Причина освіти извилистости: меандрирование рік і інших природних потоків

Причина освіти извилистости: меандрирование рік і інших природних потоков

В статті пропонується нестандартна спроба пояснення загальної причини освіти «извилистости «природних потоків, передусім меандрирования річок. Стверджується, що типи річкових русел зумовлюються різним співвідношенням «живої «сили потоку та величезною кількістю стерпного речовини.

Почему річки меандрируют? Існуючі на Землі річки по зовнішнім виглядом у плані можна підрозділити втричі якісно різних типа:

прямые, розгалужені і звивисті (меандрирующие). Нині конкурують близько 30 пояснень причин меандрирования річок: загальна денудация земної поверхні, неотектоника, геологія, кориолисово прискорення, наявність випадкових перешкод, принцип мінімуму диссипации енергії, концепція ентропії, структурна турбулентність, поперечна циркуляція, блукання динамічної осі потоку, «властивість потоку меандрировать «та інших. Жодна з цих гіпотез не повністю подтверждена.

Гидроморфологическая теорія руслового процесу, що займається вивченням деформацій річок [I], тримає в озброєнні системний підхід. Один із її положень говорить: закони розвитку системи є сумою законів, діючих нижчому рівні; система розвивається за своїм законам, які залежать від законів розвитку складових частин (принцип эмерджентности). Наприклад, знаючи закони розвитку піщаних гряд, які рухаються на дні річки, неможливо спрогнозувати розвиток (деформації) излучины.

Поэтому й у пошуку причини освіти меандр треба виходити в руки як меандрирующих, а всіх річок. Залишаючись у межах одного меандрирования, можна дізнатися про нього всі, крім причин його освіти. Рівень, у якому закладено причина утворень різних русел, стоїть вище від. Необхідно розглядати все річки, і можна буде знайти причину меандрирования.

Определения. Річка є як потік води. Більшість річок транспортують по своєму дну наноси. Транспорт наносів проявляється у місцевих намывах і размывах русла.

Расход наносів — кількість наносів, проносимых потоком за одиницю часу. Що Транспортує здатність потоку — граничний витрата наносів, який здатний транспортувати поток.

Из цих визначень видно, що витрати наносів який завжди дорівнює транспортує здібності потоку. Остання визначається гідравлічними характеристиками потоку на аналізованому ділянці річки й залежить від кількості вступників наносів з розташованого вище участка.

Необходимо чітко розділити три поняття: надходження наносів у ріку з розташованого вище ділянки; транспортирующую здатність потоку (скільки наносів може переміщати потік); витрата наносів, що є результуючу величину від надходження наносів і транспортує здібності потока.

Новое пояснення причини меандрирования річок. Пропонується нове обгрунтування освіти різних типів річок. Це відносна що транспортує здатність потоку, тобто. ставлення транспортує здібності потоку до кількості що у річку наносів, ставлення те, що ріка може транспортувати, до з того що їй пропонується для транспортирования.

Причинно-следственная ланцюжок освіти меандрирования така: що транспортує здатність потоку велика проти надходженням наносів —-> надлишок енергії —> деформація берегів —> освіту меандрирования — «> зменшення ухилу водної поверхні —-> зменшення транспортує здібності —-> зрівноважування транспортує здатності Німеччини та надходження наносів —> меандриро-вание річки при динамічному равновесии.

Причинно-следственная ланцюжок при освіті русловій многорукавности така: надходження наносів перевищує транспортирующую здатність потоку —> енергії на транспортування всіх наносів бракує —> освіту осередков з «зайвих «наносів —> распластывание русла —> збільшення фронту транспорту наносів —> збільшення транспортує здібності —> зрівноважування транспортує спроможністю і надходження наносів —> русловая і осередковая многорукавность при динамічному равновесии.

Ленточно-грядовый тип руслового процесу (прямолінійний) відповідає початкового рівноваги подачі наносів і транспортує здібності. Планової трансформації русла не відбувається, вона залишається прямолінійним, тобто. перевантажені наносами річки — з внутрирус-ловыми островами, равновесные річки — прямолінійні, недовантажені річки — меандрирующие.

Например, р. Зея у своєму низов'ї, що раніше меандрировала, підійшовши правим берегом до Білим горами з пісковику, стала їх розмивати. Річка перегрузилась наносами. Тип руслового процесу на кількох десятках кілометрів змінився, русло випрямилося, у ньому з’явилося багато островів. При збільшенні транспортує здібності, наприклад зі збільшенням витрат води при переробці стоку, можна прогнозувати розмиви берегів й поява извилистости реки.

Частная формулювання: Морфологічний образ річки є його реакцією на різницю між тим, що річка може транспортувати, і тих, що їй пропонується водозбором для транспортировки.

Применение закономірності за іншими областях.

В чудовою статті [2] перераховуються загальні закони розвитку, приватні закони організації та способи перевірки знайдених закономірностей. Пункт 4.9 у ній говорить: «Визначити засоби використання (застосування) досліджуваного явища та невидимі кордони його застосовності у науці, техніки і соціології «, тобто. застосування закономірності за іншими областях.

Попытаемся сформулювати загальну формулювання. Зовнішнє прояв об'єкта представляє собою реакцію на різницю тим часом, що він може «робити », і тих, що пропонують (або його змушують) делать.

Приведем примеры.

1. Гольфстрім. Це протягом є звивистий потік. Його «меандри «постійно розвиваються, відокремлюються «стариці «, які потім відмирають, а протягом йде новим «руслом ». Це служить зовнішнім проявом різниці тим часом, що одне може транспортувати вода Атлантики, і кількістю води, яке їй доводиться отримувати з Мексиканської затоки. Перепад рівнів в Атлантичному океані і Мексиканській затоці сягає метрів! Зворотний експеримент: то, можливо існують слабкі течії, у яких що транспортує здатність оточуючих вод океану більше, ніж запропоноване кількість течії (чи забруднення); тоді можуть відбуватися розриви в транспортованої домішки. На макрорівні - дірки, на мікрорівні - разрежение.

2. Дим з труби. Уявімо дим, який має щільність, рівну щільності навколишнього повітря. Такий дим поширюватиметься тільки за горизонталлю. Якщо що транспортує здатність вітру більше кількості що надходить диму, відбуватимуться розриви чи розрідження диму. Якщо ж вітер слабше щодо що надходить диму, створюватимуться клуби дыма.

3. Кровоносні судини. Приклад запропонований валеологом B.C. Бобковым. Якщо що транспортує здатність (енергія) крові щодо вступників забруднень мала, то виходять закупорки судин. Якщо енергія крові достатня транспортуванню всіх забруднень, змін немає. Якщо енергія кровотоку надмірна, це можуть призвести до извилистости вен і, наприклад, до «выпучиванию «на ногах.

4. Людина перетворюється на суспільстві. Людина має деякою активністю (скільки може). Стримуючими чинниками є закони та етикет (скільки йому дозволяється). Різниця з-поміж них призводить до різним проявам поведінки людини. Якщо він занадто активний (стосовно стримуючих чинників), його життєвий шлях стає звивистим; у щодо пасивного людини життєвий шлях — з «разрежениями » .

5. Транспортування тканини. Приклад запропонований підприємцем П. Б. Хуршудовым. На рухомий транспортер подається тканину. Залежно від співвідношення швидкостей подачі тканини і рух транспортера тканину буде чи рватися, чи збиратися в морщины.

Возможно, що таких підходом можна пояснити існування двох режимів течії рідин: ламинарного і турбулентного.

Для кожного прикладу можна сформулювати свою приватну формулювання закономірності (як різних річок в п. 3).

Выход на загальне правило. У. У. Митрофанов сформулював постулат різниці (дисимметрии) [3]: «Якщо існує різницю чогось і забезпечується взаємодія між частя-ми з тими разностями, маєш бути якийсь ефект ». Це вже загальна формулювання. Стосовно ній загальна формулювання в п. 4 приватна. Тут говориться про будь-який різниці, в якому було була різницю тим часом, що може, і тих, чому це щось нагружают.

Разность є умова з метою чего-либо.

Примеры: вигин платівки під різницею поверхневих натяжений при різної обробці поверхонь; електричний струм через різниці потенціалів; дерево зацвітає через виникнення струму соків при позитивної різниці температур між кроною і корінням; будь-який рух через діафрагму під впливом різниці тисків; робота двигуна під впливом різниці тисків у різних цилиндрах.

Наш маленький приклад, розглянутий у перших пунктах, дає підстави казати про багатьох різних разностях. Різниці може бути між кількостями речовини (наприклад, ваги), кількостями енергії, кількостями часу, між швидкостями, силами, моментами, навіть желаниями.

Специфика прикладу про причини утворень різної форми русел. Вище сформульована причина освіти різної форми річкових русел: прямолінійних, розгалужених і меандрирующих. Це різницю між транспортує здатністю потоку і які надходять в конструктивне русло наносами. Позитивна чи негативна різниці призводять до якісно різним проявам зміни морфології русла. При перевантаження русла наносами з надлишків останніх утворюються острова. При недогрузке ріка зменшує свою транспортирующую здатність з допомогою свого подовження, що зумовлює розвитку меандрирования. Різниця тим часом, що далі міг система, і тих, що їй пропонується робити, спричиняє залежність від знака до різним проявлениям.

Всеобщая формулювання про різниці взагалі призводить до загальному ефекту. Для мембрани все одно, з якого боку тиск більше, і з який — менше. Де тиск менше, туди, й відбуватиметься дифузія. Якщо знак різниці тисків зміниться, те зміниться і собі напрямок руху. Прояв дії різниці в різних знаках буде одинаковым.

Специфика розглянутим різниці як причини освіти меандрирования і многорукавных русел дає підстави говорити про можливості незвіданої специфіки інших разностей (у часі, енергії і др.).

Выводы. Пошук причин освіти меандрирования призвів до закономірності освіти всіх типів русел. Морфологічний образ річки є його реакцією на різницю тим часом, що річка може транспортувати, і тих, що їй пропонується водозбором для транспортировки.

Перенос цієї закономірності інші об'єкти дозволив сформулювати більш загальну формулювання цієї закономірності. Зовнішнє прояв об'єкта є реакцію на різницю тим часом, що він може «робити », і тих, що йому пропонують (або його змушують) делать.

Всеобщая формулювання: якщо є різницю чогось і забезпечується взаємодія між частинами з тими разностями, маєш бути якийсь ефект. Різниця — рушійна сила.

Список литературы

1. Кондратьєв Н.Е., Попов І.В. Снищенко Б. Ф. Основи гидроморфологической теорії руслового процесу. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 272 с.

2. Лимаренко А. В. Алгоритм пошуку миру і рішення открывательских завдань // Журнал ТВВЗ. 1997. № 1. З. 36−42.

3. Митрофанов В. В. Від технологічного шлюбу до наукового відкриттю. 1998.

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту internet.