что такое речные наносы

Значение слова «нанос»

1. Действие по глаг. нанести — наносить 2 (во 2 знач.).

2. Земля, песок и т. п., нанесенные движением воды, ветром и т. п. Речные наносы. Ледниковые наносы. □ Тысячи лет течет Тихий Дон к Азовскому морю, отлагая у берегов песчаные отмели, образуя из наносов острова и перекаты. Закруткин, Плавучая станица. У въезда в город дорога, извиваясь, поползла на холм, образованный из наносов снега. Марков, Строговы.

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

НАНО’С, а, м. Слой земли, песку, нанесенный текучей водой или ветром. После половодья у берегов часто образуются наносы. Дюны являются песчаными наносами, образованными ветром.

Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

нано́с

1. действие по значению гл. наносить

2. слой воды, песка, ила и т. п., нанесённый водой, ветром и т. п.

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: умеючи — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Источник

Наносы*

Карта ледниковых отложений Европейской России.

Южная граница распространения ледника идет так: начинаясь близ Владимира-Волынского слабо извилистой линией, доходит до Днепра, у впадения реки Орели, отсюда подымается к северу почти до Рославля (Смоленской губернии), затем севернее Брянска и Жиздры (Орловской губернии) на Епифань (Тульской губернии), отсюда опускается к югу через Елец (Орловской губернии), Землянск, Бирюч, Богучар (Воронежской губернии) до впадения Хопра в Дон, затем снова подымается к северу и идет мимо Аткарска (Саратовской губернии), Пензы, Ардатова, Васильсурска, Нижнего, Яранска, Нолинска, Глазова (Вятской губернии), Соликамска — к Ледовитому океану. На востоке ледник немного не доходил до правого берега Волги и Тиманского кряжа, где существовал в то время свой собственный ледник, довольно значительных размеров. На западе Скандинаво-Русский ледник сливался с германскими. Есть основание думать, что центральная и восточная Россия покрывалась льдом лишь один раз, тогда как Западная Европа, часть нашего Прибалтийского края и Литовско-польский край (Никитин, Криштафович), несомненно, подвергались двукратному оледенению. Такая гигантская масса льда, двигавшегося в течение тысяч, если не десятков тысяч лет, должна была нанести на европейский и североамериканский материки огромные толщи измельченного материала, достигающие местами десятков сажен мощности. Этот сплошной покров ледниковых Н., настолько петрографически разнообразен, что описать здесь все его члены невозможно. Остановимся лишь на тех из них, которые входят в состав Н., выстилающих Россию. Эти легко подразделяются на пять крупных типов. 1) Ледниковая щебенка. Грубый материал, состоящий из беспорядочной смеси крупных валунов, гальки, гравия, песка и небольшого количества глинистых частиц. Продукты разрушения почти исключительно кристаллических пород. Моренные отложения верхних (головных) частей ледника. Отсутствие слоистости и каких бы то ни было органических остатков. 2) Валунная глина — распространеннейшая порода. Обыкновенно кирпично-красного цвета от окислов железа. Чрезвычайно груба и богата песчаными частицами и валунами, главным образом, кристаллических пород. Полное отсутствие сортировки и слоистости. Достигает значительной мощности (5—10 и более саженей). Отложения как средних, так и нижних частей ледника. Изредка попадаются растительные остатки, а также кости мамонта, носорога и т. п. 3) Нижневалунный песок подстилает сейчас описанную валунную глину, от которой отделяется резкой границей. Отличается значительной однородностью песчаных частиц. Часто отчетливо слоист. Отложения крупных и быстрых потоков, выбегавших из-под наступавшего ледника. 4) Верхневалунный песок прикрывает валунную глину. Переход от песка к глине постепенный. Значительное количество глинистых и мергелистых включений. Считается продуктом выветривания и выщелачивания (элювиальный процесс) верхних горизонтов валунной глины. Распространение, как и нижневалунного песка, — спорадическое. 5) Лёсс (см.). Ледниковое происхождение южнорусского лёсса вопрос еще спорный. Одни относят его к чисто эоловым отложениям, другие к этому присоединяют еще участие аллювиальных процессов и даже допускают возможность происхождения его из чернозема (Никитин); третьи, наконец, считают лёсс тонкой мутью, отложенной выбегавшими из-под отступавшего ледника потоками (Докучаев, Иностранцев). Последняя гипотеза в последнее время обогащается все большим и большим количеством фактов в свою пользу. Уже а priori можно сказать, что ледники, эти ледяные реки, как и простые реки, должны были отлагать вышеупомянутый материал в известной последовательности, т. е. сначала крупный материал, а затем, в направлении своего движения, все более мелкий. И действительно, рассматривая всю площадь ледниковых Н. России, можно заметить такую закономерную правильность, что и дало возможность С. Н. Никитину и В. В. Докучаеву составить схемы расчленения России на отдельные физико-географические районы. Профессор Докучаев делит Россию на три широких концентрических полосы, центром которых является Финляндия — исходный пункт движения ледников. 1) Северо-западная полоса (вся Финляндия, соседние части губерний Архангельской, Олонецкой, Вологодской, С.-Петербургской, Новгородской, Эстляндской и Псковской) — область ледниковой щебенки, валунных полей, озов, шрамов, шлифованных поверхностей, бараньих лбов, котлов и массы озер и болот. 2) Средняя нечерноземная полоса (остальные части вышеупомянутых губерний, северо-западная Нижегородской, Костромская, Ярославская, Владимирская, Московская, Витебская, Могилевская, Смоленская и прилегающие участки соседних губерний) — область развития валунных глин, верхне- и нижневалунных песков. 3) Черноземная полоса России — область лёссовидного грубозернистого суглинка (переходный тип), развитого в северо-восточной половине данной полосы, и область типичного тонкозернистого лёсса (в остальной части). Все три полосы связаны между собой рядом переходных образований, языков, островов и т. п. Никитин предлагает более дробное деление ледниковых Н. России: 1) область ледниковых образований Финляндии и Олонецкого края. Горно-ледниковый ландшафт, характеризуемый так же, как и первая полоса Докучаева. 2) Переходный тип ледниковых осадков Прибалтийского края. Ледниковые явления горных областей здесь, большей частью, исчезают; моренный материал — местный и пришлый. Количество озов убывает. Цвет основной морены от светло-серого до красно-бурого. 3) Литовско-польский тип представляет полную аналогию послетретичным осадкам Пруссии с их двумя морскими, разделенными слоистыми породами межледникового периода. 4) Область центральной России совпадает со второй полосой Докучаева. 5) Область южной предельной полосы распространения скандинаво-финских валунов. Более или менее уцелевшие ледниковые отложения прикрыты уже лёссом. 6) Тип южнорусский — область лёсса, которую автор выделяет уже из категории ледниковых. 7) Область Тимано-Уральского ледника характеризуется сильным развитием морен ледников, двигавшихся к северу. Следы участия морских осадков. Скандинавские эрратические валуны отсутствуют.

Эоловые Н. (субаэральные отложения). Отложения, обязанные своим происхождением переносной деятельности ветра. См. Вулкан, Дюна, Лёсс и Пыль (геолог.).

Литература по данному вопросу очень невелика. Какой-либо монографии, посвященной Н. вообще — нет. Ниже указываются лишь такие сочинения, в которых отводится более или менее значительное место общему обзору и характеристик Н.

Литература. A. de Lapparent, «Traité de gé ologie» (Париж, 1893); M. Neumayr, «Erdgeschichte» (т. I., Лейпциг, 1895); И. Мушкетов, «Физическая геология» (т. II, СПб., 1888); С. Никитин, «Общая геологическая карта России, лист 56″ («Труды Геологического Комитета», т. I, № 2, СПб., 1884); П. Кропоткин, «Исследование о ледниковом периоде («Записки Имп. Русского Географического Общества», т. VII, СПб., 1876); С. Никитин, «Послетретичные отложения Германии в их отношении к соответственным образованьям России («Известия Геологического Комитета», 1886); А. Павлов, «Генетические типы материковых образований ледниковой эпохи» («Известия Геологического Комитета», 1888, № 7); В. Докучаев, «Наши степи прежде и теперь» (СПб., 1892); S. Nikitin, «Sur la constitution des depôts quaternaires en Russie etc.» («Congrès Intern. d’arch. et d’anthr. à Moscou», 1893).

Источник

Речные наносы: виды, порядок расчета

Речными наносами называются твердые частицы, которые переносятся потоком и формируют русловые и пойменные отложения рек.

Количество переносимых рекой наносов в течение некоторого периода времени (сутки, месяц, год) называется твердым стоком реки, который выражают в кг или тоннах.

Количество наносов, переносимых рекой в единицу времени через живое сечение реки, называют твердым расходом кг/сек.

Изучение твердого стока (стока наносов) рек имеет большое практическое значение, особенно при решении целого ряда водохозяйственных задач с участием различных гидротехнических сооружений.

Особо важное значение имеет количественный учет наносов при расчетах заиления водохранилищ, при решении вопросов рационального размещения и проектирования водозаборных сооружений и каналов, отводящих воду из реки на нужды орошения и водоснабжения.

В зависимости от характера транспортирования водами рек выделяют две категории наносов: взвешенные, распределенные по всему живому сечению потока и донные, перемещаемые в придонном слое.

Взвешенные наносы распределяются в толще потока весьма неравномерно. Наиболее крупные движутся в нижних слоях, наиболее мелкие распределяются по всей глубине, однако количество их уменьшается от дна к поверхности.

Сток наносов определяется преимущественно взвешенными наносами.

Донные наносы составляют лишь незначительную часть твердого стока, обычно не более 5-10%.

Взвешивание твердых частиц с удельным весом больше удельного веса воды объясняется наличием вертикальных составляющих скоростей при турбулентном движении воды в речном потоке.

На твердые частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в турбулентном потоке, будут действовать две силы:

2) вес частицы – P, направленный вниз.

Под влиянием этих двух сил частица будет двигаться по направлению какой-то равнодействующей R (рис. 9. 2. 1. а).

Рис. 1. Силы, действующие на твердые частицы в потоке.

Разложим равнодействующую R на две силы: ʋ_в – вертикальную и ʋг- горизонтальную (рис. 9. 2. 1 б)

Вертикальная сила является силой, поддерживающей твердую частицу во взвешенном состоянии. Она составляет 1/12 – 1/20 от горизонтальной силы и достигает максимума у дна и минимума у поверхности. Величина вертикальной составляющей скорости возрастает с увеличением средней скорости потока. Для оценки ее величины рассмотрим процесс падения частиц в стоячей воде.

Твердая частица, попавшая в спокойную воду, через некоторое время (2- 3 секунды или даже более секунды) будет падать равномерно, что объясняется равенством силы тяжести частицы и силы сопротивления ее движению.

Эта равномерная скорость падения частицы в спокойной воде при 15 0 С называется гидравлическим размером или гидравлической крупностью (w, мм/с). Гидравлическая крупность зависит от диаметра и плотности частиц, а также от плотности воды. Для взвешивания твердой частицы, попавшей в турбулентный поток, необходимо, чтобы величина вертикальной составляющей скорости потока ʋ_в была больше или равна гидравлической крупности этой частицы, т.е. ʋ_в ≥ w.

При ʋ_в 3 /с), которое носит название мутности (s, г/м 3 ), т. е.

По данным Г. И. Шамова среднегодовое количество взвешенных наносов некоторых рек СССР характеризуется следующими величинами (табл. 9. 2. 1):

Таблица 5. Среднегодовое количество взвешенных наносов рек СССР (по данным Г. И. Шамова)

Распределение наносов по живому сечению реки имеет неравномерный характер: причем наибольшая мутность наблюдается у дна и берегов за счет взвешенных частиц более крупных размеров. Чем больше в составе наносов крупных частиц, тем неравномернее они распределены по вертикали. В том случае, когда материал наносов состоит из мелких фракций, наблюдается наиболее равномерное распределение фракций по глубине. Количество наносов обычно возрастает от истока к устью.

На горных реках количество влекомых наносов может превышать взвешенные. На реках с зарегулированным стоком (водохранилища), сток взвешенных наносов резко уменьшается и делается более равномерным в течение года.

Установление нормы стока взвешенных наносов производится различными способами в зависимости от степени изученности реки в отношении стока наносов. При наличии длительного ряда наблюдений по стоку взвешенных наносов (не менее 20 лет) норма стока наносов определяется аналогично вычислению нормы жидкого стока.

При более коротком ряде используется связь:

где, Q_o-норма расхода воды; Q_ср и R_ср – средние расходы воды и наносов за ограниченный период наблюдений.

Сток взвешенных наносов заданной обеспеченности вычисляется в следующем порядке. С эмпирической кривой обеспеченности годового стока наносов снимают значения R_н 5, 50, 90% обеспеченности и вычисляют коэффициент скошенности кривой:

Коэффициент вариации равен:

Средний многолетний расход взвешенных наносов (норма) равен:

Годовые расходы взвешенных наносов заданной обеспеченности равны:

В практике гидрологических расчетов чаще приходится иметь дело с короткими рядами наблюдений. В этом случае пользуются построением графической связи между средне годовыми расходами воды Q_.ср и наносов R_ср.

В случае прямолинейной связи норма стока взвешенных наносов определяется по среднему многолетнему расходу воды.

При очень коротком ряде наблюдений (1-2 года) норма стока взвешенных наносов может быть определена по соотношению, где годовая величина взвешенных наносов прямо пропорциональна годовому стоку воды, т. е.

где; Q_i и R_i— сток воды и наносов за наблюдаемые годы; Q_o— норма стока.

Второй способ возможен в том случае, если имеется ряд наблюдений за стоком воды, позволяющим вычесть C_v, и наблюдения за стоком взвешенных наносов за 1-2 года.

Допуская, что сток воды и сток взвешенных наносов имеют одну и ту же обеспеченность, зная C_v воды, определяют C_vн взвешенных наносов:

При отсутствии гидрометрических данных следует пользоваться Картой средней мутности рек и Картой модуля стока взвешенных наносов рек.

Донные наносы обычно передвигаются не по всей ширине русла, а лишь по ее части, называемой действующей шириной, зависящей от водности реки, и проходящей у выпуклых берегов и по участкам сопряжения излучин.

Скорости, при которых частицы определенных размеров начинают двигаться и начинается размыв дна не одинаковы: чем больше глубина, тем при больших скоростях начинают передвигаться донные наносы. Из этого следует, что чем меньше глубина потока, тем при меньших скоростях происходит размыв донных отложений в потоке, чем мельче наносы, тем меньшие скорости течения их могут переносить.

Для характеристики движения твердых частиц по дну потока, которое обусловливается величиной скорости и размерами частиц, установлена определенная зависимость между весом частиц, влекомых по дну, и скоростью, при которой они движутся. Эта зависимость может быть выражена формулой ЭРИ:

где P- вес частицы; А- коэффициент, зависящий от формы удельного веса частицы; ʋ- скорость, при которой частицы начинают двигаться.

По формуле Эри веса влекомых частиц прямо пропорциональны шестой степени скоростей течения ʋ.

Исследования Великанова по определению связи между потоком и диаметром частицы, находящейся в движении под действием этой скорости, позволили ему составить следующую зависимость:

где ʋ- средняя скорость потока, м/с; g- ускорение силы тяжести, 9,81 м/с 2 ; d- диаметр частицы, мм.

Формула Великанова применима при d= 0,1-5мм, а для частиц d>5мм дает преувеличение значения предельной скорости.

При расчетах твердого стока величину среднего стока влекомых наносов часто принимают в долях от величины среднего стока взвешенных наносов.

Средняя многолетняя величина стока влекомых наносов:

Для расчета расхода влекомых наносов Г.И. Шамов вывел следующую зависимость:

где d₀— ср. взвешенный диаметр частиц донных отложений, м; В- ширина потока; k-коэффициент, учитывающий не однородность состава влекомых наносов (k=0,95√d₀).

Селевые потоки. Сель – кратковременный мощный паводок на горных реках с очень большим (до 75% общей массы потока) содержанием минеральных частиц и обломков горных пород, возникающий в результате интенсивных ливней или бурного снеготаяния в условиях накопления большого количества продуктов выветривания и значительных уклонов.

Селевые потоки состоят из жидкой части (грязевая масса) и твердой (щебень, гравий, крупные камни, обломки скал).

Основным селеобразующим фактором для водосбора горной реки является способность горных пород, слагающих его склоны, к выветриванию, эрозии и образованию на склонах и в руслах рек большого количества обломочного материала. Другими факторами являются: 1) крутизна склона; 2) густота речной сети, площадь и форма бассейна; 3) длина русла; 4) растительный покров и другие.

Русловые процессы

Изменение морфологического строения русла ведется под действием текущей воды и называется русловым процессом. Русловый процесс – это постоянно происходящие изменения форм речного русла и русловых образований под действием текучей воды. Степень воздействия русла на поток и потока на русло зависит от устойчивости твердой среды и скоростного режима потока. При подвижных малоустойчивых грунтах и быстром течении влияние потока на русло значительно сильнее, чем русла на поток. В таких реках наблюдается ярко выраженный процесс взаимодействия между жидкой средой и твердой. Устойчивость таких рек очень мала.

У рек с устойчивыми, трудно размываемыми грунтами русла русловый процесс протекает медленно и создаваемые в ходе этого процесса русловые формы будут четко выражены и относительно стабильны.

В формировании русл рек и каналов с земляными руслами есть много общего, но есть и существенные различия. Каналы являются инженерными сооружениями, запроектированными на пропуск регулируемых расходов воды с заданной амплитудой. В реках амплитуда расходов воды неизмеримо больше, чем в каналах. Сочетание этого с наличием поймы реки и обусловливает главное различие в формировании русл рек и каналов. В каналах русловый процесс протекает менее активно и не все типы русловых образований могут проявляться. Внешнее питание каналов ограничено или совсем отсутствует. Каналы имеют более устойчивое русло, чем реки.

Устойчивость русла можно охарактеризовать количественно через факторы, способствующие и препятствующие размыву. Одним из таких показателей является коэффициент устойчивости русла В. М. Лохтина:

К_л = D/ ΔH (63)

где D – крупность донных наносов, мм; ΔH – километрическое падение уровня, м / км. Следовательно, увеличению устойчивости русел способствует повышение крупности частиц наносов и уменьшение скоростей течения, косвенной характеристикой которых служит величина падения. Устойчивые русла, по Лохтину, в которых отсутствует постоянное движение наносов, имеют К_л более 15 – 20, у относительно устойчивых русел с постоянным перемещением влекомых наносов К_л ≈5 и, наконец, у неустойчивых с весьма подвижным дном русел К_л менее 2.

Устойчивые русла характерны для верховий рек, берущих свое начало в предгорных и горных районах (Алдан, Лена, Енисей, Белая, реки Северного Кавказа). Наименее устойчивы речные русла, сложенные мелкопесчаным материалом (реки Средней Азии).

Большой интерес представляет морфологическое соотношение между шириной и глубиной потока. Ширина реки В во много раз превышает глубину h, т.к. боковая эрозия (размыв берегов) отличается большей свободой своего динамического развития, чем глубинная эрозия. При этом для песчаных грунтов соотношение В/ h больше, чем для глинистых.

Следовательно, в несвязных грунтах формируются более широкие водотоки, чем в связных. Это одно из важных положений гидроморфологии. Когда поток и русло взаимодействуют как саморегулирующая система без существенных русловых деформаций в течение длительного времени, считается, что русло находится в динамическом равновесии. Такие русла называются также равновесными – размеры русла и его положение в плане изменяются в небольших пределах при наличии транспорта наносов.

Вопросы для самоконтроля

3. Виды речных наносов в зависимости от характера их транспортировки водами рек.

4. Распределение взвешенных наносов.

5. Порядок расчета взвешенных наносов.

6. Влекомые (донные) наносы.

8. Русловые процессы.

1. СП 11-103-97. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства [Текст]. – М.: Госстрой РФ, 1997 г.

2. СП 33-101-2003. Определение основных гидрологических характеристик [Текст]. – М.: Госстрой РФ, 2004 г.

3. ГОСТ 19179-73. Гидрология суши. Термины и определения [Текст]. – М.: Госстандарт СССР, 1988 г.

5. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

Источник

Будь умным!

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-05

1. Речные наносы. Принципы возникновения и внутригодовой режим. 4

· Формирование речных наносов. 4

· Основные определения и характеристики речных наносов. 6

· Взвешанные наносы.. 8

· Распределение мутности по живому сечению реки. 9

· Сток взвешенных наносов. 9

· Изменение мутности и стока наносов по длине реки. 10

· Внутригодовой режим мутности рек. 11

Список литературы.. 14

Вода, стекающая по поверхности земли и переносимая реками, обладает энергией, т. е. способностью производить работу.

Потенциальная мощность рек СНГ составляет около 500 млн. кВт. В настоящее время водная энергия потока широко используется для производства электрической энергии на гидроэлектрических станциях (ГЭС). Для этой цели с помощью плотин энергию рек сосредоточивают в определенных местах реки.

В естественных условиях энергия, которой обладает вода, стекающая по поверхности земли и по руслам рек, затрачивается на преодоление трения между частицами воды, трение о земную поверхность и о дно и берега русел, на перенос наносов во взвешенном и влекомом состоянии, перенос растворенных веществ и истирание твердых частиц. В результате этой работы происходят процессы эрозии и аккумуляции наносов, что приводит к изменению форм земной поверхности, очертаний и глубин речных русел.

В работе представлен обзор литературы по теме «Речные наносы». Рассмотрены особенности формирования, виды речные наносов – влекомые и взвешенные, внутригодовой режим наносов.

Более подробно в реферате рассматривается такая характеристика речных наносов, как мутность – распределение мутности по сечению реки, изменение ее по длине реки, внутригодовой режим мутности.

1. Речные наносы. Принципы возникновения и внутригодовой режим Формирование речных наносов

Речными наносами называются твердые минеральные частицы, переносимые потоком и формирующие русловые и пойменные отложения. Речные наносы образуются из продуктов выветривания, денудации и эрозии горных пород и почв. Водная эрозия, разрушение земной поверхности под действием текучих вод, представляет собой наиболее активный процесс, обогащающий реки наносами. Она подразделяется на склоновую и русловую. Склоновая эрозия — размыв и смыв почв и горных пород снеговыми и дождевыми водами, стекающими по склону. Русловая эрозия — размыв водными потоками, протекающими в руслах, коренных пород дна и берегов русла и склонов долин. В процессе склоновой эрозии текущая вода разрушает связность частиц почв и горных пород и смывает (сносит) их в понижения — ложбины стока, которые и являются основными путями выноса продуктов эрозии с водосбора. Вместе со снеговыми и дождевыми водами материал смыва с водосбора поступает в следующие за ложбинами звенья временно действующей гидрографической сети — лощины, суходолы. В них процессы эрозии усиливаются и также осуществляется размыв, перенос и в конечном итоге вынос продуктов размыва в реки.

Очевидно, что не все продукты эрозии попадают в реки. Значительная часть их задерживается по пути стока поверхностных вод и заполняет углубления земной поверхности. Тем не менее, та часть продуктов эрозии поверхности бассейна, которая достигает русел рек, является существенным источником формирования речных наносов.

Воды рек размывают берега и дно русла. Однако наносы, поступающие за счет этих процессов, являются лишь частью речных наносов, причем некоторая доля их представляет собой продукты размыва ранее отложившихся в русле наносов, принесенных с поверхности бассейна.

Интенсивность водной эрозии зависит, прежде всего, от энергии текучих вод и затем от сопротивляемости размыву поверхности, по которой стекают эти воды.

Энергия текучих вод на некотором участке, как известно, определяется их расходом и падением. Вот почему водная эрозия при одних и тех же величинах стока наиболее ярко выражена в горных районах и значительно слабее на равнинах. Большое значение в развитии эрозии имеет режим стока: с увеличением стока в определенные сезоны происходит усиление эрозии.

Сопротивляемость поверхности земли размыву зависит от природных свойств этой поверхности и, прежде всего от свойств почв и пород, а также растительного покрова, предохраняющего почву от размыва. Различные виды почв и грунтов обладают неодинаковой способностью к размыву.

Уничтожение растительного покрова (вырубки, неумеренный выпас скота, пожары), неправильная распашка поверхности (вдоль склонов) и обработка почв без соблюдения агротехнических правил, предусматривающих сохранение структурности почв, могут привести к усилению эрозии, местному смыву почв, возникновению овражной эрозии и в конечном итоге к увеличению мутности рек.

В последние десятилетия в зоне распространения черноземов и каштановых почв в результате применения более совершенных приемов обработки почвы, в основном за счет широкого применения зяблевой пахоты, смыв почвы на плакорных участках заметно уменьшился.

Таким образом, интенсивность эрозии и формирование речных наносов находятся под влиянием ряда физико-географических факторов и хозяйственной деятельности. Одни из этих факторов зональные, другие — азональные. К зональным относятся климатические условия, сток, характер и распространение почв и растительности, к азональным — рельеф местности и распространение коренных пород и четвертичных отложений.

Основные определения и характеристики речных наносов

Речные наносы в зависимости от характера движения в потоке обычно подразделяют на взвешенные и влекомые. Такое подразделение наносов носит условный характер, так как в зависимости от крупности наносов и скоростей течения потока те или иные твердые частицы могут находиться то во взвешенном состоянии, то перемещаться по дну потока.

Наносы, подразделяют, кроме того, на транзитные и руслоформирующие. Малые частицы переносятся к устью реки по преимуществу транзитом. Более крупные частицы в зависимости от гидрав­лических свойств потока то переносятся потоком во взвешенном или влекомом состоянии, то задерживаются на отдельных участках реки, с тем, чтобы при изменении гидравлических свойств потока вновь перейти в движение. Таким образом, постоянно происходит переформирование русла. Очевидно, что большая часть взвешенных наносов является транзитной, а большая часть влекомых — руслоформирующей.

Количество наносов (в килограммах), проносимое рекой через поперечное сечение в единицу времени, называется расходом наносов. Суммарное количество наносов, проносимое рекой через поперечное сечение за некоторый промежуток времени (сутки, месяц, год), называется стоком наносов за этот промежуток времени и выражается обычно в тоннах. Модулем стока наносов называют сток наносов с 1 км2 за год.

Количество взвешенных наносов, содержащееся в единице объ­ема (1 м3) воды, называется мутностью. Мутность выража­ется в г/м3.

Важной характеристикой наносов является их гранулометриче­ский состав, т. е. распределение данной фракции.

Влекомыми наносами называются те, которые перемещаются в придонном слое потока. Твердые частицы, лежащие на дне, подвергаются силе гидродинамического, или лобового, давления.

Движение твердых частиц в придонном слое потока происходит в виде скольжения или перекатывания и перескакивания (сальтации). Такой характер движения осуществляется главным образом под влиянием восходящих вихрей и несимметричного обтекания твердой частицы струями воды. Частицы, оторвавшись от дна, могут находиться некоторое время во взвешенном состоянии и вновь опускаться на дно. В этом проявляется условность подразделения наносов на влекомые и взвешенные. Крупность влекомых наносов изменяется по сезонам года, возрастая при паводках и уменьшаясь в межень. При больших скоростях течения влекомые наносы дви­жутся большими массами. Размеры влекомых наносов постепенно уменьшаются по длине рек с уменьшением скоростей вниз по течению.

Количество влекомых наносов в равнинных реках мало. Они транспортируют преимущественно взвешенные наносы. В горных реках доля влекомых наносов велика и при больших скоростях составляет основную часть твердого стока реки.

В горных районах, чаще на небольших реках или временных потоках с малыми площадями водосборов, возникают кратковременные паводки, несущие огромные скопления наносов. Эти скопления твердого материала придают потоку характер грязевого, грязекаменного или водно-каменного. Потоки эти называются селями. Образуются сели в результате выпадения интенсивных дождей, реже — интенсивного снеготаяния. Необходимым условием для образования селя является обилие накопленного материала выветривания на водосборе и быстрый снос его в русло. Поэтому литологический состав пород, слагающих горные области, крутые склоны гор и значительные уклоны потоков имеют большое значение в формировании селей. Отсутствие растительности и оголенность склонов способствуют усилению эрозии, а следовательно, и образованию селей. Движение селевых потоков носит пульсирующий заторный характер. Заторы возникают на отдельных участках русла. При прорыве затора по реке проносится селевой поток, насыщенный наносами и обладающий большой разрушительной силой. Заторы повторяются. Таким образом, сель представляет собой поток, проходящий по реке в виде последовательных валов или волн. Продолжительность селей различна — от нескольких минут до нескольких часов. Во время прохождения селей происходят интенсивные процессы размыва русла и отложения наносов. Сель относится к опас­ным явлениям природы.

В текучей воде вследствие турбулентного характера течения твердые частицы могут находиться во взвешенном состоянии в тех случаях, когда вертикальная составляющая скорости течения потока превосходит гидравлическую крупность частиц. При обратном соотношении частицы будут осаждаться на дно, и начнется аккумуляция наносов или влечение их по дну. Вертикальная составляющая скорости растет с увеличением степени турбулентности потока и, следовательно, с увеличением скорости течения. Таким образом, чем больше скорости, тем более крупные частицы находятся во взвешенном состоянии. По мере передвижения вниз по течению в связи с общим уменьшением скоростей течения размеры частиц, находящихся во взвешенном состоянии, будут уменьшаться, а аккумуляция наносов усиливаться. Таким образом, речной поток обладает определенной транспортирующей способностью, т.е. способностью переносить определенное количество наносов данной крупности при определенных гидравлических характеристиках (уклон, скорость, глубина). Транспортирующую способность характеризуют либо предельным расходом взвешенных наносов, который способен транспортировать поток, либо средней мутностью, отвечающей насыщенности потока наносами, при которой осуществляется транспортирующая способность потока. Если фактический расход взвешенных наносов в потоке соответствует его транспортирующей способности, то между процессами взвешивания и осаждения наносов в придонном слое наблюдается динамическое равновесие.

Распределение мутности по живому сечению реки

Мутность речных вод значительно меняется по живому сечению потока, по его длине и во времени. Распределение мутности по живому сечению носит очень сложный и нередко в значительной мере беспорядочный характер. Как правило, мутность возрастает от поверхности ко дну. Это увеличение мутности происходит главным образом за счет крупных фракций наносов, увеличивающихся ко дну. Мелкие же фракции (менее 0,01 мм) обычно распределяются довольно равномерно по глубине потока. По этой причине, чем больше в составе наносов крупных фракций, тем неравномернее они распределены по глубине. С увеличением турбулентности потока распределение взвешенных наносов по вертикали становится более равномерным. Сказанное справедливо только как самая общая схема. В реальной же действительности дело обстоит много сложнее, так как эта схема нарушается под влиянием возникающих водоворотов и циркуляционных течений.

Еще более сложный характер носит распределение наносов по ширине реки. Здесь вообще трудно подметить сколько-нибудь отчетливо выраженную закономерность. Распределение наносов по ширине потока сильно меняется в зависимости от направления течения, местных размывов русла и берегов, впадения притоков, несущих большее или меньшее количество наносов, чем главная река. Наблюдения показали, что в ряде случаев наносы проносятся в потоке в виде отдельных движущихся скоплений — «жил».

Сток взвешенных наносов

Годовой сток взвешенных наносов рек изменяется в широких пределах. Отдельные реки выносят в конечные водоемы исключительно большое количество взвешенных наносов. Так, например, годовой сток взвешенных наносов Амударьи составляет в среднем 130 млн. т. Повышенным стоком взвешенных наносов отличаются реки бассейна Каспийского моря, в особенности Волга, сток наносов которой у с. Поляна Фрунзе до постройки Куйбышевского водохранилища составлял в среднем 21 млн. т. Значительно меньше взвешенных наносов выносят реки северной части Русской равнины. Годовой сток взвешенных наносов Печоры, несмотря на большую водоносность этой реки, составляет 6,5 млн. т, а Северной Двины еще меньше — 4,3 млн. т. Сравнительно малым стоком взвешенных наносов характеризуются реки бассейна Балтийского моря. Сток взвешенных наносов самой многоводной из них — Невы — составляет всего лишь 0,82 млн. т. В бассейне Черного моря наибольшее количество взвешенных наносов проносит р. Риони — 6,9 млн. т/год. Огромная водоносность Оби и Енисея является причиной относительно высокого стока наносов этих рек, хотя мутность их вод невелика. Так, годовой сток взвешенных наносов Оби 16 млн. т, Енисея 13 млн. т.

Под влиянием водохранилищ, особенно каскадов, аккумулирующих наносы, твердый сток рек уменьшается. Так, по исследованиям М. И. Львовича, твердый сток Волги после создания каскада водохранилищ снизился до 8-9 млн. т в год, т. е. приблизительно в 2,5-3 раза, а твердый сток Дона до 2,8 млн. т, т. е. в 2 раза.

Из всех рек земного шара наибольшим стоком взвешенных наносов отличается Амазонка — около 2,4-3 млрд. т/год.

Основная масса наносов проносится реками в период концентрации стока воды: на реках восточноевропейского типа — во время весеннего половодья, на реках дальневосточного и тянь-шаньского типа — в теплое время года, на реках с паводочным режимом — в периоды прохождения наиболее интенсивных паводков.

Изменение мутности и стока наносов по длине реки

По длине реки меняются и расход наносов, и мутность, и распределение наносов по фракциям. Обычно сток наносов возрастает по длине рек, но бывают случаи, когда эта общая закономерность нарушается, и сток наносов уменьшается вниз по течению (Аму-дарья). Часть наносов таких рек откладывается постепенно в их поймах, протоках и дельтах.

Мутность больших рек изменяется по их длине довольно своеобразно. Мутность рек, текущих в направлении с севера на юг (реки Русской равнины), обычно увеличивается вниз по течению, что связано с более быстрым нарастанием в этом же направлении интенсивности эрозионных процессов по сравнению с увеличением водности рек. Напротив, для рек, текущих с юга на север (Обь, Енисей, Лена), обогащение материалами смыва происходит значительно медленнее вниз по течению, чем увеличение их водности, в связи, с чем мутность таких рек вниз по течению уменьшается. Так, например, средняя годовая мутность Оби у Новосибирска 245 г/м3, у Калпашова она снижается до 113 г/м3, у Салехарда падает до 34 г/м3.

Внутригодовой режим мутности рек

десятизначный номер Outdted cordless phone

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе

Источник