Меандровый срез — это естественная форма разреза или среза в реке, которая возникает, когда выраженный меандр (крюк) в реке нарушается потоком, который соединяет две ближайшие части крючка, образуя новое русло, полную петлю. Более крутое падение градиента (уклона) заставляет речной поток постепенно покидать меандр, который будет заиливаться осадком от отложения . Срезы являются естественной частью эволюции извилистой реки. Реки образуют меандры, когда они текут вбок вниз по течению (см. извилистость ). [1]
Извилистые реки текут выше и, следовательно, с большим общим потоком, давлением и эрозией на внешней стороне их изгибов из-за образования водоворота, как в чашке размешанного кофе, и, следовательно, река больше размывает внешний берег. На внутреннем изгибе реки уровень ниже, вторичный поток перемещает песок и гравий по руслу реки, создавая отмели и точечные отмели , а трение воздуха и возмущения русла действуют против большей части столба воды, будучи короче, замедляя воду в разной степени. [2] Реки обычно описываются и интерпретируются по их извилистости. Этот термин в равной степени используется для описания фактического падения и потенциальной тенденции реки изгибаться или извиваться по своей длине. [3] Он выражается как отношение расстояния между двумя удаленными точками в реке, следующей по течению реки посередине, по сравнению с прямым расстоянием между этими точками. [4] Существуют три общепринятые категории рек или их участков. Извилистые реки имеют значение/коэффициент извилистости больше 1,5. Значение извилистости менее 1,1 — это «прямая» река. Между этими значениями река описывается как извилистая, что описывает те, которые находятся в переходном состоянии между двумя состояниями. Разветвленные реки не следуют этой же конвенции. [3] Извилистые реки тянутся в направлении увеличения извилистости. [5]
Река постоянно развивается, и по мере того, как это происходит, излучины, которые когда-то были частью реки, отказываются от маршрута, который более эффективен для реки. Поскольку эти старые излучины отрезаются от остальной части реки, формируется новое русло, или отсеченное русло.
Канал-отсекатель может образоваться во время наводнения, что приведет к выходу из берегов, когда вода выходит за берега реки, вызывая эрозию окружающего ландшафта. Необходимо провести больше исследований о том, как масштабы этих наводнений и интервал их повторения связаны с частотой образования этих каналов-отсекателей. [6] Каналы-отсекатели обычно образуются таким же образом, когда во время наводнения происходит выход из берегов, и узкий участок земли между изгибом меандра размывается; это известно как прорезывание камышом. [5] Меандр также может быть прорезан каналом из-за избыточного осадка вверх по течению в результате высоких скоростей эрозии. Это приводит к образованию канала-отсекателя, поскольку река больше не может эффективно переносить этот осадок через изгиб, поэтому река образует новый путь для его течения. [7] Меандровые отсечки также могут быть образованы людьми; при удалении бобровой плотины вероятность того, что каналы-отсекатели меандра будут сформированы ниже по течению, увеличивается. [7] Канал среза может быть спроектирован для целей навигации , традиционно для водяных мельниц и для контроля возможности любого будущего наводнения, которые делались в нижнем течении вдали от прилива. Эти меандровые срезы выпрямляют реку. [8] Многие реки трансформируются людьми, становясь менее извилистыми. [6]
Когда происходит любой из этих процессов среза меандра, изгиб реки остается позади, образуя, во многих случаях, старичное озеро. Старичное озеро образуется после того, как произошло отложение осадка , новым каналом среза, текущим рядом с ним, у входов заброшенного изгиба; это изолирует изгиб от остальной части реки. Было показано, что старичные озера являются важной средой обитания для различных видов диких животных . Недавно были предприняты усилия по защите этих важных водоемов от вредных практик, таких как сельскохозяйственное использование. [8] Одним из предложенных методов восстановления этих старичных озер было дноуглубление . Дноуглубление удалит осадок со дна озера и увеличит его глубину. Озеро Коллинз в Скотии, штат Нью-Йорк, является примером этого метода. Старичные озера могут быть ценными для рекреационных целей, и в Саликсе, штат Айова , уровень воды в озере Браунс был повышен для рекреационного использования. [8]
7 марта 1876 года на реке Миссисипи около Ревери, штат Теннесси , внезапно образовался проток, известный как «Локоть Дьявола», что сократило русло реки и оставило город связанным с Арканзасом , но через новое русло реки от остальной части Теннесси. [9]
Некоторые исследования были проведены, чтобы показать важность. Было показано, что срезы ограничивают возраст речного меандра и, таким образом, насколько большим может стать этот меандр, без чего в районах с чрезвычайной извилистостью и низкими уклонами означают очень длинные, слегка замедленные участки рек, усиливающие местный риск наводнений. [10] Срезы меандра влияют на формирование поймы реки и продолжают делать это по мере развития реки. [11] Срезы могут влиять на то, как другие смежные изгибы реки развиваются с течением времени, увеличивая высоту их затопления и прямой импульс воды, который затем может создавать дальнейшие срезы и влиять на другие изгибы дальше по течению по всей реке. [1] Срезы меандра напрямую уменьшают и имеют тенденцию косвенно уменьшать извилистость реки , тем самым выпрямляя русло реки. [5] Понимание процессов, которые формируют срезы меандра, может позволить предсказать, как река будет развиваться в будущем, что важно для сельскохозяйственного бизнеса и контроля будущих наводнений. [5]