формирование старицы на р. Белой. Одна сторона заросла растительностью, другая сторона имеет выход к реке. 15

Причины образования и существования меандрирования до сих пор однозначно не выяснены. В разное время исследователями предлагались различные гипотезы, объясняющие причины меандрирования. Самыми известными из них являются: • поперечная циркуляция воды в реке; • принцип минимума диссипации энергии; • принцип минимизации вариации некоторого параметра случайного процесса блуждания реки; • структурная турбулентность; • неустойчивость прямолинейного движения потока к гармоническим возмущениям; • блуждание динамической оси потока; • концепция энтропии; • неотектоника; • геологические причины; • вращение Земли, • «свойство потока меандрировать» ; • наличие случайных препятствий; • транспортирующая способность потока; • расход наносов; • общая денудация земной поверхности; • относительная ширина поймы и другие. 16

• Наиболее признанными гипотезами причин меандрирования являются: • циркуляция потока в русле. • неустойчивость прямого русла. • динамическая устойчивость извилистого русла 17

Влияние поперечной циркуляция воды в реке На изгибе речного русла центробежная сила приводит к отклонению течения в поверхностных слоях в сторону вогнутого берега, что создает поперечный перекос уровня воды. Схема поперечной циркуляции на изгибе речного потока в плане (а) и поперечном разрезе (б) и схема действующих сил (в): 1 – поверхностные струи; 2 – придонные струи 18

Геологические причины • На форму русла также оказывают влияние характер размываемых пород, их физикомеханические свойства, карстовые явления, режим самого потока и т. д. Как размыв, так и накопление аллювия в одинаковой мере приводят к деформации русла, изменению его подводного и надводного рельефа, разветвлению реки, образованию рукавов, осередков, побочией, песчаных гряд и других морфологических элементов долины. 19

Неустойчивость прямого русла • Не устойчивость прямого русла связана с размывом, чем больше скорости течения и соответственно больше размывающая способность и чем меньше сопротивляемость русла размыву , отсутствие растительности на берегах и. т. д. 20

Обоснование энергетической выгодности процесса меандрирования Наибольшее развитие получил постулат о том, что в потоке имеют место процессы саморегуляции, направленные на минимизацию потерь энергии. Ч. Янг[Yang, 1971] так же полагает, что разные потоки создают свое русло так, чтобы скорость затрат потенциальной энергии по длине была минимальной. о в прямолинейных руслах потери энергии на перекатах значительно превышают таковые на плесах, в то время как на излучинах они более равномерны благодаря росту сопротивления на изгибах потока (в плесах). С одной стороны, река должна искривлятья для уменьшения потерь энергии и производимой ею эрозионной работы, с другой – прямое направление является наивыгоднейшим. По Н. И. Маккавееву [1955, 1971], выгода меандрирующей формы русла заключается в увеличении живой силы потока на изгибе русла вследствие роста неравномерности поля скоростей. 21

Источники литературы • Маккавеев Н. И. Русло реки и эрозия в ее бассейне, глава VII. Излучины русла • Михайлов В. Н. Гидрология, глава 6. Гидрология рек. 22