Русловедение: наука о руслах рек¶

Русловедение — раздел гидрологии, изучающий русла рек: их форму, размеры, динамику развития, режим и закономерности трансформации под действием потока воды и транспортируемого им материала. Термин «русловедение» ввёл в научный оборот русский гидролог В. М. Лоттерман в 1930-е годы; основоположником отечественной школы русловедения считается А. Н. Коссович, а крупнейший вклад в развитие дисциплины внесли В. М. Лоттерман, А. И. Чевелёв, А. В. Карасик, В. С. Симонов, А. В. Караушев.

¶Предмет изучения

Русло — это выработанная водным потоком ложбина (впадина) в рельефе, по которой перемещается вода реки, ручья, ледника или подземного водотока. Русло включает:

• Ложе — дно русла, по которому течёт вода;
• Берега — боковые границы русла, ограничивающие водоток;
• Прибрежные зоны — полосы, примыкающие к берегам, подверженные периодическому затоплению.

Русловедение изучает не статичную форму, а динамическую систему: русло постоянно меняется под действием течения, переносимых наносов, растительности, человеческой деятельности и климатических факторов.

¶Классификация русел

По морфологии русла делятся на несколько типов:

По характеру течения различают русла с турбулентным, подводным и надводным течением, а по стабильности — стабильные, подвижные и неустойчивые.

¶Формирование и динамика

Форма русла определяется соотношением расхода воды, уклона, гранулометрического состава донных отложений и устойчивости берегов. Ключевые процессы:

• Эрозия — размывание дна и берегов потоком;
• Аккумуляция — отложение наносов, формирование перекатов, кос, островов;
• Миграция русла — смещение извилин вдоль берегов (процесс, типичный для равнинных рек);
• Прорывы — внезапное изменение русла при паводках.

Миграция меандров приводит к образованию стариц — изолированных водных участков бывшего русла. На равнинах скорость миграции может достигать десятков метров в год.

¶Режим русла

Режим русла — это закономерные изменения его формы и положения в течение года. Основные факторы:

• Половодье — максимальный расход воды, интенсивная эрозия и перенос наносов;
• Межень — минимальный расход, преобладание аккумуляции;
• Ледовые явления — зажоры, налёды, ледоход, изменяющие гидравлический режим;
• Паводки — кратковременные паводки, вызванные ливнями или таянием.

Режим русла тесно связан с гидрологическим режимом реки в целом и определяет условия судоходства, водозабора, строительства гидротехнических сооружений.

¶Русло и человек

Деятельность человека существенно преобразует русла рек:

• Регулирование — строительство плотин, дамб, шлюзов;
• Исправление русел — выпрямление, углубление, укрепление берегов;
• Добыча полезных ископаемых — песчано-гравийные карьеры в руслах;
• Гидротехническое строительство — мосты, водозаборы, каналы.

В России крупнейшие проекты руслорегулирования связаны с реками Волга, Дон, Кубань, Северная Двина. В 1930-е годы в рамках индустриализации были проведены масштабные работы по исправлению русел на Днепре, Волге и других реках.

¶Методы изучения

Русловедение использует:

• Полевые методы — гидрологические съёмки, замеры глубин, скоростей течения, батиметрические работы;
• Лабораторные методы — гидравлические модели, изучение наносов;
• Математическое моделирование — численные модели течения и переноса наносов;
• Дистанционные методы — аэро- и космосъёмка, ГИС-технологии.

¶Значение

Русловедение имеет прикладное значение для:

• Проектирования и эксплуатации гидротехнических сооружений;
• Прогноза наводнений и паводков;
• Рационального использования водных ресурсов;
• Охраны водных объектов;
• Развития судоходства и внутреннего водного транспорта.

В России русловедение преподаётся в ведущих технических вузах — МГУ, СПбГУ, МГТУ им. Баумана, РГГМУ, а также в профильных институтах РАН.

Источники:

• Лоттерман В. М. Русловедение. — М.: Гидрометеоиздат, 1960.
• Чевелёв А. И. Русловые процессы. — М.: Наука, 1979.
• Симонов В. С. Русловые процессы и формы. — М.: Наука, 1989.
• Карасик А. В. Русловые процессы. — М.: Наука, 1971.
• Коссович А. Н. Гидрология. — М.: Гидрометеоиздат, 1932.