Interrelation between lateral deformations of river channel and changes in channel relief

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article focuses on examples of the revealed interrelations between lateral (planar) deformations of weakly stable or unstable channels of plain or semi-mountain rivers and forms in the river relief, their morphology and dynamics. Lateral deformations at the river sites under study are estimated from the satellite images taken at different times since 1968. Deformation dynamics of the relief forms within the river channel is estimated using the pilot maps from 1940–1960 to the present and the channel plans in isobates. The factors controlling lateral deformations and sediment input to a channel are considered. The quantitative estimation is presented for the load of sediments of different sizes entering a channel as a result of bank erosion at both plain (the case of the middle Ob River) and semi-mountain (the case of the Kuban River) rivers. At semi-mountain rivers, channel forming sediments account for 40–60% of the total volume of bank erosion. The correlation is established between the erosion rates at the head edges of islands (mostly within the solitary branchings) and the erosion rates on the banks of island from the branch sides. The access angle of the flow to a bank is in direct correlation with the rate of bank erosion within the weakly stable channel under the control influence of riffles (the case of the Ganges). The correlations have the same trend but vary with the years. Examples are demonstrated for the influence of channel forms on bank erosion, as well as for the influence of bank erosion on morphology and dynamics of channel forms. It is concluded that under conditions of the unambiguous relationship either one process dominates or the alternation of bank erosion and dynamics of channel forms with time. The equilibrium of influence is very rare (the site of the Ob River upstream the confluence with the Tom River). The example shows for the predictable estimations of channel deformations based on the detailed analysis of the interrelated processes of bank erosion, changes in morphology, and dynamics of riffles as the forms of channel relief.

About the authors

N. M. Mikhailova

Lomonosov Moscow State University

Email: nmmikhailova@yandex.ru
Moscow, Russia

References

  1. Berkovich K.M. Regulirovanie rechnykh rusel [Regulation of River Channels]. Moscow: Izd-vo Mosk. Univ., 1992. 102 p.
  2. Berkovich K.M., Chalov R.S., Chernov A.V. Erologicheskoe ruslovedenie [Environmental Riverbed Knowledge]. Moscow: GEOS Publ., 2000. 332 p.
  3. Berkovich K.M., Vlasov B.N. Features of channel processes on the rivers at the Non-Chernozem zone of the Russian Federation. Vestn. Mosk. Univ . , Ser. 5: Geogr ., 1982, no. 3, pp. 28–34.
  4. Berkovich K.M., Zlotina L.V., Turykin L.A. Riverbank Erosion: factors, mechanism, human activity. Geomorf. , 2019, no. 2, pp. 3–17. https://doi.org/10.31857/S0435-4281201923-17
  5. Chalov R.S. Obshchee i geograficheskoe ruslovedenie [General and Geographical River Channel Science]. Moscow: Izd-vo Mosk. Univ., 1997. 112 p.
  6. Chalov R.S. Ruslovedenie: Teoriya, Geografiya, Praktika. Tom 2. Morfodinamika rechnykh rusel [River Channel Science: Theory, Geography, Practice. Vol. 2: Morphodynamics of River Channels]. Moscow: KRASAND Publ., 2011. 960 p.
  7. Chalov R.S. Tolkovyi terminologicheskii i ponyatiinyi slovar’-spravochnik po ruslovedeniyu [Explanatory Terminological and Conceptual Dictionary–Reference Book on River Channel Science]. Moscow: Izd-vo Tipografiya "Vash format", 2022. 141 p.
  8. Chalov S.R., Chalova A.S., Shkolny D.I. Quantitative assessment of planned reformation of the Kamchatka River. Izv. Akad. Nauk, Ser. Geogr. , 2021, vol. 85, no. 2, pp. 218–230.
  9. Chalov R.S., Chernov A.V., Mikhailova N.M. The danger of channel processes on the rivers of Russia: assessment criteria, mapping, regional analysis. Bull. Geogr. , 2021, no. 1(56), pp. 53–67.
  10. Chalov R.S., Kurakova A.A., Mikhailova N.M., Ruleva S.N. Erosion of floodplain banks and the evolution of river channel forms as factors in the restructuring of the channel network. Vestn. Mosk. Univ ., Ser. 5: Geogr ., 2022, no. 5, pp. 29–40.
  11. Duró G., Crosato A., Kleinhans M.G., Uijttewaal W.S.J. Bank erosion processes measured with UAV-SfM along complex banklines of a straight mid-sized river reach. Earth Surf. Dynam. , 2018, no. 6, pp. 933–953. https://doi.org/10.5194/esurf-6-933-2018
  12. Makkaveev N.I. Ruslo reki i eroziya v ee basseine [Riverbed and Erosion in Its Basin]. Moscow: Izd-vo Akademii Nauk SSSR, 1955. 347 p.
  13. Makkaveev N.I. Ruslovoi rezhim rek i trassirovanie prorezei [River Channel Regimes and Cuts Tracing]. Moscow: Rechizdat Publ., 1949. 202 p.
  14. Mikhailova N.M. Long-term mode of deformation of rifts of the Northern Dvina in the current state of the channel. In Vodnye Puti i ruslovye protsessy: Sbornik nauchnykh trudov. Vyp. 2 [Waterways and Channel Processes: Collection of Scientific Papers. Issue 2]. St. Petersburg: Izd-vo GUMRF imeni Admirala S.O. Makarova, 2015. 188 p. (In Russ.).
  15. Mikhailova N.M., Botavin D.V., Golovlev P.P., Zavadsky A.S., Promakhova E.V., Ruleva S.N., Turykin L.A. Channel processes in the lower reaches of the Ganges River in the area of the designed NPP. In Makkaveevskie Chteniya – 2016. Sbornik materialov. Geograficheskii fakultet MGU [Makkaveev Readings – 2016: Collection of Reports. Faculty of Geography, Moscow State University]. Moscow: Izd-vo Mosk. Univ., 2017, pp. 74–85. (In Russ.).
  16. Mikhailova N.M., Turykin L.A. Assessment of the long-term regime of rifts during channel deformations and anthropogenic impact (in the lower reaches of the Belaya River). Chetvertye Vinogradovskie Chteniya. Gidrologiya ot poznaniya k mirovozzreniyu [Fourth Vinogradov Readings. Hydrology from Cognition to Worldview]. St. Petersburg: Izdatel’stvo VVM, 2019, pp. 722–727. (In Russ.).
  17. Mikhailova N.M., Turykin L.A., Botavin D.V. Features of channel deformations at semi-mountainous sections of the rivers of the Kuban River basin. In Tridtsat’ vos’moe plenarnoe mezhvuzovskoe koordinatsionnoe soveshchanie po probleme erozionnykh, ruslovykh i ust’evykh protsessov (g. Perm, 3 – 5 oktyabrya 2023 g.) [Thirty-Eighth Plenary Intercollegiate Coordination Meeting on the Problem of Erosion, Channel and Estuarine Processes (Perm, October 3–5, 2023)]. Perm, 2023, pp. 161–164. (In Russ.).
  18. Mikhailova N.M., Turykin L.A., Botavin D.V. Approach to the study of channel deformations at semi-mountain rivers (on the example of the rivers of the Kuban and Black Sea basins). In Pyatye Vinogradovskie Chteniya. Gidrologiya v epokhu peremen [Fifth Vinogradov Readings. Hydrology in an Era of Change]. St. Petersburg: Izdatel’stvo VVM, 2023, pp. 322–327. (In Russ.).
  19. Popov I.V. Zagadki rechnogo rusla [Riddles of the River Bed]. Leningrad: Gidrometizdat Publ., 1977. 168 p.
  20. Popov I.V., Konditereva E.A. Forecast of channel deformations of the Volga in the section of the Saralevsky water junction in connection with the design of improving its navigable conditions. Tr. GGI , 1974, no. 216, pp. 65–93.
  21. Proektirovanie sudovykh khodov na svobodnykh rekakh. Trudy TsNIIVT. Vyp. 36 [Designing of Navigable Passes on Free Rivers. Proceedings of the Central Scientific-Research Institute of Water Transport. Vol. 36]. Moscow: Transport Publ., 1964. 262 p.
  22. Vorobyov A.Yu., Kadyrov A.S., Lokteev D.S., Burgov E.V., Balobina A.A. Calculation of seasonal erosion on the coastal slopes of the Oka River using geodetic methods. Izv. RGO, 2023, vol. 155, no. 2, pp. 25–43. https://doi.org/10.31857/S0869607123020088

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».