Взаимное влияние горизонтальных деформаций русел рек и деформаций форм руслового рельефа

Статья посвящена выявлению взаимосвязей плановых (горизонтальных) деформаций русел рек (слабоустойчивых и неустойчивых, равнинных и полугорных) и форм руслового рельефа, их морфологии и динамики. Горизонтальные деформации рассматриваемых участков рек определены по спутниковым снимкам за разные периоды времени – самые ранние – с 1968 г. Оценка динамики и деформаций форм руслового рельефа выполнены по сопоставленным разновременным лоцманским картам начиная с 1940–1960-х годов по настоящее время и планам русел рек в изобатах. Рассмотрены факторы, влияющие на горизонтальные деформации и поступление наносов в русло, дана количественная оценка объема наносов различной крупности, попадающих в русло в результате размыва берегов на равнинных (на примере средней Оби) и полугорных (на примере Кубани) реках. Например, для полугорных рек руслообразующими наносами становятся 40–60% объема материала размываемых берегов. Выявлена связь скоростей размыва оголовков островов (преимущественно одиночных разветвлений) и берега этих островов со стороны рукавов. Получены прямые зависимости угла подхода потока к берегу и темпов размыва последнего при направляющем воздействии перекатов в неустойчивом русле (р. Ганг). Эти зависимости имеют единую направленность, однако различаются в разные годы. Приведены примеры как влияния форм руслового рельефа на размывы берегов, так и влияния размывов на морфологию и динамику форм руслового рельефа. Показано, что при однозначной взаимосвязи преобладающим является какой-то один фактор или их чередование во времени – либо размыв берега, либо динамика форм руслового. Редко такое взаимодействие проявляется в равной степени, например, на участке р. Оби выше впадения р. Томи. Приведен пример прогнозных оценок деформаций русел на основе подробного анализа взаимосвязанных процессов размыва берегов, изменения морфологии и динамики макроформ руслового рельефа (перекатов).

1. Беркович К.М., Власов Б.Н. Особенности русловых процессов на реках Нечерноземной зоны РФ // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5: География. 1982. № 3. С. 28–34.

2. Беркович К.М. Регулирование речных русел. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. 102 с.

3. Беркович К.М., Злотина Л.В., Турыкин Л.А. Размыв речных берегов: факторы, механизм, деятельность человека // Геоморфология. 2019. № 2. С. 3–17. https://doi.org/10.31857/S0435-4281201923-17

4. Беркович К.М., Чалов Р.С., Чернов А.В. Экологическое русловедение. М.: Изд-во ГЕОС, 2000. 332 с.

5. Воробьев А.Ю., Кадыров А.С., Локтеев Д.С., Бургов Е.В., Балобина А.А. Расчет сезонной эрозии на береговых откосах реки Оки с помощью геодезических методов // Изв. РГО. 2023. Т. 155. № 2. С. 25–43. https://doi.org/10.31857/S0869607123020088

6. Маккавеев Н.И. Русловой режим рек и трассирование прорезей. М.: Речиздат, 1949. 202 с.

7. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 347 с.

8. Михайлова Н.М. Многолетний режим деформаций перекатов Северной Двины при современном состоянии русла / Водные пути и русловые процессы: сб. науч. тр. СПб.: Изд-во ГУМРФ имени Адмирала С.О. Макарова, 2015. Вып. 2. 188 с.

9. Михайлова Н.М., Турыкин Л.А., Ботавин Д.В. Особенности деформаций русел полугорных участков рек бассейна р. Кубани / Тридцать восьмое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Пермь, 3–5 октября 2023 г.). Пермь, 2023. С. 161–164.

10. Михайлова Н.М., Турыкин Л.А., Ботавин Д.В. Подход к изучению деформаций русел полугорных рек (на примере рек бассейнов Кубани и Черного моря) / Пятые Виноградовские чтения. Гидрология в эпоху перемен. СПб.: Изд-во ООО “Изд-во ВВМ” (Санкт-Петербург), 2023. С. 322–327.

11. Михайлова Н.М., Турыкин Л.А. Оценка многолетнего режима перекатов при деформациях русла и антропогенном воздействии (в нижнем течении р. Белой) / Четвертые Виноградовские чтения. Гидрология от познания к мировоззрению. СПб.: Изд-во ООО “Изд-во ВВМ” (Санкт-Петербург), 2019. С. 722–727.

12. Михайлова Н.М., Ботавин Д.В., Головлев П.П., Завадский А.С., Промахова Е.В., Рулева С.Н., Турыкин Л.А. Русловые процессы в нижнем течении р. Ганга в районе проектируемой АЭС / Маккавеевские чтения. 2016: сб. матер. Географический ф-тет МГУ. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2017. С. 74–85.

13. Попов И.В., Кондитерева Э.А. Прогноз русловых деформаций Волги на участке Саралевского водного узла в связи с проектированием улучшения его судоходных условий // Тр. ГГИ. 1974. № 216. С. 65–93.

14. Попов И.В. Загадки речного русла. Ленинград: Гидрометиздат, 1977. 168 с.

15. Проектирование судовых ходов на свободных реках // Тр. ЦНИИЭВТ. М.: Изд-во Транспорт, 1964. Вып. 36. 262 с.

16. Чалов Р.С. Русловедение: теория, география, практика. Т. 2: Морфодинамика речных русел. М.: Изд-во КРАСАНД, 2011. 960 с.

17. Чалов Р.С. Общее и географическое русловедение. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. 112 с.

18. Чалов Р.С. Толковый терминологический и понятийный словарь-справочник по русловедению. М.: Изд-во Типография “Ваш формат”, 2022. 141 с.

19. Чалов Р.С., Куракова А.А., Михайлова Н.М., Рулева С.Н. Размывы пойменных берегов и эволюция форм русел рек как факторы перестройки русловой сети // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5: География. 2022. № 5. С. 29–40.

20. Чалов Р.С., Чернов А.В., Михайлова Н.М. Опасность русловых процессов на реках России: критерии оценки, картографирование, региональный анализ // Географический Вестн. 2021. № 1 (56). C. 53–67.

21. Чалов С.Р., Чалова А.С., Школьный Д.И. Количественная оценка плановых переформирований реки Камчатки // Изв. РАН. Сер. геогр. 2021. Т. 85. № 2. С. 218–230.

22. Duró G., Crosato A., Kleinhans M.G., Uijttewaal W.S.J. Bank erosion processes measured with UAV-SfM along complex banklines of a straight mid-sized river reach // Earth Surf. Dynam. 2018. № 6. P. 933–953. https://doi.org/10.5194/esurf-6-933-2018

23. Klösch M., Balmier B., Habersack H. Intra-event scale bar-bank interactions and their role in channel widening // Earth Surface Processes and Landforms. 2015. № 40 (11). P. 1506–1523. https://doi.org/10.1002/esp.3732