ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ РУСЛОВОГО АЛЛЮВИЯ НА ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОННЫХ ГРЯД
https://doi.org/10.71367/3034-4638-2026-2-2-41-52
Аннотация
В работе показывается, что не любые сочетания показателей крутизны и асимметричности речных донных гряд обеспечивают их морфологическую устойчивость. На основе сравнения «треугольной» аппроксимации, описывающей профиль гряды треугольником, и аппроксимации профиля гряды «синусоидальной» моделью, построенной путем «склейки» двух ветвей модифицированной синусоиды, проанализировано влияние выбора метода аппроксимации на области допустимых соотношений параметров крутизны и асимметричности гряды. Установлено, что требование непрерывности первой производной (гладкости профиля) в точках подвалий и гребня, реализуемое в «синусоидальной» модели, накладывает более жесткие ограничения на геометрию гряды. Показано, что максимальный локальный уклон тылового откоса синусоидального профиля существенно превышает средний уклон соответствующей треугольной модели. Исходя из условия, что угол наклона поверхности гряды не должен превышать угла естественного откоса материала, из которого сложена гряда, автор получил аналитические зависимости для определения критической крутизны и критической асимметрии для «треугольных» и «синусоидальных» гряд. Построены совмещенные номограммы областей устойчивости, позволяющие идентифицировать зоны физически невозможных комбинаций параметров для различных типов донных отложений. Результаты работы могут быть использованы для верификации данных батиметрических съемок и уточнения расчетов гидравлического сопротивления русла.
Об авторе
В. И. Замышляев
ФГБУ «Государственный гидрологический институт»
Россия
Россия
Замышляев Виталий Иванович — кандидат технических наук
199004, Санкт-Петербург, 2-я линия В.О., д. 23
Список литературы
1. Барышников Н.Б. Динамика русловых потоков / Н.Б. Барышников. – СПб.: изд. РГГМУ, 2007. – 314 с.
2. Замышляев В.И. Соотношения между параметрами донных гряд при аппроксимации их продольного сечения треугольником / В.И. Замышляев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. – 2024. – Т. 16. – № 2. – С. 236–250. DOI: 10.21821/2309-5180-2024-16-2-236-250
3. Замышляев В.И. Аппроксимация продольного профиля донных гряд ветвями синусоиды – 2026 (в печати)
4. Знаменская Н.С. Грядовое движение наносов. Теория и практические приложения / Н.С. Знаменская. – Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1968. – 188 с.
5. Костюченко А.А. Метод выполнения и обработки измерений для определения параметров донных гряд / А.А. Костюченко, Р.В. Заварзин // Водные пути и русловые процессы. Гидротехнические сооружения водных путей: Сб. науч. тр. Вып. 6. Ч. 1 – СПб.: ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова, 2023. – 151–165 с.
6. Либина Н.В. Методы обработки и анализа цифровых моделей рельефа дна. Океанология, 2022, том 62, № 2, с. 324–333. DOI: 10.31857/S0030157422020125
7. Самсонов Т.Е. Картографические методы визуализации и генерализации цифровых моделей рельефа / Геоморфологи: Современные методы и технологии цифрового моделирования рельефа в науках о Земле. Вып. 6. М., 2016. С. 9–18.
8. Сидорчук А. Оценка стока влекомых наносов в речном русле с учетом данных об активной и пассивной динамике гряд // Водные ресурсы. – 2015. – Т. 42, № 1. – С. 31–44. DOI: 10.7868/S0321059615010137
9. Abraham D., Kuhnle R., and Odgaard J.A. Validation of Bed-Load Transport Measurements with Time-Sequenced Bathymetric Data. J. Hydraul. Eng. 2011.137:723-728. DOI: 10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000357.
10. Ferguson, R., Lewin, J., and Hardy, R. (2022). Fluvial processes and landforms. Geological Society, London, Memoirs. 58. M58-2021. 10.1144/M58-2021-18.
11. Gutierrez, R. R., Abad, J. D., Parsons, D. R., and Best, J. L. (2013). Discrimination of bed form scales using robust spline filters and wavelet transforms: Methods and application to synthetic signals and bed forms of the Ro Parana, Argentina. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 118(3):1400-1418.
12. Leary K.C.P. Estimating sand bed load in rivers by tracking dunes: a comparison of methods based on bed elevation time series / K.C.P. Leary, D. Buscombe // Earth Surface Dynamics. – 2020. – Vol. 8. – 13 p.
13. Nuñez-Gonzalez, F., Hesse, D., Ettmer, B., Kume, E., and Link, O. (2014). Objective method for ranking bedforms with a 3-dimensionality-index, in: River Flow 2014, p. 1059-1065.
14. Shinohara K. On the Characteristics of Sand Waves Formed upon Beds of the Open Channels and Rivers / K. Shinohara, T. Tsubaki // Reports of Research Institute for Applied Mechanics. – 1959. – Vol. VII. – No. 25. – P. 15–45.
15. Schippa, L. and Cavalieri, I. (2021). Semiautomatic algorithm for the interpretation of the bedforms and statistical analysis. 169-179. DOI: 10.2495/WRM210151
16. Simons, D., Richardson, E., and Nordin, C., 1965. Bedload equation for ripples and dunes: U.S. Geological Survey Professional Paper 462, p. H1-H9, DOI: 10.3133/pp462H
17. Swart D. H. Predictive equations regarding coastal transports / D. H. Swart // Proceedings of the Fif-teenth Conference on Coastal Engineering. — American Society of Civil Engineers, 1976. – Vol. II. – P. 1113–1132. DOI: 10.1061/9780872620834.066.
18. Van Denderen, R. P., Schielen, R. M. J., Paarlberg, A. J., Reneerkens, M., and Augustijn, D. C. M. (2024). Analyzing natural bed-level dynamics to mitigate the morphological impact of river interventions. River Research and Applications, 40(5), 735–746. DOI: 10.1002/rra.4270
19. Van Rijn L. C. Sediment transport, part III: bed forms and alluvial roughness / L. C. Van Rijn // Journal of hydraulic engineering. – 1984. – Vol. 110. No. 12. P. 1733–1754. DOI: 10.1061/(ASCE)0733–9429(1984)110:12(1733).
20. Yalin M.S. Mechanics of Sediment Transport. Pergamon Press, Oxford, 1977.
Рецензия
Для цитирования:
Замышляев В.И. ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ РУСЛОВОГО АЛЛЮВИЯ НА ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОННЫХ ГРЯД. Эрозия почв и русловые процессы. 2026;(2):41-52. https://doi.org/10.71367/3034-4638-2026-2-2-41-52
For citation:
Zamyshlyaev V.I. INFLUENCE OF THE CHANNEL ALLUVIUM PROPERTIES ON THE GEOMETRIC CHARACTERISTICS OF BOTTOM DUNES. Eroziya pochv i ruslovye processy. 2026;(2):41-52. (In Russ.) https://doi.org/10.71367/3034-4638-2026-2-2-41-52
Просмотров:
6
JATS XML
Послать статью по эл. почте 