|
Оглавление
Contents
Предисловие
Посвящается
300-летию со дня рождения Михаила Васильевича ЛОМОНОСОВА, основателя Московского государственного университета Devoted to Предлагаемая читателю книга является вторым томом монографии "Русловедение: теория, география, практика", задуманной автором как полное изложение основ теории и методологии гидролого-географического направления в изучении русловых процессов – природного явления, связанного с взаимодействием русловых потоков и руслами рек, эрозией, транспортом и аккумуляцией наносов, определяющего размывы дна и берегов рек или накопление речных отложений (аллювия), развития различных форм русел и форм руслового рельефа, режим и морфологические проявления их сезонных, многолетних и вековых изменений. Такой подход отличает это направление, основоположником которого был Н.И.Маккавеев, от других, рассматривающих только современные, наблюдаемые в настоящее время русловые процессы, ограничивая объект исследования частицами наносов и грунтов, слагающих русла рек, грядовыми формами руслового рельефа, в виде которых осуществляется сток донных (влекомых) наносов, и развитием ныне существующих форм русел (излучин, разветвлений); в ряде подходов (в частности, в "гидроморфологической теории" ГГИ) к этому добавляются пойма и пойменные процессы. Приведенное определение русловых процессов дает возможность исследовать их в различных пространственно-временных соотношениях, учитывать многообразие их проявления в зависимости от сочетания природных (и антропогенных) факторов, выявлять причинно-следственные связи на разных структурных уровнях – от отрыва и движения частиц наносов до продольного профиля реки в целом, закономерности их эволюции в текущем, сезонном, годовом, многолетнем, вековом и геологическом масштабах времени. Первый том монографии был посвящен факторам и механизмам русловых процессов, формам их проявления и условий формирования речных русел. В нем были последовательно рассмотрены: основные положения русловедения как самостоятельной отрасли географической науки, развивающейся на грани гидрологии и геоморфологии, опирающейся на динамику водных потоков, с одной стороны, и инженерную геологию и механику грунтов – с другой; природные факторы русловых процессов и влияние на них хозяйственной деятельности; условия формирования речных русел и их гидролого-морфологический анализ (состав руслообразующих наносов, устойчивость русел, руслоформирующие расходы воды и мощность потока); типизация русловых процессов и форм их проявления; направленные вертикальные русловые деформации. Второй том является неотъемлемой частью монографии. Его подзаголовок – "Морфодинамика речных русел" – отражает его содержание. Морфодинамика русел – раздел русловедения, исследующий основные формы проявления русловых процессов как результаты взаимодействия потока и русла при различном сочетании природных факторов и их изменений под влиянием антропогенных воздействий. В нем рассматриваются закономерности формирования и эволюции речных излучин, относительно прямолинейных неразветвленных русел и русловых разветвлений; особо выделяются русловые процессы, развивающиеся при слиянии рек, морфология и режим перекатов, специфические формы проявлений русловых процессов, возникающие в устьях рек, в условиях селевой деятельности в горах, пересыхания и деградации малых равнинных рек, а также экстремальные их проявления. Специальная глава посвящена поймам рек, являющимся, с одной стороны, следствием русловых деформаций, а с другой – одним из условий их развития. Логическим завершением тома является анализ географических закономерностей в проявлении и развитии русловых процессов. Первый том монографии вышел из печати в начале 2008 г. и получил положительные отклики (рецензии) в общероссийских научных журналах. Учитывая в том числе это обстоятельство, автор видит свою задачу в завершении начатого труда, который после классической монографии Н.И.Маккавеева "Русло реки и эрозии в ее бассейне" [1955] впервые систематизирует и обобщает то, что было сделано за последующие после ее публикации более чем полстолетия в развитии тех идей, которые в ней были заложены и которые обеспечили становление нового научного направления – учения о едином эрозионно-аккумулятивном процессе и его речной ветви – географического изучения русловых процессов. Зародившись на грани флювиальной геоморфологии и гидрологии рек, это направление в равной мере стало относиться к обеим отраслям географической науки, и лишь акценты при постановке конкретных исследований позволяли относить их результаты к той или другой из них. За истекший период (после 1955 г.) не только расширился фронт выполняемых работ; были созданы исследовательские коллективы, прямо направленные на изучение русловых процессов как для фундаментальной науки, так и для решения конкретных инженерных задач; возникли новые проблемы, среди которых особое место заняли экологические, существенно усложнились задачи, традиционно стоящие перед учением о русловых процессах. В конечном счете это привело к обособлению отрасли знаний – русловедения, которое теперь занимает свое место в цикле как географических, так и технических дисциплин. Говоря о развитии научного наследия того, что было сделано в русловедении Н.И.Маккавеевым, автор далек от мысли равнозначной оценки значимости его книги и собственного труда. Будучи опубликованной 55 лет тому назад, монография Н.И.Маккавеева открыла принципиально новую страницу в науке. Такое бывает очень редко, и это стало возможным и благодаря таланту большого ученого, и вследствие объективной, сложившейся для советской (российской) науки в целом благоприятной ситуации, обеспечившей бурное ее развитие в середине XX в. Свою же задачу автор видит более скромно: она заключается, во-первых, в том, чтобы не только обобщить результаты исследований, выполненные самим автором или под его руководством (хотя, безусловно, именно они составляют основу книги) в развитие маккавеевского учения, но и представить современное состояние науки о русловых процессах как природном явлении – русловедения, учтя все те достижения в их изучении, которые были получены в рамках других научных направлений и школ. Вместе с тем нельзя не обратить внимание читателей на одну деталь: в книге много описаний, словесных моделей процессов и явлений, происходящих в речном русле, и невелико использование математического аппарата для выявления тех или иных закономерностей русловых процессов. В этом отношении автор следовал при написании книги высказыванию В.М.Лохтина [1897]: "Поменьше формул и побольше наблюдательности, – вот то пожелание, которое дело изучения рек, сообразно своевременному своему положению, можно высказать специалистам в интересах дальнейшего своего развития" (цитируется по изданию "Вопросы гидротехники свободных рек" [1948, с. 49]. Действительно, после периода накопления и осмысления фактического материала в течение первой половины XX столетия, выявления многих важных закономерностей в формировании речных русел на этой основе, появления фундаментальных трудов М.А.Великанова, Н.И.Маккавеева, К.В.Гришанина, Н.Е.Кондратьева и И.В.Попова, К.И.Россинского и И.А.Кузьмина и других выдающихся специалистов, которые вывели учение о русловых процессах на уровень точных наук с разнообразными инженерными приложениями, наступило время его математизации. Однако далеко не всегда чрезвычайная сложность причинно-следственных связей, многофакторность природных процессов и явлений, разнообразие форм их проявлений, тем более возникающих при взаимодействии потока воды с его постоянно меняющимися характеристиками, перемещающего при этом наносы, с литогенной основой, находящейся в относительно стабильном состоянии, но также очень неоднородной, могут быть в полной мере описаны языком математики. Увлечение же им привело к своего рода фетишизации возможностей применения математического аппарата, который зачастую стал применяться без ясных представлений о самих процессах, их механизмах и факторах, их определяющих. Возникает иллюзия понимания сущности процесса "от противного": не на результатах наблюдений и измерений при натурных исследованиях, а на основе умозрительных построений, полученных при его моделировании. А.Эйнштейн писал: "Существует поразительная возможность овладеть предметом математически, не поняв сущность дела". В итоге качественный прогноз, но опирающийся на данные наблюдений, оказывается не менее точным, чем полученный с помощью самых современных моделей. Ни в коей мере не умаляя значения применения математических моделей в русловедении и, наоборот, призывая к разумному сочетанию выявления закономерностей русловых процессов по данным натурных исследований и разработки строгих физических моделей развития форм их проявлений, автор считает возможным перефразировать слова В.М.Лохтина: сначала изыскания на реках, наблюдения, и затем – моделирование, основанное на уже выявленных закономерностях, создание формул для расчетов русловых деформаций. Поэтому автор видит задачу книги в обобщении на современном уровне знаний русловых процессов в природных условиях, которое может послужить фундаментом для последующего их моделирования. Третий том, который автор планирует написать, будет посвящен вопросам инженерного и экологического русловедения, решению прикладных задач, вытекающих из основных положений, изложенных в первых двух томах монографии. Автор выражает благодарность сотрудникам научно-исследовательской лаборатории эрозии почв и русловых процессов им.Н.И.Маккавеева и кафедры гидрологии суши Московского университета, своим ученикам, ставшим кандидатами и докторами наук или дипломированными специалистами, с которыми вместе в разные годы или на протяжении более 50 лет (с 1957 г.) проводились исследования и которые оказали неоценимую помощь и поддержку, создали ту благоприятную обстановку, в которой успешно развивалось русловедение. Нельзя не высказать также искреннюю благодарность многим специалистам и работникам производственных и проектных организаций, в первую очередь водных путей, вместе с которыми решались практические задачи и прикладные проблемы русловедения. Все они перечислены в предисловии к тому 1, и здесь можно только еще раз повторить сказанное. Особую благодарность заслуживают профессор Н.И.Алексеевский и кандидат географических наук С.Р.Чалов, которые, будучи читателями рукописи книги, сделали ценные замечания и советы, учтенные при ее окончательной редакции и подготовке к изданию. Автор очень признателен Н.В.Анисимовой, взявшей на себя труд по подготовке графического материала, и В.Н.Никитаевой, сделавшей набор рукописи. Данная книга посвящается 300-летию со дня рождения М.В.Ломоносова – основателя Московского государственного университета, в котором имел честь учиться и всю жизнь работает ее автор. М.В.Ломоносов в своем замечательном труде "О слоях земных" впервые обратил внимание на огромную руслоформирующую работу рек. Он писал: "... обитатели по берегам больших рек тому свидетели, коль великие перемены в берегах и стрежах их течение воды, наипаче вешнее, приченяет. Не упоминаю песков, кои весна и осень перемывает, ни лугов, которые быстрина отнимает от переднего конца, наращивает к заднему, но крутые, которые великие звена иногда с огородами и строениями отседают и в реки опрокидываются, будучи подмыты... Все во всем свете рудокопы не перероют столько земли, не провергнут камней во сто лет, сколько одной весной разрушат о них льды и быстрины беспримерных рек российских". В этом отношении его можно считать основоположником российского русловедения, и именно то, что составляет суть этого высказывания, является основой содержания предлагаемой читателю книги. Об авторе
 Чалов Роман Сергеевич Доктор географических наук, профессор кафедры гидрологии суши, заведующий научно-исследовательской лабораторией эрозии почв и русловых процессов им. Н. И. Маккавеева Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. Является членом Ученого совета географического факультета МГУ, председателем Межвузовского научно-координационного совета по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов, членом диссертационных советов при МГУ, Институте географии РАН и Казанском (Приволжском) федеральном университете, почетным членом совета Всемирной ассоциации по изучению речных наносов (WASER), членом редколлегий журналов «Геоморфология», «International Journal of Sediment Research», «Географический вестник», «Вестник Удмуртского университета». Лауреат премии Правительства РФ, Ломоносовской премии и премии им. Д. Н. Анучина МГУ. Заслуженный профессор Московского университета. Награжден орденом «Знак почета», медалями «Ветеран труда», «300 лет Российскому флоту», «В память 850-летия Москвы», почетными знаками «Высшая школа СССР. За отличные успехи в работе», «Отличник речного флота РФ», «370 лет вхождения Якутии в Россию», «250 лет Московскому университету», «10 лет Росморречфлоту», «За заслуги» Волгоградского государственного социально-педагогического университета.
Научные интересы — русловые и эрозионные процессы, гидрология рек и гидроэкология, флювиальная геоморфология. Известный ученый в области русловых процессов, географического русловедения, регулирования речных русел. Основные результаты исследований: разработал концепцию географического направления в изучении русловых процессов, теорию эрозионно-русловых систем; обосновал и реализовал картографический метод исследований русловых процессов; сформулировал основные положения русловедения как отрасли гидрологии рек и его направлений — географического, инженерного и экологического русловедения; разработал классификации видов русловых деформаций, типов русловых процессов, морфодинамическую классификацию речных русел; выполнил районирование Северной Евразии по русловому режиму рек и дал характеристику русловых процессов на средних и больших реках России, стран СНГ, Балтии, Монголии и Китая; дал региональный анализ русловых процессов на реках Алтая, Тянь-Шаня, бассейнов Оки, Камы, Дона; предложил типизацию и модели деформаций русел горных рек; обосновал принципы экологической оценки русловых процессов, в том числе под влиянием хозяйственной деятельности; разработал методы, приемы и рекомендации по управлению русловыми процессами на реках для различных отраслей экономики, в первую очередь на водных путях. Подготовил 39 кандидатов наук и 3 докторов наук. Опубликовал свыше 500 научных работ, в том числе 25 монографий и учебников, 4 карты; соавтор 18 коллективных монографий. Участвовал в составлении «Экологического атласа России» (член редколлегии, автор и редактор карт русловых процессов), «Атласа Ханты-Мансийского автономного округа» и «Национального атласа России» (карты русловых процессов). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||