Приложение Л. Гидроморфологическая типизация речных русел и русловых процессов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов

Приложение Л

Гидроморфологическая типизация речных русел и русловых процессов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов

Таблица Л.1 - Гидроморфологическая типизация речных русел

Тип	Характеристика типа	Подтип	Общая характеристика типа и подтипа
Первый	Орографическое меженное русло. Склоны долины и грунты, заполняющие ее дно, определяют размеры и форму как паводочного, так и меженного русла реки	Первый	Особенность подтипа: Меженное русло реки (дно и берега) и береговые склоны долины сложены скальными (коренными) или дисперсными грунтами. Степень и места распространения: чаще встречается на малых реках, в верховьях рек, а также на реках криолитозоны. Пойма: отсутствует. Русло: дно и береговые склоны сложены трудно размываемыми скальными (коренными) или дисперсными грунтами. В извилистости русла нет закономерности, в нем происходят локальные и необратимые деформации дна и берегов, не связанные с транспортом руслоформирующих наносов, а обусловленные эрозионными процессами на склонах долины и механическими размывами берегов. Перемещение потоком обломочного материала - продуктов механического разрушения берегов меженного русла и склонов долины реки: во взвешенном состоянии, в бесструктурной или грядовой форме (в зависимости от состава обломочного материала). Соотношение долей взвешенных и донных наносов в составе перемещаемого потоком обломочного материала определяет малые значения соотношения ширины и глубины русла и незначительный объем транспортируемых руслоформирующих наносов. Мезоформы: побочни и осередки не формируются. Возможно бессистемное формирование перекатов, кос, пляжей, размеры, форма и местоположение которых определяются плановыми очертаниями и рельефом меженного русла; Макроформы: возможно формирование одиночных локальных стационарных пойменных массивов, их местоположение и размеры определяются строением склонов и дна долины. Руслоформирующий расход воды: не имеет физического смысла
		Второй	Особенность подтипа: плановые очертания меженного русла определяются орографией аллювиального дна долины, сложенного унаследованными структуированными аллювиальными отложениями. Степень и места распространения: приурочены к долинам рек, днища которых сложены унаследованным аллювием, сформированным потоками значительно большей водности, чем современный поток. Пойма: отсутствует или унаследованная неразвитая (слабое развитие на ее поверхности процессов эрозии и отложения наилка). Русло: плановые очертания меженного русла определяются орографией аллювиального дна долины, глубина вреза русла незначительна, деформации дна и берегов русла локальны и необратимы, поскольку унаследованный аллювий, состоящий из крупных фракций наносов, сдерживает деформации так же, как скальные (коренные) грунты долины. Перемещение потоком отдельных фракций унаследованного аллювия: во взвешенном состоянии, в бесструктурной или грядовой форме. Поступление руслоформирующих наносов в русло незначительно. Доля взвешенных наносов в составе унаследованных отложений также незначительна. Переформирования в русле не являются проявлением транспорта руслоформирующих наносов. Мезоформы: побочни и осередки не формируются. Возможно формирование одиночных локальных аккумулятивных русловых форм (пляжей, кос и перекатов), плановое положение которых определяется конфигурацией устойчивого русла. Макроформы: унаследованные стационарные пойменные массивы проявляются как ограничивающий фактор руслового процесса. Руслоформирующий расход: расход воды, заполняющий русло до уровня его бровок.
		Третий	Особенность подтипа: речные русла, сформированные на заболоченном дне долины. Степень и места распространения: участки речных русел с заболоченными поймами или заболоченными днищами долин, основная толща массивов которых сложена торфами. Пойма: заболоченные затапливаемые массивы, развитие которых определяется не процессами руслоформирования, которые вторичны, а процессами болотообразования. Русло: врезанное, однорукавное, с бессистемной извилистостью, плановый рисунок определяется локальными особенностями ландшафта болотного массива. Деформации берегов, сложенных торфяной толщей, подстилаемой плотными суглинками, незначительны и бессистемно локальны. Перемещение донных руслоформирующих наносов: транспорт этих наносов (как правило, песчаных) мало интенсивен, осуществляется чаще в бесструктурной и реже в грядовой форме. Мезоформы: пляжи, косы, перекаты отсутствуют. Руслоформирующий расход: расход воды, заполняющий русло до уровня его бровок.
Второй	Орографическое паводочное русло (узкая долина). Склоны долины определяют размеры и форму русла реки при высокой водности	-	Степень и места распространения: распространен на участках активного проявления ограничивающего фактора руслового процесса, часто встречается в среднем течении рек и в местах выхода на поверхность в долинах рек трудно размываемых грунтов, а также в горных и предгорных районах и на реках криолитозоны. В периоды прохождения половодий и паводков происходит активный транспорт руслоформирующих наносов в виде мезоформ паводочного русла. Эти мезоформы определяют размеры и форму меженного русла реки. Пойма: отсутствует или развита локально. Русло: русловые процессы развиваются по ленточно-грядовому, побочневому, осередковому типам и по типу долинного блуждания на горных реках (таблица Л.2, типы 1.1, 1.2, .1.3, 1.4). Руслоформирующий расход: расход воды, близкий к среднемноголетнему максимальному расходу
Третий	Русла с поймами, которые формируются в собственных аллювиальных отложениях. Периодический транзитный транспорт донных наносов осуществляется в виде микроформ с формированием подводных элементов пойменных массивов (пляжей и перекатов)	Первый	Особенность подтипа: формирование поймы (пойменных массивов) происходит с некоторым ограничивающим влиянием склонов долины. Степень и места распространения: распространен в среднем течении рек на участках проявления ограничивающего фактора руслового процесса (склоны долины оказывают ограничивающее влияние на формирование пойменных массивов). Пойма: простейшего типа, одно- и двухсторонняя при ограниченном меандрировании первого подтипа, неширокая с планово-стационарными пойменными массивами при втором подтипе ограниченного меандрирования и островного типа при русловой многорукавности. Русло: процессы руслоформирования развиваются по типу русловой многорукавности и по типу ограниченного меандирования (таблица Л.2, типы 2.1, 2.2.1, 2.2.2). Перемещение донных руслоформирующих наносов: осуществляется в виде микроформ с формированием подводных элементов пойменных массивов (пляжей и перекатов) с осаждением взвешенных наносов на поверхности пойменных массивов при затоплении пойм и формирование пойменной фации аллювия
		Второй	Особенность подтипа: свободное неограниченное развитие пойменных массивов. Степень и места распространения: во всех ландшафтных зонах на реках всех масштабов. Пойма: широкая, двухсторонняя, со сложным строением, неоднозначной глубиной затопления и сложной системой пойменных течений в многоводные периоды. Формируется в условиях, когда склоны долины практически не оказывают влияния на плановое развитие излучин и формирование пойменных массивов (наиболее слабое проявление ограничивающего фактора руслового процесса). Пойменный массив часто оказывается составленным из ряда частных массивов, в них могут встречаться староречья - изолированные от действующего русла излучины, находящиеся в различной стадии отмирания. Русло: от однорукавного (при свободном меандрировании (таблица Л.2, тип 2.3), до двух и более проток при незавершенном меандрировании и всех видах пойменной многорукавности, из которых либо легко вычленить основное русло (превосходящее по размерам второстепенные пойменные протоки), либо выделяются несколько похожих по параметрам проток (таблица Л.2, типы 2.4, 2.5 и 2.6). Русловые процессы являются комплексными и многоуровенными, они способствуют временной консервации руслоформирующих наносов в пределах аккумулятивных форм речного рельефа (макроформ) при разных типах пойменных русел - свободном меандрировании, незавершенном меандрировании и пойменной многорукавности (таблица Л.2, типы 2.3, 2.4, 2.5 и 2.6). Транзитный транспорт донных руслоформирующих наносов: происходит в виде микроформ с формированием подводных элементов пойменных массивов (макроформ). При затоплении пойм происходит осаждение взвешенных наносов на поверхности пойменных массивов и формирование пойменной фации аллювия, определяющей общую высоту поймы. Руслоформирующий расход воды: имеет многоуровенный характер и не может быть установлен с помощью гидравлических связей между стоком воды и стоком наносов

Таблица Л.2 - Гидроморфологическая типизация руслового процесса

Тип руслового процесса	Русловые деформации	Характеристика	Схема деформации русла реки
1 Беспойменные типы. Доминирующая форма движения руслоформирующих наносов - средние русловые формы (мезоформы)
Ленточно-грядовый (1.1)	Сползание всей системы ленточных гряд вниз по течению в периоды половодий и паводков	Степень и места распространения: как самостоятельный тип руслового процесса встречается редко на сложенных песками средних и малых реках и в отдельных протоках крупных и средних рек. Пойма: отсутствует. Русло: прямолинейное или слабоизвилистое с наличием одиночных песчаных гряд, занимающих всю ширину русла
Побочневый (1.2)	Сползание всей системы побочней вниз по течению в периоды половодий и паводков	Степень и места распространения: чаще на средних реках с донными наносами любой крупности и на обвалованных реках, в магистральных каналах. Пойма: отсутствует. Русло: паводочное русло прямолинейное или слабоизвилистое с крупными, расположенными в шахматном порядке прибрежными отмелями грядового характера (побочнями); пониженные затопленные части русла между побочнями образуют перекаты, ниже по течению от гребней побочней и вдоль того же берега реки образуются плесы. Мезоформы: побочни являются грядовыми формами транспорта донных руслоформирующих наносов, полностью скрыты под водой во время половодий и паводков, обсыхают в межень, занимая при этом большую часть ширины русла. Меженный поток, изгибаясь между ними, обладает заметной плановой извилистостью, обтекая созданные им во время половодья или паводка грядовые мезоформы
Осередковый (1.3)	В многоводные фазы водного режима мезоформы (ленточные гряды, побочни и осередки) сползают вниз по течению реки. В маловодные периоды на участках, сложенных из мелких наносов происходят плановые деформации контуров мезоформ, а на реках с крупным и средним аллювием мезоформы не деформируются и при этом управляют меженным потоком	Степень и места распространения: на реках с интенсивным движением донных наносов в широких паводочных руслах с большим соотношением ширины с глубиной паводочного потока. Пойма: либо отсутствует, либо островная неразвитая (слабые процессы отложения наилка на обсыхающих вершинах осередков). Русло: прямолинейное или слабоизвилистое распластанное при прохождении половодий и паводков (распластанное паводочное русло), когда по нему перемещаются мезоформы (осередки, побочни и ленточные гряды), и разветвленное на русловые рукава меженное русло, когда мезоформы обсыхают. Движение донных наносов: в структурном (мезо- и микроформы) и в бесструктурном видах. Мезоформы: сползают вниз по течению посредством перемещения микроформ (мелких гряд) по напорному склону каждой из мезоформ в сторону ее гребня, достигнув которого, сваливаются в расположенный ниже по течению плес, где временно аккумулируются. Макроформы: в затяжные периоды низкой водности и при уменьшении разницы в крупности взвешенных и донных наносов, на обнаженных осередках откладывается наилок, появляется растительность, смещение этих мезоформ приостанавливается, и они превращаются в осередки-острова (макроформы, элементы островной поймы), формирую таким образом элементы другого типа руслового процесса - русловой многорукавности
Долинное блуждание (1.4)	Прерывистые процессы транспорта, стабилизации и временной консервации подвижных русловых образований. Структуры, созданные редкими паводками (1 раз в 20-30 лет), перестраиваются только такими же паводками. В промежутке между ними транспорт наносов осуществляется на уровне структур меньших порядков. Каждый уровень связан с определенным диапазоном расходов воды, а процесс в целом в многолетнем разрезе воспринимается как блуждание (переброска) русла по дну долины без постепенной плановой переработки массивов между рукавами	Степень и места распространения: на средних горных реках Пойма: отсутствует или имеет локальный характер, слаборазвита. Русло: паводочное, прямолинейное или слабоизвилистое распластанное, заполняется паводками средней повторяемости, во время которых в его пределах происходит процесс переотложения наносов, и в значительной степени обсыхает в межень, превращаясь в широкое галечно-валунное пространство с двухрукавным меженным руслом. Растительность в пределах паводочного русла отсутствует. Мезоформы: осередки и побочни в пределах паводочного русла реки в зависимости от его ширины и побочни меньшего порядка в пределах меженного русла. Макроформы: отсутствуют
2 Типы руслового процесса с пойменными массивами (с макроформами)
Русловая многорукавность (2.1)	Медленное сползание вниз по течению реки или плановая трансформация подвижных осередков-островов, закрепленных травяной и кустарниковой растительностью, путем размыва их приверхов и намыва ухвостий. В руслах проток, обтекающих осередки-острова, вертикальные деформации обусловлены движением донных наносов в грядовой форме, в том числе и в виде ленточных гряд	Степень и места распространения: на реках разных размеров с интенсивным движением донных наносов в виде ленточных гряд и осередков-гряд и в условиях резко изменчивого стока воды с редко повторяющимися большими паводками. Пойма: островная. Русло: распластанное многорукавное, что обусловлено наличием в нем осередков-островов, заросших растительностью (от травянистой до древесной), а также более подвижных осередков, обсыхающих в межень, и ленточных гряд в рукавах. Мезоформы: подвижные осередки-гряды, ленточные гряды, на отдельных участках побочни. Макроформы: крупные и малоподвижные русловые осередки-острова, поверхность которых покрыта растительностью, включая древесную. Они могут присоединяться к берегам или оставаться в русле пойменными массивами островного типа.
Ограниченное меандрирование (2.2.1)	Сползание расположенных в шахматном порядке пойменных массивов и излучин вниз по течению вдоль склонов долины с полной переработкой пойменного массива. Деформации пойменного массива: нарастание в высоту в результате отложения наилка, наибольшая мощность которого в верховой части, и размыв приверха набегающим на него паводочным потоком и нарастание пойменного массива в низовая его части путем формирования пляжа с последующим его превращением в пойменный массив с пойменным наилком.	Степень и места распространения: на средних реках, где склоны долины ограничивают плановые деформации паводочного русла реки, и, следовательно, плановое развитие пойменных массивов и излучин. Пойма: обособленные, чередующиеся по длине реки массивы, каждый с продольным уклоном вниз по течению реки и поперечным уклоном к руслу. Русло: однорукавное, извилистое; осевая линия русла имеет форму, близкую к синусоиде с углом разворота до 120°; сохраняет извилистость в многоводные периоды. Макроформы: Пойменные массивы расположены в шахматном порядке и сползают вниз по течению взаимоувязанно друг с другом в виде общей системы. Этот процесс внешне воспринимается как сползание излучин вниз по течению при сохранении их плановой формы. Скорость сползания пойменных массивов вниз по течению определяется механизмом их самостоятельного развития путем размыва приверха пойменного массива и нарастания его ухвостья, который тесно связан с расходом руслоформирующих наносов
Ограниченное меандрирование (2.2.2)	Врезание вершин излучин в склоны долины и формирование относительно стационарных пойменных массивов на выпуклых берегах излучин. Скорость сползания излучин вниз по течению определяется низкой скоростью размыва склонов долины. Преобладание транзитного движения донных руслоформирующих наносов в грядовой форме относительно процессов развития пляжа на выпуклом берегу излучины.	Степень и места распространения: на средних реках, где склоны долины ограничивают плановое развитие пойменных массивов и излучин, но поддаются размыву в вершинах излучин. Пойма: обособленные, относительно стационарные чередующиеся по длине реки массивы. Русло: однорукавное, извилистое; осевая линия русла имеет форму, близкую к синусоиде с углом разворота 120° и более; сохраняет извилистость в многоводные периоды. Вершины излучин врезаны в склоны долины в различной степени. Скорость сползания пойменных массивов и связанных с ними излучин вниз по течению определяется скоростью размыва склонов долины. Мезоформы: нет. Макроформы: Пойменные массивы относительно стационарны, расположены в шахматном порядке на выпуклых берегах излучин. Сползают вниз по течению с очень низкой скоростью, обусловленной скоростью размыва склонов долины. Преобладает транзитное движение донных руслоформирующих наносов в грядовой или бесструктурной форме
Свободное меандрирование (2.3)	Типовая схема плановых деформаций - развитие излучин путем размыва вогнутого берега и намыва выпуклого берега в рамках цикла: сползание излучины, замедление сползания и удлинение излучины с увеличением угла разворота, разделение плесовой ложбины и нарушение плановой симметрии излучины, сближение подмываемых ее берегов и прорыв перешейка. Глубинные деформации в характерных местах русла в разные фазы водного режима разнонаправленны: в половодье происходит нарастание перекатов и размыв плесов, а в межень - размыв перекатов и занесение плесов	Степень и места распространения: наиболее распространенный тип на реках всех масштабов во всех ландшафтных зонах, в условиях, когда склоны долины не мешают плановым деформациям русла. Пойма: широкая, сложная, с гривистым строением поверхности (гривы - следы перемещения русла в виде изогнутых валов и ложбин между ними), со староречьями - изолированными от действующего русла излучинами, находящимися в разной стадии отмирания. Русло: однорукавное извилистое с типовым морфологическим строением: с пляжем у выпуклого берега, плесом у вогнутого и перекатами в точках перегиба излучины. Мезоформы: нет. Макроформы: пойменные массивы, развитие которых является сутью русловых процессов при меандрировании (на структурном уровне макроформ). Пойменные массивы трудно вычленяются на дне долины, и их визуализация и динамика связывается с развитием излучин русла, разделяющего их на право- и левобережные, которые, в свою очередь, часто составлены из ряда частных массивов, каждый из которых огибается излучинами в разной степени своего развития
Незавершенное меандрирование (2.4)	Типовая схема плановых деформаций в рамках цикла: развитие излучин по типу 2.3 до угла разворота около 120°. Одновременно происходит развитие спрямляющего протока в ложбинах между пойменными гривами. Некоторое время две протоки существуют одновременно. После перехода в новую протоку основной части расхода воды она становится основным руслом, при этом старое русло постепенно отмирает	Степень и места распространения: реках всех масштабов во всех ландшафтных зонах, в условиях, когда склоны долины не мешают плановым деформациям русла Пойма: широкая, в многоводные фазы водного режима затапливается более глубоко и более продолжительно, чем при типах 4 и 5, часто имеет понижение у склонов долины. Русло: извилистое, одно- и двухрукавное (в зависимости от стадии развития спрямляющей протоки). Основное русло (более длинное и искривленное в плане) имеет типовое морфологическое строение как при типе 2.3. В спрямляющей протоке в первое время ее существования может происходить движение ленточных гряд и побочней (типы 1.1 и 1.2). Мезоформы: ленточные гряды и побочни в русле спрямляющей протоки. Макроформы: пойменные массивы, по сути совпадающие с описанными для типа 2.3.
Пойменная многорукавность (2.5)	Деформации участка реки в целом сводятся к развитию излучин и медленному развитию спрямляющих проток, их отмиранию и восстановлению с перераспределением расхода воды между рукавами. Спрямления, как правило, охватывают не отдельные излучины, как при типе 2.4, а группы смежных излучин, а еще в многоводные периоды на пойме действуют вторичные протоки, не связанные с развитием основного русла. При этом в отдельном рукаве деформации могут развиваться по 1.1, 1.2, 2.4 (требуется отдельное рассмотрение крупных проток). В ходе деформаций перемещение крупных песчаных гряд и побочней может перекрывать истоки мелких проток, работа которых возобновляется при сползании этих гряд и побочней	Степень и места распространения: на реках всех масштабов во всех ландшафтных зонах, в условиях, когда склоны долины не мешают плановым деформациям русла. Пойма: исключительно широкая с многочисленными протоками, размывающими ее поверхность, возникающими при ее затоплении, в ходе деформаций на пойме возможно занесение одних и возникновение других проток, что ведет к крупным перестройкам всей сети проток. Основные течения на пойме обычно согласуются с направлением проток. Лишь при очень высоких половодьях могут возникнуть течения, направление которых определяется общей ориентацией русла в долине. Острова, образованные протоками, являются участками поймы и обладают плановой устойчивостью. Русло: отдельные рукава могут быть как однорукавными, так и многорукавными, при этом а) основное русло может заметно превышать по размерам второстепенные пойменные протоки и б) основное русло трудно выделить среди множества проток. Мезоформы: все виды мезоформ. Макроформы: пойменные массивы. Могут быть выделены только применительно к отдельным протокам и практически должны быть выделены для русел детально исследуемых проток
Горная пойменная многорукавность (2.6)	Деформации участка реки в целом сводятся к развитию излучин и медленному развитию спрямляющих проток, их отмиранию и восстановлению с перераспределением расхода воды между рукавами в условиях, характерных для горных рек	Степень и места распространения: на средних и крупных горных реках. Пойма: небольшая, высота пойменных массивов незначительна из-за отсутствия пойменной фации аллювия. Пойменные массивы формируются в результате развития незавершенного меандрирования на горной реке с постепенной их переработкой и формированием спрямляющих проток. Русло: основное русло реки извилистое, меандрирующее. Спрямляющие протоки многорукавны, хаотично разбросаны на поверхности пойменного массива. Растительность в пределах паводочного русла отсутствует. Макроформы: пойменные массивы (крупные формы руслового рельефа, частично зарастающие в относительно маловодные периоды)