>> กระบวนการช่องทาง

กระบวนการช่องทาง

กระบวนการช่องทางนี่คือปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของช่องสัญญาณเมื่อเวลาผ่านไปภายใต้อิทธิพลของการไหล แม่น้ำและคลองมีความอ่อนไหวต่อสิ่งนี้เป็นพิเศษ พารามิเตอร์ของความลึกของแฟร์เวย์, พื้นที่ผิวน้ำของพื้นที่น้ำ, ความกว้างของเตียงอ่างเก็บน้ำ, ความลึก, ลักษณะและตำแหน่งของตะกอนด้านล่างเปลี่ยนไป เพื่อขจัดผลกระทบด้านลบ กระบวนการช่องทางงานกำลังดำเนินการอยู่ กฎระเบียบของแม่น้ำ.

ลักษณะเฉพาะ กระบวนการทางแม่น้ำประกอบด้วยปฏิสัมพันธ์ของสื่อทั้งสอง - ของเหลว (การไหลของน้ำและอนุภาคแขวนลอย) และของแข็ง (ดินในก้นแม่น้ำ, การก่อตัวด้านล่าง) ก้นแม่น้ำทึบเป็นตัวจำกัดการไหล ซึ่งหมายความว่ามันจะควบคุมการไหล ในทางกลับกันน้ำจะถูกชะล้างออกไปอย่างต่อเนื่องหรือนำอนุภาคดินจำนวนหนึ่งมาด้วยและด้วยเหตุนี้การไหลจึงส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการสร้างช่องทาง ดังนั้นรูปร่างของช่องสัญญาณและคุณลักษณะการไหลจึงมีความสัมพันธ์กันอย่างต่อเนื่อง

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการไหลเวียนของเตียงประกอบด้วยการกระจายความเร็วของน้ำอย่างต่อเนื่อง ก้นแม่น้ำถูกกัดเซาะในบริเวณที่มีความเร็วการไหลสูง อนุภาคของดินที่ถูกกระแสน้ำพัดพาไปยังบริเวณที่มีความเร็วต่ำ ดังนั้นรูปร่างของช่องตลอดความยาวทั้งหมดของอ่างเก็บน้ำจึงอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ การเปลี่ยนช่องอย่างรวดเร็วจะส่งผลต่อลักษณะการไหล อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนพารามิเตอร์การไหลอาจใช้เวลานานในการสร้างช่องใหม่

ในโครงสร้างการไหล สามารถแยกแยะการไหลได้สามประเภท:

1) การไหลตามยาว (ทั่วไป) ให้การเคลื่อนที่ตามยาวของของเหลว

2) การไหลตามขวาง (การไหลเวียน, ขดลวด) ให้การเคลื่อนที่ตามขวางของของเหลว

3) การผสมแบบปั่นป่วน - การเคลื่อนที่ของของเหลวที่วุ่นวายในการไหล

ความผิดปกติของช่องขึ้นอยู่กับการพัฒนาพวกเขาแบ่งออกเป็นสามกลุ่มหลัก:

1) แนวตั้งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโปรไฟล์ตามยาวของแม่น้ำ (รอยบากหรือการสะสม) และการเปลี่ยนแปลงในระดับความสูงของก้นแม่น้ำ

2) แนวนอนที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของช่องทางในแผนและการพังทลายของตลิ่งซึ่งนำไปสู่การขยายตัวของหุบเขาและการก่อตัวของที่ราบน้ำท่วมถึง

3) การเคลื่อนไหวของสันเขาลุ่มน้ำทำให้เกิดรอยแยกน้ำลายและการก่อตัวสะสมอื่น ๆ ในช่อง

ความเสถียรของช่องสัญญาณ- ตัวบ่งชี้หลักที่แสดงถึงระดับความต้านทานของช่องทางต่อผลการทำลายล้างของการไหล ความต้านทานของก้นแม่น้ำต่อการกัดเซาะนั้นพิจารณาจากคุณภาพของดินในก้นแม่น้ำขนาดและลักษณะของตะกอน ความเข้มของพืชพรรณบนฝั่ง การมีโครงสร้างป้องกันตลิ่งเทียม ฯลฯ

ตัวบ่งชี้ความเสถียรของช่องสัญญาณที่พบบ่อยที่สุดคือหมายเลข Lokhtin, L=d/l และดัชนี N.I. Makkaveev, Кс=1000*d/Врl ซึ่งเขาเรียกว่าสัมประสิทธิ์เสถียรภาพ

d คือเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของตะกอนที่ก่อตัวเป็นช่องบนส่วนของช่อง mm;

I - ความชัน, ‰ มักถูกแทนที่ด้วยการตก H, m/km;

Вр คือความกว้างของก้นแม่น้ำที่ขอบที่ราบน้ำท่วมถึง

ศึกษาปรากฏการณ์ กระบวนการช่องทางที่จำเป็นสำหรับการวางแผนและดำเนินงาน เช่น การขุดลอกและ การทำความสะอาดน้ำจากตะกอนด้านล่าง

กระบวนการช่องทาง -สิ่งเหล่านี้คือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของก้นแม่น้ำและที่ราบน้ำท่วมซึ่งเกิดจากการกระทำของน้ำไหล กระบวนการช่องทางนั้นแสดงออกมาในปฏิสัมพันธ์ของลำธารและก้นแม่น้ำ อาการเฉพาะของกระบวนการช่องทางในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งและขนาดของช่องทางที่ราบน้ำท่วมถึงและรายบุคคล การก่อตัวของช่องคือในรูปแบบของการกัดเซาะหรือตะกอนของก้นและตลิ่งเรียกว่า ความผิดปกติของช่อง

การก่อตัวของช่องทางการเสียรูปคือการสะสมของตะกอนที่เกิดขึ้น รูปแบบลักษณะเฉพาะความโล่งใจของก้นแม่น้ำและที่ราบน้ำท่วมถึงขนาดต่าง ๆ - ไมโคร, มีโซ- และมาโครฟอร์ม ไมโครฟอร์มประกอบด้วยสันเขาด้านล่างที่เคลื่อนที่ในช่อง ซึ่งมีขนาดน้อยกว่าความลึกของช่อง Mesoforms ยังเป็นสันเขาที่ประกอบด้วยตะกอน แต่มีขนาดใหญ่กว่าซึ่งเทียบได้กับขนาดตามขวางของช่องทางนั้น Mesoforms ได้แก่ รอยแยกแม่น้ำ ต้นเสจด์ และเกาะเล็กๆ Macroforms เป็นส่วนที่มีขนาดใหญ่และมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาของช่องทางแม่น้ำซึ่งแสดงด้วยส่วนที่ค่อนข้างตรง, คดเคี้ยว (โค้ง, คดเคี้ยว), ระบบของช่องทางและกิ่งก้านของที่ราบน้ำท่วมถึง, ส่วนของสิ่งที่เรียกว่าช่องทางกระจัดกระจาย . กระบวนการในช่องทางมีความเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการลำเลียงตะกอน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแรงฉุดในการไหลของแม่น้ำ บางครั้งก็กล่าวด้วยซ้ำว่ากระบวนการช่องทางเป็นรูปแบบหนึ่งของการขนส่งตะกอนแบบฉุดลาก

การศึกษากระบวนการของช่องทางมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่ง เนื่องจากการดำเนินงานของการขนส่งทางน้ำ การดำเนินงานของโครงสร้างการรับน้ำ การข้ามสะพาน ท่อส่งก๊าซและน้ำมันข้ามแม่น้ำ ฯลฯ ขึ้นอยู่กับธรรมชาติและความรุนแรงของการเปลี่ยนรูปของช่องทาง

สาเหตุทางกายภาพของการเสียรูปของร่องน้ำคือความไม่สมดุลของตะกอนในบางส่วนของร่องน้ำ การเปลี่ยนแปลงของการไหลของตะกอนตามลำธารในส่วนที่ไม่ใช่แควควรมาพร้อมกับความผิดปกติของช่องทางอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้: ด้วยการเพิ่มขึ้นของตะกอนไหลไปตามแม่น้ำควรมี การพังทลายของช่อง(การกัดเซาะ) โดยมีตะกอนไหลไปตามแม่น้ำลดลง - ช่องทางลุ่มน้ำ(การสะสมของตะกอน) ความสัมพันธ์ระหว่างการไหลของตะกอนจริงและความสามารถในการขนส่งของการไหลถูกกำหนดโดยการเสียรูปของช่อง เมื่อ R> การสะสมของตะกอน Rtr และการรวมตัวกันด้านล่างควรเกิดขึ้นที่ R< R tr - ตรงกันข้ามการกัดเซาะด้านล่าง ตามทิศทางของพวกเขา ความผิดปกติของช่องจึงแบ่งออกเป็นสองประเภท: การกัดเซาะ (เอ่อโรเซีย ) และลุ่มน้ำ (การสะสมของตะกอน)

ความผิดปกติของช่องสัญญาณยังแบ่งออกเป็นแนวตั้งเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงของด้านล่างของช่องและแนวนอนเมื่อสังเกตการกระจัดตามขวางของช่อง โดยปกติแล้วการเสียรูปของช่องสัญญาณทั้งสองประเภทนี้จะเกิดขึ้นพร้อมกัน , แต่ในบางกรณี อดีตก็มีอำนาจเหนือกว่า ในบางกรณี - ที่สอง.

การเปลี่ยนรูปของช่องสัญญาณและกระบวนการของช่องสัญญาณยังแบ่งออกเป็นสองประเภท: เป็นระยะ (สลับ, ย้อนกลับได้ ) และกำกับ (ย้อนกลับไม่ได้) การเสียรูปของช่องสัญญาณเป็นระยะรวมถึงการเปลี่ยนแปลงในช่องที่ทำซ้ำหลายครั้งและหลังจากนั้นช่องจะกลับสู่ตำแหน่งเดิมโดยประมาณ การเสียรูปของช่องสัญญาณเหล่านี้เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนที่ของสันเขาด้านล่าง การพัฒนาโค้ง ฯลฯ การเสียรูปของช่องทางโดยตรงจะแสดงออกมาในการเปลี่ยนแปลงช่องทางเดียว เช่น ในระหว่างการกัดเซาะในทิศทางเดียวหรือตะกอนดินที่มาพร้อมกับการสร้างอ่างเก็บน้ำในแม่น้ำ

ไมโครฟอร์มของก้นแม่น้ำและการเปลี่ยนแปลง

หากคุณค่อยๆเพิ่มการไหลของน้ำในถาดไฮดรอลิกซึ่งด้านล่างจะเรียงรายไปด้วยชั้นทรายที่เท่ากันจากนั้นหลังจากความเร็วการไหลถึงค่าที่กำหนดตะกอนจะเริ่มเคลื่อนที่ เนื่องจากการกระจายตัวของความเร็วการไหลในกระแสน้ำเชี่ยวมีความไม่สม่ำเสมออย่างมาก การเคลื่อนที่ของตะกอนเหล่านี้ก็จะไม่สม่ำเสมอเช่นกัน เป็นผลให้เกิดสันเขาเล็ก ๆ ขึ้น - ระเกะระกะเมื่อความเร็วปัจจุบันเพิ่มขึ้น ความสูงของระลอกคลื่นที่กำลังเคลื่อนที่จะค่อยๆ เพิ่มขึ้นและ เนินทรายด้านล่างด้วยความเร็วปัจจุบันที่เพิ่มขึ้นอีก การทำลายเนินทรายอาจเกิดขึ้น: สิ่งที่เรียกว่า ระยะการเคลื่อนที่ของตะกอนฉุดที่ราบรื่นสุดท้ายที่ความเร็วการไหลที่สูงมาก คลื่นยืนทราย,แล้ว แอนติดูน,ซึ่งมีรูปร่างเคลื่อนตัวไปทางทวนน้ำ

การเสียรูปของช่องสัญญาณระหว่างการเคลื่อนที่ของไมโครฟอร์มทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้น (สันเขาด้านล่าง) สามารถย้อนกลับได้: หลังจากที่สันเขาถูกแทนที่ตามความยาวทั้งหมด ก้นของกระแสน้ำในสถานที่นี้จะได้รับเครื่องหมายดั้งเดิม อัตราการกระจัดของไมโครฟอร์มในแม่น้ำมักจะไม่เกินหลายเมตรต่อวัน

ความสูงของสันเขาด้านล่างอาจแตกต่างกันได้ตั้งแต่ไม่กี่เซนติเมตรถึง 4-6 ม. ในแม่น้ำบางสาย ขนาดของสันเขาจะสมส่วนกับความลึกของร่องน้ำ โดยปกติสันเขาที่เล็กกว่าจะซ้อนทับสันเขาที่ใหญ่กว่า ทำให้เกิด "ลำดับชั้น" ทั้งหมด ไมโครแบบฟอร์มเตียงแม่น้ำ

การเปลี่ยนแปลงจากไมโครฟอร์มประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่งเกิดขึ้นดังที่การศึกษาเชิงทดลองแสดงให้เห็น โดยมีการเพิ่มขึ้นทั้งสองอย่าง ตัวเลขโฟรดา โวลต์ 2 / gh, และอัตราส่วนของความเร็วการไหลต่อขนาดไฮดรอลิกของอนุภาคตะกอน โวลต์/ ว, กล่าวคือระดับการเคลื่อนที่ของตะกอน

Mesoforms ของก้นแม่น้ำและการเปลี่ยนแปลง

mesoform ชนิดทั่วไปของก้นแม่น้ำคือสันเขาช่องขนาดใหญ่ - ม้วน(รูปที่ 8.5) ระลอกคลื่นพร้อมกับความหดหู่ด้านล่างที่อยู่ระหว่างพวกเขา - ถึงก่อตัวเป็นระบบบนแม่น้ำ เข้าถึง - ม้วนระบบเหล่านี้ก็เหมือนกับรูปแบบช่องทางอื่นๆ ที่ค่อยๆ เคลื่อนตัวไปตามช่องทาง กระบวนการนี้มาพร้อมกับการเปลี่ยนรูปช่องสัญญาณแบบพลิกกลับได้ อัตราการกระจัดของระบบดังกล่าวมักจะไม่เกินหลายร้อยเมตรต่อปี

องค์ประกอบที่โดดเด่นที่สุดของระบบม้วนเข้าถึงคือด้านบนและด้านล่าง ไปถึงหุบเขาและ บนและ ต่ำกว่า(หรือฝั่งซ้ายและขวา) ม้วนไปด้านข้าง(ดูรูปที่ 8.5) ระลอกคลื่นคือสันช่องขนาดใหญ่ที่พาดผ่านช่องดังกล่าวด้วยมุม 20-30° ความลาดชันต้นน้ำของสันเขามีความอ่อนโยนมากกว่า ความลาดชันปลายน้ำ (ชั้นใต้ดินของแนวระลอกคลื่น) นั้นชันกว่า ส่วนที่เล็กที่สุดของสันเขา - น้ำตื้นชายฝั่ง - เรียกว่า ด้านข้าง.ส่วนที่ลึกที่สุดของระลอกคลื่นระหว่างปลายน้ำที่อยู่ติดกันเรียกว่า รางปืนไรเฟิลเส้นที่ลึกที่สุดและมีแฟร์เวย์ผ่านไป ส่วนที่ตื้นที่สุดของแฟร์เวย์เหนือริฟเฟิลเรียกว่า ยอดปืนไรเฟิล

โครงสร้างมีรอยแยกอยู่สามประเภท: ผ่าน - รอยแยกที่มีการเปลี่ยนแปลงเรียบและเล็กน้อยในระดับความสูงด้านล่างโดยไม่มีชั้นใต้ดินเด่นชัด; ปกติ - รอยแยกที่มีชั้นใต้ดินที่กำหนดไว้อย่างดี แต่ไม่มีความโค้งแหลมคมของแฟร์เวย์ (รูปที่ 8.5, a ), เบ้ (เลื่อน) - รอยแยก

ข้าว. 8.5. รูปแบบม้วน:

ก - ปกติ; ข- เบ้; 1, 2 - ต้นน้ำลำธารบนและล่าง; 3, 4- ด้านบน (ฝั่งขวา) และด้านล่าง (ฝั่งซ้าย) ของระลอกคลื่น 5 ราง; 6- ยอด; 7 - ชั้นใต้ดินของความแตกแยก; 8- Zatonskaya เป็นส่วนหนึ่งของหุบเขาตอนล่าง 9 - เส้นที่ลึกที่สุด

ด้วยความโค้งแหลมคมของแฟร์เวย์ (รูปที่ 8.5, b) รอยแยกเหล่านั้นที่ทำให้เกิดอุปสรรคต่อการเดินเรือเนื่องจากความลึกตื้นบนสันเขาหรือความโค้งที่รุนแรงของแฟร์เวย์ เรียกว่าการจำกัด

ความเร็วสูงสุดในการเคลื่อนที่เป็นเรื่องปกติสำหรับระลอกคลื่นบนส่วนตรงของช่อง จะเพิ่มขึ้นตามขนาดตะกอนที่ลดลง ตามข้อมูลของ R.S. Chalov ความเร็วของการเคลื่อนตัวของเตียงสองชั้นด้านข้าง Vychegde อยู่ที่ 25-250 ม./ปี, Lena - 800, Amu Darya - สูงถึง 1,000 ม./ปี

ระลอกคลื่นส่วนใหญ่ที่มีพื้นทรายมีลักษณะเฉพาะคือการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลที่ค่อนข้างแปลกในระดับความสูงด้านล่าง เมื่อน้ำท่วมเพิ่มขึ้น รอยแยกก็จะถูกชะล้างออกไป และเมื่อน้ำท่วมและในช่วงน้ำลดก็เกิดการกัดเซาะ การพังทลายของระลอกคลื่นนั้นอธิบายได้จากการเพิ่มขึ้นของความลาดเอียงของผิวน้ำและความเร็วกระแสที่เพิ่มขึ้นพร้อมกัน ขอให้จำไว้ว่าโดยทั่วไปในช่วงน้ำท่วมความลาดชันของระลอกคลื่นจะน้อยกว่าช่วงน้ำลด ในทางกลับกัน การเข้าถึงมีลักษณะการกัดเซาะในช่วงน้ำขึ้นและตะกอนดินในช่วงน้ำต่ำ

mesoform ก้นแม่น้ำอีกประเภทหนึ่งคือ ตรงกลาง- น้ำตื้นที่เคลื่อนที่ได้ ไม่เชื่อมต่อ (ต่างจากรอยแยกด้านข้าง) กับชายฝั่ง และไม่รกไปด้วยพืชพรรณ ตรงกลางมักเกิดขึ้นบนระเกะระกะ ทำให้แฟร์เวย์แยกออกเป็นสองกิ่งที่ยอด

มาโครฟอร์มของก้นแม่น้ำและการเปลี่ยนแปลง

ในช่องที่ค่อนข้างตรง ทั้งมีโซฟอร์ม (รอยแยก ตรงกลาง) และไมโครฟอร์ม (สันเขาด้านล่างขนาดต่างๆ) จะเคลื่อนตัวไปตามกระแสน้ำ ในหลายกรณี รอยแยกด้านข้างที่ขยับจะช่วยปกป้องพื้นหินหรือที่ราบน้ำท่วมของช่องทางตรงจากการกัดเซาะ

การเสียรูปของช่องสัญญาณในช่องคดเคี้ยว (คดเคี้ยว) เป็นเรื่องแปลกมาก . การเสียรูปดังกล่าวแสดงถึงกระบวนการวนรอบของการเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในการคดเคี้ยว การเปลี่ยนรูปของช่องสัญญาณในช่องคดเคี้ยว (คดเคี้ยว) นั้นแปลกประหลาดมาก . การเสียรูปดังกล่าวเป็นกระบวนการแบบวงกลมของการเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในความบิดเบี้ยวของช่องเนื่องจากการพังทลายของตลิ่งเว้าการกลับตัวและการกระจัดของโค้ง (คดเคี้ยว) ซึ่งลงท้ายด้วยการพัฒนาของคอคอดด้วยการยืดของช่อง (รูปที่ 8.9) .

ช่องดังกล่าวจะควบคุมการไหลและสร้างสนามความเร็ว ในทางกลับกัน การไหลจะส่งผลต่อรูปร่างของช่องดังกล่าว ทำให้เกิดการกัดเซาะและตะกอนตะกอน และสร้างช่องสำหรับตัวมันเองซึ่งสอดคล้องกับสนามความเร็วของมันเอง นี่คือวิภาษวิธีของการโต้ตอบระหว่างการไหลและเตียง

กระบวนการช่องทาง- เป็นการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของก้นแม่น้ำภายใต้อิทธิพลของพลังน้ำที่ไหล

ช่องแคบมีระดับความเสถียรที่แตกต่างกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะประเมินเป็นอัตราส่วนของขนาดไฮดรอลิกของตะกอนต่อความชันและความลึกของน้ำในช่อง ขนาดไฮดรอลิกของอนุภาคดินหมายถึงอัตราการตกตะกอนในน้ำ ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคโดยตรง

หากเป็นเวลานานซึ่งสอดคล้องกับอายุการใช้งานของโครงสร้างไฮดรอลิกไม่มีการเสียรูปของช่องสัญญาณอย่างมีนัยสำคัญช่องสัญญาณดังกล่าวจะเรียกว่ามีเสถียรภาพเช่น อยู่ในสมดุลไดนามิก

การทำนายการเสียรูปของช่องสัญญาณที่แม่นยำที่สุดที่จะเกิดขึ้นหลังจาก เช่น การก่อสร้างเขื่อน สะพาน หรือทางระบายน้ำ สามารถทำได้โดยใช้แบบจำลองการติดตั้งอันเป็นผลจากการศึกษาเชิงทดลอง สำหรับโครงสร้างที่สำคัญและมีขนาดใหญ่ การสร้างแบบจำลองดังกล่าวถือว่าเหมาะสม แม้ว่าจะมีต้นทุนสูงก็ตาม มันจ่ายเพื่อตัวเองหลายเท่า

สำหรับการใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในการพยากรณ์การเสียรูปของช่องสัญญาณซึ่งสามารถทดแทนหรือเสริมการสร้างแบบจำลองทางกายภาพได้นั้น ปัจจุบันเกิดขึ้นในกรณีของการแก้ปัญหาเฉพาะบางอย่าง ปัญหาหลักที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขในการแนะนำการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์คือข้อมูลไม่เพียงพอในการกำหนดพารามิเตอร์ของแบบจำลอง

สำหรับการคำนวณเชิงปฏิบัติ มีการพัฒนาสูตรเชิงประจักษ์และกึ่งเชิงประจักษ์จำนวนหนึ่งเพื่อพิจารณาการตกตะกอนของอ่างเก็บน้ำ การพังทลายของก้นแม่น้ำใต้สะพาน และในปลายน้ำของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ที่กำแพงท่าเรือ ฯลฯ นอกจากนี้ พารามิเตอร์เชิงประจักษ์ของสูตรเหล่านี้ถูกกำหนดจากข้อมูลภาคสนาม และพื้นฐานทางทฤษฎีคือรูปแบบของการเคลื่อนที่ของการไหล สมการสมดุลของตะกอน ความเร็วการกัดเซาะ ฯลฯ บางส่วนรวมอยู่ในเอกสารกำกับดูแลสำหรับการออกแบบโครงสร้างไฮดรอลิก .

ความผิดปกติของช่องทางและที่ราบน้ำท่วมซึ่งเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยต่าง ๆ ของระบบการปกครอง, การไหลบ่า, ลักษณะของดินของเตียงของช่องทางและตลิ่ง, ทางลาด, โครงสร้างของหุบเขา ฯลฯ กำหนดการก่อตัวของ กระบวนการช่องทางประเภทต่างๆ

ปัจจุบัน มีการใช้การจำแนกประเภทของกระบวนการทางน้ำตามทฤษฎีอุทกสัณฐานวิทยาที่พัฒนาขึ้นที่สถาบันอุทกวิทยาแห่งรัฐ และใช้ในการฝึกออกแบบโครงสร้างไฮดรอลิก เสนอให้พิจารณากระบวนการช่องทาง 7 ประเภท (รูปที่ 26)

ข้าว. 26. ประเภทของกระบวนการช่องทางและมาตรการหลัก

1 - ประเภทเตียงเปลื้องผ้า (l g - ขั้นตอนของเตียงเปลื้องผ้า) 2 - แบบด้านข้าง

(l pb - บันไดข้าง); 3 - การคดเคี้ยวที่ จำกัด (l และ - ขั้นตอนการโค้งงอ, 0 - มุมการหมุนของโค้ง); 4 - คดเคี้ยวฟรี ( สและ - ความยาวของโค้ง, l และ - ขั้นโค้ง, 1 - มุมเข้า, 2 - มุมออก, 0 =a 1 +a 2); 5 - คดเคี้ยวที่ยังไม่เสร็จ;

1ก- ช่องทางหลายสาขา 5ก- ที่ราบน้ำท่วมถึงหลายสาขา

กระบวนการของช่องสัญญาณแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะโดยการรวมกันหรืออัตราส่วนความกว้างของหุบเขาต่อความกว้างของช่อง (จาก 2 สำหรับช่องของประเภทสันเขาสายพานถึง 18 สำหรับช่องที่มีที่ราบน้ำท่วมถึงหลายสาขา) เช่นเดียวกับ อัตราส่วนของความลาดชันของพวกเขา

1.ริบบิ้นสัน:

ในช่องดังกล่าวมีการเคลื่อนที่ของระบบสันเขา ซึ่งโค้งงอตามแผนภายใต้อิทธิพลของความเร็วด้านล่าง ช่องแคบเล็กน้อย การเคลื่อนที่ของสันเขาเกิดขึ้นโดยมีปริมาณน้ำเพิ่มขึ้นสูงถึง 200...300 เมตรต่อปี ระยะพิทช์ของสันริบบิ้นโดยเฉลี่ยเท่ากับความกว้าง 8 ช่อง

ขอแนะนำให้จัดตำแหน่ง MP ให้อยู่ในตำแหน่งปกติกับก้นแม่น้ำ ในระหว่างการปฏิบัติงานของ MP จะมีสันเขาจำนวนมากผ่านบริเวณที่ตั้งของตน ดังนั้นในการคำนวณการพังทลายของช่องใต้สะพานทั้งหมดจำเป็นต้องมีโปรไฟล์ลักษณะสองประการของส่วนที่อยู่อาศัย: ตามยอดสันเขาและตามชั้นใต้ดิน ตามสันเขา จะใช้ความลึกที่น้อยที่สุดก่อนการกัดเซาะและค่าสัมประสิทธิ์สูงสุดของการกัดเซาะทั้งหมด ในห้องใต้ดิน - ความลึกสูงสุดของการกัดเซาะและค่าสัมประสิทธิ์การกัดเซาะต่ำสุด การเสียรูปตามแผนของธนาคารของช่องเกิดขึ้นช้ามากดังนั้นจึงไม่ได้นำมาพิจารณาในการออกแบบ

2. ด้านข้าง:

นี่เป็นรูปแบบสันริบบิ้นแบบเดียวกับที่พบในช่วงน้ำท่วม สันเขา (รอยแยก) เอียงจากฝั่งหนึ่งไปอีกฝั่งหนึ่ง ในช่วงน้ำลด ส่วนที่ยกขึ้นของสันเขาจะหลุดออกจากน้ำ กลายเป็นด้านที่เป็นทราย (ชายหาด)

การจัดตำแหน่ง MP ยังอยู่ในตำแหน่งปกติ โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของช่องน้ำต่ำ เมื่อออกแบบจำเป็นต้องคำนึงถึงการเคลื่อนที่ของด้านข้างผ่าน MP ด้วย เพื่อจุดประสงค์นี้ การคำนวณการพังทลายจะดำเนินการสำหรับสามโปรไฟล์ของส่วนที่มีชีวิต (1 – เมื่อความลึกสูงสุดอยู่ที่ฝั่งซ้าย 2 – เมื่ออยู่ที่ฝั่งขวา 3 – เมื่อแนวรับมีความลึกมากที่สุด) เขื่อนควบคุมกระแสน้ำได้รับการออกแบบเพื่อให้เกิดการรบกวนเส้นทางน้ำตามธรรมชาติน้อยที่สุด และไหลตรงไปยังที่ราบน้ำท่วมถึงส่วนที่ราบน้ำท่วมถึงช่องเปิดของสะพาน นอกจากนี้การเปิด MP จะต้องมีความกว้างไม่ต่ำกว่าความกว้างของช่องหลัก

กระบวนการในช่องทางน้ำคือชุดของปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบของการไหลของน้ำบนตลิ่งและก้นแม่น้ำ ที่มีการเคลื่อนตัวและการทับถมของตะกอน ซึ่งนำไปสู่การกัดเซาะหรือตะกอนดิน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงช่องทางตามฤดูกาล ระยะยาว และทางโลก กระบวนการทางน้ำเป็นตัวกำหนดสภาพความเป็นอยู่และกิจกรรมทางเศรษฐกิจของผู้คนริมฝั่งแม่น้ำ การใช้ทรัพยากรน้ำ การดำเนินงานของแม่น้ำในฐานะทางน้ำในการสื่อสาร ฯลฯ ปัจจัยที่มีบทบาทสำคัญของกระบวนการทางน้ำคือการไหลของน้ำและตะกอนที่ไหลบ่า ก้นและริมฝั่งแม่น้ำกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำ แต่พวกมันเองก็ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของกระแสน้ำ เนื่องจากลักษณะทางไฮดรอลิกของการไหลเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา รูปแบบของช่องทางก็จะถูกจัดเรียงใหม่เช่นกัน: การผ่อนปรนบางรูปแบบจะถูกทำลายและการผ่อนปรนรูปแบบอื่น ๆ จะปรากฏขึ้น ยิ่งหินที่ประกอบกันเป็นตลิ่งและก้นแม่น้ำแข็งแกร่งขึ้นเท่าไร ก็ยิ่งต้องใช้เวลามากขึ้นในการสร้างรูปร่างของก้นแม่น้ำขึ้นใหม่

แม่น้ำก่อตัวเป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนบนพื้นผิวโลก ขนาด ปริมาณน้ำ คุณลักษณะของระบบการปกครองน้ำ ตะกอนที่ไหลบ่า และลักษณะทางสัณฐานวิทยาของช่องทางต่างๆ จะถูกกำหนดโดยลำดับของแม่น้ำในระบบลุ่มน้ำ กระบวนการในช่องทางน้ำมีลักษณะเฉพาะแยกกันสำหรับแม่น้ำสายเล็ก กลาง และสายใหญ่ อดีตมีพื้นที่แอ่งน้อยกว่า 2,000 km2 ความยาวสูงสุด 100 กม. ส่วนหลัง - มากกว่า 50,000 km2 ความยาวเกิน 500 กม. และมักจะข้ามเขตธรรมชาติหลายแห่ง แม่น้ำสายกลางครอบครองตำแหน่งกลางซึ่งไหลอยู่ในเขตธรรมชาติแห่งเดียว แม่น้ำสายใหญ่มีลักษณะเฉพาะตัวซึ่งมักสอดคล้องกับสภาพธรรมชาติในท้องถิ่น กระบวนการช่องทางในแม่น้ำสายเล็กมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับสิ่งเหล่านี้เสมอ

ลุ่มน้ำมีอิทธิพลอย่างมากต่อกระบวนการช่องทาง โดยสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการก่อตัวของแม่น้ำหนึ่งในสามประเภทตามประเภทของกระบวนการช่องทาง - ภูเขา กึ่งภูเขา (บริเวณเชิงเขา) และที่ราบ ประการแรกมีความโดดเด่นด้วยการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของการไหลของช่องทางซึ่งเศษหินขนาดใหญ่เคลื่อนที่การปรากฏตัวของแก่งและน้ำตก การล่มสลายของแม่น้ำบนภูเขาสูงถึงหลายสิบร้อยเมตรต่อกิโลเมตร แม่น้ำธรรมดามีลักษณะเป็นแม่น้ำที่สงบ โดยมีตะกอนขนาดเล็ก เช่น ทราย กรวด กรวด และเฉพาะในสภาวะบางประการเท่านั้น (จำกัดการไหลตามทางลาดภูเขา) ก้อนกรวดและก้อนหินขนาดใหญ่ การตกของพวกเขาจะต้องไม่เกินสองสามสิบเซนติเมตรต่อกิโลเมตร ในช่องมีการสลับส่วนการเข้าถึง (ลึก) และริฟเฟิล (ตื้น) ที่แสดงไว้อย่างชัดเจน

การเปลี่ยนแปลงขนาดและตำแหน่งของช่องทางแม่น้ำและการก่อตัวของช่องทางแต่ละช่องในอวกาศ - ความผิดปกติของช่องทาง - เกิดจากการทำงานของกระแสน้ำและเกี่ยวข้องกับการตกตะกอนใหม่ พวกเขาได้รับอิทธิพลอย่างมากจากปัจจัยทางธรณีวิทยาและธรณีสัณฐานวิทยาซึ่งแสดงให้เห็นในการกัดเซาะของหินและดินที่ไม่เท่ากันและด้วยเหตุนี้ในการพัฒนาความผิดปกติของช่องสัญญาณอย่างอิสระและจำกัด อย่างหลังพัฒนาได้อย่างอิสระเมื่อความต้านทานของดินบริเวณก้นแม่น้ำและตลิ่งต่อการกัดเซาะซึ่งมีลักษณะของความเร็วไม่กัดเซาะนั้นน้อยกว่าหรือเท่ากับความเร็วการไหลอย่างน้อยในบางขั้นตอนของระบอบอุทกวิทยา ความเร็วไม่กัดกร่อนคือความเร็วการไหลเฉลี่ยสูงสุดซึ่งสมดุลเริ่มต้นของอนุภาคตะกอนที่ก่อตัวเป็นช่องจะถูกรบกวน เงื่อนไขดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อแม่น้ำไหลผ่านดินแดนที่ประกอบด้วยหินหลวมและมีลักษณะเป็นเปลือกโลกที่สงบ พวกมันก่อตัวเป็นที่ราบน้ำท่วมถึงกว้าง ด้วยเหตุนี้ช่องทางของแม่น้ำดังกล่าวจึงถูกเรียกว่าที่ราบน้ำท่วมถึงกว้าง โครงร่างและระดับความสูงที่วางแผนไว้ของช่องทางของแม่น้ำเหล่านี้เปลี่ยนแปลงทุกปี รายเดือน และบางครั้งรายวัน ซึ่งรวมถึงแม่น้ำทางตอนใต้ของยุโรปในรัสเซีย ไซบีเรียตะวันตก และที่ราบลุ่ม

ในกรณีที่แม่น้ำวางเตียงในหินที่แข็งแรงหรือหินเหนียว ความผิดปกติของช่องน้ำจะถูกจำกัดและพัฒนาอย่างช้าๆ ผลกระทบสามารถคงอยู่ได้หลายร้อยปี หินผลึกและหินแปรมีความทนทานต่อการกัดเซาะมากที่สุด ในพื้นที่ของการกระจายอาจไม่มีการเสียรูปในแนวนอนเลย ตำแหน่งที่วางแผนไว้ของช่องสัญญาณถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าโดยระบบความผิดปกติและโซนการแตกหัก ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้จะมีการสร้างช่องแคบที่ไม่มีที่ราบน้ำท่วมบ่อยครั้ง แม่น้ำที่คล้ายกันมีมากกว่าในเทือกเขาอูราล ในพื้นที่ภูเขาของไซบีเรียตอนกลาง และทางตะวันออกเฉียงเหนือของรัสเซีย ในพื้นที่ที่มีโครงสร้างทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน มักสังเกตการสลับส่วนของแม่น้ำที่มีการพัฒนาช่องแคบอย่างอิสระและจำกัด เงื่อนไขดังกล่าวเป็นเรื่องปกติสำหรับภาคเหนือและตะวันตกเฉียงเหนือของส่วนยุโรปของประเทศ

ความเร็วในการปรับรูปร่างของช่องแคบนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะทางไฮดรอลิกของการไหลของแม่น้ำและความต้านทานของดินต่อการกัดเซาะ ภายใต้เงื่อนไขที่ต่างกัน ตำแหน่งระดับความสูงตามแผนของช่องจะเปลี่ยนไปตามความเร็วที่ต่างกัน อัตราการเสียรูปถูกกำหนดโดยขนาดของการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของช่องและองค์ประกอบในอวกาศในช่วงเวลาหนึ่ง (เช่น m/ปี) หากสังเกตเห็นการเสียรูปได้ภายในระยะเวลาอันสั้น (ชั่วโมง วัน) ช่องจะถือว่าไม่เสถียร หากปรากฏขึ้นมาเป็นเวลาหลายทศวรรษหรือมากกว่านั้น ช่องจะถือว่ามีเสถียรภาพ สถานที่ตรงกลางถูกครอบครองโดยช่องทางที่มีความเสถียรเล็กน้อยซึ่งมีการเสียรูปเกิดขึ้นในช่วงหลายเดือนและหลายปี

ตามรูปทรงของช่องทางในแผนของแม่น้ำที่ราบลุ่มมีสี่สายพันธุ์หลักที่มีความโดดเด่น: มีรอยบากค่อนข้างตรงคดเคี้ยวและแตกแขนง การระบุตัวตนของพวกเขาขึ้นอยู่กับลักษณะที่แตกต่างกันของลักษณะการเปลี่ยนรูปแนวนอนตามระยะเวลาและตามทิศทางของช่องสัญญาณแต่ละประเภทเหล่านี้ ช่องทางตรงมักจะโดดเด่นด้วยการเปลี่ยนรูปแบบแนวนอนโดยตรงโดยเคลื่อนไปทางฝั่งหินแห่งหนึ่งซึ่งมักจะเป็นทางขวา รูปแบบของการบรรเทาช่องขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและการไหลของตะกอนด้านล่างความมั่นคงของช่องนั้นแสดงด้วยสันเขาขนาดใหญ่ที่ครอบคลุมความกว้างทั้งหมดของช่องสันเขาด้านข้างที่อยู่ในรูปแบบกระดานหมากรุกสันกลางหรือสันริบบิ้น ในช่องแคบที่คดเคี้ยวของแม่น้ำที่เรียบและเป็นที่ราบกว้างที่มีน้ำท่วมถึง ทางโค้งจะพัฒนาและเคลื่อนตัว และจบลงด้วยการยืดตัวให้ตรง ช่องทางน้ำที่แตกแขนงซึ่งส่วนใหญ่เป็นแม่น้ำสายใหญ่ มักมีลักษณะเป็นการกระจายตัวของกระแสน้ำและการเคลื่อนตัวของกระแสน้ำไปตามกิ่งก้าน ตลอดจนการก่อตัวของเกาะต่างๆ ความโล่งใจของแม่น้ำนั้นแสดงด้วยตรงกลางด้านข้างและการถ่มน้ำลายซึ่งเคลื่อนที่ไปตามแม่น้ำอย่างรวดเร็ว ในพื้นที่ที่มีการพัฒนาความผิดปกติของช่องสัญญาณอย่างจำกัดจะพบช่องที่มีรอยบากซึ่งสามารถตรงหรือมีลักษณะโค้งงอได้ กิ่งก้านที่ค่อนข้างเรียบง่ายนั้นพบได้น้อยกว่า เกาะที่แยกกิ่งก้านมักมีฐานหินและมีความสูงเกินระดับน้ำต่ำในแม่น้ำ ช่องที่มีรอยบากมีความเสถียรสูง แยกกิ่งก้านสามเหลี่ยมปากแม่น้ำออกจากกันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแม่น้ำที่มีการสะสมของตะกอนโดยตรงและการแยกไปสองทางที่เด่นชัด กิ่งก้านหลักไหลลงสู่ทะเลอย่างอิสระ

อัตราการพังทลายของตลิ่งและการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นขึ้นอยู่กับสัณฐานวิทยา โครงสร้างของธนาคาร และประเภทสัณฐานวิทยาของช่องทาง ตลิ่งถูกกัดเซาะอย่างเข้มข้นที่สุดในพื้นที่เว้าของแม่น้ำที่คดเคี้ยวค่อนข้างน้อย ในช่องตรงฝั่งเว้าของโค้งของลำธารซึ่งไหลไปรอบ ๆ น้ำตื้น (ด้านข้าง) ริมแม่น้ำอาจถูกกัดเซาะ และในช่องที่แตกแขนงออกเป็นกิ่งก้าน หัวเกาะ และตลิ่งด้านนอกของกิ่งก้านมักถูกกัดเซาะมากกว่า ในส่วนต่างๆ ของแม่น้ำ อัตราการพังทลายของตลิ่งอาจแตกต่างกันและขึ้นอยู่กับขนาดของแม่น้ำ โดยเฉลี่ย 5–10% ของความกว้างของน้ำต่ำของช่องทางต่อปี อัตราการกัดเซาะสูงสุดบางครั้งอาจมีลำดับความสำคัญสูงกว่าค่าเฉลี่ย แต่เกิดขึ้นในท้องถิ่นและในระยะเวลาอันสั้น

กระบวนการกัดเซาะชายฝั่งมีลักษณะตามรูปแบบทางภูมิศาสตร์ ตลิ่งถูกกัดเซาะอย่างง่ายดายและรวดเร็วในแม่น้ำที่ไหลเป็นหินหลวม บนที่ราบลุ่มและที่ราบทางตอนใต้ ตะวันออก และตะวันออกเฉียงใต้ที่ไม่ใช่น้ำแข็งของยุโรปในรัสเซีย (แอ่งและแม่น้ำโวลก้าตอนล่าง ฝั่งซ้ายของแม่น้ำคามา) ในแม่น้ำส่วนใหญ่ของไซบีเรียตะวันตก แม่น้ำที่ไหลผ่านแอ่งน้ำและที่ราบลุ่มของไซบีเรียตะวันออก ยาคุเตียตอนกลาง รัสเซียตะวันออกเฉียงเหนือ รวมถึงที่ราบลุ่มอามูร์ตอนกลางและตอนล่าง ในทางตรงกันข้าม ริมฝั่งแม่น้ำที่ระบายพื้นที่ภูเขาที่ประกอบด้วยหินมีความทนทานต่อการกัดเซาะได้ดีมาก การสลับส่วนของช่องทางที่ถูกกัดเซาะและไม่กัดเซาะเป็นลักษณะของแม่น้ำที่ไหลใน moraines และทรายของมอสโกและ Valdai (Zyryansky) ธารน้ำแข็งและข้าม Valdai, รัสเซียกลาง, โวลก้าที่ดอนและอาณาเขตของโล่ การสลับการกัดเซาะของความรุนแรงที่แตกต่างกันนั้นสัมพันธ์กับความหลากหลายขององค์ประกอบทางหินของคราบน้ำแข็งหรือกับความไม่สม่ำเสมอของหลังคาของหินก่อนยุคควอเทอร์นารี

การพังทลายของตลิ่งและก้นแม่น้ำก่อให้เกิดอันตรายจากการทำลายโครงสร้างทางวิศวกรรมและการสื่อสาร รวมถึงสะพานและสายไฟฟ้า เช่นเดียวกับการแตกของท่อส่งน้ำที่จุดข้ามแม่น้ำ การสูญเสียพื้นที่เกษตรกรรมและป่าไม้ การสะสม (การสะสม) ของตะกอนในแม่น้ำทำให้เส้นทางเดินเรือ น้ำในท่าเรือ และทางน้ำเข้าไม่ได้ และเป็นสาเหตุหนึ่งของน้ำแข็งและความเสี่ยงที่จะเกิดน้ำท่วม

ปัจจุบัน ก้นแม่น้ำในหลายภูมิภาคมีการเปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจ การเปลี่ยนแปลงทางกลในก้นแม่น้ำเกิดขึ้นโดยตรงจากการสร้างเขื่อน การยืดส่วนโค้งแต่ละส่วนและส่วนโค้งของแม่น้ำให้ตรง การเคลียร์ก้นแม่น้ำและเปลี่ยนให้เป็นคลอง การพัฒนาของตะกอน - ลุ่มน้ำและอโลหะ (วัสดุก่อสร้าง) การขุดลอก การก่อสร้าง ของเขื่อนและสิ่งของในบริเวณที่ราบน้ำท่วมถึง หากเป็นผลมาจากมาตรการดังกล่าวความยาวมากกว่า 25% ของส่วนของแม่น้ำที่ดำเนินการก็ถือว่ามีการเปลี่ยนแปลงเตียง

การตกตะกอนเป็นหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงหลักในช่องทางของแม่น้ำสายเล็ก การใช้ที่ดินในลุ่มน้ำทางการเกษตรในระยะยาวและการทำลายป่าไม้มีส่วนทำให้เกิดการพัฒนาของการพังทลายของดินอย่างรุนแรง สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของปริมาณวัสดุที่เข้าสู่การเชื่อมโยงด้านบนของเครือข่ายแม่น้ำตลอดจนการเปลี่ยนแปลงในระบบการปกครองทางอุทกวิทยาของแม่น้ำสายเล็ก ส่งผลให้ก้นแม่น้ำบริเวณต้นน้ำลำธารกลายเป็นตะกอนและเสื่อมโทรม ระดับความตกตะกอนถูกกำหนดโดยสัดส่วนของความยาวของโซนตะกอนต่อความยาวรวมของส่วนแม่น้ำ ในทางปฏิบัติแล้วจะไม่มีตะกอนหากความยาวน้อยกว่า 5% ได้รับผลกระทบ แม่น้ำที่ความยาวของเขตตะกอนถึง 50% ของความยาวแม่น้ำจะถือว่ามีตะกอนเล็กน้อย แม่น้ำที่มีความยาวเขตตะกอนมากกว่า 50% จัดอยู่ในประเภทตะกอนหนัก

การหยุดชะงักที่สำคัญที่สุดในกระบวนการช่องทางในแม่น้ำสายใหญ่มีความเกี่ยวข้องกับการก่อสร้างไฟฟ้าพลังน้ำ การเปลี่ยนแปลงช่องทางแม่น้ำที่เกิดจากการควบคุมการไหลของน้ำขยายออกไปเป็นสิบหลายร้อยกิโลเมตรเหนือและใต้อ่างเก็บน้ำ ส่วนหลังสกัดกั้นการไหลของตะกอนจากแม่น้ำซึ่งมีส่วนทำให้เกิดรอยบากใต้เขื่อนและทำให้ระดับน้ำในแม่น้ำลดลง ขนาดและระยะของรอยกรีดขึ้นอยู่กับขนาดของตะกอนด้านล่าง องค์ประกอบของหินที่อยู่ด้านล่าง และลักษณะของการควบคุมการไหล กระบวนการนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการช่องทางด้านล่างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ Nizhny Novgorod, Votkinsk, Volzhsk, Tsimlyansk, Novosibirsk และ Zeya

เหนืออ่างเก็บน้ำเดี่ยวหรือที่ด้านบนของน้ำตก การสะสมแบบถดถอยจะกระจายไปในระยะทางไกล ความเร็วของมันสามารถเข้าถึงได้หลายกิโลเมตรต่อปี และอัตราการสะสมตะกอนในแม่น้ำที่ราบลุ่มสามารถสูงถึงสิบเซนติเมตรต่อปี กระบวนการนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับ Don (เหนืออ่างเก็บน้ำ Tsimlyansk), Ob (เหนืออ่างเก็บน้ำ Novosibirsk), แควบางส่วนของ Kama (เช่น Belaya) และ Vilyuy

7.1. ทิศทางหลักในการพัฒนาทฤษฎีกระบวนการทางแม่น้ำ

กระบวนการช่องทาง— การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของก้นแม่น้ำและที่ราบน้ำท่วมเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องซึ่งเกิดจากการกระทำของน้ำไหล

ผู้ก่อตั้งทฤษฎีกระบวนการทางแม่น้ำคือ V.M. Lokhtin, N.S. Lelyavskny, L. Farg (ปลายศตวรรษที่ 19 - ต้นศตวรรษที่ 19) ที่เกี่ยวข้องกับงานเพื่อปรับปรุงสภาพการเดินเรือของแม่น้ำ (ดูย่อหน้าที่ 1.2)..

วี.เอ็ม. Lokhtin ศึกษาอิทธิพลของความลาดเอียงของผิวน้ำ การเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำในลำธาร และความต้านทานต่อการกัดเซาะของดินที่ประกอบเป็นก้นแม่น้ำต่อการเคลื่อนที่ของตะกอนและการก่อตัวของรูปแบบช่องทาง เอ็นเอส Lelyavsky ศึกษากระแสน้ำในแม่น้ำที่ส่งผลต่อการกระจายของความลึกในก้นแม่น้ำ

ต่อมาสิ่งสำคัญก็กลายเป็น ทิศทางอุทกพลศาสตร์ กระบวนการของช่อง ตระหนักถึงปฏิสัมพันธ์ของสตรีมและช่อง ทิศทางนี้เกี่ยวข้องกับทฤษฎีกระบวนการช่องทางกับ ระบบไฮดรอลิกส์ของแม่น้ำ(A.V. Karaushev และคนอื่น ๆ ) มีบทบาทอย่างมากในการศึกษาโครงสร้างไดนามิกของการไหลของน้ำที่เกี่ยวข้องกับการประเมินการไหลของน้ำและตะกอนเพื่อแก้ปัญหาการคำนวณการเสียรูปของช่องทาง

ในปีต่อๆ มาก็มีการพัฒนา ทิศทางอุทกวิทยา-สัณฐานวิทยา ทฤษฎีกระบวนการช่องทาง (N.I. Makkaveev, N.E. Kondratiev, I.V. Popov) ขึ้นอยู่กับประเภทของรูปแบบและการก่อตัวของช่องทางทางสัณฐานวิทยาที่เป็นเนื้อเดียวกันและการกำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่เพื่อการพัฒนาการคาดการณ์ของกระบวนการช่องทางด้วยระยะเวลารอคอยที่ยาวนาน ด้วยการตีความนี้ งานของทฤษฎีกระบวนการช่องทางคือการศึกษาพลวัตของรูปแบบช่องทางที่กำหนด ประเภทของกระบวนการช่องทาง.

ด้วยเหตุนี้จึงเกิดการก่อตัว สองทิศทาง ทฤษฎีกระบวนการช่องทาง - อุทกพลศาสตร์และอุทกวิทยา - สัณฐานวิทยาซึ่งมีขอบเขตการใช้งานของตนเองและเสริมซึ่งกันและกันอย่างมีนัยสำคัญ การพัฒนาเพิ่มเติมมีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างทฤษฎีกระบวนการช่องทางแบบครบวงจร รวมถึงความสำเร็จทั้งในด้านอุทกพลศาสตร์และอุทกสัณฐานวิทยา

7.2. การโต้ตอบของสตรีมและช่องสัญญาณเป็นพื้นฐานของกระบวนการช่องสัญญาณ

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น กระบวนการของช่องทางจะแสดงออกมาเอง ในปฏิสัมพันธ์ของลำธารและก้นแม่น้ำ. อาการเฉพาะของกระบวนการช่องทางในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งและขนาดของช่องทางที่ราบน้ำท่วมถึงและการก่อตัวของช่องแต่ละช่องเช่น ในรูปแบบของการกัดเซาะหรือตะกอนของก้นและตลิ่งเรียกว่า ความผิดปกติของช่อง .

สาเหตุทางกายภาพของการเสียรูปของช่องทางน้ำคือความไม่สมดุลระหว่างความสามารถในการขนส่งของกระแสน้ำและปริมาณตะกอนที่ไหลตามจริงในบางส่วนของช่องทางแม่น้ำ เมื่อการไหลของตะกอนเกินความสามารถในการขนส่งของการไหล การพังทลายของช่อง(การกัดเซาะ) มิฉะนั้น - ช่องทางลุ่มน้ำ(การสะสมของตะกอน) การเสียรูปของช่องแคบที่เกิดขึ้นมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดตะกอนไหลไปตามความยาวของแม่น้ำอย่างต่อเนื่อง

ความผิดปกติของช่องก็แบ่งออกเป็น แนวตั้งเมื่อการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงด้านล่างของช่องเกิดขึ้น และ แนวนอนเมื่อสังเกตการกระจัดตามขวางของช่องสัญญาณ โดยปกติแล้วการเสียรูปของช่องสัญญาณทั้งสองประเภทนี้จะเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน แต่ในบางกรณี ความผิดปกติแบบแรกจะมีอิทธิพลเหนือกว่า ในบางกรณีแบบหลัง

การเสียรูปของช่องสัญญาณและกระบวนการของช่องสัญญาณยังแบ่งออกเป็นระยะ (สลับ พลิกกลับได้) และทิศทาง (กลับไม่ได้)

ถึง เป็นระยะๆความผิดปกติของช่องสัญญาณรวมถึงการเปลี่ยนแปลงในช่องที่ทำซ้ำหลายครั้งและหลังจากนั้นช่องจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม การเสียรูปของช่องสัญญาณเหล่านี้เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนที่ของสันเขาด้านล่าง การพัฒนาโค้ง ฯลฯ

กำกับการเสียรูปของช่องทางจะแสดงในการเปลี่ยนแปลงฝ่ายเดียวในช่องทางของแหล่งกำเนิดทั้งตามธรรมชาติและมานุษยวิทยา (ในระหว่างการขึ้นและลงของพื้นที่แต่ละพื้นที่โดยมีการเปลี่ยนแปลงทางโลกในระดับน้ำที่แม่น้ำไหล; ด้วยการกัดเซาะในทิศทางเดียวหรือตะกอนที่มาพร้อมกับการก่อสร้างอ่างเก็บน้ำ บนแม่น้ำ ฯลฯ)

การก่อตัวของช่องการเสียรูปคือการสะสมของตะกอนที่สร้างรูปร่างลักษณะเฉพาะ บรรเทาเตียงแม่น้ำขนาดที่แตกต่างกัน - ไมโคร-, มีโซ- และมาโครฟอร์ม

มาดูแบบฟอร์มนูนต่ำริมแม่น้ำเหล่านี้กันดีกว่า

7.3. รูปแบบของการบรรเทาก้นแม่น้ำและการเปลี่ยนแปลง

ไมโครฟอร์มของก้นแม่น้ำ- สิ่งเหล่านี้กำลังเคลื่อนตัวไปตามก้นแม่น้ำ สันเขาด้านล่างซึ่งมีขนาดน้อยกว่าความลึกของช่อง สิ่งเหล่านี้เป็นเรื่องปกติสำหรับแม่น้ำที่มีตะกอนทรายก่อตัวเป็นเตียง

หลังจากที่ความเร็วปัจจุบันถึงค่าที่กำหนด ตะกอนก็เริ่มเคลื่อนที่และเกิดรูปแบบขนาดเล็กของก้นแม่น้ำ: แนวสันเขาเล็ก ๆ - ระเกะระกะเมื่อความเร็วปัจจุบันเพิ่มขึ้น ความสูงของระลอกคลื่นที่กำลังเคลื่อนที่จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และ เนินทรายด้านล่างด้วยความเร็วปัจจุบันที่เพิ่มขึ้นอีก การทำลายเนินทรายอาจเกิดขึ้น: สิ่งที่เรียกว่า ระยะการเคลื่อนที่ของตะกอนฉุดที่ราบรื่นสุดท้ายที่ความเร็วการไหลที่สูงมาก คลื่นยืนทราย,แล้ว แอนติดูน,ซึ่งมีรูปร่างเคลื่อนตัวไปทางทวนน้ำ

ในรูป รูปที่ 7.1 แสดงองค์ประกอบหลักของสันเขาด้านล่างในส่วนตามยาว

.

ข้าว. 7.1. โปรไฟล์ตามยาวของสันเขาด้านล่าง

ริมลำธารมี: ชั้นบนที่อ่อนโยน ความลาดชันหัวหน่าวและชันต่ำลง ความลาดชันด้านหลัง; ส่วนที่สูงที่สุดของสันเขาเรียกว่า หวีและโซนระดับความสูงต่ำสุดด้านหลังลาดด้านหลังคือ ชั้นใต้ดินสันเขา

การเสียรูปของช่องสัญญาณระหว่างการเคลื่อนที่ของไมโครฟอร์มทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้น (สันเขาด้านล่าง) ย้อนกลับได้: หลังจากที่สันเขาเคลื่อนตัวไปตามความยาวแล้ว ก้นลำธาร ณ ที่แห่งนี้ก็มีเครื่องหมายเดิม. อัตราการเคลื่อนตัวของไมโครฟอร์มในแม่น้ำมักจะไม่เกินหลายเซนติเมตรหรือเมตรต่อวัน

ความสูงของสันเขาด้านล่างอาจแตกต่างกันได้ตั้งแต่ไม่กี่เซนติเมตรถึง 4-6 ม. ในแม่น้ำบางสาย ขนาดของสันเขาจะสมส่วนกับความลึกของร่องน้ำ โดยทั่วไปแล้ว สันเขาขนาดเล็กจะถูกซ้อนทับบนสันเขาขนาดใหญ่ ทำให้เกิด "ลำดับชั้น" ของไมโครฟอร์มของก้นแม่น้ำ และกลายเป็นมีโซฟอร์ม

มีโซฟอร์มเบดแม่น้ำ- เหล่านี้เป็นสันเขาด้านล่างเดียวกัน แต่มีขนาดใหญ่กว่าซึ่งสมส่วนกับขนาดตามขวางของช่องนั้นเอง ซึ่งรวมถึงรอยแยก พื้นที่ตรงกลาง และเกาะเล็กๆ mesoform ประเภททั่วไปของก้นแม่น้ำคือสันเขาช่องขนาดใหญ่ - ระลอกคลื่น

ม้วน- การก่อตัวที่มีความเสถียรไม่มากก็น้อยในช่องในรูปแบบของเพลาตะกอนตามขวางโดยตัดช่องในมุมที่แน่นอน Riffles มีองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้ (รูปที่ 7.2):

ข้าว. 7.2. รูปแบบทั่วไปของการกลิ้ง

ก- วางแผน, ข― รูปทรงตามยาวตลอดแฟร์เวย์

1 - น้ำลายบนหรือทรายบนตั้งอยู่เหนือ (นับท้ายน้ำ) รางน้ำของระลอกคลื่น

2 - น้ำลายล่างหรือทรายล่างตั้งอยู่ใต้รางน้ำของรอยแยก (บางครั้งน้ำลายบนเรียกว่าด้านบนและน้ำลายด้านล่าง - ด้านล่าง)

3 - ส่วนบนของช่องกลวงหรือกลวง - ส่วนลึกของช่องเหนือรอยแยก

4 - การเข้าถึงด้านล่างกลวงหรือกลวง - ส่วนลึกของก้นแม่น้ำใต้ระลอกคลื่น

5 - อานหรือสันเขาเป็นส่วนที่สูงที่สุดของก้านตะกอนที่เชื่อมต่อระหว่างคายด้านบนและด้านล่างของริฟเฟิล

6 ― รางระลอกคลื่น - ส่วนที่ลึกที่สุดของอานที่ซึ่งแฟร์เวย์มักจะวิ่ง;

7 - ความลาดเอียงของแรงกด (บน) - ส่วนบนของอานของระลอกคลื่นซึ่งหันหน้าไปทางด้านบนของโพรงมักจะแบนกว่าส่วนล่าง (ชั้นใต้ดิน)

8 - ชั้นใต้ดิน - ส่วนล่างหรือทางลาดด้านหลังของอานของริฟเฟิล ซึ่งอยู่ใต้ก้านของริฟเฟิลและหันหน้าไปทางด้านล่างของหุบเขา ซึ่งมักจะชันกว่าความชันของแรงดัน

9 - สันเขา (เพลา) - ส่วนที่ตื้นที่สุดของแฟร์เวย์เหนือริฟเฟิล

10 - แฟร์เวย์ - แนวที่ลึกที่สุดริมแม่น้ำ

11 - ไอโซบาธ;

12 ― Zatonskaya เป็นส่วนหนึ่งของหุบเขาตอนล่าง

รอยแยกมีสามประเภทตามโครงสร้าง:

ผ่าน- ระลอกคลื่นที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างราบรื่นและเล็กน้อยในระดับความสูงด้านล่างโดยไม่มีชั้นใต้ดินที่เด่นชัด

ปกติ- ตีด้วยชั้นใต้ดินที่กำหนดไว้อย่างดี แต่ไม่มีส่วนโค้งที่แหลมคมของแฟร์เวย์

เบ้(เลื่อน) - รอยแยกที่มีความโค้งแหลมคมของแฟร์เวย์

เมื่อน้ำท่วมสูงขึ้น สันดอนจะถูกชะล้างออกไปเนื่องจากการกัดเซาะของแนวชายฝั่ง เมื่อน้ำท่วมลดลงและในช่วงน้ำลด สันดอนจะถูกชะล้างออกไปและมีการเข้าถึง เมื่อเวลาผ่านไป ระลอกคลื่นสามารถเคลื่อนที่ไปตามกระแสน้ำได้ในลักษณะเดียวกับที่โค้งของแม่น้ำเคลื่อนที่ เช่น ริมแม่น้ำ บนแม่น้ำโวลก้า กระแสน้ำเชี่ยวเคลื่อนตัวไปตามกระแสน้ำด้วยความเร็วสูงถึง 200−300 ม. ในช่วงน้ำท่วม บน Syrdarya - 1 กม./ปี

รอยแยกเหล่านั้นที่เกิดจากความลึกตื้นของสันเขาหรือความโค้งของแฟร์เวย์ที่ทำให้เกิดอุปสรรคในการเดินเรือเรียกว่า การจำกัด

ในแม่น้ำสายใหญ่ของเบลารุส ความลึกของแนวคลื่นลดลงตามลำดับ
0.4−0.8 ม. ซึ่งทำให้การนำทางยากในบางพื้นที่ (เช่น บน Dnieper, Pripyat, Sozh, Berezina, Dvina ตะวันตก, Neman) การต่อสู้กับรอยแยกนั้นดำเนินการโดยการขุดลอกเป็นหลัก

Mesoforms ก้นแม่น้ำประเภทอื่น:

- ตรงกลาง- น้ำตื้นเคลื่อนที่ไม่เชื่อมต่อกับชายฝั่งและไม่รกไปด้วยพืชพรรณ ขึ้นมาบนรอยแยกทำให้แฟร์เวย์แยกยอดออกเป็นสองกิ่ง

- เกาะ- ส่วนหนึ่งของที่ราบน้ำท่วมถึง จำกัด ด้วยกิ่งก้านหรือช่องทางของแม่น้ำ มั่นคงและยึดแน่นด้วยพืชพรรณ

มาโครฟอร์มของก้นแม่น้ำ- ส่วนที่มีขนาดใหญ่และเป็นเนื้อเดียวกันทางสัณฐานวิทยาของช่องทางแม่น้ำแสดงด้วยส่วนที่ค่อนข้างตรง, คดเคี้ยว (โค้ง, คดเคี้ยว), ระบบของช่องทางและกิ่งก้านของที่ราบน้ำท่วมถึง

การเสียรูปใน ช่องคดเคี้ยว (คดเคี้ยว)แสดงถึงกระบวนการแบบวงกลมของการเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในความบิดเบี้ยวของช่องทางเนื่องจากการพังทลายของตลิ่งเว้าการกลับตัวและการกระจัดของโค้ง (คดเคี้ยว) ซึ่งลงท้ายด้วยการพัฒนาของคอคอดด้วยการยืดของช่อง (รูปที่ 7.3) จากนั้นจึงทำกระบวนการพัฒนาโค้งซ้ำ

ข้าว. 7.3. รูปแบบการขยับและการเปลี่ยนรูปร่างของส่วนโค้ง:

1 - พื้นที่การกัดเซาะชายฝั่ง 2 - หญิงชรา

ทางโค้งมีระบบพื้นที่ลึก (เอื้อม) และตื้น (รอยแยก) การเข้าถึงมักจะถูกจำกัดอยู่ในส่วนของช่องที่มีความโค้งมากที่สุด รอยแยก - ไปยังส่วนตรง (เปลี่ยนผ่าน) ของช่องระหว่างส่วนโค้งที่อยู่ติดกัน

การกระจัดและความโค้งของส่วนโค้งจะมาพร้อมกับการเสียรูปของช่องแนวนอนที่สำคัญ การกัดเซาะที่รุนแรงที่สุด (สูงถึงหลายสิบเมตรต่อปี) จะถูกจำกัดอยู่ในตลิ่งเว้าที่ส่วนโค้งของช่องทาง ซึ่งการไหลเวียนตามขวางเกิดขึ้นในการไหล

ความสัมพันธ์ระหว่างรูปทรงที่วางแผนไว้ของช่องแคบกับการกระจายความลึกถูกกำหนดโดย L. Farg โดยอาศัยการเปรียบเทียบความโค้งของช่องแคบกับความลึกตลอดแฟร์เวย์ โดยทั่วไปความสัมพันธ์ระหว่างความโค้งของช่องทางและความลึกเป็นที่รู้จักกันดี: จุดที่ลึกที่สุดของแม่น้ำ - ถึง - ตั้งอยู่บนส่วนโค้งของแม่น้ำซึ่งความโค้ง (เช่นส่วนกลับของรัศมีความโค้ง) คือ ที่ยิ่งใหญ่ที่สุด

Farg ขยายแนวคิดเหล่านี้และกำหนดข้อสรุปในรูปแบบต่อไปนี้ (รูปแบบของฟาร์กา) .

1. แนวที่มีความลึกมากที่สุดริมแม่น้ำมีแนวโน้มที่จะกดทับตลิ่งเว้า ทรายและตะกอนทับถมกันเป็นชายหาดหรือสันดอนกว้างฝั่งตรงข้าม

2. ส่วนที่ลึกที่สุดของระยะเอื้อมและส่วนที่ตื้นที่สุดของระยะยื่นจะเลื่อนสัมพันธ์กับจุดที่โค้งที่สุดและโค้งน้อยที่สุดที่ปลายน้ำประมาณ 1/4 ของความยาวของระยะเอื้อมบวกกับระยะปลาย

3. การเปลี่ยนแปลงความโค้งที่ราบรื่นสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงความลึกที่ราบรื่น การเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของความโค้งจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงเชิงลึกอย่างฉับพลัน

4. ยิ่งความโค้งมากเท่าไร ความลึกของการเข้าถึงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

5. เมื่อความยาวของเส้นโค้งเพิ่มขึ้นตามความโค้งที่กำหนด ความลึกจะเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง สำหรับแต่ละส่วนของแม่น้ำจะมีค่าเฉลี่ยของความยาวโค้งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความลึก

มาโครฟอร์มที่ซับซ้อนที่สุดของการสร้างช่องสัญญาณคือ ที่ราบน้ำท่วมถึง . พวกมันถูกสร้างขึ้นจากการทับถมของตะกอนที่ถูกพัดพาไปตามแม่น้ำและความผิดปกติของเตียงตามแผน

ในช่วงที่น้ำขึ้นสูง (น้ำท่วม) น้ำในแม่น้ำจะล้นตลิ่งของช่องทางน้ำต่ำและท่วมที่ราบน้ำท่วมถึง ดังนั้นแอ่งน้ำในช่วงนี้จึงเป็นแอ่งน้ำต่ำร่วมกับที่ราบน้ำท่วมถึง เมื่อระดับน้ำผันผวน ทั้งก้นแม่น้ำและที่ราบน้ำท่วมถึงจะเกิดการเสียรูปอย่างรุนแรง

ในช่องคดเคี้ยว การกัดเซาะของตลิ่งเว้าของส่วนโค้งจะเพิ่มขึ้น และตะกอนจะสะสมอยู่ใกล้ตลิ่งนูน ชายหาดกำลังก่อตัว ตามแนวขอบด้านนอกของชายหาดมี ผมเปียและ ซาสตรูกิ(การก่อตัวของลุ่มน้ำซึ่งเป็นผลมาจากสันทรายที่เชื่อมเข้ากับชายฝั่งในระดับที่ลดลง) เรียกว่าแหล่งน้ำที่ยาวระหว่างน้ำลายและฝั่ง น้ำนิ่ง.

น้ำลายและชายหาดปกคลุมไปด้วยพืชพรรณ ซึ่งเพิ่มการสะสมของตะกอนในระหว่างน้ำท่วมครั้งต่อไป พวกมันมีขนาดเพิ่มขึ้นและค่อยๆ มีส่วนช่วยในการก่อตัว เชิงเทินชายฝั่ง. การก่อตัวของตะกอนลักษณะนี้เป็นลักษณะเฉพาะของภูมิประเทศที่ราบน้ำท่วมถึง

การบรรเทาความโล่งใจของที่ราบน้ำท่วมถึงในปัจจุบันมีความซับซ้อนมาก สามารถผ่าพื้นผิวได้ ท่อ, ทะเลสาบอ็อกซ์โบว์ตั้งอยู่ระหว่างแผงคอที่เพิ่มขึ้น มักโค้ง เห็นได้ชัดว่าด้วยการเปลี่ยนรูปช่องสัญญาณตามแผนประเภทต่างๆ พื้นที่น้ำท่วมประเภทต่างๆ จะถูกสร้างขึ้น

ที่ราบน้ำท่วมถึงแบ่งออกเป็นสามส่วนตามอัตภาพ: ก้นแม่น้ำ- ส่วนที่สูงกว่า ศูนย์กลาง- ค่อนข้างต่ำกว่าและระดับและ ใกล้ระเบียง- หดหู่ที่สุดโดยมีลักษณะเป็นแอ่งน้ำที่อยู่ติดกับเนินหินของหุบเขาหรือระเบียง

ทั้งหมดข้างต้นเป็นจริงสำหรับแม่น้ำที่ราบลุ่ม มีการศึกษาการเสียรูปของพื้นแม่น้ำบนภูเขาน้อย

ประเภทของกระบวนการช่องทาง

8.1. ประเภทของกระบวนการทางน้ำ โครงการทั่วไป

การระบุประเภทของกระบวนการทางน้ำคือการจำแนกประเภทของรูปแบบทางน้ำและการเคลื่อนย้ายตะกอนภายใต้สภาวะไฮดรอลิกที่แตกต่างกันและในขั้นตอนต่างๆ ของกิจกรรมการไหล

โครงการที่สมบูรณ์ที่สุดในการจำแนกประเภทของกระบวนการก้นแม่น้ำคือการจำแนกประเภทที่พัฒนาขึ้นที่สถาบันอุทกวิทยาแห่งรัฐ (N.E. Kondratyev, I.V. Popov) ที่เกี่ยวข้องกับแม่น้ำที่ราบลุ่ม ตามรูปแบบที่ได้รับการปรับปรุง (2013) มีการระบุกระบวนการช่องทางเจ็ดประเภท (รูปที่ 8.1)

ข้าว. 8.1. ประเภทของกระบวนการทางน้ำ (ตาม GGI)

การระบุลักษณะข้างต้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ว่าสำหรับกระบวนการช่องทางแต่ละประเภท การเกิดขึ้นและการมีอยู่ของลักษณะการเปลี่ยนรูปและการก่อตัวของช่องทางมีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในความสามารถในการขนส่งของการไหลและบทบาทของตะกอนด้านล่างและตะกอนแขวนลอยในการสร้างช่องทาง

ด้วยการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องจากริบบอนริดจ์และประเภทด้านข้างและเพิ่มเติมเป็นการคดเคี้ยวฟรี ความบิดเบี้ยวของช่องจะเพิ่มขึ้น ระดับการใช้งานริมแม่น้ำของความลาดชันโดยธรรมชาติของก้นหุบเขาและความสามารถในการขนส่งของการไหลลดลง การแตกกิ่งก้านเป็นกิ่งก้านที่มีการคดเคี้ยวที่ไม่สมบูรณ์และเพิ่มเติมด้วยการแตกแขนงหลายกิ่งในที่ราบน้ำท่วมถึงเป็นการแสดงออกถึงความสามารถในการขนส่งของการไหลที่ลดลงอีกซึ่งท้ายที่สุดจะกลายเป็นความเหนื่อยล้าจากการคดเคี้ยวอย่างอิสระ

8.2. กระบวนการช่องแบบริบบอนริดจ์

กระบวนการช่องประเภทนี้เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนตัวของริบบอนตามแนวช่องซึ่งครอบคลุมความกว้างทั้งหมดของช่อง ในรูป 8.2. แสดงส่วนของแม่น้ำพร้อมองค์ประกอบของกระบวนการช่องแคบริบบอนและตัวบ่งชี้:

ข้าว. 8.2. กระบวนการช่องแบบริบบอนริดจ์

l คือระยะห่างระหว่างเตียง (m) เช่น ระยะห่างระหว่างยอดของสันเขาที่อยู่ติดกันตามแนวกึ่งกลางของช่อง

∆ คือความสูงของสันเขา (m) เช่น ความสูงของสันเขาเหนือฐานของห้องใต้ดิน

กับ— ความเร็วการเคลื่อนที่ (เลื่อน) ของสันเขา (ม./ปี)

กระบวนการช่องทางประเภทแนวสันเขาเกิดขึ้นในสภาวะที่จำกัดการเสียรูปตามแผนของช่องทางแม่น้ำ: ฝั่งไม่ถูกกัดเซาะไม่มีที่ราบน้ำท่วมถึง สันเขาก่อตัวขึ้นในส่วนตรงของแม่น้ำโดยมีตะกอนด้านล่างค่อนข้างใหญ่ เป็นรูปแบบช่องทางที่ง่ายที่สุดของสันหลัก

ในแผน ริบบัวมีรูปร่างโค้งโดยมีความนูนพุ่งไปทางปลายน้ำ และในส่วนตัดขวางจะมีลักษณะการยกระดับไปทางโค้งเพิ่มขึ้นทีละน้อย ความยาวของสันริบบิ้นนั้นยาวกว่าความสูงหลายเท่า ในเงื่อนไขของเบลารุส ความยาวของสันเขาที่ใหญ่ที่สุดสามารถเข้าถึงความกว้างหลายช่อง (มากถึง 6 - 8) และในแม่น้ำสายใหญ่ของโลกความยาวของพวกมันคือหลายสิบและบางครั้งก็มากกว่าความสูงของมันหลายร้อยเท่า

ในช่วงน้ำลด ความสูงของสันริบบิ้นจะลดลง และในช่วงน้ำท่วมจะเพิ่มขึ้น อัตราการเลื่อนของเตียงมีตั้งแต่ 1 ถึง 100 ม./ปี (บนแม่น้ำสายใหญ่มาก) เมื่อระดับน้ำลดลงอย่างรวดเร็ว ริบบอนสามารถก่อตัวเป็นเส้นเดี่ยวได้ ตรงกลาง.

กระบวนการช่องทางประเภทนี้ไม่ค่อยพบเห็นในสภาพธรรมชาติในเบลารุส และเป็นเรื่องปกติสำหรับส่วนของแม่น้ำที่มีคลองและคลอง

8.3. กระบวนการช่องทางประเภทบังเอิญ

กระบวนการช่องทางด้านข้างเกิดขึ้นจากการพัฒนากระบวนการสายพานสัน เมื่อการเคลื่อนย้ายตะกอนช้าลง (เนื่องจากความลาดเอียง ความเร็ว ฯลฯ ที่ลดลง) และการไหลไม่สามารถเคลื่อนย้ายตะกอนด้านล่างในรูปแบบของสันเขาสายพาน .

โพโบเชน- ส่วนหนึ่งของสันริบบิ้นเอียงในแผน ทำให้แห้งในช่วงน้ำลด ในรูป 8..3. ส่วนของแม่น้ำที่มีกระบวนการช่องทางด้านข้างและตัวบ่งชี้จะถูกนำเสนอ:

ข้าว. 8.3. กระบวนการช่องทางประเภทบังเอิญ

ล. คือขั้นบันไดข้าง (m) เช่น ระยะห่างของเส้นตรงระหว่างจุดเปลี่ยนเว้าสองจุดของเส้นกึ่งกลางช่องสัญญาณ

ข— ความกว้างของช่องทางน้ำต่ำ, m;

ใน— ความกว้างของช่องน้ำในช่วงน้ำขึ้น (ระหว่างขอบฝั่งตรงข้าม) ม.

กระบวนการช่องทางประเภทนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับส่วนของแม่น้ำที่ถูกจำกัดโดยความลาดชันของหุบเขา และมักเกิดขึ้นร่วมกับกระบวนการช่องทางประเภทอื่น ๆ

สันเขาจะเกิดขึ้นในช่วงที่มีน้ำสูง เมื่อระดับลดลง พื้นที่ชายฝั่งจะแห้ง กลายเป็นลำธารด้านข้าง และทิศทางของกระแสน้ำจะคดเคี้ยว ด้านข้างที่สัมพันธ์กันจะถูกจัดเรียงในรูปแบบกระดานหมากรุก Pobochen ยังคงรักษาคุณสมบัติหลักของโครงสร้างของสันเขาไว้: ส่วนกลางและส่วนล่างถูกยกขึ้น ความลาดชันด้านนอกหันหน้าไปทางแม่น้ำมีความชันมากกว่าความลาดชันด้านในที่หันหน้าเข้าหาฝั่ง

การเสียรูปของช่องสัญญาณทั้งหมดแสดงให้เห็นในรูปแบบของการเลื่อนของสันเขา (ในกรณีที่ไม่มีการเคลื่อนที่ตามแผนที่สำคัญของตลิ่งของช่อง) เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของความสูงของช่องสัญญาณ (ในช่วงน้ำท่วมถึงจะถูกกัดเซาะและเกิดระลอกคลื่น ; ในช่วงน้ำน้อย กระบวนการย้อนกลับจะเกิดขึ้น)

ในเบลารุส กระบวนการช่องทางด้านข้างพร้อมกับกระบวนการริบบอนริดจ์นั้นพบได้ในส่วนของแม่น้ำที่มีความยาวรวม 10% ของความยาวรวมของแม่น้ำเบลารุส เป็นเรื่องปกติในภาคเหนือส่วนที่สูงที่สุดของสาธารณรัฐ - ในบางส่วนของแม่น้ำ: Dvina ตะวันตกและแม่น้ำสาขา (Mezha, Kasplya, Luchosa, Obol), Neman, Viliya (กับแคว Oshmyanka), Dnieper เช่นกัน เช่นเดียวกับในส่วนของแม่น้ำที่ไหลใกล้สันเขาโมซีร์

8.4. คดเคี้ยวจำกัด

การคดเคี้ยวที่จำกัดเกิดขึ้นพร้อมกับการพัฒนากระบวนการด้านข้างเพิ่มเติม เนื่องจากความสามารถในการขนส่งของการไหลลดลง มันพัฒนาบนแม่น้ำที่มีที่ราบน้ำท่วมถึงแคบ (ด้านเดียวหรือสลับกัน) และมีลักษณะพิเศษคือการเลื่อนไปตามกระแสน้ำที่คดเคี้ยวอย่างเป็นระบบในขณะที่ยังคงรักษาโครงร่างที่วางแผนไว้ ในรูป รูปที่ 8.4 แสดงส่วนของแม่น้ำที่มีองค์ประกอบคดเคี้ยวจำกัด:

ข้าว. 8.4. คดเคี้ยวจำกัด

ล. และ เป็นขั้นโค้ง (m) เช่น ระยะห่างของเส้นตรงระหว่างจุดเปลี่ยนเว้าสองจุดของเส้นกึ่งกลางช่องสัญญาณ

a คือมุมการหมุนของส่วนโค้งที่เกิดจากแทนเจนต์ที่ลากผ่านจุดเปลี่ยนเว้า

ข— ความกว้างของช่องทางน้ำต่ำ, m;

ใน m คือความกว้างของสายพานคดเคี้ยว (m) เช่น ระยะห่างระหว่างเส้นที่วิ่งรอบยอดโค้ง

มม- ส่วนหนึ่งของชายฝั่งที่ถูกชะล้าง

อัตราสลิปโค้งงอ(เมตร/ปี) คืออัตราส่วนของความยาวของเส้นทางที่ผ่านโดยจุดเปลี่ยนเว้าของช่องสัญญาณต่อระยะเวลาที่เส้นทางนี้เดินทางผ่าน กำหนดโดยการเปรียบเทียบการสำรวจภูมิประเทศและทางอากาศของส่วนแม่น้ำในเวลาที่ต่างกัน

ตรงกันข้ามกับแนวแถบแนวและประเภทด้านข้างของกระบวนการช่องน้ำ การเสียรูปไม่เพียงส่งผลกระทบต่อก้นแม่น้ำเท่านั้น แต่ยังขยายไปถึงที่ราบน้ำท่วมด้วยผลจากแผนการเคลื่อนตัวของช่องน้ำ การคดเคี้ยวอย่างจำกัดเป็นลักษณะของแม่น้ำที่มีช่องทางถูกจำกัดโดยเนินหุบเขา แนวระเบียง และกำแพงชายฝั่งที่มั่นคง ในช่วงที่มีน้ำน้อย จะสังเกตเห็นการพังทลายของรอยแยกด้วยตะกอนน้ำในช่วงน้ำท่วม ในขณะที่กระบวนการย้อนกลับจะเกิดขึ้นในขณะที่ทอดยาว อัตราการคืบคลานของโค้งในแม่น้ำสายใหญ่สูงถึง 3−5 เมตรต่อปี

ในเบลารุส มีการสังเกตการคดเคี้ยวอย่างจำกัดในส่วนของแม่น้ำที่มีความยาวรวม 5% ของความยาวแม่น้ำทั้งหมดในเบลารุส พบส่วนใหญ่ทางตอนเหนือและตอนกลาง (ส่วนที่สูง) ของเบลารุส - ในส่วนของแม่น้ำ: Dvina ตะวันตก (พร้อมแคว Luchos, Usveika, Essa, Ulla ฯลฯ ), Neman (พร้อมแคว Viliya, Berezina ตะวันตก ฯลฯ ), Dnieper, Sozh (กับแคว Pronya) รวมถึงในส่วนบนของ Pripyat และ
เบเรซินา.

8.5. คดเคี้ยวฟรี

การคดเคี้ยวประเภทนี้เกิดขึ้นหากไม่มีปัจจัยที่ขัดขวางการเคลื่อนที่ของก้นแม่น้ำตามแผน เจริญเติบโตบนแม่น้ำที่มีหุบเขากว้างและที่ราบน้ำท่วมถึง การคดเคี้ยวฟรีสามารถกำหนดลักษณะเชิงปริมาณด้วยพารามิเตอร์ต่อไปนี้ (รูปที่ 8.5):

ข้าว. 8.5. คดเคี้ยวฟรี

l คือขั้นโค้ง (m) เช่น ระยะห่างของเส้นตรงระหว่างจุดเปลี่ยนเว้าสองจุดของเส้นกึ่งกลางช่องสัญญาณ

ain คือมุมของการเข้าสู่โค้งเช่น มุมระหว่างเส้นสัมผัสที่จุดบนสุดของส่วนโค้งกับเส้นขั้นบันไดของส่วนโค้ง

aout คือมุมทางออกจากโค้งเช่น มุมระหว่างเส้นสัมผัสที่จุดล่างสุดของส่วนโค้งกับเส้นขั้นบันไดของส่วนโค้ง

ส— ความยาวโค้ง (m) เช่น ระยะห่างระหว่างจุดเข้าและออกตามแนวกึ่งกลางของช่อง

a r คือมุมการหมุนเท่ากับผลรวมของมุม: a r = a เข้า + a ออก

ในกระบวนการของการคดเคี้ยวอย่างอิสระจะสังเกตการพัฒนาของโค้งแบบวัฏจักร: ช่องจะต้องผ่านขั้นตอนการพัฒนาต่อเนื่องตั้งแต่โค้งเล็กน้อยไปจนถึงรูปวงรี วงจรการพัฒนาจบลงด้วยการพัฒนาคอคอดของโค้งซึ่งนำไปสู่การแยกโค้งของช่องและการก่อตัวของทะเลสาบออกซ์โบว์ หลังจากนั้น วงจรการพัฒนาจะเกิดซ้ำ

ในช่วงที่มีน้ำสูง ระลอกคลื่นจะเพิ่มขึ้นและยืดออก และในช่วงที่มีน้ำน้อย กระบวนการย้อนกลับจะเกิดขึ้น อัตราการกระจัด (การกัดเซาะ) ของตลิ่งเว้าของส่วนโค้งของแม่น้ำเบลารุสอยู่ในช่วงไม่กี่เมตรถึง 18 เมตร/ปี (แม่น้ำ Pripyat)

ได้รับกระบวนการช่องทางประเภทนี้แล้ว การกระจายตัวที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในเบลารุส พบในส่วนของแม่น้ำที่มีความยาวรวม ⅔ ของความยาวแม่น้ำทั้งหมดในเบลารุส การคดเคี้ยวประเภทนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแม่น้ำ Pripyat, Ptich, Berezina, Svisloch, Drut, Neman, Sozh, Besed, Iput รวมถึงแม่น้ำอื่น ๆ ซึ่งบางแห่งคดเคี้ยวได้อย่างอิสระเกือบตลอดความยาวทั้งหมด ในแม่น้ำสายใหญ่พื้นที่ที่คดเคี้ยวอย่างอิสระมีความยาวมาก (Dnieper - 375 กม., Neman - 240 กม., Western Dvina - 100 กม.)

8.6. การคดเคี้ยวที่ไม่สมบูรณ์ ที่ราบลุ่มหลายสาขา

การคดเคี้ยวที่ไม่สมบูรณ์จะดำเนินการในแม่น้ำที่มีที่ราบน้ำท่วมถึงต่ำและมีน้ำท่วมขังเมื่อวงจรการพัฒนาของโค้งถูกรบกวนโดยการก่อตัวของกระแสน้ำที่ยืดตรง ในรูป ในรูป 8.6 แสดงตัวอย่างการคดเคี้ยวที่ไม่สมบูรณ์และตัวบ่งชี้:

ข้าว. 8.6. การคดเคี้ยวที่ไม่สมบูรณ์

ส p คือความยาวของส่วนโค้งของช่องหลัก (m) เช่น ระยะห่างระหว่างจุดเข้าและออกตามแนวกึ่งกลางของช่อง

ส pr คือความยาวของท่อยืดผม (m) เช่น ระยะห่างระหว่างจุดเข้าและออกเป็นเส้นตรง

ในกรณีที่คดเคี้ยวไม่สมบูรณ์คอคอดของโค้งจะทะลุไปจนถึงโครงร่างคล้ายวง (นั่นคือสาเหตุที่เรียกว่าไม่สมบูรณ์) ผ่านการก่อตัวของช่องทางยืด (แขน, volozhka) ซึ่งกระแสหลักผ่านไป และช่องก่อนหน้าก็ดับไป ช่องใหม่จะทำซ้ำวงจรที่อธิบายไว้ กระบวนการนี้กินเวลาหลายปี บางครั้งหลายสิบปี

การพัฒนากระบวนการช่องทางประเภทนี้อย่างเข้มข้นทำให้เกิดเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการแบ่งพื้นที่ราบน้ำท่วมถึงหลายช่องทาง เป็นผลให้กระบวนการคดเคี้ยวที่ไม่สมบูรณ์ค่อนข้างอิสระเกิดขึ้น - ที่ราบน้ำท่วมถึงหลายสาขา (รูปที่ 8.7)

ข้าว. 8.7. ที่ราบลุ่มหลายสาขา

เมื่อกระบวนการนี้พัฒนาในพื้นที่ที่ราบน้ำท่วมถึง แม่น้ำจะไหลผ่านกิ่งก้านยาวหลายกิ่ง ในกรณีนี้แต่ละสาขาถือได้ว่าเป็นแม่น้ำที่เป็นอิสระ เอ, บีและ ใน.

การคดเคี้ยวที่ไม่สมบูรณ์และการแตกกิ่งก้านหลายสาขาในที่ราบน้ำท่วมถึงนั้นแพร่หลายน้อยกว่าในเบลารุสมากกว่าการคดเคี้ยวแบบอิสระ พวกเขาถูกบันทึกไว้ในช่องทางและที่ราบน้ำท่วมถึงของแม่น้ำ Dnieper, Berezina, Sozh, Iput, Neman, Viliya, Pripyat, Yaselda, Pina, Bobrik, Tsna เป็นต้น

8.7. ประเภทกลางหรือช่องหลายช่อง

กระบวนการช่องทางประเภทนี้เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนา ประเภทเตียงริบบิ้น
(ดูรูปที่ 8.2) เนื่องจากความอิ่มตัวของการไหลสูงโดยมีตะกอนด้านล่าง (เกินความสามารถในการขนส่ง) ทำให้เกิดกระบวนการสะสมที่ใช้งานอยู่

แม่น้ำก่อตัวเป็นพื้นราบกว้างซึ่งสันเขาที่ผ่าออกหรือแถวของสันเขาเหล่านี้เคลื่อนตัวไป ส่วนที่ยกสูงของสันเขาซึ่งแห้งในช่วงน้ำต่ำ ก่อตัวเป็นพื้นที่ตรงกลาง ซึ่งภายใต้สภาพน้ำต่ำในระยะยาวอาจกลายเป็นเกาะได้ (รูปที่ 8.8)

ข้าว. 8.8. ประเภทกลาง (หลายช่อง)

หนึ่งในตัวบ่งชี้ของกระบวนการช่องทางประเภทนี้คือความหนาแน่นของช่วงกลาง:
เค =ฉ/ฉ, ที่ไหน ฉ– พื้นที่ศูนย์กลางบนเว็บไซต์ เอฟ― พื้นที่ของไซต์ทั้งหมดถูกจำกัดโดยส่วนที่ I และ III (ดูรูปที่ 8.8)

กระบวนการช่องทางประเภทช่องกลางไม่แพร่หลายในแม่น้ำเบลารุส (เนื่องจากค่าความขุ่นและตะกอนแม่น้ำไหลบ่าต่ำ) และพบได้เพียงบางส่วนเท่านั้นในบางพื้นที่

ดังนั้น การพัฒนากระบวนการแชนเนลจากรูปแบบแบนด์ริดจ์เริ่มต้นสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในลำดับของการเปลี่ยนตามลำดับไปเป็นกระบวนการประเภทด้านข้าง จากนั้นไปสู่การคดเคี้ยวแบบจำกัด อิสระ (ไม่สมบูรณ์) หรือโดยการเปลี่ยนโดยตรงจากแบนด์ - เข้าสู่กระบวนการช่องสัญญาณประเภทกลาง

บรรทัดแรกของวิวัฒนาการการเคลื่อนตัวของสันเขาของตะกอนเกิดขึ้นภายใต้สภาวะของสภาวะการเคลื่อนตัวของตะกอนที่เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ ปริมาณน้ำที่ไหล และสภาวะจำกัด

วิวัฒนาการบรรทัดที่สองการเคลื่อนที่ของสันเขาของตะกอนซึ่งนำโดยตรงจากสันเขาสายพานไปยังกระบวนการช่องสัญญาณประเภทช่องกลางและหลายช่องทางมีความเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของภาระของตะกอนในการไหลเหนือความสามารถในการขนส่งพวกมันในรูปแบบของ สันเขาและลำธารด้านข้าง

บรรทัดแรกของวิวัฒนาการเป็นลักษณะของแม่น้ำเกือบทุกสายในเบลารุสส่วนที่สองนั้นหายากมากเนื่องจากค่าความขุ่นและตะกอนแม่น้ำไหลบ่าต่ำ กระบวนการช่องทางที่พบมากที่สุดคือการคดเคี้ยวทุกประเภท (มากกว่า 80% ของความยาวทั้งหมดของเครือข่ายแม่น้ำ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งการคดเคี้ยวอย่างอิสระ ซึ่งครอบคลุม ⅔ ของความยาวทั้งหมดของเครือข่ายแม่น้ำของเบลารุส