МОРФОЛОГИЯ И ДИНАМИКА РУСЛА РЕКИ ЯНЦЗЫ В СРЕДНЕМ И НИЖНЕМ ТЕЧЕНИИ
Географический факультет МГУ им. , Москва, *****@***ru
MORPHOLOGY AND DYNAMICS OF THE YANGTZE RIVERBED IN MEADLE AND LOWER REACHES
Volkova T. I.
Lomonosov Moscow State University, Geographical Faculty, Moscow,
*****@***ru
Река Янцзы является одной из самых крупных и полноводных рек мира. Протекая по центральной части Китая и занимая 18,8% его территории своим бассейном, Янцзы по праву считается великой рекой, которая с древних времен играла огромную роль в жизни китайского народа. На протяжении нескольких тысячелетий и по сей день эта река является основной водно-транспортной магистралью страны и важнейшим источником обеспечения водой практически всех её экономических районов. В то же время р. Янцзы – объект повышенной опасности в связи с постоянной угрозой наводнений и размывов берегов. Поэтому исследованиям русловых процессов на реке, а также морфологии и динамике её русла в последние десятилетия уделяется всё большее внимание.
1. Морфодинамические типы русел р. Янцзы в среднем и нижнем течении
На формирование русла реки Янцзы оказывает влияние ряд специфических условий, основными из которых являются:
· относительно устойчивое русло (число Лохтина Л в среднем и нижнем течении составляет от 5,5 до 7,2) и даже устойчивое русло (число Л достигает 17,3), что связано со значительной крупностью руслообразующих песчаных наносов (dср=0,21-0,67) и очень малыми уклонами (0,01-0,02‰) [13];
· большой годовой сток воды (924 км3) и сток наносов (505, 4 млн т);
· относительно большая глубина русла (более 10-20 м) при ширине 2-4 км (самое узкое русло основного рукава в пределах равнины Лянху, в районе Тинцзян – менее 1 км);
· чередование участков врезанного (около 8 % от общей длины участка), адаптированного (30 % длины), развитого в относительно узкой долине, где положение русла частично контролируется коренными берегами, и широкопойменного русла (более 60 % от общей длины), что связано с геоморфологическими особенностями районов, по которым они протекают;
· направленная аккумуляция наносов в естественном состоянии на широкопойменных участках реки (в пределах равнины Лянху - со скоростью 3,5 – 5 см/год) и врезание русла (0,5-2 см/год) при пересечении горных массивов, где оно врезанное или адаптированное;
· наличие дамб обвалования, отчленяющих русло от поймы и возведенных для предотвращения наводнений, и берегозащитных сооружений;
· распространение обширных озёр на широкопойменных участках реки;
Все эти условия формирования отдельных участков русла р. Янцзы обусловливают образование и особенности распространения различных морфодинамических типов русла, представляющих почти все известные их разновидности (по морфодинамической классификации , 1997).
Абсолютно преобладающим типом русла Янцзы является разветвленное, как широкопойменное, так и адаптированное, развивающееся в условиях узкой поймы. Его доля составляет 56% от общей длины среднего и нижнего течения реки. Около 40 % длины русла осложнены излучинами, большая часть которых, около 25%, расположена на участке реки в пределах равнины Лянху; на прямолинейное русло (врезанное, адаптированное и широкопойменное с преобладанием второго из них) приходится 11%.
Меандрирующее русло р. Янцзы
На исследуемом участке р. Янцзы меандрирование в большей степени характерно для широкопойменого русла. Особенности геолого-геоморфологического строения территории предопределяют преимущественно свободное развитие русловых деформаций, что способствует преобладанию свободных излучин (28,5% длины участка). По форме русла наиболее распространёнными являются сегментные с преобладанием продольного смещения и петлеобразные излучины, которые характеризуются продольно-поперечным смещением (рис. 1).
Также на р. Янцзы встречаются врезанные сегментные и синусоидальные излучины и изгибы динамической оси потока. Врезанные излучины образуются в условиях ограниченного развития русловых деформаций в узких беспойменных долинах. Одной из причин формирования врезанных излучин является наследование рекой изгибов, сформировавшихся до начала интенсивного врезания реки. Для врезанного русла характерно существенное преобладание глубинной эрозии над боковой. Гидрологические характеристики, в том числе показатели водности реки, не определяют формы и размеры этих излучин. Их радиус достигает значения не более 10км при минимальном значении 2,5км, а максимальном 8,5км. На формирование размеров врезанных излучин влияют структурно-литологические особенности территории.
 |
Рис. 1. Меандрирующее русло в среднем течении р. Янцзы в районе равнины Лянху
В расширениях долин в условиях ограниченного развития русловых деформаций формируются адаптированные излучины. Их верхнее крыло располагается в пойменных берегах, а нижнее - вдоль коренного берега. Ограничивающим фактором развития данных видов излучин являются трудноразмываемые породы долинных террас и коренных берегов речной долины. Местами адаптированные излучины реки встречаются в виде сегментных или синусоидальных форм с одиночными симметричными (асимметричными) разветвлениями.
Разветвлённое русло р. Янзцы.
Самый распространенный морфодинамический тип русла на адаптированных и широкопойменных участках среднего и нижнего течения Янцзы – разветвленное (рис. 2). Это наиболее сложный по своей морфологии и многолетним переформированиям тип русла, который отличается некоторыми особенностями эволюции форм. Река представлена как простыми (одиночными), так и большими многорукавными пойменно-русловыми и сопряженными разветвлениями.
Рис. 2. Разветвленное русло Янцзы в районе с. Люсикоу (нижнее течение)
Среди разветвленных участков русла наибольшей протяженностью (439 км, 27 % от общей длины исследуемой территории) отличается не имеющая аналогов своеобразная многорукавность, охватывающая большую часть участка реки в пределах равнины Лянху. Здесь разветвленное русло занимает значительную часть широкопойменного участка реки между горными массивами Добешань и Далоушань, где она протекает в Трех Ущельях с одной стороны, и Хуайяньшаньскими горами на левобережье и Южно-Китайскими горами на правобережье – с другой [15].
«Обычные»(нормальные) одиночные разветвления занимают около 22% длины реки. В них русло разделяется на два рукава островом каплевидной (или веретенообразной) формы. В таких разветвлениях происходит периодическое развитие каждого из рукавов, при незначительном изменении размеров и формы разделяющего их острова. Асимметричные и веерные разветвления в основном сформировались там, где река протекает вдоль коренного берега в широкопойменном и адаптированном русле непосредственно ниже его мыса, оказывающего на поток направляющие воздействия. В таких разветвлениях происходит активное искривление одного из рукавов. Русло рукава приобретает вид заваленной или крутой сегментной излучины. В китайской литературе такие разветвления, у которых один из рукавов образует заваленную излучину, получил название «голова утки» [13] благодаря своей форме и расположению островов, весь цикл переформирований которых составляет от нескольких десятков до 150 и более лет.
В виде отдельных форм встречаются и более сложные разветвления – сопряженные и пойменно-русловые, хотя они не образуют морфологически однородных участков, занимая подчиненное положение в виде отдельных форм. Пойменно-русловые разветвления представлены единично в низовьях реки перед выходом в устьевую область у г. Цяньина [13].
Прямолинейное неразветвлённое русло
Относительно прямолинейное неразветвлённое русло составляет наименее распространённый морфодинамический тип на исследуемом участке р. Янцзы. К нему относятся участки реки с относительно прямолинейными берегами, имеющие общий пологий изгиб, при котором степень развитости излучины не превышает 1,15. На Янцзы в среднем и нижнем течении на широкопойменных участках прямолинейный тип русла встречается в двух модификациях: с ведущим коренным берегом и односторонней поймой (прямолинейное адаптированное русло); с двусторонней поймой. В последнем случае выделение данного типа русла достаточно условно, так как со временем оно трансформируется в меандрирующее или разветвленное без изменения факторов русловых процессов [14]. В целом почти все прямолинейные неразветвлённые участки русел Янцзы в пойменных берегах достаточно индивидуальны по условиям формирования, морфологии и режиму деформаций.
Врезанное прямолинейное русло при пересечении Янцзы горных массивов Добешань и Далоушань составляет большую часть (40%) всего врезанного участка. Чаще всего оно проходит вдоль разломов или зон повышенной трещиноватости горных пород. Пойма здесь отсутствует, за исключением небольших местных расширений долины при пересечении разломов. Берега реки с врезанным руслом высокие, крутые, иногда обрывистые, сложенные скальными породами.
Таким образом, главное отличие Янцзы заключается в развитии разветвленного русла – преимущественно одиночных асимметричных и веерных разветвлений. При одинаковых среднегодовых расходах воды максимальные уклоны водной поверхности характерны для разветвленного русла (за исключением разветвлений типа «голова утки»), минимальные – для меандрирующего, относительно прямолинейное русло занимает промежуточное положение.
2. Русловые деформации
Для заданного створа р. Янцзы по времени своего проявления русловые деформации могут быть направленными, периодическими и текущими.
Янцзы в среднем и нижнем течении является равнинной рекой, имеет в основном широкопойменное русло. Между равнинами Лянху и южной окраиной Великой Китайской река течет среди Хуайяньшаньских и Южно-Китайских гор – областей, сложенных трудноразмываемыми скальными осадочными породами. Русло здесь становится врезанным, часто беспойменным. Это во многом определяет распределение участков с различной направленностью вертикальных русловых деформаций [8].
Река Янцзы отличается большим стоком наносов, из-за которого в нижнем течении испытывает интенсивную направленную аккумуляцию наносов (до 7-9 см/год) как следствие вертикальных деформаций.
На р. Янцзы, несмотря высокую водность и сток наносов, горизонтальные русловые деформации не слишком интенсивны из-за сравнительно высокой устойчивости русла. Этому также способствует то обстоятельство, что на Янцзы велика доля врезанного и адаптированного русла, где переформирования ограничиваются коренными берегами, сложенными трудноразмываемыми породами.
Более распространенными на Янцзы являются асимметричные разветвления, в которых изогнутый рукав, находящийся под направляющим воздействием плеча коренного берега, приобретает вид заваленной излучины, вершина которой смещена вниз по течению («голова утки»). На рис.3 показано развитие одного из самых динамичных таких разветвлений, в котором за 70 лет дважды происходило спрямление русла. При этом размыв вогнутого берега в развивающемся рукаве составляет 80-90 м/год.
 |
1931 г. 1948 г.
1963 г.
1980 г.
1 2
Рис. 3. Переформирования асимметричного веерного разветвления («голова утки») на р. Янцзы в районе г. Туаньфэна: 1 – пойма, 2 – коренные берега.
Специфической особенностью Янцзы, как и всех крупных рек Китая, является искусственное обвалование русла. Это обусловлено постоянной угрозой катастрофических наводнений, в том числе из-за возможности разрушения дамб потоком при их размыве. Дамбы оказывают огромное влияние на русловые процессы, сосредотачивая сток высоких вод в сравнительно узкой полосе пояса блуждания, а в самых низовьях в пределах пойменных бровок, практически исключая пойму из факторов русловых процессов и обуславливая горизонтальные русловые деформации.
Заключение
Результаты исследований русловых процессов на р. Янцзы показали, что морфология и динамика ее русла, а также форм руслового рельефа, подчиняясь общим закономерностям, характеризуются определенными специфическими особенностями, связанными со своеобразием природных условий.
Наиболее общим фактором, обусловливающим развитие тех или иных морфодинамических типов русла реки, является геолого-геоморфологическое строение долины. В нижнем и среднем течении р. Янцзы особенности его определяют чередование участков широкопойменного (свободные условия русловых деформаций), адаптированного и врезанного русла (ограниченные условия русловых деформаций). Последние в основном приурочены к пересечению рекой областей распространения скальных и полускальных горных пород или горных массивов.
С этими же условиями связано распространение морфодинамических типов русел. В пределах исследованного участка преобладает разветвленный тип русла. Среди них наиболее развитыми являются одиночные разветвления, при которых русло реки разделяется на соизмеримые по водности рукава островом каплевидной формы. Вдоль коренного берега в широкопойменном и адаптированном русле наиболее распространенными являются асимметричные и веерные разветвления. Специфической разновидностью таких русел являются асимметричные одиночные разветвления с заваленной излучиной одного из рукавов – «голова утки». В виде отдельных форм встречаются и более сложные разветвления - сопряженные и пойменно-русловые.
Помимо разветвлений широкое развитие приобретает меандрирующий тип русла. Он преобладает в пределах равнины Лянху. Особенности геолого-геоморфологического строения равнины предопределяют свободное развитие здесь русловых деформаций, что способствует развитию свободных излучин. Среди них по форме русла наиболее распространены сегментные и затем петлеобразные излучины. Реже встречаются врезанные сегментные и синусоидальные излучины. Также встречаются адаптированные излучины, связанные с местами распространения легкоразмываемых песчаных террас в сравнительно нешироких долинах.
Отдельными отрезками русла встречаются участки относительно прямолинейного неразветвлённого русла. В основном они располагаются между группами сопряжённых излучин и являются своеобразными «вставками», соединяющими их.
Литература
1., Чалов наносов и русловые процессы. М.: Изд-во МГУ. 1997.
2.Атлас бассейна р. Янцзы. Изд-во «Китайская карта», 2001. (на китайском языке).
3., Попов И. В., Снищенко гидроморфологической теории руслового процесса. Л.: Гидрометеоиздат. 1982.
4.Лебедев проблемы геоморфологии Восточного Китая. С.: Изд-во Саратовск. ун-та, 1968.
5.Лю Шугуан, Чалов типы русел рек Хуанхэ и Янцзы (нижнее течение) и условия их формирования // Геоморфология. №1. 1998
6.Лю Шугуан, Чалов и динамика русел крупнейших рек Китая (Янцзы и Хуанхэ) // тринадцатое межвузовское научно-координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Доклады и краткие сообщения. Псков. 1998
7.Маккавеев реки и эрозия в ее бассейне. М.: изд-во АН СССР. 1955
8., Чалов процессы. М.: Изд-во МГУ. 1986
9.Муранов Янцзы. Л.: Гидрометеоиздат. 1959
10. Физическая география Китая. М.: Мысль. 1964
11. Характеристика русла и русловых процессов в среднем и нижнем течении р. Янцзы. Пекин: Наука, 1985 (на китайском языке).
12. Чалов и географическое русловедение. М.: Изд-во МГУ. 1997
13. , , Лю Шугуан, Чжао Еань, Юй Вэньчоу. Специфические формы разветвленного русла Янцзы и их эволюция // География и природные ресурсы. 2006. №2.
14. , Лю Шугуан, Алексеевский наносов и русловые процессы на больших реках России и Китая (Северная Двина, Обь, Лена, Хуанхэ, Янцзы). М. МГУ.1999.
15. Li Congxian, Chen Gang, Yao Ming, Wang Ping. The influence of suspended load on the sedimentation in the coastal zones and continental shelves in China // Marine Geology. 1991. Vol. 96. № 3–4.
