CC BY
67
УДК551.435.1 Бр
ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ КАК ФАКТОР МОРФОЛОГИИ И ДИНАМИКИ РУСЛОВОГО РЕЛЬЕФА (НА ПРИМЕРЕ РЕК БАССЕЙНА ВЕРХНЕГО ДНЕПРА)
Г.В. Лобанов, А.В.Полякова, А.Ю.Зверева, А.П.Ужакина, Е.А.Сабайда, Б.В.Тришкин
В статье систематизированы результаты исследования влияние прочностных характеристик грунтов на распространение морфо-динамических типов пойменно-русловых комплексов (ПРК) и особенности их многолетней динамики на примере рек бассейна верхнего Днепра. Приводятся сведения о прочностных характеристиках руслоформирующих грунтов, методике их определения. Определены и теоретически обоснованы соотношения между гидрологическими, литологическими, геоморфологическими факторами в степени влияния на особенности русловых процессов. Рассмотрены связи между прочностными характеристиками грунтов и направлениями многолетней динамики ПРК.
Ключевые слова: прочностные характеристики грунтов, пойменно-русловые комплексы, морфодинамические типы русла, верхнее Поднепровье
Введение.
Влияние геолого-геоморфологических факторов на рельеф, созданный русловыми процессами, проявляется в различиях его морфологии и динамики при прочих равных условиях на уровнях от локальных форм до речных систем. В морфологии отдельных форм русла, их комплексах, особенностях строения речных систем проявляется действие комплекса факторов русловых процессов - геолого-геоморфологических, гидрологических, ландшафтных, антропогенных. Действие каждой группы факторов проявляется неоднозначно, в зависимости от всего комплекса условий. Факторы характеризуются показателями, влияние которых на специфику русловых процессов является теоретически обоснованным и фактически подтверждённым. В группе геолого-геоморфологических факторов связь особенностей рельефа, созданного русловыми процессами, с геолого-геоморфологическим строением территории рассматривается через морфометрические характеристики русла, речной долины и водосборной территории в целом; инженерно-геологические свойства пород до глубины базиса эрозии, в том числе непосредственно формирующих русло. Особенности русловых процессов на участках с неодинаковым геолого-геоморфологическим строением проявляется в различиях соотношении типов русловых форм, строения долины, конфигурации речных систем. Различия обусловлены соотношением энергии потока и сопротивления размыву грунтов, формирующих русло и долину, значение которого характеризует, хотя и неоднозначно, интенсивность и направление русловых процессов. Высокое сопротивление грунтов размыву относительно кинетической энергии потока определяет преимущественно его транзитную рельефообразующую роль, низкую скорость русловых деформаций и небольшое разнообразие русловых форм. При малом сопротивлении грунтов свободное меандрирование определяет высокую скорость русловых деформаций. Преобладает меандрирующее русло, образованное преимущественно сегментными излучинами. Наиболее разнообразная конфигурация формируется, если энергии потока достаточно для размыва отдельных участков береговых уступов, сложенных относительно слабоустойчивыми грунтами. Пойменно-русловые комплексы объединяют в этом случае излучины разных типов - сундучные, синусоидальные, треугольные, заваленные, разделенные прямолинейными отрезками. Колебания климата и стока изменяют соотношение сил, определяющих скорость отступания береговых уступов, и весьма часто, даже в границах внутривековых ритмов, приводят к перестройке русловых процессов и переформированию конфигурации русла. Предполагаемая будущая динамика условий и показателей стока неодинаково повлияют на интенсивность русловых процессов в зависимости от изменения соотношения сил - отдельные участки останутся стабильными, на остальных изменится соотношение типов форм и реже, морфодинамический тип русла. На уровне речных систем различия геолого-геоморфологического строения влияют на особенности распределения морфометриче-ских индексов - соотношения порядков, длин, водосборных площадей потоков. При близком гипсометрическом положении базиса эрозии речные системы более высоких порядков, но меньших размеров формируются на участках легко размываемых грунтов. Описанные общие закономерности неодинаково проявляются на конкретных участках течения, реках, речных системах, поскольку особенности русловых процессов и созданного ими рельефа определяются разнообразными и часто уникальными сочетаниями факторов. Неоднозначные связи факторов, морфологических и морфометрических особенностей рельефа, отмечены для многих геоморфологических процессов, что определяет широкое распространение вероятностного подхода в изучении происхождения и динамики рельефа. Степень расхождения модельных и реальных особенностей рельефа, обозначаемая в зарубежной геоморфологической литературе термином «неопределённость» зависит от способа описания рельефообразующих факторов и их взаимного влияния с учётом масштаба объекта - для русловых процессов отдельной формы, участка течения, реки в целом или речной сети территории. Предложены разные варианты описания гидрологических характеристик потока как фактора русловых процессов. Наиболее распространены описания потока через ширину и глубину русла, средние или максимальные значения расходов за некоторый интервал времени (среднемесячные, среднегодовые, руслоформирующие), которые в некоторых моделях дополнены иными гидрологическими характеристиками - степенью турбулентности потока. Показатели определяют эродирующую потока силу на участке течения относительно независимо от его размера и конфигурации русла. Неопределённости в описании гидрологических факторов связаны именно с неполным представлением особенностей течения - распределения векторов скоростей относительно берега и дна, насыщенности потока взвешенным материалом, присутствия вихревых движений. Наиболее существенно влияние этих факторов на уровне локальных форм - особенностей их морфологии и динамики [1].
Методика оценки прочностных характеристик руслоформирующих грунтов
Для характеристики прочности грунтов, как фактора, определяющего направление русловых процессов и устойчивость русла, предложено существенно меньше вариантов описания. Варианты основаны на универсальных прочностных характеристиках грунта, или показателях специально разработанных для моделирования русловых процессов. Используются единичные показатели или их комбинации в размерной (коэффициенты) или безразмерной (критерии) форме. Предполагается, что характеристики сопротивления размыву имеют комплексную природу - их значения отражают сочетания различных литологических (преимущественно физических) свойств - размера и удельного веса час-
тиц, плотности сложения, пористости, влажности грунта, величины порового давления, присутствия цемента, включений, в том числе корней растений. Разработка и обоснование характеристик сопротивления размыву строится на двух методологических подходах. В рамках первого (теоретического) подхода характеристики сопротивления размыву, выражаются через отдельные свойства грунта (или их комбинации), значения которых закономерно связаны с усилием, необходимым для полного или частичного разрушения некоторого его объёма. Теоретическую основу подхода образуют представления о механизмах устойчивости грунта к разрушающему воздействию. Второй подход (эмпирический) основан на определении усилия, необходимого для разрушения (размыва) грунта в контролируемых условиях. Усилие создаётся на специальных лабораторных установках - гидрологических лотках, их аналогах или переносными приборами для полевых исследований. Показатели в рамках подхода, выражаются в размерности силы, энергии, производных показателей на их основе или через скорость разрушения образца грунта при постоянной интенсивности воздействия. Предполагается, что интенсивность воздействия пропорциональна сопротивлению грунта размыву.
Влияние отдельных физических свойств на сопротивление размыву зависит от литологического разнообразия руслоформирующих грунтов и сезонной динамки их состояния, которые имеют выраженные региональные особенности. Влияние литологического разнообразия на сопротивление размыву проявляется в пересечении интервалов его значений для грунтов разных типов. В зависимости от сочетания физических свойств сопротивление размыву может определяться преимущественно механическим составом, влажностью, плотностью, наличием цемента, отдельных включений. Сопротивление размыву изменяются по сезонам в направлении в целом обратном динамике влажности и порового давления. С увеличением этих показателей уменьшается связность частиц грунта и соответственно вероятность их отрыва потоком. Различные соотношения эродирующей силы потока и сопротивления грунта по фазам гидрологического режима определяет сезонную динамику устойчивости русла, в оценке которой возможно учитывать ситуации наиболее и наименее вероятного размыва берегового уступа. При прохождении руслоформирующих расходов до оттаивания грунта скорость горизонтальных деформаций уменьшается, иначе - возрастает. Различие ведущих факторов сопротивления размыву определяет разнообразные связи показателя с литологическими типами грунта, что имеет несомненно важное значение в оценке устойчивости русла и скорости горизонтальных деформаций.
Исторически первым вариантом характеристики сопротивления размыву в рамках теоретического подхода считается средний диаметр частиц ложа русла. Для несвязных грунтов значения показателя без учёта особенностей сезонной динамики состояния грунта закономерно характеризуют сопротивление размыву - сила потока, необходимая для отрыва и перемещения частиц пропорциональна их диаметру. Известны варианты линейной и степенной зависимости скорости деформации русла от размера частиц [2].
Большая группа моделей русловых процессов построена на теоретически обоснованных универсальных показателях прочности грунта относительно разных видов деформаций - значению угла внутреннего трения и сцепления. Показатели комплексно описывают физико-механические и физико-химические силы, определяющие сопротивление некоторого объёма пород действию разрушающей силы. В описании русловых процессов сопротивление эродирующему действию потока принято называть сопротивлением размыву. В использовании угла внутреннего трения и сцепления для описания русловых процессов заложено некоторое допущение - значения показателей характеризуют сопротивление грунтов сжатию, растяжению и сдвигу в массиве грунта, но не касательные напряжения, действующие на грунты берегового уступа со стороны потока. Вместе с тем, теоретически обоснована и эмпирически установлена, обратная связь значений универсальных показателей и скорости отступания береговых уступов[3],[4].
или частичном (неполная аналогия) физическом подобии процессов, используемых в методах её инструментального определения и происходящих на береговом уступе под воздействием потока. Сопротивление размыву в этом случае определяется как скорость разрушения грунта под регулируемым механическим воздействием. Физическая природа различий величины сопротивления размыву в этом случае изначально не определена. Поиск связей между отдельными физическими свойствами и сопротивлением размыву становится основанием для оценки устойчивости русла в периоды прохождения руслоформирующих расходов - половодья, дождевых паводков при влагонасыщенном грунте. В рамках подхода развиваются полевые методы определения сопротивления размыву, основанные на использовании приборов, обеспечивающих контролируемое воздействие на грунт. На этом принципе построены методики размывающей струи, предложенной Г.В. Бастраковым и пенетрации [5]. Методика Г.В Бастракова предполагает размыв грунта ш-яШ или в лабораторных условиях компактной струёй постоянной мощности, направленной перпендикулярно к поверхности образца в течение некоторого интервала времени. Сопротивление размыву оценивается глубиной, на которую проникает компактная струя и выражается в размерности силы. Теоретическое обоснование методики, особенности её применения для руслоформи-рующих грунтов, характеристика инструментального обеспечения подробно изложены в работах по анализу факторов русловых процессов в бассейне средней Десны. В методике пенентрации сопротивление образца грунта механическому воздействию характеризуется усилием, обеспечивающим вдавливание рабочей части прибора (пенетрометра) - металлического конуса, в образец на заданную глубину. Прибор, реализующий описанную методику, включает собственно рабочую часть - металлический конус, проникающий в грунт, составной стержень и пружинный механизм, соединённый с динамометром (по схемам компании ЕукеИашр). При прочих равных условиях значения усилие, необходимое для проникновения в грунт конуса прямо пропорционально плотности, содержанию и распределению в грунте цементирующих веществ, обратно пропорционально влажности грунта и сложно связано с механическим составом. Наименьшее сопротивление проникновению характерно для мелкого песка, легкого суглинка, торфа, наибольшее для средних и тяжёлых суглинков, глин. Зависимость согласуется с распределением иных прочностных характеристик грунта - угла внутреннего трения и сцепления. Относительно высокое сопротивление механическому воздействию у крупных песков обусловлено преимущественно большим внутренним трением, у тяжелых суглинков и глин - сцеплением между частицами грунта. В легких суглинках и мелких песках сочетание прочностных характеристик обычно определяет невысокое сопротивление разрушающему воздействию. Частичная физическая аналогия пенетрации действию размывающей струи позволяет использовать этот метод для косвенной оценки сопротивления размыву руслоформирующих грунтов. Возможность использования метода для оценки литологических факторов русловых процессов подтверждается на примере рек бассейна верхнего Днепра. Пространственное распределение значений прочностных характеристик, полученных методом пенетрации и
размывающей струи аналогичны. Метод пенетрации отличается меньшей трудоёмкостью в сравнении с методом размывающей струи, поэтому используется нами для оценки литологических факторов русловых процессов. Для подчеркивания неполной физической аналогии между размывом берега потоком и пенетрацией в дальнейшем измеренные прочностные характеристики руслоформирующих грунтов обозначаются как «механическое сопротивление». Показатель имеет размерность силы, интервал измеренных для руслоформирующих грунтов рек региона составляет от 150 до 700Н. В дальнейшем значения механического сопротивления от 150 до 250 Н, характерные для влажных супесчаных и суглинистых грунтов с неплотным сложением обозначены в тексте как невысокие; от 250 до 650 Н, характерные для несцементированных песков, неплотных суглинков - как средние; свыше 650 Н как высокие.
Влияние прочностных характеристик на морфологию и динамику рек верхнего Поднепровья.
Результаты, полученные полевыми методами, характеризуют прямо или косвенно механического сопротивления единичного объёма руслоформирующих грунтов, которые отличаются большой протсранственной изменчивостью ли-тологических характеристик в пространстве. Механическое сопротивление может существенно различаться на уровне слоев, слагающих береговой уступ и между средними значениями для береговых уступов. На участках с констратив-ным строением аллювия различаются прочностные характеристики верхней и нижней части пойменного уступа, сложенных грунтами пойменной и русловой фации. На высоких пойменных уступах с чередованием отложений разных фаций, распределение литологических, в том числе прочностных характеристик может быть разнообразным. Горизонты пород с высоким и низким механическим сопротивлением могут чередоваться и повторяться в разных частях береговых уступов. Взаимное расположение горизонтов с разным сопротивлением размыву влияет на механизм разрушения берегового уступа. Наиболее прочные горизонты образуют своего рода «арматуру», предохраняющую береговой уступ от размыва и обрушения. Невысокое сопротивление размыву нередко характерно для нижних горизонтов береговых уступов, сложенных водонасыщенными горизонтами суглинистого, супесчаного механического состава или мелкозернистыми песками. Их размыв определяет массовое движение материала на береговом уступе и его отступание. Соотношение мощности и взаимное расположение горизонтов с разными прочностными характеристиками учитывается многократной повторностью измерений с частотой, которая зависит от сложности литологического строения.
Влияние сопротивления грунта на морфологию и динамику руслового рельефа рассматривается через особенности распределения типов пойменно-русловых комплексов (ПРК) и направлений их многолетней динамики (соответственно табл. 1 и табл. 2). Подробное описание морфодинамических типов ПРК рек верхнего Поднепровья и направлений многолетней динамики их морфологической структуры рассмотрено в работах [6],[7],[8].
Таблица 1
Морфодинамические типы ПРК реках верхнего Поднепровья_
Описание типа Доля представителей типа, %
Верховья - ручьи, бочажины, сухие руслица с отдельными участками руслового режима, пойма сегментно-гривистая 2,7
Серии сегментных крутых излучин, разделенные участками прямолинейного русла, пойма преимущественно сег-ментно-гривистая 19,6
Сегментные пологие излучины, разделенные участками прямолинейного русла, в том числе с прямолинейными участками, пойма преимущественно сегментно-гривистая 25,0
Адаптированные излучины в сочетании с участками прямолинейного русла, пойма преимущественно ровная 8,9
Относительно прямолинейное русло, пойма ровная или сегментно-гривистая 27,7
Сложные сочетания русловых форм, излучин разных типов отрезков прямолинейного русла 8,9
Пойменная многорукавность 7,1
Таблица 2
Направления динамики морфологической структуры ПРК и частота их встречаемости (%)_
Направления изменений
Разнообразия русловых форм Количества русловых форм
Относительная стабильность Увеличение Уменьшение
Относительная стабильность 5,0 34,0 23,0
Увеличение 1,0 15,0 5,0
Уменьшение 3,0 6,0 9,0
Рисунок - 1. Схема расположения ключевых объектов в бассейне верхнего Днепра
Предполагается, что прочностные характеристики грунтов берегового уступа определяют подобие интенсивности и направления русловых процессов, особенностей сочетания форм русла на участках с близкими значениями параметров стока. Сопротивление механическому разрушению определено методом пенетрации для 46 участков на 5 средних и крупных реках бассейна верхнего Днепра (рис. 1). Аналогичные сочетания условий русловых процессов редко повторяются в выборке, поэтому влияние сопротивления грунтов размыву на распределение типов ПРК и направление динамики рассматривается для участков течения на одной или разных реках с известной разницей расходов. Для всей речной системы верхнего Поднепровья существуют отдельные устойчивые связи между литологическими факторами морфологией и динамикой русла. Тип относительно прямолинейного и адаптированного русла распространён на участках, где энергии потока недостаточно для размыва берегов, часто это верховья малых и средних рек. На участках с невысоким сопротивлением размыву руслоформирующих грунтов распространены серии развитых сегментных излучин, чередующиеся с прямолинейными участками. Распределение типов ПРК в пространстве обусловлено сочетания сопротивлением грунтов размыву, уклона, среднего многолетнего расхода и конфигурации долины.
Верхнее течение р. Болва (до устья левого притока р. Десна)- участок относительно прямолинейного русла. Руслоформирующие грунты - ожелезнённые пески с высоким сопротивлением размыву (табл. 2) Ниже по течению, с увеличением расхода ПРК образованы сериями сегментных развитых излучин на участках с относительно невысоким сопротивлением размыву. В нижнем течении высокая плотность руслоформирующих грунтов ожелезнённых суглинков и песков влияет на формирование пологих сегментных излучин.
Таблица 2
Особенности морфологии динамики и литологического строения ПРК некоторых рек бассейна верхнего Днепра
Номер Характеристики ПРК Номер Характеристики ПРК номер Характеристики ПРК
1 2 3 1 2 3 1 2 3
Б-1 5 2 370 И-8 7 3 290 Сж-4 2 8 450
Б-2 2 2 280 И-9 7 3 550 Сж-5 2 2 350
Б-3 2 2 200 И-10 8 3 320 Сн-1 5 2 200
Б-4 2 2 380 И-11 8 3 330 Сн-2 3 5 300
Б-5 2 2 330 И-12 8 3 480 Сн-3 8 5 350
Б-6 2 2 370 И-13 8 3 400 Сн-4 5 2 280
Б-7 3 2 260 И-14 8 3 410 Сн-5 5 2 160
Б-8 3 2 420 И-15 4 2 410 Су-1 3 3 260
Б-9 2 2 570 Н-1 3 2 630 Су-2 2 5 250
И-1 7 2 200 Н-2 3 2 190 Су-3 3 7 200
И-2 7 3 430 Н-3 2 2 330 Су-4 5 5 320
И-3 7 3 450 Н-4 2 2 670 Су-5 5 6 300
И-4 7 3 360 Н-5 5 9 340 Су-6 5 6 600
И-5 7 3 480 Сж-1 2 8 390 Су-7 4 3 220
И-6 7 3 380 Сж-2 2 8 390
И-7 7 3 420 Сж-3 2 8 120
1 - морфодинамический тип ПРК (по табл. 1), 2 - направление динамики (табл.2), 3 - механическое сопротивление, Н
На реке Снов сопротивление грунтов размыву измерено для верхнего отрезка течения в границах РФ. Главный фактор распределения типов ПРК на этом участке - уклон продольного профиля. На отрезке от истока до устья притока Титва средний продольный уклон составляет 1м/км, часть русла спрямлена, в неизменённом состоянии ПРК образованы сериями сегментных пологих излучин. Ниже устья Титвы при невысоком механическом сопротивлении грунтов (пески, суглинки) русло относительно прямолинейное, на отдельных участках разделённое на рукава. Горизонтальные деформации ограничивает малый уклон профиля - 03,-0,4 м/км.
Влияние механического сопротивления на морфологию ПРК р. Судость проявляется в распределении ПРК между верхним, средним и нижним отрезками течения. На верхнем отрезке - до устья р. Коста распространены серии серий сегментных пологих и сегментных крутых излучин. Морфологические особенности определяет невысокое механическое сопротивление руслоформирующих грунтов, сравнительно большие уклоны продольного профиля, которые уменьшается вниз по течению от 3 до 0,4 м/км и увеличение средних расходов. На среднем отрезке течения до устья р. Вара преобладает относительно прямолинейное русло. На морфологию русла влияет сочетание небольшого уклона (0,1-0,2 м/км) и средних значений механического сопротивления руслоформирующих грунтов. В нижнем течении механическое уменьшение прочности руслоформирующих грунтов определяет распространение форм адаптированного русла.
В течении р. Ипуть выделяется 3 крупных отрезка, различающихся морфодинамическим типом. В границах отрезков обособлены морфологически различные участки. Верхнее течение образовано сочетанием излучин разных типов - сундучных, сегментных, заваленных, синусоидальных, механическое сопротивление грунтов изменяется от очень низкого до высокого, уклон закономерно уменьшается от 0,8 до 0,15 м/км. В среднем течении до устьев рек Вепринка и Туросна снижение уклона до значений менее 0,1 м/км определяет распространение русла разделённого на рукава. Литологическое разнообразие грунтов сохраняется и влияет уже на сложную конфигурацию рукавов русла. В нижнем течении русло представлено адаптированными излучинами и относительно прямолинейными отрезками. Морфодинамические особенности отрезка определяет увеличение уклона до 0,15-0,30 м/км и сопротивления грунтов размыву в сравнении со средним течением.
В продольном профиле р. Навля значения уклонов в целом увеличиваются вниз по течению. На среднем и нижнем отрезке уклон изменяется в интервале 0,5-0,65 м/км. Морфодинамические особенности участков здесь обусловлены устойчивостью пород к размыву. Участкам с высоким механическим сопротивлением пойменных грунтов соответствует относительно прямолинейное русло, среднему и высокому - плавные сегментные излучины, сравнительно небольшому - сегментные развитые излучины.
Среднее и нижнее течение реки Снежеть представлено типом ПРК крутых сегментных излучин. Уклон продольного профиля изменяется незначительно в интервале 0,6-0,8 м/км. Среднее сопротивление размыву береговых уступов изменяется существенно - более чем в 2 раза и проявляется в морфологии русловых форм. На участках с высоким механическим сопротивлением грунтов излучины сглаженной формы, чаще встречаются относительно прямолинейные участки. С уменьшением механического сопротивления русло становится извилистым, излучины образуют протяжённые серии.
Особенности конфигурации долины заметно влияют на соотношение типов ПРК при прочих похожих литоло-гических и гидрологических условиях. Средний многолетний расход на створах гидропостов р. Судость (г. Погар) и р. Болвы (Псурь) составляет около 20 м3/с, механическое сопротивление грунтов береговых уступов выше гидропостов изменяется от 200 до 650 и 150-550 соответственно (в среднем 315-320 Н). Створы замыкают участки верхнего и среднего течение рек. Морфодинамические особенности отрезков различаются. Долина Болвы, долина которой испытала воздействие флювиогляциальных вод, имеет чётковидную форму в сужениях русло относительно прямолинейно; в расширениях с небольшим (около 0,2 м/км) уклоном продольного профиля представлено сериями крутых сегментных излучин. Долина Судости равномерно расширяется вниз по течению - участки относительно прямолинейного русла сменяются пологими сегментными излучинами.
Влияние механического сопротивления на динамику русла проявляется опосредованно, через особенности изменений существующей конфигурации русла. Степень влияния оценивается сходством распределения механического сопротивления грунтов русла и направления многолетней динамики морфологической структуры ПРК (табл. 2). Для анализа использован интервал времени 80-е гг ХХ века - начало XXI века, характеризующийся повсеместным увеличением средних и минимальных расходов. Тенденция специфически проявляется на участках в зависимости от количества и разнообразия типов русловых форм. На участках со сложной конфигурацией русла (верхнее и среднее течение рек Судость, Снежеть, нижнее течение р. Навля) уменьшается и количество и (или) разнообразие типов русловых форм (в нижнем течении Снежети увеличивается разнообразие типов). Упрощение конфигурации обусловлено уменьшением разнообразия типов за счёт активизации встречного размыва на крыльях, смещения динамической оси потока с образованием заводей, непосредственного прорезания шейки меандра. На участках с преобладанием сегментных крутых излучин (верхнее и среднее течение Болвы, Навли), разделённых относительно прямолинейными отрезками при неизменном типологическом разнообразии возрастает количество форм. На относительно прямолинейных отрезках появляются новые изгибы. На участках сегментных пологих излучин (р. Судость) конфигурация русла усложняется - появляются новые формы, увеличивается морфологическое разнообразие за счёт преобразования сегментных излучин в иные типы в зависимости от гео лого-геоморфологических условий.
Заключение
Описанные соотношения механического сопротивления руслоформирующих грунтов и морфодинамических особенностей русла показывают, что литологические факторы заметно влияют на особенности русловых процессов. Распределение морфодинамических типов и морфологических особенностей ПРК определяется сочетанием средних расходов, уклона продольного профиля и механического сопротивления грунтов береговых уступов. Высокое механическое сопротивление обычно соответствует участкам относительно прямолинейного русла или сериям адаптиро-
ванных излучин, за исключением верхнего течения, где формирование ПРК такого типа определяет небольшая мощность потока. Серии сегментных крутых и пологих излучин обычно связаны с участками грунтов с невысоким механическим сопротивлением, которое способствует свободному развитию горизонтальных деформаций. Иные соотношения складываются под влиянием других факторов руслового процесса - уклона продольного профиля, расхода, конфигурации долины. Литологическое строение ПРК влияет на особенности многолетней динамики, связанной с увеличением стока. На участках сложной конфигурации, обусловленной частым чередованием грунтов с разными прочностными характеристиками, разнообразие и количество русловых форм уменьшается; на участках ПРК иных морфодинамических типов напротив увеличивается.
The article systematizes the results of a study influence the ground strength characteristics on the distribution morpho-dynamics types of flood-plain-channel complexes (FCC) and features of their long-term dynamics on the example of the rivers of the upper Dnieper catchment. The information about the strength characteristics of channel-forming bedrocks and the methods of their measurements are provides. Defined and theoretically substantiated the relationship between hydrological, lithological, geomorphological factors in the degree of influence on the characteristics of fluvial processes. Relationships between strength characteristics of bedrocks and trends of long-term dynamics of the FCC are reviewed. Key words: bedrocks strength characteristics, floodplain-channel complexes, morphodynamics types of channel, long-term dynamics of the channel, the upper Dnieper catchment
Список литературы
1. Hooke J.M. Spatial variability, mechanisms and propagation of change in an active meandering river // Geomor-phology, 2007. Vol.84. P. 277-296
2. Чалов Р.С. Русловедение: теория, география, практика Т.1: Русловые процессы: факторы, механизмы, формы проявления и условия формирования речных русел. М.: ЛКИ, 2008. 608с.
3. Лобанов Г.В.,ПоляковаА.В., НовиковаМ.А., ТришкинБ.В., Кузнецов Д.С.Подходы к исследованию прочностных характеристик грунтов как фактора устойчивости пойменно-русловых комплексов (на примере бассейна Верхнего Днепра). Географический вестник, 2012 №2, Пермь: РИО ПГНИУ- С 14-22
4. Лобанов Г.В., НовиковаМ.А., ПоляковаА.В., ЗройчиковаО.А., СабайдаЕ.А., Тришкин Б.В.Геолого-геоморфологические факторы структуры и динамики флювиальных систем в бассейне верхнего Днепра Г.В. Лобанов, // Вестник Томского государственного университета, 2013 -№273 С. 189-197
5. Бастраков Г.В. Эрозионная устойчивость рельефа и противоэрозионная защита земель. Брянск: Изд-во БГПИ, 1994. 260 с.
6. Лобанов Г.В.,ПоляковаА.В., НовиковаМ.А., Тришкин Б.В. Особенности динамики пойменно-русловых комплексов рек бассейна Верхнего Днепра в XX - XXI веке // Региональные исследования природно-территориальных комплексов /Под ред. В.В. Сироткина, Р.Р. Денмухаметова. Казань: МеДДок, 2012
7. Лобанов Г.В., ПоляковаА.В., ЗвереваА.Ю., НовиковаМ.А., ТришкинБ.В., КоханькоМ.В., Чернов А.В Особенности многолетней динамики пойменно-русловых комплексов некоторых рек Верхнего Поднепровья // Ежегодник НИИ фундаментальных и прикладных исследований за 2013 г. Брянск: РИО Брянского государственного университета, 2014.
8. Лобанов Г.В.,ЗвереваА.Ю., КоханькоМ.В., НовиковаМ.А., ПоляковаА.В., Тришкин Б.В.Динамика пойменно-русловых комплексов в бассейне верхнего Днепра в ХХ-ХХ1 веках // Ландшафтные и геоэкологические исследования природных и антропогенных геосистем (к 80-летию со дня рождения Н.И. Дудника): международный сборник научных трудов / отв. ред. С.В. Панков; М-во обр. и науки РФ [и др.]. Тамбов: ИздательскийдомТГУим. Г.Р. Державина, 2014
Об авторах
Лобанов Г.В. - кандидат географических наук, доцент кафедры экологии и рационального природопользования Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, [email protected].
Полякова А.В. - НИЛ «Информационные технологии в естественных науках» Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, [email protected].
Зверева А.Ю. - аспирант кафедры географии и землеустройства Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, [email protected].
Ужакина А.П. - лаборант-исследователь НИЛ «Информационные технологии в естественных науках» Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, [email protected].
Сабайда Е.А. - кандидат географических наук, ОАО «Волжский подводник».
Тришкин Б.В. - кандидат биологических наук, профессор кафедры управления и информационных технологий Московского психолого-социального университета (Брянский филиал), [email protected].
