Процессы формирования продольного профиля реки

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Предложено общее уравнение вертикальных деформаций продольного профиля речного русла. Оно описывает изменение во времени отметки поверхности аллювиальной толщи: за счет изменения по длине потока его транспортирующей способности; истирания и эрозии коренных пород речного дна; эффект от поступления в русло наносов со склонов долин и водосборов и общего изменения высот и уклонов в речном бассейне за счет тектонических движений. Эти процессы и эффекты описываются эмпирическими математическими функциями, зависящими от времени, продольной координаты, морфологических и гидрологических характеристик (в первую очередь расхода воды, уклона и кривизны дна русла) и условий на водосборе и на территории. Рассмотрены компоненты общего уравнения и математических выражений для отдельных процессов-факторов и получены главные сочетания условий эрозии, стабильности и аккумуляции в русле реки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Ю. Сидорчук

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, географический факультет

Автор, ответственный за переписку.
Email: fluvial05@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Ананян А.К. (1962) Прогнозирование устойчивой формы продольного профиля реки. В сб.: Результаты комплексных исследований по Севанской проблеме. Т. 2. Ереван: Изд-во АН АрмССР. С. 154–180.
  2. Антроповский В.И. (2008) Морфология и деформация русел рек с проявлениями карстово-суффозионных процессов. СПб: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена. 117 с.
  3. Болиг А. (1956) Очерки геоморфологии. М.: Изд-во иностр. лит. 262 с.
  4. Великанов M.А. (1948) Гидрология суши. Л.: Гидрометеоиздат. 530 с.
  5. Великанов M.А. (1958) Русловой процесс (основы теории). М.: Физматгиз. 395 с.
  6. Воскресенский С.С., Воскресенский К.С. (1975) Выработанный продольный профиль реки. Геоморфология. № 1. С. 14–22.
  7. Головкинский Н.А. (1865) О послетретичных образованиях по Волге в ее среднем течении. Казань: Унив. тип. 76 с.
  8. Гришанин К.В. (1972) Теория руслового процесса. М.: Транспорт. 215 с.
  9. Девдариани А.С. (1963) Профиль равновесия и регулярный режим. В сб.: Вопросы географии. № 63. М.: Географгиз. С. 33–48.
  10. Добровольская Н.Г., Лодина Р.В., Чалов Р.С. (1991) О роли механического и биохимического выветривания в формировании состава руслового аллювия. Геоморфология. № 1. С. 59–64.
  11. Докучаев В.В. (1878) Способы образования речных долин Европейской России. СПб: Типография В. Дермакова. 221 с.
  12. Маккавеев Н.И. (1955) Русло реки и эрозия в ее бассейне. М.: Изд-во АН СССР. 346 с.
  13. Маккавеев Н.И. (1971) Сток и русловые процессы. М.: Изд-во МГУ. 115 с.
  14. Марков К.К. (1948) Основные проблемы геоморфологии. М.: Географгиз. 344 с.
  15. Назаров Н.Н. (1999) Теоретические и прикладные аспекты изучения закономерностей современного формирования карстовых участков речных долин. В сб.: Материалы и краткие сообщения 14-го пленума межвузовского координационного совещания по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Уфа: БГУ. С. 168–169.
  16. Назаров Н.Н., Чалов Р.С., Чалов С.Р., Чернов А.В. (2006) Продольные профили, морфология и динамика русел горно-равнинных областей. Географический вестник. № 2(4). С. 37–47.
  17. Панин А.В., Сидорчук А.Ю., Чалов Р.С. (1990) Катастрофические скорости формирования флювиального рельефа. Геоморфология. № 2. С. 3–11.
  18. Панин А.В., Сидорчук А.Ю. (1992) Морфодинамика русла р. Алабуги (Кыргызстан). В сб.: Доклады секции русловых процессов Научного совета ГКНТ. Проблемы гидравлики и руслового процесса горных рек. Т. 3. СПб: Гидрометеоиздат. С. 129–138.
  19. Потапов И.И., Снигур К.С. (2019) О решении уравнения Экснера для дна, имеющего сложную морфологию. Компьютерные исследования и моделирование. Т. 11. № 3. С. 449–461. https://doi.org/10.20537/2076-7633-2019-11-3-449-461
  20. Сидорчук А.Ю. (1998) Динамическая модель овражной эрозии. Геоморфология. № 4. С. 28–38.
  21. Трофимов А.М., Московкин В.М. (1982) Моделирование устойчивой системы река–канал. География и природные ресурсы. № 4. С. 101–107.
  22. Шамов Г.И. (1959) Речные наносы. Л.: Гидрометеоиздат. 378 с.
  23. Чалов Р.С. (2002) Горные реки и реки в горах: продольный профиль, морфология и динамика русел. Геоморфология. № 3. С. 26–40.
  24. Davis W.M. (1922) Peneplains and the geographical cycle. Geol. Soc. Am. Bull. Vol. 33. No. 3. P. 587–598. https://doi.org/10.1130/GSAB-33-587
  25. Exner F.M. (1920) Zur physik der dünen. Akad. Wiss. Wien Math. Naturwiss. Klasse. Vol. 129(2a). P. 929–952 (in German).
  26. Gao W., Li D., Wang Z.B. et al. (2020) The longitudinal profile of a prograding river and its response to sea level rise. Geophys. Res. Lett. Vol. 47. Iss. 21. P. 1–9. https://doi.org/10.1029/2020GL090450
  27. King L.C. (1953) Canons of landscape evolution. Geol. Soc. Am. Bull. Vol. 64. Iss. 7. P. 721–752. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1953)64[721: COLE]2.0.CO;2
  28. Lague D. (2014) The stream power river incision model: evidence, theory and beyond. Earth Surf. Processes and Landforms. Vol. 39. No. 1. P. 38–61. https://doi.org/10.1002/esp.3462
  29. Pfeiffer A.M., Finnegan N.J., Willenbring J.K. (2017) Sediment supply controls equilibrium channel geometry in gravel rivers. Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences. Vol. 114. No. 13. P. 3346–3351. https://doi.org/10.1073/pnas.1612907114
  30. Royden L., Perron J.T. (2013) Solutions of the stream power equation and application to the evolution of river longitudinal profiles. J. Geophys. Res.: Earth Surf. Vol. 118. Iss. 2. P. 497–518. https://doi.org/10.1002/jgrf.20031
  31. Sidorchuk A. (2015) Gully erosion in the cold environment: Risks and hazards. Adv. Environ. Res. (Hauppauge, NY, U.S.). Vol. 44. P. 139–192.
  32. Sidorchuk A. (2023) The processes of aggradation and incision in the channels in the Terek River basin, the North Caucasus: The hydrological fluvial archives of the recent past. Quaternary. Vol. 6. No. 3. P. 47. https://doi.org/10.3390/quat6030047
  33. Sklar L.S., Dietrich W.E. (2001) Sediment and rock strength controls on river incision into bedrock. Geology. Vol. 29. No. 12. P. 1087–1090. https://doi.org/10.1130/0091-7613(2001)029<1087: SARSCO>2.0.CO;2
  34. Stock J.D., Montgomery D.R. (1999) Geologic constraints on bedrock river incision using the stream power law. J. Geophys. Res. Vol. 104. Iss. B3. P. 4983–4993. https://doi.org/10.1029/98JB02139
  35. Stock J.D., Montgomery D.R., Collins B.D. et al. (2005). Field measurements of incision rates following bedrock exposure: Implications for process controls on the long profiles of valleys cut by river debris flows. Geol. Soc. Am. Bull. Vol. 117. Iss. 11/12. P. 174–194. https://doi.org/10.1130/B25560.1
  36. Trustrum N.A., Gomez B., Page H.J. et al. (1999) Sediment production, storage and output: the relative role of large magnitude events in steepland catchments. Zeitschrift für Geomorphologie (Suppl.). Vol. 115. P. 71–86.
  37. Wang Y., Zheng D., Zhang H. (2022) The methods and program implementation for river longitudinal profile analysis – RiverProAnalysis, a set of open-source functions based on the Matlab platform. Sci. China: Earth Sci. Vol. 65. P. 1788–1809. https://doi.org/10.1007/s11430-021-9938-x
  38. Whipple K.X., Tucker G.E. (1999) Dynamics of the stream-power river incision model: Implications for height limits of mountain ranges, landscape response timescales, and research needs. J. Geophys. Res. Vol. 104. Iss. B8. P. 17661–17674. https://doi.org/10.1029/1999JB900120
  39. Wilson A. (2009) Fluvial bedrock abrasion by bedload: process and form. Trinity College. University of Cambridge. A thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy. 242 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изменение отметок дна русла в устьевой области р. Ваиау (Южный остров, Новая Зеландия).

Скачать (362KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изменение во времени минимальных уровней на р. Урух (в/п Хазнидон) при одинаковых расходах воды 5.0 м3/с (по (Sidorchuk, 2023), с упрощениями и дополнениями).

Скачать (248KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Врезание р. Камбилеевка (в/п Ольгинское) на тектонически погружающейся наклонной Осетинской равнине (из (Sidorchuk, 2023), с упрощениями и дополнениями).

Скачать (129KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменение отметок дна русла на р. Ваипаоа, водомерный пост Канаканайя (Северный остров, Новая Зеландия).

Скачать (369KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025