Криволичене на реките

Плановите очертания на речните корита се отличават със значително разнообразие и наред с това характерна за тях е извитостта.

Коритата на реките рядко имат праволинейни очертания.

Съществуват различни съотношения между очертанията на долините /орографска извитост/ и очертанията на речното корито /хидрографска извитост/.

Някои реки следват очертанията на речната долина

/обикновено горните течения на реките/, където почти няма развита крайбрежна тераса /лъка/.

В други случаи се наблюдава непълно съвпадане на орографската и хидрографската извитост.

Реката се премества по дъното на долината и само отчасти склоновете на долината ограничават образуването на извивки.

Това е най-често срещаната форма на речни корита – реката тече по широкото дъно на долината и може да промива коритото си на голямо пространство, като образува широка лъка, изобилстваща със староречия.

Опитно е доказано, че даже изкуствено създадени водотоци с праволинейно корито с течение на времето се стремят да образуват извитости.

Най-простото обяснение за образуването на извитости от воден поток е следното:

На праволинеен участък от реката, при наличие на лекоразмиващи се породи на бреговете, водният поток може да се отклони от първоначалното си направление.

Водните струи, удряйки се в образуваната вдлъбнатост на брега, ще я увеличат в резултат на размиването.

Размиването ще се увели под действието на силите на Кориолис /ако се размива десния бряг в Северното полукълбо/, центробежната сила, възникнала на образувалата се извитост, и на циркулационното течение, възникнало в потока.

Продуктите от размиването ще започнат да се натрупват на противоположния бряг малко по-надолу от образувалата се извитост, където скоростта на течението е по-малка, и ще предадат изпъкнала форма на брега.

Водните струи ще се отклонят от извивката и ще се насочат към противоположния бряг, където ще започнат отново същите процеси на размиване.

Меандър

Очертанията на речните корита в план на повечето реки се изменят с течение на времето.

Тези изменения носят различен характер.

На едни реки се образуват извитости или меандри, а на други – праволинейните участъци се преместват успоредно на себе си.

Понякога измененията в плановите очертания на корито се оформят чрез разчленяване на устойчиви ръкави.

Ако реката протича през неустойчиви почви ще се наблюдава бързо преместване на потока от един ръкав в друг с много бързо разрушаване на бреговете.

Не всички извитости на реката следва да се наричат меандри.

Терминът меандър е възникнал в хидрологичната научна литература от името на река Меандър в Турция.

Тази река тече в корито, образувано от ронливи алувиални отлагания и се отличава повишен отток на наносите и нерегулиран воден режим.

За р. Меандър са характерни постоянни и непрекъснати деформации на коритото под въздействие на потока.

Именно този изменения на плановите очертания следва да се наричат меандриране, а извитостите – меандър.

Трябва да се отбележи, че много реки протичат в твърде извити корита, но техните очертания в течение на дълъг период от време остават постоянни или слабо се променят.

Такива са например реките, протичащи в трудно размиваеми породи, при което леко размиваемите материали от повърхността на басейните им вече са измити и по-нататъшното изменение на коритото е затруднено.

Тук се отнасят и реки, чийто отток е регулиран от езера или водохранилища /р. Нева, р. Ангара/.

На реки от този тип възникналите веднъж извитости се запазват неизменени.

И така, под меандриране следва да се разбира не изменението на плановите очертания на коритото във вид на извитости по дължината на реката, а определен процес, който се състои в изменение на тези очертания по време.

Образуваните в резултат на този процес извитости се наричат меандри.

Процесът на образуване на меандри ще се усилва дотогава, докато някои други фактори не го прекратят.

Например, увеличаването на кривите довежда до увеличаване дължината на реката, а следователно – до намаляване на наклона (i = Δh/l) и скоростта на течението.

Това намаляване на скоростта на течението може да доведе до невъзможност потокът да размива по-нататък коритото дори в кривите участъци.

Тогава процесът на меандриране се прекратява.

Меандрите могат дотолкова да се приближат, че да се получи пробив между тях.

В краищата на меандъра, изоставени от потока, започват да се отлагат наноси и се образува староречие.

По-нантъшното развитие на меандри може да се ограничи от бреговете на долината, като коритото се приближи до коренните породи.

Тъй като размиването на вдлъбнатия участък от коритото става не перпендикулярно на брега, а под известен ъгъл

/косо/ към него, то меандрите се преместват надолу по течението.

След достатъчно продължителен период от време меандърът трябва да се премести по цялата си дължина и в резултат на това участъците на изпъкналия и вдлъбнатия бряг на коритото да сменят местата си.

Ако бреговете на реката се ограничават от всички страни с размиваеми породи, то непрекъснатия процес на размиване на вдлъбнатия бряг и отлагане на наносите при изпъкналия бряг ще доведе до постепенно придвижване на извитостите по течението на реката.

По този начин, при продължителни процеси на преместване, цялата крайбрежна тераса може да се окаже преработена от реката на дълбочина на размиването, вследствие на което дъното на долината става еднородно, състоящо се от едни и същи речни отлагания.

В тези случаи на крайбрежната тераса остават много и от всякакъв вид староречия – съвършено изолирани от реката и превърнали се в блата, или свързани с реката, или имащи връзка с реката само при средни и високи водни стоежи.

Някои от староречията постепенно се затрупват с наноси и обрастват с растителност, като напомнят за своята някогашна роля с общата си форма и понижението на релефа в сравнение с останалата част от дъното на долината.

Подобно староречие в българския участък на р. Дунав е резерватът Сребърна –  сладководно езеро, което е разположено а 16 km западно от Силистра и на 2 km южно от реката.

Дълбочината му варира от 1 до 3 m, а площта му е 2 – 2,5 km².

Често се заблатява при продължителни ниски водни стоежи.

Устойчивост

на

речното корито

Необходимо условие за деформация на речното корито под влиянието на потока е нерегулираността на водния режим.

Реките с регулиран режим си правят корито, което за продължителен период от време остава почти неизменено.

Като пример може да се посочи река Нева, водният режим на която е силно регулиран от Ладожкото езеро и корито ѝ остава почти неизменено.

По тази причина на р. Нева няма прагове.

Изменението на водния режим – водни количества, водни стоежи, наклон на водната повърхност, а следователно и скорост на потока, води до непрекъснато действие на потока върху коритото.

Тези процеси носят различен характер по дължината на реката.

В горното течение преобладават ерозионни процеси и коритото постепено се удълбочава.

В средното течение ерозията и акумулацията обикновено се уравновесяват.

В долното течение преобладават процесите на акумулация и странична /брегова/ ерозия.

Това обаче е само общата схема.

В действителност деформацията на коритото по дължина на реката е много по-сложна.

Деформацията на речното корито има също така и цикличен характер, които е в тясна връзка с цикличността на водния режим и режима на наносите в течение на годината.

С повишение на нивото се увеличава наклонът на дълбоките участъци и се намалява този на праговите участъци.

При понижение на нивото се наблюдават обратни процеси.

В съответствие с изменението на наклоните се изменят и скоростите на речния поток.

В резултат на това при високи води на праговете става отлагане на наносите, а при ниски води – те се размиват.

На дълбоките участъци се наблюдават обратните процеси.

Процесите на акумулация и ерозия са тясно свързани с транспортиращата способност на потока и съдържащите се в него наноси.

Там където потокът е наситен с повече наноси, отколкото може да пренася, настъпва акумулация на наносите.

На участъци, където транспортиращата способност на потока превъзхожда съдържанието на наноси, започва размиване на коритото.

Размиването на коритото предизвиква увеличаване площа на живото сечение, а следователно намаляване на скоростта на течението.

Вследствие на това размиването може след определено време да се прекрати.

Акумулацията на наноси предизвиква намаляване /стесняване/ на живото сечение, увеличаване на скоростта на потока.

След време акумулацията може да се смени с размиване.

“Човек никога не стъпва два пъти в една и съща река,

защото това не е същата река

и той не е същия човек.”

Херактит,

живял около 500 г. пр. Хр. в Ефес,

днешна Турция

Деформациите на речното корито, както бе отбелязано, зависят от скоростта на течението.

Колкото по-големи са скоростите на течението, толкова по-интензивно протича размиването на коритото.

От друга страна, е известно, че скоростта зависи от наклона и грапавината на коритото.

Очевидно е, че при един и същ наклон, но при различни размери на частиците, образуващи коритото, грапавината ще бъде различна: по-големи размери на частиците – по-голяма грапавина, а следователно – по малка скорост на течението.

Тези съображения послужили на В. М. Лохтин да характеризира устойчивостта на речните корита с помощта на коефициент на устойчивост, който е равен на D/Δh .

Във формулата на Лохтин D е диаметър на частицата, а Δh е големината на пада на 1 km.

По-късно М. А. Великанов е предложил видоизменен израз за коефициента на устойчивост на речните корита, равен на g.D/V² , където g е земното ускорение – 9,81 m/s², D е диаметърът на частиците, а V е скоростта на течението.

Предимството на предложения от Великанов коефициент се състои в това, че наклонът е заменен със скоростта на течението, която по-точно и лесно лесно може да бъде определена за кой да е участък от реката.

Освен това коефициента на устойчивост става безмерна величина.

Основавайки се на разгледаните коефициенти на устойчивост за редица реки, Великанов разработил класификация на речните корита по степента на тяхната устойчивост, като ги разделя главно на пет категории:

I. Реки, които протичат в относително неразмиваеми корита с нищожно количество наноси и слабо влачене на наносите по дъното. Тези реки са с най-голяма устойчивост. Към тази категория принадлежат реки, протичащи в скалисти породи, а също така и реки, коритата на които са образувани от едри камъни. Такива са например р. Енисей, р. Том и др.

II. Реки, в коритата на които удълбочаването и нарастването на дъното става периодично в едни и същи места, при което тези изменения са приблизително равни равни помежду си. Вследствие на това праговете имат постоянна форма и размери, само периодично се колебаят около известно средно положение. Към тази категория се отнасят повечето реки в Руската равнина и по-специално р. Волга.

III. Малкоустойчиви реки, в които размиването и отлагането се ограничават в изменение дълбочината на коритото без забелижимо изменение очертанията на коритото в план. Удълбочаването и нарастването на коритото се извършват безпорядъчно. Праговете изменят положението си от година на година. Към този тип принадлежат реки, които протичат в райони, образувани от четвъртични ронливи отлагания, леко поддаващи се на размиване. Заедно с това енергията на тези реки не е толкова голяма за да предизвика значителни изменения на корито в план. Такива са например долните участъци на р. Днепър, р. Дон и др.

IV. Равнинни реки с най-малка устойчивост. Изменят се не само в дълбочина, но и в очертанията на коритото в план. Към тях се отнасят реките в равнинната част на Средна Азия – р. Сър-Даря, р. Аму-Даря и др.

V. Планински реки с най-малка устойчивост. Те са широко разпространени в планинските райони на Средна Азия и Кавказ. Най-резки изменения в коритото на тези реки се наблюдават при преминаване на приливни вълни със значителна скорост и голяма разрушителна сила, предизвикани от проливни дъждове.

К Р А Й