Русло или ручейное ложе — это дно ручья или реки ( батиметрия ) , ограниченное каналом или берегами водного пути. [1] Обычно русло не содержит наземной (суша) растительности , а вместо этого поддерживает различные типы водной растительности ( водные растения ), в зависимости от типа материала русла и скорости воды. Русла ручьев — это то, что останется, когда ручей перестанет существовать. Русла обычно хорошо сохраняются, даже если они засыпаны, потому что берега и каньоны, образованные ручьем, как правило, твердые, хотя мягкий песок и мусор часто заполняют ложе. Сухие, засыпанные русла ручьев на самом деле могут быть подземными водными карманами. [1] Во время дождей песчаные русла ручьев могут впитывать и удерживать воду, даже в засушливые сезоны, сохраняя уровень грунтовых вод достаточно близко к поверхности, чтобы местные жители могли до него добраться. [1]
Природа любого русла всегда является функцией динамики потока и местных геологических материалов. Климат местности будет определять количество осадков, которые получает поток, и, следовательно, количество воды, протекающей по руслу. Русло потока обычно представляет собой смесь размеров частиц, которые зависят от скорости воды и материалов, привносимых сверху по течению и с водораздела. Размеры частиц могут варьироваться от очень мелких ила и глины до крупных булыжников и валунов ( размер зерна ). В целом, пески перемещаются легче всего, а частицы становится труднее перемещать по мере увеличения их размера. Ил и глина, хотя и меньше песка, иногда могут слипаться, что затрудняет их перемещение по руслу потока. [2] В потоках с гравийным дном более крупные размеры зерен обычно находятся на поверхности дна, а более мелкие — ниже. Это называется армированием русла потока. [2] [3] [4]
Русло реки очень сложно с точки зрения эрозии и отложения. По мере того, как вода течет вниз по течению, частицы разного размера сортируются по разным частям русла реки, поскольку скорость воды меняется, а осадок переносится, размывается и откладывается на русле реки. [5] Отложение обычно происходит на внутренней стороне изгибов, где скорость воды замедляется, а эрозия происходит на внешней стороне изгибов потока, где скорость выше. [2] Эта непрерывная эрозия и отложение осадка имеет тенденцию создавать извилины потока. В потоках с низким или средним уклоном часто образуются более глубокие, медленные водные бассейны ( ручьевые бассейны ) и более быстрые мелководные перекаты , когда поток извивается вниз по склону. Бассейны также могут образовываться, когда вода устремляется через или вокруг препятствий на водном пути. [2]
При определенных условиях река может разветвляться от одного русла к нескольким руслам. [2] Например, протока может образоваться, когда часть ручья или реки огибает небольшой остров, а затем снова присоединяется к основному руслу. Накопление осадка на русле может привести к отказу от русла в пользу нового ( отрыв (реки) ). Разветвленная река может образоваться, когда небольшие нити приходят и уходят в пределах основного русла. [6]
Ожидается, что интенсивность и частота как засух, так и дождей возрастут с изменением климата. [7] [8] Наводнения , или стадия наводнения , происходят, когда поток выходит из берегов. В нетронутых природных зонах паводковая вода могла бы распространяться в пределах поймы , а растительность либо лугов , либо лесов , замедляла бы и поглощала пиковые потоки. В таких зонах русла рек должны оставаться более стабильными и демонстрировать минимальный размыв. Они должны удерживать богатые органические вещества и, следовательно, продолжать поддерживать богатую биоту ( речную экосистему ). Большая часть осадка, вымываемого при более высоких потоках, представляет собой «околопороговый» осадок, который отложился во время нормального потока и которому требуется лишь немного более высокий поток, чтобы снова стать подвижным. Это показывает, что русло реки остается в основном неизменным по размеру и форме с течением времени. [9] В городских и пригородных зонах с небольшим количеством естественной растительности, высоким уровнем непроницаемой поверхности и отсутствием поймы могут возникать неестественно высокие уровни поверхностного стока . Это приводит к увеличению наводнений и эрозии водораздела, что может привести к более тонкой почве вверх по склону. Русла рек могут демонстрировать большую степень размыва, часто до коренной породы, а берега могут быть подмыты, вызывая береговую эрозию . Эта усиленная береговая эрозия расширяет поток и может привести к увеличению нагрузки наносов ниже по течению. [10]