Русловые процессы

Актуальность работы. Русла рек, разветвленных на рукава (русловая многорукавность), представляют собой наиболее сложный и разнообразный по морфологическим проявлениям тип речных русел. Из-за рассредоточения стока воды по рукавам, зависящего от формы узлов разделения и слияния, в них возникает неодинаковая специфическая гидродинамическая структура потока, характеризующаяся большим разнообразием переформирований. Формируясь в широкопойменном и врезанном русле, они вызывают большие затруднения при эксплуатации рек как водных путей сообщения, прокладки через реки коммуникаций, использовании водных ресурсов, защиты берегов рек на освоенных территориях от размыва и т. д. При этом, чем больше река и ее водоносность, тем больше вероятность разветвленности ее русла.

---

Для наших авторов создание презентаций на заказ в Казани не проблема.

---

. Действительно, многорукавность свойственна большинству больших и крупнейших рек (Обь, Лена, Енисей, Амур, Северная Двина, нижняя Волга и др.), формируясь даже на участках с врезанным руслом (верхняя и средняя Лена, Северная Двина, Ангара). На средних и малых реках преобладают неразветвленные, главным образом, меандрирующие русла, а разветвления, как правило, относительно простых форм встречаются лишь в определенных условиях (например, в зонах подпора потока от сужения днища долины). В морфодинамической классификации выделяются разветвлено-извилистые русла, в которых шпоры излучин образуют группы островов, формирующихся в зонах замедления течения на излучинах, причленяющихся к выпуклым берегам и вызывающим в итоге развитие самих излучин. Вместе с тем на больших реках острова возникают в привершинных частях сегментных, пологих и развитых излучин, формируясь близ выпуклого берега, от которого они отделяются достаточно многоводным рукавом, спрямляющим излучину; шаг такого одиночного разветвления равен шагу излучины и соответствует длине рукава, проходящего через шпору излучины. Цель работы – исследовать русловые процессы. Задачи: - рассмотреть основные понятия и определения; - описать принятую типизацию русловых процессов; - рассмотреть использование ГИС в анализе русловых процессов; - описать ГИС-моделирование речного стока; - анализ динамики русла на реке Оби в районе города Барнаула. Объект исследования – река Обь в районе города Баранула. Предмет исследования – русловые процессы. Методы исследования – анализ, обобщение полученной информации.

В результате проделанной работы решены следующие задачи: рассмотрены основные понятия и определения; описана типизация русловых процессов; исследовано использование ГИС в анализе русловых процессов ; описано ГИС-моделирование речного стока; проведен анализ динамики русла на реках Алтайского края. Морфологическое разнообразие разветвленных русел обусловливает столь же большое разнообразие их многолетних, а для рек со слабоустойчивым и неустойчивым руслом и сезонных переформирований, что находится в полном соответствии с названием самой их классификации – морфодинамическая. Вместе с тем существуют определенные общие черты этих переформирований. Например, периодическое развитие рукавов одиночных разветвлений и в верхнем звене – сопряженных происходит вследствие надвижения на них смещающихся побочней; или изгиб русла одного из рукавов превышает критическое значение степени развитости излучины l/L. Также играет роль неодинаковое направляющее воздействие выбоин и мысов ведущих берегов в разные фазы водного режима, многоводные и маловодные годы. Перераспределение стока между рукавами пойменно-русловых разветвлений также происходит под влиянием этих же факторов. Немаловажно определенное сходство в развитии сложных одиночных и сложных сопряженных разветвлений. Наиболее индивидуальны переформирования параллельно-рукавных разветвлений, особенно сложных на реках с неустойчивым руслом. Морфологическое разнообразие, и в то же время определенное сходство в схемах их развития, создает многочисленность приемов управления русловыми процессами на реках, разветвленных на рукава или их сочетаний, регулирования русел при любых видах использования водных ресурсов, транспортной эксплуатации реки и осуществления мер по предотвращению опасных и неблагоприятных последствий русловых деформации. Фаза относительно спокойного развития руслового процесса, протекающая в настоящий момент на рассматриваемом участке, является с практической точки зрения, наиболее благоприятной. Основные морфодинамические типы русла или руслового процесса уже достаточно хорошо изучены. Для каждого из таких типов известны основные стадии развития русла, общая направленность вертикальных и плановых русловых деформаций, локализации зон размыва берега и накопления наносов, эмпирические оценки скорости русловых деформаций и т.д. Это позволяет прогнозировать развитие русловой ситуации на ближайшую перспективу как в естественных условиях, так и при реализации тех или иных инженерных мероприятий.   В результате проделанной работы решены следующие задачи: рассмотрены основные понятия и определения; описана типизация русловых процессов; исследовано использование ГИС в анализе русловых процессов ; описано ГИС-моделирование речного стока; проведен анализ динамики русла на реках Алтайского края. Морфологическое разнообразие разветвленных русел обусловливает столь же большое разнообразие их многолетних, а для рек со слабоустойчивым и неустойчивым руслом и сезонных переформирований, что находится в полном соответствии с названием самой их классификации – морфодинамическая. Вместе с тем существуют определенные общие черты этих переформирований. Например, периодическое развитие рукавов одиночных разветвлений и в верхнем звене – сопряженных происходит вследствие надвижения на них смещающихся побочней; или изгиб русла одного из рукавов превышает критическое значение степени развитости излучины l/L. Также играет роль неодинаковое направляющее воздействие выбоин и мысов ведущих берегов в разные фазы водного режима, многоводные и маловодные годы. Перераспределение стока между рукавами пойменно-русловых разветвлений также происходит под влиянием этих же факторов. Немаловажно определенное сходство в развитии сложных одиночных и сложных сопряженных разветвлений. Наиболее индивидуальны переформирования параллельно-рукавных разветвлений, особенно сложных на реках с неустойчивым руслом. Морфологическое разнообразие, и в то же время определенное сходство в схемах их развития, создает многочисленность приемов управления русловыми процессами на реках, разветвленных на рукава или их сочетаний, регулирования русел при любых видах использования водных ресурсов, транспортной эксплуатации реки и осуществления мер по предотвращению опасных и неблагоприятных последствий русловых деформации. Фаза относительно спокойного развития руслового процесса, протекающая в настоящий момент на рассматриваемом участке, является с практической точки зрения, наиболее благоприятной. Основные морфодинамические типы русла или руслового процесса уже достаточно хорошо изучены. Для каждого из таких типов известны основные стадии развития русла, общая направленность вертикальных и плановых русловых деформаций, локализации зон размыва берега и накопления наносов, эмпирические оценки скорости русловых деформаций и т.д. Это позволяет прогнозировать развитие русловой ситуации на ближайшую перспективу как в естественных условиях, так и при реализации тех или иных инженерных мероприятий.  

1. Виноградова Т.А. Современные подходы к моделированию процессов формирования стока в различных физико-географических условиях // Международная конференция и школа-семинар для молодых ученых и аспирантов «Первые Виноградовские чтения. Будущее гидрологии». – Санкт-Петербург, 2013. – 548 с. 2. Гарцман Б.И. Возможности моделирования речной сети на основе гис-инструментария и цифровой модели рельефа //Метеорология и гидрология. - 2016. - № 1. - С. 86-98. 3. Глухов В.А. Геоинформационные технологии в комплексном исследовании бассейнов рек и проектировании гидроузлов; отв. ред. И.А. Кривошеев. - Хабаровск: Дальнаука, 2018. - 340 с. 4. Зиновьев А.Т. Геоинформационное обеспечение для решения гидрологических задач // Вычислительные технологии. – 2017. – №3. – С. 14-106. 5. Ильясов А.К. Геоинформационное обеспечение исследований русел крупных рек. Диссертация на соискание степени кандидата географических наук. – М., 2015. – 128 с. 6. Карпик А.П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий: Монография. – Новосибирск: СГГА, 2019. – 260 с. 7. Муштайкин А.П. Применение ГИС-технологий для моделирования зон затопления при недостатке или отсутствии гидрологической информации / А. П. Муштайкин // Современные проблемы территориального развития : электрон. журн. – 2019. – № 4. – С. 22-99. 8. Ротанова И.Н. Геоинформационно-картографическое обеспечение воднобассейновых исследований реки Оби // Водные ресурсы Центральной Азии и их использование: материалы международной научно-практической конференции, посвященной подведению итогов объявленного ООН десятилетия "Вода для жизни". 22-24.09.2016. Книга 1. - Алматы, 2016, ТОО Институт географии, 2016. – 412 с. 9. Тесленок С. А., Манухов В. Ф., Тесленок К. С. Цифровое моделирование рельефа Республики Мордовия // Геодезия и картография. - 2019. - № 7. - С. 30–108. 10. Широкова С.Л. Применение геоинформационных технологий для создания приложений / Интеркарто 2: ГИС для изучения и картографирования окружающей среды. Материалы международной конференции. Иркутск , 2016. – 458 с.