Плетеная река

Сеть речных каналов

Река Ракайя на Южном острове Новой Зеландии на большей части своего русла извилиста.

Разветвленная река (также называемая разветвленным руслом или разветвленным ручьем ) состоит из сети речных русел, разделенных небольшими, часто временными, островами, называемыми косыми отмелями или, в британском английском, айтами или айотами .

Разветвленные потоки, как правило, встречаются в реках с высоким содержанием осадка или грубыми размерами зерна, а также в реках с более крутыми склонами, чем типичные реки с прямыми или извилистыми руслами. Они также связаны с реками с быстрыми и частыми изменениями в количестве переносимой ими воды, т. е. с « яркими » реками, и с реками со слабыми берегами .

Разветвленные русла встречаются в различных средах по всему миру, включая гравийные горные ручьи, реки с песчаным дном, на аллювиальных конусах выноса , в дельтах рек и на аккумулятивных равнинах. ^[1]

Описание

Разветвленная река состоит из сети множества мелких каналов, которые расходятся и соединяются вокруг эфемерных кос . Это придает реке причудливое сходство с переплетенными прядями косы . [ ^{2] [3]} Косы, также известные как русловые отмели, ^[4] острова-ответвления, ^[5] или срастающиеся острова, обычно нестабильны и могут быть полностью покрыты во время половодья. ^[3] Русла и косы обычно очень подвижны, при этом схема реки часто значительно меняется во время наводнений . ^[6] Когда островки, разделяющие каналы, стабилизируются растительностью, так что они становятся более постоянными образованиями, их иногда называют айтами или айотами. ^[7]

Разветвленная река отличается от меандрирующей реки , которая имеет одно извилистое русло. Она также отличается от анастомозирующей реки. Анастомозирующие реки похожи на разветвленные реки тем, что они состоят из нескольких переплетающихся русел. Однако анастомозирующие реки состоят из полупостоянных русел, которые разделены поймой, а не русловыми барами. Эти русла сами по себе могут быть разветвленными. ^[3]

Формирование

Река Уайт в американском штате Вашингтон переносит большой объем осадочных пород с ледника Эммонс горы Рейнир — молодого, быстро разрушающегося вулкана.

Физические процессы, определяющие, будет ли река разветвленной или извилистой, до конца не изучены. ^{[8] [9]} Однако существует общее мнение, что река становится разветвленной, когда она несет обильный запас осадочных пород. ^{[2] [8] [10]}

Эксперименты с лотками показывают, что река становится разветвленной, когда достигается пороговый уровень осадочной нагрузки или уклона. В масштабах времени, достаточно длительных для развития реки, устойчивое увеличение осадочной нагрузки увеличит уклон русла реки, так что изменение уклона эквивалентно изменению осадочной нагрузки, при условии, что количество воды, переносимой рекой, остается неизменным. Экспериментально было определено, что пороговый уклон составляет 0,016 (фут/фут) для потока 0,15 куб. фут/с (0,0042 м ³ /с) с плохо отсортированным крупным песком. Любой уклон выше этого порога создавал разветвленный поток, в то время как любой уклон ниже порога создавал извилистый поток или — для очень низких уклонов — прямое русло. Также важным для развития русла является соотношение взвешенных наносов к донным наносам . Увеличение взвешенных наносов позволило отложить мелкий устойчивый к эрозии материал на внутренней стороне изгиба, что подчеркнуло изгиб и в некоторых случаях привело к переходу реки от разветвленного к извилистому профилю. ^[11]

Эти экспериментальные результаты были выражены в формулах, связывающих критический наклон для разветвления с расходом и размером зерна. Чем выше расход, тем ниже критический наклон, в то время как больший размер зерна дает более высокий критический наклон. Однако они дают только неполную картину, ^[8] и численное моделирование становится все более важным для понимания разветвленных рек. ^{[12] [9]}

Аградация (чистое отложение осадков) благоприятствует разветвленным рекам, но не является существенной. Например, реки Ракайя и Вайтаки в Новой Зеландии не разветвлены из-за отступающих береговых линий, но тем не менее являются разветвленными реками. Переменный сток также был определен как важный для разветвленных рек, ^[13] но это может быть в первую очередь из-за тенденции частых наводнений к уменьшению прибрежной растительности и дестабилизации берегов, а не потому, что переменный сток является существенной частью формирования разветвленных рек. ^[14]

Численные модели предполагают, что транспортировка донных наносов (перемещение частиц осадка путем перекатывания или подпрыгивания по дну реки) имеет важное значение для формирования разветвленных рек с чистой эрозией отложений в ответвлениях русла и чистым осаждением в схождениях. Разветвление надежно воспроизводится в моделировании, когда есть небольшое боковое ограничение потока и есть значительный транспорт донных наносов. Разветвление не наблюдается в моделировании экстремальных случаев чистого размыва (отложения не происходит), который создает дендритную систему, или связных отложений без транспорта донных наносов. Меандры полностью развиваются только тогда, когда берега реки достаточно стабилизированы, чтобы ограничить боковой поток. ^[9] Увеличение взвешенных отложений относительно донных наносов позволяет откладывать мелкий устойчивый к эрозии материал на внутренней стороне изгиба, что подчеркивает изгиб и в некоторых случаях заставляет реку переходить от разветвленного к извилистому профилю. ^[11] Река с плотными берегами, устойчивыми к эрозии, образует узкие, глубокие, извилистые русла, тогда как река с сильно размываемыми берегами образует широкие, мелкие русла, препятствуя спиральному течению воды, необходимому для извилистости, и приводя к образованию разветвленных русл. ^[15]

Происшествия

Река Брахмапутра, вид с борта космического челнока

Разветвленные реки встречаются во многих средах, но наиболее распространены в широких долинах, связанных с горными регионами или их предгорьями ^[14] или в районах грубозернистых отложений и ограниченного роста растительности вблизи берегов рек. ^[16] Они также встречаются на флювиальных (с преобладанием ручьев) аллювиальных конусах выноса . ^[17] Обширные разветвленные речные системы встречаются на Аляске , в Канаде , на Южном острове Новой Зеландии и в Гималаях , где все они содержат молодые, быстро разрушающиеся горы.

• Огромная река Брахмапутра на северо-востоке Индии является классическим примером разветвленной реки. ^[18]
• Ярким примером большого разветвленного потока в смежных Соединенных Штатах является река Платт в центральной и западной Небраске . ^[19] Разветвленные реки типа Платт характеризуются обилием лингвоидных (языковидных) отложений баров и дюн. ^[20]
• Река Скотт на юге Аляски относится к типу разветвленных ледниковых рек, характеризующихся продольными галечными отмелями и песчаными линзами, отложившимися в промоинах во время паводков. ^[20]
• Река Донжек в бассейне Юкона является типом разветвленных рек, демонстрирующих повторяющиеся циклы отложения, с более мелкими осадками в верхней части каждого цикла. ^[20]
• Река Бижу-Крик в Колорадо относится к типу разветвленных рек, характеризующихся слоистыми песчаными отложениями, образующимися во время наводнений. ^[20]
• Часть нижнего течения реки Хуанхэ принимает извилистую форму. ^[21]
• Конгломерат Сьюани, пенсильванский крупнозернистый песчаник и конгломератный блок ^[22], присутствующий на плато Камберленд недалеко от Университета Юга , мог быть отложен древней разветвленной и извилистой рекой, которая когда-то существовала на востоке Соединенных Штатов. ^[23] Другие интерпретировали среду осадконакопления для этого блока как приливную дельту. ^[24]

Река Тальяменто, вид с моста Пинцано ^[25]

• Тальяменто в Италии является примером реки с разветвленным гравийным руслом. [ ^26]
• Пьяве , также в Италии, является примером реки, которая из-за вмешательства человека превращается из разветвленной в извилистую. [ ^27]
• Река Ваймакарири в Новой Зеландии является примером разветвленной реки с обширной поймой. ^[28]

• 
  Река Ваимакарири на фоне Южных Альп , Кентербери , Новая Зеландия
• 
  Река Ракайя , Южный остров, Новая Зеландия
• 
  Река Танана, Фэрбанкс, Аляска, США
• 
  Река Токлат, национальный парк и заповедник Денали, Аляска, США
• 
  Медано-Крик, Национальный парк и заповедник «Великие песчаные дюны», Колорадо, США

Смотрите также

• Проток  — часть реки или ручья, которая ответвляется от основного русла и присоединяется к нему ниже по течению.
• Лагуна  — мелководный водоем, отделенный от более крупного узкой линией рельефа.
• Мелководье  – естественная подводная песчаная отмель, которая возвышается над поверхностью воды.

Ссылки

1. Bristow, CS; Best, JL (1 января 1993 г.). «Разветвленные реки: перспективы и проблемы». Геологическое общество, Лондон, Специальные публикации . 75 (1): 1–11. Bibcode : 1993GSLSP..75....1B. doi : 10.1144/GSL.SP.1993.075.01.01. S2CID  129232374.
2. Jackson, Julia A., ed. (1997). "плетеный поток". Словарь геологии (четвертое издание). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349.
3. Leeder, MR (2011). Седиментология и осадочные бассейны: от турбулентности к тектонике (2-е изд.). Чичестер, Западный Сассекс, Великобритания: Wiley-Blackwell. С. 247–252. ISBN 9781405177832.
4. Джексон 1997, «канал бар».
5. Джексон 1997, «остров-отделение».
6. Хикин, Э.; Сичингабула, Х. (1988). «Геоморфологическое воздействие катастрофического наводнения в октябре 1984 года на форму поверхности реки Скуомиш, юго-запад Британской Колумбии». Канадский журнал наук о Земле . 25 (7): 1078–1087. Bibcode : 1988CaJES..25.1078H. doi : 10.1139/e88-105.
7. Аллаби, Майкл (2013). Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое издание). Оксфорд: Oxford University Press. ISBN 9780199653065.
8. Leeder 2011, стр. 248.
9. Мюррей, А. Брэд; Паола, Крис (сентябрь 1994 г.). «Ячеистая модель разветвленных рек». Nature . 371 (6492): 54–57. Bibcode :1994Natur.371...54M. doi :10.1038/371054a0. S2CID  4276051.
10. Грей, Д.; Хардинг, Дж. С. (2007). «Экология плетеных рек: обзор литературы по физическим местообитаниям и сообществам водных беспозвоночных» (PDF) . Наука для сохранения природы (279) . Получено 9 мая 2022 г.
11. Schumm, S; Kahn, H (1972). «Экспериментальное изучение русловых моделей». Бюллетень Геологического общества Америки . 83 (6): 1755–1770. doi :10.1130/0016-7606(1972)83[1755:esocp]2.0.co;2.
12. Уильямс, Ричард Д.; Бразингтон, Джеймс; Хикс, Д. Мюррей (март 2016 г.). «Численное моделирование морфодинамики разветвленных рек: обзор и будущие задачи: моделирование морфодинамики разветвленных рек» (PDF) . Geography Compass . 10 (3): 102–127. doi :10.1111/gec3.12260.
13. Леопольд, Л. Б.; Вольман, М. Г. (1957). «Рисунок русла реки: разветвление, извилистость и прямолинейность». Профессиональные документы Геологической службы США . Профессиональная статья. 282-B: 39–85. doi : 10.3133/pp282B .
14. Williams, Brasington & Hicks 2016, стр. 104.
15. Истербрук, Дон Дж. (1999). Поверхностные процессы и формы рельефа (2-е изд.). Верхняя Сэддл-Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall. ISBN 978-0138609580.
16. Эшмор, П. (2013). "9.17 Морфология и динамика разветвленных рек". Трактат по геоморфологии : 289–312. doi :10.1016/B978-0-12-374739-6.00242-6. ISBN 9780080885223.
17. Боггс, Сэм младший (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Верхняя Сэддл-Ривер, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall. стр. 248. ISBN 0131547283.
18. Кэтлинг, Дэвид (1992). Рис в глубокой воде. Международный институт исследований риса . стр. 177. ISBN 978-971-22-0005-2. Получено 23 апреля 2011 г.
19. Блоджетт, Р. Х.; Стэнли, К. О. (1980). «Стратификация, формы ложа и соотношения стока в системе реки Платт-Брэйдед, Небраска». Журнал исследований осадочных пород SEPM . 50 (1). doi : 10.1306/212F7987-2B24-11D7-8648000102C1865D.
20. Miall, Andrew D. (май 1977). "Обзор осадочной среды разветвленных рек". Earth-Science Reviews . 13 (1): 1–62. Bibcode : 1977ESRv...13....1M. doi : 10.1016/0012-8252(77)90055-1.
21. Чиен, Н. (1961). «Извилистый поток нижнего течения реки Хуанхэ». Scientia Sinica . 10 : 734–754.
22. Фрейли, Теар Кирк (13–16 марта 2010 г.). Условия осадконакопления конгломерата Нижнепенсильванского Севани, гора Лукаут, Джорджия . Совместное заседание Северо-восточной секции (45-е ежегодное) и Юго-восточной секции (59-е ежегодное) Геологического общества Америки.
23. Churnet, Habte Giorgis; Bergenback, Richard E. (1986). Системы осадконакопления пенсильванских пород на плато Камберленд в Южном Теннесси . Геологическое общество Джорджии.
24. Ферм, Дж. К.; Милей, Р. К.; Исон, Дж. Э. (1972). «Углеродистые осадочные среды на плато Камберленд в Южном Теннесси и Северной Алабаме». Tennessee Div. Geology Rept. Inv. (33).
25. "Карты Google".
26. Bertoldi, W.; Zanoni, L.; Tubino, M. (январь 2010 г.). «Оценка морфологических изменений, вызванных потоком и импульсами паводка в реке с разветвленным гравийным руслом: река Тальяменто (Италия)». Геоморфология . 114 (3): 348–360. Bibcode : 2010Geomo.114..348B. doi : 10.1016/j.geomorph.2009.07.017.
27. Суриан, Никола (8 ноября 1999 г.). «Изменения русла из-за регулирования реки: случай реки Пьяве, Италия». Процессы на поверхности Земли и формы рельефа . 24 (12): 1135–1151. Bibcode :1999ESPL...24.1135S. doi :10.1002/(SICI)1096-9837(199911)24:12<1135::AID-ESP40>3.0.CO;2-F.
28. Рейнфельдс, Иварс; Нансон, Джеральд (декабрь 1993 г.). «Формирование разветвленных речных пойм, река Ваймакарири, Новая Зеландия». Седиментология . 40 (6): 1113–1127. Bibcode :1993Sedim..40.1113R. doi :10.1111/j.1365-3091.1993.tb01382.x.

Дальнейшее чтение

• Хибберт, Барри; Браун, Керри, ред. (2001). Braided River Field Guide . Крайстчерч, Новая Зеландия: Департамент охраны природы. ISBN 9780478221213.

Внешние ссылки

• Медиа, связанные с плетеными реками на Wikimedia Commons