Річкові наноси

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст
Введення. 3
1. Річкові наноси. Принципи виникнення і внутрішньорічної режим. 4
· Формування річкових наносів. 4
· Основні визначення і характеристики річкових наносів. 6
· Ваблений наноси .. 6
· Взвешанние наноси .. 8
· Розподіл каламутності по живому перерізу річки. 9
· Сток зважених наносів. 9
· Зміна каламутності і стоку наносів по довжині річки. 10
· Внутрішньорічні режим каламутності річок. 11
Висновок. 13
Список літератури .. 14


Введення

Вода, що стікає по поверхні землі і переносима річками, володіє енергією, тобто здатність виробляти роботу.
Потенційна потужність рік СНД складає близько 500 млн. кВт. В даний час водна енергія потоку широко використовується для виробництва електричної енергії на гідроелектричних станціях (ГЕС). Для цієї мети за допомогою гребель енергію річок зосереджують у певних місцях річки.
У природних умовах енергія, якою володіє вода, що стікає по поверхні землі і по руслах річок, витрачається на подолання тертя між частинками води, тертя об земну поверхню і об дно і береги русел, на перенесення наносів у зваженому і ваблене стані, перенос розчинених речовин і стирання твердих частинок. У результаті цієї роботи відбуваються процеси ерозії та акумуляції наносів, що приводить до зміни форм земної поверхні, обрисів і глибин річкових русел.
У роботі представлено огляд літератури за темою «Річкові наноси». Розглянуто особливості формування, види річкові наносів - ваблені і зважені, внутрішньорічної режим наносів.
Більш докладно в рефераті розглядається така характеристика річкових наносів, як каламутність - розподіл мутності по перерізу річки, зміна її по довжині річки, внутрішньорічної режим каламутності.

1. Річкові наноси. Принципи виникнення і внутрішньорічної режим

Формування річкових наносів

Річковими наносами називаються тверді мінерали, що переносяться потоком і формують руслові та заплавні відкладення. Річкові наноси утворюються з продуктів вивітрювання, денудації і ерозії гірських порід і грунтів. Водна ерозія, руйнування земної поверхні під дією текучих вод, являє собою найбільш активний процес, який збагачує річки наносами. Вона підрозділяється на схилових і руслових. Схилові ерозія - розмив і змив грунтів і гірських порід сніговими і дощовими водами, що стікають по схилу. Руслова ерозія - розмив водними потоками, що протікають у руслах, корінних порід дна і берегів русла та схилів долин. У процесі схилової ерозії поточна вода руйнує зв'язність частинок грунтів і гірських порід і змиває (зносить) їх у пониження - балки стоку, які і є основними шляхами виносу продуктів ерозії з водозбору. Разом зі сніговими і дощовими водами матеріал змиву з водозбору надходить в наступні за видолинками ланки тимчасово діючої гідрографічної мережі - лощини, суходолі. У них процеси ерозії посилюються і також здійснюється розмив, перенесення і в кінцевому підсумку винесення продуктів розмиву в річки.
Очевидно, що не всі продукти ерозії потрапляють в річки. Значна частина їх затримується по шляху стоку поверхневих вод і заповнює поглиблення земної поверхні. Тим не менше, та частина продуктів ерозії поверхні басейну, яка досягає русел річок, є істотним джерелом формування річкових наносів.
Води річок розмивають береги і дно русла. Однак наноси, які надходять за рахунок цих процесів, є лише частиною річкових наносів, причому деяка частка їх представляє собою продукти розмиву раніше відклалися в руслі наносів, принесених з поверхні басейну.
Інтенсивність водної ерозії залежить, перш за все, від енергії текучих вод і потім від опірності розмиву поверхні, по якій стікають ці води.
Енергія текучих вод на деякій ділянці, як відомо, визначається їх витратою і падінням. Ось чому водна ерозія при одних і тих же величинах стоку найбільш яскраво виражена в гірських районах і значно слабкіше на рівнинах. Велике значення у розвитку ерозії має режим стоку: зі збільшенням стоку в певні сезони відбувається посилення ерозії.
Опірність поверхні землі розмиву залежить від природних властивостей цієї поверхні і, перш за все від властивостей грунтів та порід, а також рослинного покриву, що оберігає грунт від розмиву. Різні види грунтів і грунтів володіють неоднаковою здатністю до розмиву.
Знищення рослинного покриву (вирубки, непомірний випас худоби, пожежі), неправильна оранка поверхні (вздовж схилів) і обробка грунтів без дотримання агротехнічних правил, що передбачають збереження структурності грунтів, можуть призвести до посилення ерозії, місцевому змиву грунтів, виникнення яружної ерозії і в кінцевому підсумку до збільшення каламутності річок.
В останні десятиліття в зоні поширення чорноземів і каштанових грунтів в результаті застосування більш досконалих прийомів обробки грунту, в основному за рахунок широкого застосування зяблевої оранки, змив грунту на плакорні ділянках помітно зменшився.
Таким чином, інтенсивність ерозії і формування річкових наносів знаходяться під впливом ряду фізико-географічних факторів і господарської діяльності. Одні з цих чинників зональні, інші - азональні. До зональним відносяться кліматичні умови, стік, характер і поширення грунтів і рослинності, до азональний - рельєф місцевості та поширення корінних порід і четвертинних відкладень.

Основні визначення і характеристики річкових наносів

Річкові наноси залежно від характеру руху в потоці зазвичай підрозділяють на зважені і вабить. Такий підрозділ наносів носить умовний характер, тому що в залежності від крупності наносів і швидкостей течії потоку ті чи інші тверді частинки можуть знаходитися то в підвішеному стані, то переміщатися по дну потоку.
Наноси, поділяють, крім того, на транзитні і руслоформувальних. Малі частки переносяться до гирла річки переважно транзитом. Більш великі частки в залежності від гідравлічних властивостей потоку то переносяться потоком у зваженому або ваблене стані, то затримуються на окремих ділянках річки, з тим, щоб при зміні гідравлічних властивостей потоку знову перейти в рух. Таким чином, постійно відбувається переформування русла. Очевидно, що більша частина зважених наносів є транзитною, а більша частина ваблених - руслоформірующій.
Кількість наносів (у кілограмах), проноситься річкою через поперечний переріз в одиницю часу, називається витратою наносів. Сумарна кількість наносів, проноситься річкою через поперечний переріз за деякий проміжок часу (доба, місяць, рік), називається стоком наносів за цей проміжок часу і виражається звичайно в тоннах. Модулем стоку наносів називають стік наносів з 1 км2 за рік.
Кількість зважених наносів, що міститься в одиниці об'єму ( 1 м3 ) Води, називається мутністю. Мутність виражається в г/м3.
Важливою характеристикою наносів є їх гранулометричний склад, тобто розподіл даної фракції.

Ваблені наноси

Ваблений наносами називаються ті, що переміщуються в придонному шарі потоку. Тверді частинки, що лежать на дні, піддаються силі гідродинамічного, або лобового, тиску.
Рух твердих частинок в придонному шарі потоку відбувається у вигляді ковзання або перекочування і перескакування (сальтаціі). Такий характер руху здійснюється головним чином під впливом висхідних вихорів і несиметричного обтікання твердої частинки струменями води. Частинки, відірвавшись від дна, можуть перебувати якийсь час в підвішеному стані і знову опускатися на дно. У цьому виявляється умовність підрозділи наносів на ваблені і зважені. Крупність ваблених наносів змінюється за сезонами року, зростаючи при паводках і зменшуючись в межень. При великих швидкостях течії ваблені наноси рухаються великими масами. Розміри ваблених наносів поступово зменшуються по довжині річок із зменшенням швидкостей вниз за течією.
Кількість ваблених наносів у рівнинних річках мало. Вони транспортують переважно зважені наноси. У гірських річках частка ваблених наносів велика і при великих швидкостях становить основну частину твердого стоку річки.
У гірських районах, частіше на невеликих річках або тимчасових потоках з малими площами водозборів, виникають короткочасні паводки, що несуть величезні скупчення наносів. Ці скупчення твердого матеріалу надають потоку характер грязьового, грязекаменной або водно-кам'яного. Потоки ці називаються селями. Утворюються сіли в результаті випадання інтенсивних дощів, рідше - інтенсивного сніготанення. Необхідною умовою для утворення селю є велика кількість накопиченого матеріалу вивітрювання на водозборі і швидкий знос його в конструктивне русло. Тому літологічний склад порід, що складають гірські області, круті схили гір і значні ухили потоків мають велике значення у формуванні селів. Відсутність рослинності і оголеність схилів сприяють посиленню ерозії, а отже, й освіті селів. Рух селевих потоків носить пульсуючий заторний характер. Затори виникають на окремих ділянках русла. При прориві затору по річці проноситься селевий потік, насичений наносами і володіє великою руйнівною силою. Затори повторюються. Таким чином, сель представляє собою потік, що проходить по річці у вигляді послідовних валів або хвиль. Тривалість селів різна - від декількох хвилин до декількох годин. Під час проходження селів відбуваються інтенсивні процеси розмиву русла і відкладення наносів. Сель відноситься до небезпечних явищ природи.

Взвешанние наноси

У текучій воді внаслідок турбулентного характеру плину тверді частинки можуть перебувати в підвішеному стані в тих випадках, коли вертикальна складова швидкості течії потоку перевершує гідравлічну крупність частинок. При зворотному співвідношенні частки будуть осідати на дно, і почнеться акумуляція наносів або потяг їх по дну. Вертикальна складова швидкості росте зі збільшенням ступеня турбулентності потоку і, отже, зі збільшенням швидкості течії. Таким чином, чим більше швидкість, тим більші частки знаходяться в підвішеному стані. У міру пересування вниз за течією у зв'язку із загальним зменшенням швидкостей течії розміри часток, що перебувають у зваженому стані, будуть зменшуватися, а акумуляція наносів посилюватися. Таким чином, річковий потік володіє певною транспортує здатністю, тобто здатністю переносити певну кількість наносів даної крупності за певних гідравлічних характеристиках (ухил, швидкість, глибина). Транспортуючу здатність характеризують або граничним витратою зважених наносів, який здатний транспортувати потік, або середньої мутністю, що відповідає насиченості потоку наносами, при якій здійснюється транспортує здатність потоку. Якщо фактичні витрати зважених наносів у потоці відповідає його транспортує здатності, то між процесами зважування та осадження наносів в придонному шарі спостерігається динамічна рівновага.

Розподіл каламутності по живому перерізу річки

Мутність річкових вод значно змінюється по живому перерізу потоку, за його довжині і в часі. Розподіл каламутності по живому перерізу носить дуже складний і нерідко в значній мірі безладний характер. Як правило, мутність зростає від поверхні до дна. Це збільшення каламутності відбувається головним чином за рахунок великих фракцій наносів, що збільшуються до дна. Дрібні ж фракції (менше 0,01 мм ) Зазвичай розподіляються досить рівномірно по глибині потоку. З цієї причини, чим більше у складі наносів великих фракцій, тим нерівномірніше вони розподілені по глибині. Зі збільшенням турбулентності потоку розподіл зважених наносів по вертикалі стає більш рівномірним. Сказане справедливо тільки як сама загальна схема. У реальній же дійсності справа йде набагато складніше, тому що ця схема порушується під впливом виникають водоверті та циркуляційних течій.
Ще більш складний характер носить розподіл наносів по ширині річки. Тут взагалі важко помітити скільки-небудь чітко виражену закономірність. Розподіл наносів по ширині потоку сильно змінюється в залежності від напрямку течії, місцевих розмивів русла і берегів, впадання приток, несучих більша або менша кількість наносів, чому головна річка. Спостереження показали, що в ряді випадків наноси проносяться в потоці у вигляді окремих рухомих скупчень - «жив».

Сток зважених наносів

Річний стік зважених наносів рік змінюється в широких межах. Окремі річки виносять в кінцеві водойми виключно велику кількість зважених наносів. Так, наприклад, річний стік зважених наносів Амудар'ї складає в середньому 130 млн. т. Підвищеним стоком завислих наносів відрізняються річки басейну Каспійського моря, особливо Волга, стік наносів якої у с. Поляна Фрунзе до будівлі Куйбишевського водосховища становив в середньому 21 млн. т. Значно менше зважених наносів виносять річки північної частини Російської рівнини. Річний стік зважених наносів Печори, незважаючи на велику водоносність цієї річки, становить 6,5 млн. т, а Північної Двіни ще менше - 4,3 млн. т. Порівняно малим стоком завислих наносів характеризуються річки басейну Балтійського моря. Сток зважених наносів самої багатоводної з них - Неви - складає всього лише 0,82 млн. т. У басейні Чорного моря найбільша кількість зважених наносів проносить р. Ріоні - 6,9 млн. т / рік. Величезна водоносність Обі і Єнісею є причиною щодо високого стоку наносів цих річок, хоча мутність їх вод невелика. Так, річний стік зважених наносів Обі 16 млн. т, Єнісею 13 млн. т.
Під впливом водосховищ, особливо каскадів, акумулюючих наноси, твердий стік річок зменшується. Так, за дослідженнями М. І. Львовича, твердий стік Волги після створення каскаду водосховищ знизився до 8-9 млн. т на рік, тобто приблизно в 2,5-3 рази, а твердий стік Дону до 2,8 млн . т, тобто в 2 рази.
З усіх річок земної кулі найбільшим стоком завислих наносів відрізняється Амазонка - близько 2,4-3 млрд. т / рік.
Основна маса наносів проноситься річками в період концентрації стоку води: на річках східноєвропейського типу - під час весняного водопілля, на річках далекосхідного і тянь-шаньской типу - в теплу пору року, на річках з паводковий режимом - в періоди проходження найбільш інтенсивних паводків.

Зміна каламутності і стоку наносів по довжині річки

По довжині річки змінюються і витрата наносів, і мутність, і розподіл наносів по фракціях. Зазвичай стік наносів зростає по довжині річок, але бувають випадки, коли ця загальна закономірність порушується, і стік наносів зменшується вниз за течією (Аму-дарья). Частина наносів таких річок відкладається поступово в їх заплавах, протоках і дельтах.
Мутність великих річок змінюється по їх довжині досить своєрідно. Мутність річок, що течуть в напрямку з півночі на південь (річки Російської рівнини), зазвичай збільшується вниз за течією, що пов'язано з більш швидким наростанням в цьому ж напрямку інтенсивності ерозійних процесів у порівнянні зі збільшенням водності річок. Навпаки, для річок, поточних з півдня на північ (Об, Єнісей, Лена), збагачення матеріалами змиву відбувається значно повільніше вниз за течією, ніж збільшення їх водності, у зв'язку, з чим мутність таких річок вниз за течією зменшується. Так, наприклад, середня річна каламутність Обі у Новосибірська 245 г/м3, у Калпашова вона знижується до 113 г/м3, у Салехарда падає до 34 г/м3.

Внутрішньорічної режим каламутності річок

Внутрішньорічної режим каламутності та витрат зважених наносів залежить від вступників у річкову мережу матеріалів ерозії, характеру розмиває діяльності потоку і його водного режиму. На річках з весняною повінню матеріал змиву з поверхні басейну найбільш інтенсивно надходить у річкову мережу в першій половині цієї фази водного режиму. У складі наносів у цей період переважають дрібні фракції (< 0,005 мм ). До деякого моменту часу запаси продуктів вивітрювання в басейні значно зменшуються і інтенсивність змиву, а, отже, і надходження наносів у річкову мережу слабшають, водність ж річок продовжує зростати. До моменту проходження піку повені різко підвищується крупність наносів, що є результатом винесення матеріалів ерозії з ярів і балок та посилення розмиву русла річки. Однак розмиваються діяльність річкових потоків не настільки велика, щоб компенсувати зменшення надходження наносів у річкову мережу з поверхні басейну. Ось чому на великих річках з весняною повінню зазвичай максимуми каламутності і витрати зважених наносів наступають раніше максимуму витрат води. На малих річках час настання цих максимумів збігається, а в окремих випадках найбільша каламутність спостерігається і після проходження максимальної витрати води. Останнє явище, помічена спостереженнями ГГИ на малих водотоках басейнів річок Сарису, Нури, Тургаю та ін, пояснюється інтенсивними русловими деформаціями. Роль руслової ерозії виявляється більше, ніж роль змиву зі схилів, особливо в маловодні роки та в роки з уповільненим відтаванням грунту.
На річках, що харчуються талими водами льодовиків, максимуми каламутності та витрат води зазвичай збігаються.
Збіг максимумів каламутності та витрат води під час паводків характерно для гірських річок з переважанням дощового живлення. Це відбувається внаслідок щодо швидкого формування паводку і концентрованого надходження в русло річки як води, так і продуктів змиву з водозбору. Зазвичай в перший паводок після посушливого періоду мутність води при одних і тих же витратах більше, ніж при наступних. Можливі також випадки підвищення каламутності на підйомі, спаді паводку і навіть при відносно стійких витратах води головної річки внаслідок неспівпадання в часі формування паводків на притоках (річки Кура, Ріоні, Бзибь).
Мала мутність на всіх річках спостерігається в період живлення їх грунтовими водами.

Висновок

У ході підготовки даного реферату була проаналізована навчальна і довідкова література, а також інформація з Інтернету по заданій тематиці. Розглянуто поняття ваблених і зважених наносів, описані принципи формування та внутрішньорічної режим.
Річкові наноси - це сукупність твердих мінеральних часток, переноситься потоком і формує руслові та заплавні відкладення.
Основні шляхи формування наносів - це продукти вивітрювання, денудації і ерозії гірських порід і грунтів. Водна ерозія буває двох видів: схилові та руслова.
Схилові ерозія - розмив і змив грунтів і гірських порід сніговими і дощовими водами, що стікають по схилу.
Руслова ерозія - розмив водними потоками, що протікають у руслах, корінних порід дна і берегів русла та схилів долин.
Розглядають два види наносів:
· Ваблений - наноси, що переміщаються в придонному шарі потоку.
· Взвешанние - твердий частки наносів знаходяться в взвешанном стані.
У рівнинних річках переважають взвешанние наноси, в гірських - ваблені.
Внутрішньорічної режим річкових наносів, каламутності залежить від вступників у річкову мережу матеріалів ерозії, характеру розмиває діяльності потоку і його водного режиму, від джерела живлення річки, від природних особливостей року.
При написанні цієї роботи мною були отримані і розширені знання з теми «Річкові наноси», «Джерела живлення», «Водна ерозія».

Список літератури

1. Л.К. Давидов, АА. Дмитрієва, Н.Г. Конкіна. Загальна гідрологія. -Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 463 с.
2. Новіков Ю.В., Сайфутдінов М.М. Вода і життя на Землі. - М.: Наука, 1981. - 184 с.
3. Киссин І.Г. Вода під землею. - М.: Наука, 1976. - 224 с.
4. Бондарєв В.П. Геологія. Курс лекцій: Навчальний посібник для студентів закладів середньої професійної освіти. - М.: Форум: Инфра М., 2002. - 224 с.
5. Горошків І.Ф. Гідрологічні розрахунки. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 432 с.
6. Черданцев В.А., Пивон Ю.І. Методичні вказівки з дисципліни: «Гідрологія». - К.: НГАЕіУ, 2004, 112 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Геологія, гідрологія та геодезія | Реферат
39.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Річкові круїзи
Морські та річкові круїзи
Гідротехнічні морські і річкові транспортні споруди
Водні ресурси України проблеми їх використання Річкові системи України
© Усі права захищені
написати до нас