Классификация русел.
Русла рек имеют достаточно разнообразный облик и характер: русла однорукавные и многорукавные, песчаные и из галечника, берега высокие или низкие и т.д. Имеются такие качественные признаки и количественные показатели, которые позволяют сходные по характеру происходящих процессов и по внешнему виду участки русел объединить в отдельные морфологические группы.
Русла делятся на две группы: группа А — из современного аллювия и группа Б — в унаследованных грунтах. Русла из современного аллювия подразделяются на 5 классов, а в унаследованных грунтах на 4 класса. Основная группа рек — это группа А, так как она более распрострена в средней полосе и почти все гидротехнические сооружения находятся на этих реках. Классы разделяются по принципу устойчивости и неустойчивости, а также по виду отложений (песчаные, мелкозернистые, крупнозернистые).
Признаки классификации:
1)Характеристика русла: дно — песчаное, илистое, гравелистое; русло — однорукавное, многорукавное;
2)Деформация берегов: берега устойчивые (заросшие) и неустойчивые (меняющие свое местоположение);
3) Наличие отмостки в бытовых условиях — отсутствует, слабо или четко выражена;
4) Характеристика пойменных образований — пойма низкая, средней высоты, высокая; наличие внутрирусловых образований (осередки, острова);
5) Процессы на пойме — отсутствие наилка, слабый и мощный наилок;
6) Руслообразующие фракции наносов — песчаные, гравелистые, галечниковые, валунные.
7) Фон и интенсивность русловых процессов — аккумулятивный процесс почти не выражен, слабо выражен и достаточно интенсивный; интенсивность русловых процессов: слабая, проявляющаяся незначительно и русловые процессы активны.
На одной и той же реке могут быть участки нескольких типов. В верховьях русла рек сложены обычно более крупными обломками грунта, потоки имеют большие уклоны и значительное насыщение наносами. На горных участках некоторые реки могут быть селеносными и образовывать селеносные выносы, в которых галька и валуны лежат вперемешку с мелкозернистыми грунтами.
При обследовании участков реки в районе строительства сооружений легко можно определить признаки русла по крупности отложений: русла песчаные (из песка крупностью до 1мм) и гравелисто-галечниковые. Несколько труднее определить устойчивость русла.
К устойчивым относятся однорукавные русла с четко выраженной параболической формой; берега их обычно высокие, с округленными бровками, заросшие травой, кустарником или деревьями; на небольшом протяжении могут быть очаги размыва берегов. Если устойчивое русло гравелисто-галечниковое, то от стержня к берегам наблюдается уменьшение крупности грунта, а берега могут быть и из мелкозернистых грунтов. В устойчивых руслах скорости течения в половодье лишь немного превышают размывающие.
К неустойчивым относят многорукавные русла или относительно мелкие и широкие русла, имеющие посередине отмели и на значительной длине низкие берега; острова и берега интенсивно деформируются, и на них нет старых деревьев. В половодье скорость течения потока бывает обычно значительно больше размывающей для грунтов русла.
Тип русла можно уточнить использую гидрологические данные. Из-за качественных различий каждый тип русла имеет свои особенности при прогнозировании русловых деформаций под воздействием проектируемых сооружений.
Морфологические элементы потока и русла.
Морфологические элементы определяют местоположение, форму и размеры речных сооружений. К ним относят: среднюю глубину потока; ширину устойчивого русла Ву; среднюю скорость течения v; коэффициент шероховатости русла n; осредненный уклон водной поверхности нескольких излучин i; шаг меандр LM; радиус кривизны русла RK; форма поперечного сечения; тип русла (прямой, меандрирующий, разветвленный); чередование плесов и быстротоков, возможное у малых рек.
Все эти элементы формируются в течение длительного периода взаимодействия потока и русла и характерны для данного участка реки.
Морфологические элементы зависят от двух независимых причинных факторов:
1) водоносность реки, выражаемая через руслоформирующий расход воды Qp;
2) наносы, которые поступают с водосборного бассейна. Руслоформирующий расход влияет однозначно — чем больше ширина расход, тем больше ширина русла, больше его глубина, меньше уклон-и т.п.