Видове речни канали и преустройства на канали

Поради промяната в размера, формата на канала и грапавостта на дъното по дължината на реката скоростта на водния поток не остава постоянна. Това води до факта, че стойността на изтичането на каналните седименти се променя по дължината на реката. В областите на намаляване на скоростите се наблюдава частично утаяване на наноси -алувий,и с увеличаване на скоростите -ерозияна речното корито. На един и същи участък от реката по различно време тези процеси се редуват един с друг. Такива знакопроменливи деформации на канала иматсезоненхарактер.

В допълнение към сезонните деформации, речните корита претърпяват еднопосочнимногогодишни реформи. В някои случаи те се състоят в това, че всички канални образувания - острови, стени, разломи и котловини, променят своя размер и планирани очертания с времето. Като ерозира някои участъци от канала и отлага утайки на други места, речният поток създава илюзията за изместване на всички канални образувания надолу по течението. В други случаи речните корита значително променят плановите си размери с течение на времето поради ерозията на единия бряг и отлагането на наноси на другия.

На различните реки тези процеси протичат по различен начин. Изследването и прогнозирането на каналните трансформации на естествените канали се извършва от специална дисциплина -теорията на каналния процес.

В природата могат да се разграничат три основни типа канален процес. Първият тип -колатерален -се развива на относително прави и леко извити участъци от канала с тясна заливна низина. Характеризира се с наличието на странични потоци, разположени в шахматен ред по дължината на реката. В такива райони страничните стени са силно развити, а кухините на басейна са къси и плитки. Разломите следват един след друг с интервал от5-7ширини на канала. Всяка страна участва в образуването на две ролки: заединият е отгоре, а другият е отдолу. Дълготрайното преоформяне на руслото тук се състои в постепенното изместване на всички руслови форми - странични течения, ниви и заливни дерета надолу по течението.

На фиг. 4.10 схематично показва движението на странични стени в речното корито. За да не се усложнява схемата, към момента на времеt1+Dtне е дадено планираното положение на други форми на канали – разломи и котловини. Скоростта на движение на каналните образувания е няколко десетки метра годишно. Обикновено всички реформи се случват през пролетта при високи нива на водата. Когато страните изсъхнат, тяхното изместване спира. Ако скоростите на движение на две съседни странични ленти са различни, тогава с течение на времето има кривина на преминаването на кораба.

В редица случаи, когато голяма, силно изкривена странична стена се движи, е възможноотхвърлянеот брега от изворен поток по най-ниската част на корена. Това води до образуването насреда- седиментно натрупване, отделено от брега в речното корито. Центърът има продълговата форма в план. Ако върху него настъпи утаяване и след време се появи растителност, това ще доведе до образуването наостровв речното корито. В други случаи центърът може да се развива самостоятелно за дълго време или да граничи със страничната стена близо до противоположния бряг на реката, като по този начин значително увеличава размера си.

Друг тип канален процес се образува на широки речни заливни низини. Реката, която не е ограничена от стените на долината, лъкатуши свободно, образувайки завои с голяма кривина. Такива канали се наричат меандриране(фиг. 4.11, а), а процесът на развитие и преобразуване на меандрите се наричамеандриране. Тези термини идват от името на гръцката река Меандър, която има много криволичеща рекаканал.

В процеса на своето развитие всяко огъване преминава през същия цикъл на реформи. В началния етап речното корито (фиг. 4.11, b) може да има само лека кривина. Поради огъването под действието на центростремителното ускорение се създава напречен воден поток,

насочен към вдлъбнатия бряг. Скоростта на течението в близост до този бряг се увеличава и той се измива. В същото време в близост до изпъкналия бряг възниква утаяване, този процес се засилва с увеличаване на кривината на канала. В резултат на това завоят увеличава дължината си, а провлакът между съседните завои намалява. Това е последният етап на кривината - образуването на цикъл (фиг. 4.11, c).

По време на преминаването на голямо наводнение водата ерозира провлака между върховете на завоите и развива нов канал за себе си - канал за изправяне. За определен период от време водата тече в тази област в два клона (фиг. 4.11, d). Въпреки това старият завой, откъснат при пробива на провлака, постепенно се отделя от основния канал. При източника му се отлагат утайки и се образувастарично езеро(фиг. 4.11, д). След известно време кривината на изправения участък започва да се увеличава и процесът на меандриране се повтаря отново.

Третият тип канален процес еразклоняване,т.е. разделяне на канала на клонове. Има канал и многоклонов залив. В първия случай островите се образуват в речното корито. Във втория случай мрежа от клони пресича заливната равнина, образувайки разширени канали. Дългосрочните реформи в разклонените области се състоят в постепенното развитие на някои клонове и смъртта на други. Освен това има постепенно изместване на островите и средните течения надолу по течението. На фиг. 4.12 показва диаграма на многоклонов участък на реката.

В нашата страна има реки сразлични видове канален процес. Иртиш е пример за криволичеща река. Елементи на меандриране също се срещат на Вичегда. На Ока и Вятка меандрирането се комбинира с вторичен тип канален процес. На Северна Двина е развит многоразклонен канал и заливна низина в комбинация със страничен процес. Средният многорамен се намира на Об и Печора.

Тази схематизация на каналния процес отразява само общите черти на неговото проявление. Различните реки обикновено имат свои специфики и особености. Това трябва да се вземе предвид на практика при проектирането на хидротехнически съоръжения на реките, както и при извършване на коловози и организиране на навигация.