Русловые процессы в устьях рек западного побережья Каспийского моря

Народнохозяйственное использование природных ресурсов устьевых областей непрерывно возрастает. Связано ато с тем, что устье, являясь звеном в контактной зоне река^море, используется многими отраслями, прежде всего, сельским и рыбным хозяйствами, Особенно интенсивно ресурсы устьевых областей попользуются в западно-каспийском регионе. Устья крупных рек, впа* дающих в море (Ку-ры, Терека, Сулака и Савд>а), являются районами разведения и промысла ценных пород рыб. Велико и сельскохозяйственное использование их земельных массивов, особенно в дельте Терека. В устье %ры интенсивно судоходство. Всё это выдвигает на первый план необходимость изучения закономерностей формирования дельт и их изменений под влиянием непрерывно возрастающих антропогенных факторов.

Деловые процессы в устьях рек и процессы дельтообразевания изучаются сравнительно недавно, по существу, в последние три десятка лет. Вместе с тем, за этот период проведен ряд фундаментальных и экспериментальных исследований, заложивших основы теории русловых процессов в устьях рек. Краткий обзор этих исследований приведен в первой главе работы. Теория русловых процессов в устьях рек базируется на стадийности и цикличности процессов дельтообразования, закономерности которой установлены учеными ГОИНа (С.С.Байдин, В. Н. Михайлов, М.М.Рогов).

Теория русловых процессов в устьях рек многое заимствовала из гвдроморфологической теории руслового процесса равнинных рек, разработанной в ГГИ (Н.Е.Кондратьев, И. В. Попов и др.) с учетом, разумеется, влияния специфических устьевых факторов. В основе этой теории лежит положение о том, что переформирование речных русел и пойм осуществляются в виде деформаций целостных мор* ф о логических образований, т. е. носят дискретный характер^.

Использование такого подхода к дельтам показало его плодотворность и во многом способствовало развитию учения об устьях рек".

Вместе с тем, необходимо отметить, что теория русловых процессов в устьях рек отстаёт в своем развитии от общей теории русловых процессов. Связано это, на наш взгляд, с тем, что во всех теоретических схемах формирования дельты и динамики её морского края практически игнорируется роль турбулентности.

Многочисленными наблюдениями установлено, что в дельтах рек транспорт донных наносов реализуется в основном в форме песчаных грядообразных скоплений наносов, т. е. на низшем структурном уровне. Известно [41], что первопричиной образования таких форм, как и других морфологических образований, стоящих на более высоком структурном уровне, является неравномерность и неустойчивость локальных скоростей полей естественных турбулентных потоков.

Невзирая на трудности, вытекающие из совместного рассмотрения различных русловых форм и мавдотурбулентности, признано [41], что эти трудности неизбежны и что любое приближение к пониманию связей микроформ с турбулентностью следует рассматривать как полезный шаг в развитии, теории руслового процесса.

В то же время в теории русловых процессов в устьях рек макротурбулентность не рассматривается. Если в общей теории руслового процесса устанавливается связь структуры турбулентности с динамикой дна [4, 12, 14, 23, 24, 35, 36, 37, 44, 55, 91, 92], праведен широкий комплекс соответствующих экспериментальных исследований, то в устьевой гидрологии в этом направлении делаются лишь первые шаги, восполняющие этот пробел и поднимающие. тео~ рию шМгачественный уровень"1.

Основной целью настоящей работы является установление влияния турбулентности потоков, наблкщаешх в устьях рек, на русловые процессы в дельтах и на динамику их морского края"1 Методологической основой являлись гидроморфологичеснвя теория руслового процесса и теория стадийности и цикличности процессов дельтообразования.

С основной целью работы связано решение следующих задач.

1. Исследование транспорта донных наносов как содержания руслового процесса, установление взаимосвязи этого процесса с макрооурбулентностыо.

2. Изучение обратимых русловых деформаций в водотоках дельт как внешнего проявления переотложения наносов*.

3. Теоретический анализ процесса бесструктурного перемещения придонных наносов, часто наблюдаемого в дельтах в период половодья*.

4″ Исследование во взаимной связи необратимых высотных и плановых переформирований русловой сети дельт".

5. Установление роли турбулентности потоков в формировании устьевого бара — последнего структурного элемента русла и первого морфологического проявления устьевого процесса.

6. Изучение влияния антропогенных факторов на русловые процессы в устьях рек.

Турбулентность естественных потоков обладает особенностями, которые ограничивают возможность использования для теоретического анализа наиболее развитых в настоящее вреш направлений теории турбулентности [41] • В естественных потоках связь турбулентных структур со значительно более устойчивыми морфологическими образованиями придает этим турбулентным структурам большую стабильность, по сравнению с тем, что обычно при*" нимается в теории турбулентности [39, 49, 62, 70, 87] • По" этому в настоящей работе предпочтение отдано экспериментальным исследованиям, проводившимся автором с 1975 г.

Работа выполнена в Бакинском отделении Закавказского регионального научно-исследовательского института Госкомгвд" ромета.