Тема 11: заплави річок

План

1. Характеристика заплав.

2. Взаємодія руслового та заплавного потоків та її типи.

1. Заплава річки – це частина дна річкової долини, яка вкрита рослинністю, періодично затоплюється під час повені та паводків і має ерозійно-акумулятивне походження.

Формування заплави пов’язане з розвитком таких акумулятивних утворень як гряди, побічні та осередки. У меженний період вони виходять з води на денну поверхню, поступово закріплюються рослинністю і підвищуються, завдяки акумуляції наносів на їх поверхні.

Заплави формуються майже на всіх річках, що мають коливання рівня води, але найбільш яскраво представлені на рівнинних річках, які характеризуються вільним розвитком руслових деформацій. В цих умовах її ширина може сягати десятки кілометрів.

В умовах обмеженого розвитку руслових деформацій заплава на річках слабовиражена або зовсім відсутня (гірські райони).

В результаті горизонтальної деформації русел заплава може розмиватися і ставати джерелом надходження наносів у річку. Одночасно з цим, затоплення заплави високими водами, зумовлює акумуляцію на її поверхні завислих наносів. Тобто процес формування заплави супроводжується постійним обміном між заплавним та русловим алювієм.

Із зміною довжини річок ширина і висота заплав також значно змінюється, навіть у межах безприточних ділянок. Встановлено, що в цілому, що ширина заплави знаходиться в прямій залежності від розміру річки. Разом з тим, відношення ширини заплави до ширини меженного русла збільшується при зменшенні розмірів річки.

Середня висота прируслової частини заплави є близькою до середнього багаторічного рівня водопілля. При цьому зв'язок середньої висоти заплави та висоти водопілля різний для не меандруючих річок та річок з вільним меандруванням (рис.1).

Рис.1. Залежність середньої висоти заплави (H_з) та висоти водопілля(H_max)

Відхилення кривої 1 на рис.1 для вільно меандруючих річок, ліворуч свідчить про те, що заплави цих річок мають меншу висоту, в порівнянні з іншими типами русел.

2. Взаємодія руслового і заплавного потоків по-різному проявляються в конкретних умовах. Виділяють 5 типів таких потоків:

1 тип характеризується паралельністю динамічних осей руслового і заплавного потоків, а отже і паралельністю геометричних осей русла і заплави. В цьому випадку, в зоні взаємодії потоків виникають вихрові структури з їх вертикальними осями обертання. Вони переносять водні маси заплавного потоку в русловий (рис.2).

Рис.2.Схема руху паралельних динамічних осей руслового і заплавного потоків

2 тип характеризується розходженням їх динамічних осей. Він проявляється в період, коли потік водопілля переливається із русла на заплаву. При цьому спостерігається інтенсивний водообмін між руслом і заплавою. Виникає значний поперечний похил водної поверхні, який спрямований із русла на заплаву (рис.3).

Рис.3. Схема руху розходження динамічних осей руслового і

заплавного потоків

3 тип характеризується сходженням динамічних осей руслового і заплавного потоків. В цьому випадку маси води заплавного потоку надходять в русловий потік під різними кутами і викликають гальмування руслового потоку (рис.4).

Рис.4. Схема руху сходження динамічних осей руслового і

заплавного потоків

4 тип характеризується перетинанням динамічних осей руслового і заплавного потоків і є одним із найбільш поширених. Він спостерігається на меандруючих річках. В цьому випадку, при великих кутах перетину динамічних осей потоку, швидкість руслового потоку зменшується, аж до виникнення протитечії (рис.5).

Рис.5. Схема руху перетинання динамічних осей руслового і

заплавного потоків

5 тип характеризується зміною напрямку динамічної осі заплавного потоку відносно осі руслового при зміні рівня води. Цей тип зустрічається на річках з різновисотними заплавами. При цьому води відносно вузької заплави надходять в русло, а води більш широкої заплави – із русла на заплаву.