Өзен арналарындағы иректер және олардың пайда болуы

Кіріспе

Жетілген өзен арнасындағы қисықтардың бірі – меандр. Меандр – өзен немесе басқа су арнасының арнасындағы бірнеше рет қайталанататын иілген қисықтардың бірі. Ол су арнасы сыртқы, ойыс жағалаудың (кескіш жағалау немесе өзен жартасының) шөгінділерін эрозияға ұшыратып, ішкі, дөңгелек жағалауға шөгінділерді жинағанда пайда болады, бұл әдетте тоған болып табылады. Осы эрозия мен шөгінділердің бірлескен әсерінен арна су тасқыны жазығының осі бойымен қозғалып, иректелген бағыт пайда болады. Өзен, ағын немесе басқа су арнасының иректелгендік деңгейі оның қисықтығымен өлшенеді. Су арнасының қисықтығы – арна ұзындығының аңғар бойымен түзу сызық бойынша өлшенген қашықтыққа қатынасы. Бір арнасы бар және қисықтығы 1,5 немесе одан жоғары болатын ағындар мен өзендер меандрлы ағындар немесе өзендер деп анықталады.

Терминнің шығу тегі

Бұл термин Кіші Азиядағы Мендерес өзенінен шыққан, ежелгі гректерде Маίανδρος Майандрос (латын тілінде Maeander) деп белгілі, өте қисық арнасымен ерекшеленетін өзеннен алынған. Осының салдарынан, тіпті классикалық Грецияда (кейінгі грек ойларында да) өзеннің аты бұралып, қисық нәрсені білдіретін жалпы атауға айналды, мысалы, сәндік өрнектер, сөздер мен ойлар, сондай-ақ геоморфологиялық ерекшеліктер. Страбон былай деді: «Оның ағысы соншалықты қисық, әр қисық нәрсе осылай аталады».

Меандр өзені Измирдің оңтүстігінде, ежелгі грек қаласы Милеттің шығысында, қазіргі Түркиядағы Милет қаласының жанында орналасқан. Ол Мендерес массиві арқылы үш грабен қатарымен ағып өтеді, бірақ төменгі ағысындағы меандр аймағынан әлдеқайда кең су тасқынына бейім. Қазіргі түрік тілінде оны Бююк-Мендерес өзені деп атайды.

Физиканың басқаруы

Меандрлар – қисық арна арқылы ағатын судың өзен төбесімен өзара әрекеттесуінің нәтижесі. Бұл судың сыртқы жағалаудан ішкі жағалауға қарай өзен төсеніші бойымен қозғалатындай, содан кейін өзеннің бетінің жанында сыртқы жағалауға қарай ағып бара жатқан спиральді ағысты тудырады. Бұл өз кезегінде сыртқы жағалаудағы шөгінділердің тасымалдау қабілетін арттырады және ішкі жағалауда оны азайтады, сондықтан шөгінділер сыртқы жағалаудан эрозияға ұшырап, келесі төменгі жағалаудағы ішкі жағалауға қайта жиналады. Сұйықтық бастапқыда тура арнаға енгізілгенде, содан кейін бұрылады, бүйір қабырғалары сұйықтықтың бағытын өзгертуге және бұрылысты ұстануға әкелетін қысым градиентін тудырады. Осыдан бастап екі қарама-қарсы процесс пайда болады: 1) айналмалы ағын және 2) екіншілік ағын. Өзеннің меандрға айналуы үшін екіншілік ағын басым болуы керек. Айналмалы ағын: Бернулли теңдеулерінен жоғары қысым төмен жылдамдыққа әкеледі. Сондықтан, екіншілік ағыс болмаған жағдайда сыртқы бұрылыста сұйықтың төмен жылдамдығы және ішкі бұрылыста сұйықтың жоғары жылдамдығы күтіледі. Бұл классикалық сұйықтық механикасының нәтижесі – айналымсыз айналым ағыны. Меандрға айналатын өзендер жағдайында оның әсеріне екіншілік ағыстың әсері басым. Екіншілік ағын: өзеннің ішкі бұрылысына бағытталған қысым күштерінің және өзеннің сыртқы бұрылысына бағытталған центробегтік күштердің арасындағы күш тепе-теңдігі бар. Өзен ағып жатқан жағдайда, өзен төсегімен өзара әрекеттесетін сұйықтықтың жұқа қабатында шекаралық қабат бар. Бұл қабаттың ішінде және стандартты шекті қабат теориясы бойынша сұйықтың жылдамдығы нөлге тең. Сонымен қатар, жылдамдыққа тәуелді центробегтік күш те нөлге тең. Алайда қысым күшіне шекті қабат әсер етпейді. Сондықтан шекаралық қабатта қысым күші басым болады және сұйықтық өзеннің түбінде сыртқы бұрылыстан ішкі бұрылысқа дейін қозғалады. Бұл спиральді ағынды бастайды: өзен төбесі бойымен сұйықтық каналдың қисығын ұстанады, бірақ ішкі бұрылысқа қарай да мәжбүрленеді; өзен төбесінен алыстағанда сұйықтық сонымен қатар каналдың қисығын ұстанады, бірақ ішкі жағынан сыртқы бұрылысқа дейін мәжбүрленеді. Сыртқы бұрылыстағы жоғары жылдамдықтар жоғары қисаю кернеулеріне әкеледі, сондықтан эрозияға әкеледі. Сол сияқты ішкі бұрылыстағы төмен жылдамдықтар төмен қисайту кернеулерін тудырады және шөгінді жиналады. Осылайша, меандр бұрылыстары сыртқы бұрылыста эрозияға ұшырап, өзеннің айналасы бұрылысқа айналады (жабылу оқиғалары болғанға дейін). Ішкі бұрылыста шөгінді жиналу орын алады, сондықтан көпшілік табиғи меандрға айналатын өзендер үшін өзеннің ені өзеннің дамуымен бірге тұрақты болып қалады. 1926 жылы Пруссия ғылым академиясының алдында сөйлеген сөзінде Альберт Эйнштейн Жердің Кориолис күші жылдамдықты бөлуде кішігірім тепе-теңсіздікке әкелуі мүмкін, сондықтан бір жағалаудағы жылдамдық екіншісіне қарағанда жоғары болады, бұл бір жағалаудағы эрозияны және екінші жағалаудағы шөгінділерді тудыруы мүмкін. Алайда, Кориолис күштерін өзен меандрларын пайда етуге әсер ететін басқа күштермен салыстырғанда елеусіз деп есептеуге болады.

Meanders are a result of the interaction of water flowing through a curved channel with the underlying river bed. This produces helicoidal flow, in which water moves from the outer to the inner bank along the river bed, then flows back to the outer bank near the surface of the river. This in turn increases carrying capacity for sediments on the outer bank and reduces it on the inner bank, so that sediments are eroded from the outer bank and redeposited on the inner bank of the next downstream meander. When a fluid is introduced to an initially straight channel which then bends, the sidewalls induce a pressure gradient that causes the fluid to alter course and follow the bend. From here, two opposing processes occur: (1) irrotational flow and (2) secondary flow. For a river to meander, secondary flow must dominate. Irrotational flow: From Bernoulli's equations, high pressure results in low velocity. Therefore, in the absence of secondary flow we would expect low fluid velocity at the outside bend and high fluid velocity at the inside bend. This classic fluid mechanics result is irrotational vortex flow. In the context of meandering rivers, its effects are dominated by those of secondary flow. Secondary flow: A force balance exists between pressure forces pointing to the inside bend of the river and centrifugal forces pointing to the outside bend of the river. In the context of meandering rivers, a boundary layer exists within the thin layer of fluid that interacts with the river bed. Inside that layer and following standard boundary layer theory, the velocity of the fluid is effectively zero. Centrifugal force, which depends on velocity, is also therefore effectively zero. Pressure force, however, remains unaffected by the boundary layer. Therefore, within the boundary layer, pressure force dominates and fluid moves along the bottom of the river from the outside bend to the inside bend. This initiates helicoidal flow: Along the river bed, fluid roughly follows the curve of the channel but is also forced toward the inside bend; away from the river bed, fluid also roughly follows the curve of the channel but is forced, to some extent, from the inside to the outside bend. The higher velocities at the outside bend lead to higher shear stresses and therefore result in erosion. Similarly, lower velocities at the inside bend cause lower shear stresses and deposition occurs. Thus meander bends erode at the outside bend, causing the river to becoming increasingly sinuous (until cutoff events occur). Deposition at the inside bend occurs such that for most natural meandering rivers, the river width remains nearly constant, even as the river evolves. In a speech before the Prussian Academy of Sciences in 1926, Albert Einstein suggested that because the Coriolis force of the earth can cause a small imbalance in velocity distribution, such that velocity on one bank is higher than on the other, it could trigger the erosion on one bank and deposition of sediment on the other that produces meanders However, Coriolis forces are likely insignificant compared with other forces acting to produce river meanders.

Меандер геометриясы

Меандрлық су ағысының техникалық сипаттамасы меандр геометриясы немесе меандрлық жазықтық геометриясы деп аталады. Ол дұрыс емес толқын нысаны ретінде сипатталады. Идеалды толқын нысандары, мысалы, синусоида, бір сызықтың қалыңдығымен сипатталады, бірақ ағын үшін ені ескерілуі тиіс. Толық жағалау ені – бұл өзен деңгейіндегі орташа қимадағы арнаның ені, әдетте ең төменгі өсімдіктер қатарымен бағаланады. Толқын нысаны ретінде, бұралаң ағын төменгі аңғар осіне сәйкес келеді, қисыққа сәйкес түзу сызыққа, одан өлшенген барлық амплитудалардың қосындысы нөлге тең. Бұл ось ағынның бағытын көрсетеді. Кез келген қимада ағын арнаның орта сызығы – қисық осьті ұстанады. Төменгі аңғар және қисық осьтердің екі тізбекті қиылысу нүктесі меандрлық иілімді анықтайды. Меандр – қарама-қарсы бағыттағы екі тізбекті иілім. Меандрдың төменгі аңғар осі бойындағы қашықтығы – меандр ұзындығы немесе толқын ұзындығы. Төменгі аңғар осінен қисық оське дейінгі ең үлкен қашықтық – меандр ені немесе амплитудасы. Бұл нүктедегі бағыт – шыңы. Синусоидадан айырмашылығы, бұралаң ағынның иілімдері дөңгелекке жақын болады. Қисықтық шыңында максималды, ал қиылысу нүктесінде (түз сызық) нөлге дейін өзгереді, сондай-ақ бұрылыс деп те аталады, өйткені қисықтық сол жерде бағытын өзгертеді. Иілімнің радиусы – төменгі аңғар осіне перпендикуляр түзу сызық, ол шыңында қисық осьті қиып өтеді. Иілім идеалды емес болғандықтан, оны сипаттау үшін қосымша ақпарат қажет. Бағыттау бұрышы – қисық ось пен төменгі аңғар осі арасындағы бұрыш. Шыңында иілімнің сыртқы (құыс) және ішкі (дөңгелек) жағы болады. Меандрлық белдеу сыртқы жағалаудан сыртқы жағалауға дейінгі орташа меандр енімен анықталады, орталық сызықтан орталық сызыққа дейін емес. Су тасқыны жазығы болса, ол меандрлық белдеуден тысқары созылады. Бұл жағдайда меандр еркін деп есептеледі – оны су тасқыны жазығының кез келген жерінен табуға болады. Су тасқыны болмаса, иілімдер бекітілген. Әртүрлі математикалық формулалар меандр геометриясының айнымалыларын байланыстырады. Формулаларда пайда болатын кейбір сандық параметрлерді анықтауға болады. Толқын нысаны ағынның сипаттамаларына байланысты, бірақ параметрлер одан тәуелсіз және геологиялық факторлармен анықталады. Жалпы, меандр ұзындығы толық канал енінен 10–14 есе, орташа есеппен 11 есе, ал шыңындағы қисықтық радиусынан 3–5 есе, орташа есеппен 4,7 есе ұзын. Бұл радиус канал енінен 2–3 есе көп. Меандрде тереңдік үлгісі де бар. Қиылысқан жерлер рифтермен немесе жай төсекпен белгіленеді, ал шыңдарда – ойыстар болады. Ойыста ағын төмен қарай бағытталған, арна материалдарын шайып алады. Дегенмен, негізгі көлем иілімнің ішкі жағында баяу ағады, онда жылдамдық төмендегендіктен шөгінділер жиналады. Ең тереңдік сызығы немесе арна – тальвег немесе тальвег сызығы. Өзендер саяси шекара ретінде қолданылғанда, ол әдетте шекаралық сызық деп аталады. Тальвег сыртқы жағалауларды құшақтап, рифтер үстіндегі ортаға қайта оралады. Меандр доғасының ұзындығы – бір меандр бойындағы тальвег бойымен арақашықтық. Өзен ұзындығы – орта сызық бойымен арақашықтық. Арнаның едені бойымен өтетін көлденең ағын екінші ағынның бөлігі болып табылады және эрозияланған материалды иілімнің ішкі жағына қарай сүргілейді. Содан кейін көлденең ағын ішкі жақтағы бетке көтеріліп, сыртқы жағына қарай ағып, спиральді ағынды құрайды. Иілімнің қисықтығы мен ағын жылдамдығы жоғары болған сайын, көлденең ағын мен сүргілеу күштірек болады. Бұрыштық импульстің сақталуына байланысты иілімнің ішкі жағындағы жылдамдық сыртқы жағынан жоғары болады. Ағын жылдамдығы төмендегендіктен, центробегтік қысым да төмендейді. Жоғарылаған бағананың қысымы басым, теңгерімсіз градиент пайда болады, ол суды сыртқы жағынан ішкі жағына қарай жылжытады. Ағын ішкі жағынан сыртқы жағына қарай қарсы ағынмен қамтамасыз етіледі. Бұл жағдай "Шай жапырағы парадоксына" ұқсас. Бұл екінші ағын иілімнің сыртынан шөгінділерді ішкі жағына тасып, өзенді бұрауырақ етеді. Кез келген көлемдегі ағыстардың неге бұралаң болатынына қатысты бір-бірін міндетті түрде жоққа шығармайтын бірнеше теориялар бар.

The technical description of a meandering watercourse is termed meander geometry or meander planform geometry. It is characterized as an irregular waveform. Ideal waveforms, such as a sine wave, are one line thick, but in the case of a stream the width must be taken into consideration. The bankfull width is the distance across the bed at an average cross section at the full stream level, typically estimated by the line of lowest vegetation. As a waveform the meandering stream follows the down valley axis, a straight line fitted to the curve such that the sum of all the amplitudes measured from it is zero. This axis represents the overall direction of the stream. At any cross section the flow is following the sinuous axis, the centerline of the bed. Two consecutive crossing points of sinuous and down valley axes
define a meander loop. The meander is two consecutive loops pointing in opposite transverse directions. The distance of one meander along the down valley axis
is the meander length or wavelength. The maximum distance from the down valley axis to the sinuous axis of a loop is the meander width or amplitude. The course at that point is the apex. In contrast to sine waves, the loops of a meandering stream are more nearly circular. The curvature varies from a maximum at the apex to zero at a crossing point (straight line), also called an inflection, because the curvature changes direction in that vicinity. The radius of the loop is the straight line perpendicular to the down valley axis intersecting the sinuous axis at the apex. As the loop is not ideal, additional information is needed to characterize it. The orientation angle is the angle between sinuous axis and down valley axis at any point on the sinuous axis. A loop at the apex has an outer or concave bank and an inner or convex bank. The meander belt is defined by an average meander width measured from outer bank to outer bank instead of from centerline to centerline. If there is a flood plain, it extends beyond the meander belt. The meander is then said to be free—it can be found anywhere in the flood plain. If there is no flood plain, the meanders are fixed. Various mathematical formulae relate the variables of the meander geometry. As it turns out some numerical parameters can be established, which appear in the formulae. The waveform depends ultimately on the characteristics of the flow but the parameters are independent of it and apparently are caused by geologic factors. In general the meander length is 10–14 times, with an average 11 times, the fullbank channel width and 3 to 5 times, with an average of 4.7 times, the radius of curvature at the apex. This radius is 2–3 times the channel width. A meander has a depth pattern as well. The cross overs are marked by riffles, or shallow beds, while at the apices are pools. In a pool direction of flow is downward, scouring the bed material. The major volume, however, flows more slowly on the inside of the bend where, due to decreased velocity, it deposits sediment. The line of maximum depth, or channel, is the thalweg or thalweg line. It is typically designated the borderline when rivers are used as political borders. The thalweg hugs the outer banks and returns to center over the riffles. The meander arc length is the distance along the thalweg over one meander. The river length is the length along the centerline. The cross current along the floor of the channel is part of the secondary flow and sweeps dense eroded material towards the inside of the bend. The cross current then rises to the surface near the inside and flows towards the outside, forming the helical flow. The greater the curvature of the bend, and the faster the flow, the stronger is the cross current and the sweeping. Due to the conservation of angular momentum the speed on the inside of the bend is faster than on the outside. Since the flow velocity is diminished, so is the centrifugal pressure. The pressure of the super elevated column prevails, developing an unbalanced gradient that moves water back across the bottom from the outside to the inside. The flow is supplied by a counter flow across the surface from the inside to the outside. This entire situation is very similar to the Tea leaf paradox. This secondary flow carries sediment from the outside of the bend to the inside making the river more meandering. As to why streams of any size become sinuous in the first place, there are a number of theories, not necessarily mutually exclusive.

Стохастикалық теория

Стохастикалық теория көптеген формаларда болуы мүмкін, бірақ ең жалпы тұжырымдамасы Шейдеггерге тиесілі: «Меандр тізбегі өзен арнасындағы бағытты өзгертетін кедергілердің кездейсоқ кездесуінен туындаған ағыс бағытының стохастикалық құбылуларының нәтижесі деп есептеледі». Тегіс, жылтыр және көлбеу жасалма бетке жаңбыр жауғанда, ол жамылғылар түрінде ағып кетеді, бірақ тіпті осы жағдайда да судың бетке жабысуы және тамшылардың бірігуі кездейсоқ арналарды құрайды. Табиғи беттер әртүрлі дәрежеде кедір-бұдыр және эрозияға бейім. Кездейсоқ әрекет ететін барлық физикалық факторлардың нәтижесінде түзу болмайтын арналар пайда болады, олар уақыт өте келе иіліп, бұрылысты арнаға айналады. Тіпті түзу көрінетін арналардың өзінде де иіліс тальвег болады, ол соңында бұрылысты арнаға жеткізеді.

Тепе-теңдік теориясы

Тепе-теңдік теориясында, иірімдер жердің эрозияға ұшырау қабілеті мен ағынның тасымалдау сыйымдылығы арасындағы тепе-теңдік орнағанша ағынның көлбеуін азайтады. Төмен құлайтын су массасы потенциалдық энергиясын жоғалтуы керек, ол құлаудың басы мен соңындағы жылдамдық бірдей болған жағдайда, өзен төсегінің материалымен өзара әрекеттесу арқылы кетіріледі. Ең қысқа қашықтық, яғни тік арна, бірлік ұзындығына ең жоғары энергияны тудырады, жағалауларды күштірек бұзады, көбірек шөгінді жасайды және ағынды көтереді. Иірімдердің болуы ағынға бірлік ұзындығына тепе-теңдік энергиясына сәйкес ұзындықты реттеуге мүмкіндік береді, онда ағын өзі тудырған барлық шөгіндіні алып кетеді.

Геоморфтық және морфотектондық теория

Геоморфтық – жер бетінің пішіндік құрылымын білдіреді. Морфотектоникалық – тау жыныстарының тереңдегі немесе тектоникалық (пластиналық) құрылысымен байланысты. Осы санаттарға кіретін ерекшеліктер кездейсоқ емес және өзен ағыстарын белгілі бір бағыттарға жетелейді. Олар – ағыстың бағытын өзгертіп, иректердің пайда болуына себеп болатын болжауға болатын кедергілер. Мысалы, өзен ағысы жарық сызығына (морфотектоникалық) бағытталуы мүмкін.

Қиғаштың кесілуі

Кесу жағалауы – өзеннің немесе ағыстың су тасқыны немесе аңғар қабырғасына меандрдың сыртқы, дөңгелек жағалауының кесілуінен пайда болатын көбінесе тік жағалау немесе жартас. Кесу жағалауы өзен кесу жартасы, өзен жартасы немесе тіктеу деп те аталады және кесужағалауы деп жазылады. Эрозияның әсерінен кесу жағалауының негізі ойылып, көбінесе құлдырап өзен арнасына құлайды. Құлдырау кезінде бөлшектенген шөгінділер тез эрозияға ұшырап, арнаның ортасына қарай жылжып кетеді. Кесу жағалауынан эрозияға ұшыраған шөгінділер келесі меандрдың нүктелі жолағында жиналады, ал оған қарама-қарсы нүктелі жолақта емес.

Меандерлік бөлік

Меандрлық кесілген жер, сондай-ақ кесілген меандр немесе тасталған меандр деп те аталады, бұл мойын кесілгеннен кейін өзен тастап кеткен меандр. Кесілген меандрды қамтитын көлге "қосымша көл" (оқшау көл) деп аталады. Негізгі тау жынысына тік бойымен кесілген кесілген меандрлар, әдетте, тік кесілген меандрлар деп аталады. Rincon сөзі ағылшын тілінде АҚШ-тың оңтүстік-батысындағы кішкентай жасырын аңғарды, жартастағы шағын ойысты немесе өзендегі иілісті білдіреді.

Қиылған бұрандалар

Өзеннің немесе өзеннің тау жынысына кесіп өткен бұрандалары кесілген, қақылған, қаланған, жабық немесе өскен бұрандалар деп аталады. Кейбір ғалымдар бұрандалардың одан да ұсақ түрлерін бөліп қарастырады және қолданады. Торнбери кесілген немесе жабық бұрандалардың – тау жынысына тік бойымен кесілген кез келген бұранданы сипаттауға жарамды синонимдер екенін айтады, ал жабық немесе нығайған бұрандаларды симметриялы аңғар қабырғаларымен ерекшеленетін кесілген бұрандалардың (жабық бұрандалардың) бір түрі деп анықтайды. Оның пікірінше, аңғардың симметриялы қабырғалары – су ағысының тау жынысына жылдам кесілуінің тікелей салдары. Сонымен қатар, Рич ұсынғандай, Торнбери қимасының айқын асимметриясы бар кесілген аңғарлар, ол оларды өскен бұрандалар деп атады, – каналдың баяу төмендеу кезеңінде бұранданың бүйірлік қозғалысы мен кесілуінің нәтижесі екенін айтады. Қалай болғанда да, қаланған және өскен бұрандалардың пайда болуы үшін базалық деңгейдің теңіз деңгейінің салыстырмалы өзгеруі, изостатикалық немесе тектоникалық көтерілу, мұз немесе тау көшкіні бөгетін бұзу, немесе аймақтық еңіс нәтижесінде төмендеуі қажет деп есептеледі. Кесілген бұрандалардың классикалық мысалдары Колорадо үстіртінің өзендерімен, Кентукки штатының орталық бөлігіндегі Кентукки өзенінің палисадаларымен және Озарк үстіртінің ағындарымен байланысты. Жоғарыда айтылғандай, бастапқыда кесілген бұранданың алдын ала бар өзенге тән екені айтылған немесе болжалданған, ол төменгі қабаттарға өз арнасын кесіп өткен. Алдын ала бар өзен – бұл кесу кезінде тау жыныстарының топографиясы мен түрлері өзгергеніне қарамастан, бастапқы бағытын және пішінін сақтайтын өзен. Олар кесілген бұранданың пішінінің әрқашан, егер болса, "мұрагерлік" емес екенін, яғни, оның бұранда пішіні тегіс жазықтықта еркін дамуы мүмкін болған алдын ала бұралып аққан өзеннен қатаң түрде алынбағанын айтады. Керісінше, олар тау жынысының су тасқыны кезінде өзен ағысының өзгеруімен, сондай-ақ жарықтармен, жарылымдармен және басқа геологиялық құрылымдармен литологиялық жағдайға байланысты немесе құрылымдық бақылаудағы бұрандаларға айтарлықтай өзгеретінін айтады. Окбоу көлдері кесу көлдері деп те аталады. Кесу бұрандасы пайда болғаннан кейін өзен суы өзеннің ұшынан ағып кіріп, су тасқыны кезінде оның екі ұшына кішкентай дельта тәрізді нысандарды құрайды. Бұл дельта тәрізді нысандар кесудің екі ұшын да бөгеп, өзен арнасының ағысынан бөлінген және өзенге тәуелсіз тоқтаушы окбоу көлін құрайды. Су тасқыны кезінде су тасқыны суы окбоу көліне ұсақ түйіршікті шөгінділерді салады. Нәтижесінде, окбоу көлдері уақыт өте келе ұсақ түйірлі, органикалық заттарға бай шөгінділермен толады. Бұрылыстардың ішкі жағында топография әдетте бұрандаға параллель болады және қисық сызықтар мен артқы сызықтарға байланысты, олар қисықтың сыртынан шөгінділерді алып, ілмектің ішкі жағында баяу ағып жатқан суға шөгінділерді жинақтайды, бұл процеске жақтық аккреция дейді. Скрулл-бар шөгінділері қиылысқан және жоғары қарай ұнтақталу үлгісімен сипатталады. Бұл сипаттамалар динамикалық өзен жүйесінің нәтижесі болып табылады, онда үлкен түйірлер жоғары энергиялы су тасқыны кезінде тасымалданады, содан кейін біртіндеп баяулап, уақыт өте келе кішірек материалды жинақтайды (Бэтти 2006). Бұралып аққан өзендердің шөгінділері көбірек гетерогенді тоқыма өзендердің шөгінділерінен айырмашылығы, әдетте біртекті және жақтық жағынан кең болады. Скрулл-бар шөгінділерінің екі ерекше үлгісі бар: бұрқасынды аккреция скрулл үлгісі және нүктелі скрулл үлгісі. Өзен аңғарына қарай қарағанда оларды ажыратуға болады, өйткені нүктелі скрулл үлгілері дөңгелек, ал бұрқасынды аккрециялы скрулл үлгілері ойыс болады. Скрулл-барлар көбінесе қаңқаларының үстіңгі жағында ақшыл, ал төменгі жағында қараңғы болып көрінеді. Бұл қаңқалардың үстіңгі жағы желдің әсерінен, немесе ұсақ түйіршіктерді қосу арқылы, немесе осы аймақты өсімдіксіз қалдыру арқылы қалыптаса алады, ал ойыстардағы қараңғылық су тасқыны кезінде жуылған балшық пен сазға байланысты болуы мүмкін. Бұл қосылған шөгінді суға қоса, шөгіндіге түседі, бұл өз кезегінде өсімдіктер үшін қолайлы ортаны құрайды, олар да ойыстарда жиналады.

The meanders of a stream or river that has cut its bed down into the bedrock are known as either incised, intrenched, entrenched, inclosed or ingrown meanders. Some Earth scientists recognize and use a finer subdivision of incised meanders. Thornbury argues that incised or inclosed meanders are synonyms that are appropriate to describe any meander incised downward into bedrock and defines enclosed or entrenched meanders as a subtype of incised meanders (inclosed meanders) characterized by a symmetrical valley sides. He argues that the symmetrical valley sides are the direct result of rapid down cutting of a watercourse into bedrock. In addition, as proposed by Rich, Thornbury argues that incised valleys with a pronounced asymmetry of cross section, which he called ingrown meanders, are the result of the lateral migration and incision of a meander during a period of slower channel downcutting. Regardless, the formation of both entrenched meanders and ingrown meanders is thought to require that base level falls as a result of either relative change in mean sea level, isostatic or tectonic uplift, the breach of an ice or landslide dam, or regional tilting. Classic examples of incised meanders are associated with rivers in the Colorado Plateau, the Kentucky River Palisades in central Kentucky, and streams in the Ozark Plateau. As noted above, it was initially either argued or presumed that an incised meander is characteristic of an antecedent stream or river that had incised its channel into underlying strata. An antecedent stream or river is one that maintains its original course and pattern during incision despite the changes in underlying rock topography and rock types. argue that the shape of an incised meander is not always, if ever, "inherited", e. g., strictly from an antecedent meandering stream where its meander pattern could freely develop on a level floodplain. Instead, they argue that as fluvial incision of bedrock proceeds, the stream course is significantly modified by variations in rock type and fractures, faults, and other geological structures into either lithologically conditioned meanders or structurally controlled meanders. Oxbow lakes are also known as cutoff lakes. After a cutoff meander is formed, river water flows into its end from the river builds small delta like feature into either end of it during floods. These delta like features block either end of the cutoff meander to form a stagnant oxbow lake that is separated from the flow of the fluvial channel and independent of the river. During floods, the flood waters deposit fine grained sediment into the oxbow lake. As a result, oxbow lakes tend to become filled in with fine grained, organic rich sediments over time. on the inside of the bends. The topography is generally parallel to the meander, and is related to migrating bar forms and back bar chutes, which carve sediment from the outside of the curve and deposit sediment in the slower flowing water on the inside of the loop, in a process called lateral accretion. Scroll bar sediments are characterized by cross bedding and a pattern of fining upward. These characteristics are a result of the dynamic river system, where larger grains are transported during high energy flood events and then gradually die down, depositing smaller material with time (Batty 2006). Deposits for meandering rivers are generally homogeneous and laterally extensive unlike the more heterogeneous braided river deposits. There are two distinct patterns of scroll bar depositions; the eddy accretion scroll bar pattern and the point bar scroll pattern. When looking down the river valley they can be distinguished because the point bar scroll patterns are convex and the eddy accretion scroll bar patterns are concave. Scroll bars often look lighter at the tops of the ridges and darker in the swales. This is because the tops can be shaped by wind, either adding fine grains or by keeping the area unvegetated, while the darkness in the swales can be attributed to silts and clays washing in during high water periods. This added sediment in addition to water that catches in the swales is in turn is a favorable environment for vegetation that will also accumulate in the swales.

Қалқымалы ауытқу

Меандрдың су тасқыны алабындағы өзеннің бөлігіне немесе еркін меандрлық өзеннің бөлігіне байланысты, "сығанақ еңісі" термині меандрдың ішкі, дөңгелек жағалауын құрайтын екі түрлі өзендік пішінге сілтеме жасай алады. Су тасқыны алабындағы еркін меандрлық өзен үшін сығанақ еңісі – өзен меандрлағанда тұнбалар эпизодты түрде жинақталатын және нүктелі құмдарды құрайтын меандрдың ішкі, көлбеу жағалауы. Бұл типтегі сығанақ еңісі кесілген жағалаудың қарама-қарсы жағында орналасқан. Бұл термин сондай-ақ, меандрлық таядыстағы арнаның ішкі, көлбеу жағалауына да қолданылуы мүмкін. Қалыптасқан өзен үшін сығанақ еңісі – асимметриялық қалыптасқан өзеннің ішкі, ойыс жағалауынан көтерілетін, көлбеу тау жынысы беті. Бұл типтегі сығанақ еңісі көбінесе жұқа, үзіліссіз аллювий қабатымен жабылады. Ол өзен тау жынысын тіліп, сыртқа қарай біртіндеп жылжуы нәтижесінде пайда болады. Меандрдың сығанақ еңісіндегі терраса, "сығанақ еңісі террасасы" деп аталады, белсенді меандрлық өзеннің ойылуы кезіндегі қысқа тоқтау арқылы қалыптасуы мүмкін.

Алынған мөлшерлер

Меандрлық қатынас немесе синустық индекс – өзеннің немесе ағыстың қаншалықты иірімді екенін (оның бағыты ең қысқа жолдан қаншалықты ауытқуын) анықтау құралы. Ол ағыстың ұзындығын аңғардың ұзындығына бөлу арқылы есептеледі. Толығымен түзу өзеннің меандрлық қатынасы 1-ге тең болады (оның ұзындығы аңғарымен бірдей), ал бұл қатынас 1-ден жоғары болған сайын, өзеннің иірімдері көбірек болады. Синустық индекстер картадан немесе әуе суретінен, белгілі бір арақашықтықта өлшенгенде есептеледі, бұл арақашықтық орташа толық арна енінен кем дегенде 20 есе артық болуы керек. Ағыстың ұзындығы арнаның немесе тальвегтің бойымен өлшенсе, ал қатынастың ең төменгі мәні – ағыстың екі нүктесі арасындағы аңғардың бойымен өлшенген ұзындығы немесе тікелей қашықтығы болып табылады. Синустық индекс ағыстарды математикалық тұрғыдан сипаттауда маңызды рөл атқарады. Индекстің түсіндіруді қажет етуі мүмкін, себебі аңғар да иірімді болуы мүмкін, яғни аңғардың бойымен өлшенген ұзындығы ағыстың ұзындығымен сәйкес келмейді. Мұндай жағдайда аңғар индексі – аңғардың меандрлық қатынасы, ал арна индексі – арнаның меандрлық қатынасы болып табылады. Арнаның синустық индексі – арнаның ұзындығын аңғардың ұзындығына бөлу арқылы, ал стандартты синустық индексі – арна индексін аңғар индексіне бөлу арқылы есептеледі. Айырмашылықтар одан да күрделі болуы мүмкін. Синустық индекстің математикалық емес де пайдасы бар. Оның көмегімен ағыстарды санаттарға бөлуге болады, мысалы, индекс 1 мен 1,5 аралығында болса, өзен иірімді, ал 1,5 мен 4 аралығында болса, бұралаңдап жатады. Бұл индекс ағыс жылдамдығы мен шөгінді мөлшерін де өлшейді, бұл көрсеткіштер 1 (түзу) индексінде максималды болады.