Часть речной долины

Речная долина

Речные долины – это относительно узкие углубления земной поверхности, образованные в результате тектонических деформаций и деятельности ледников, а также последующего формирования под действием непрерывно текущей воды.

Элементы речной долины (рисунок 8):

русло – наиболее низкая часть долины, занятая рекой в маловодные периоды года;

пойма – часть долины, заливаемая при самом высоком уровне воды;

надпойменные террасы – относительно плоские участки долины, представляющие собой остатки пойм на предшествующих этапах развития долины;

коренные берега – склоны долины выше самой высокой террасы.

Русло и пойма образуют дно долины. террасы и коренные берега – склоны долины. Высота поймы, террас, коренных берегов – превышение их бровок над уровнем воды в маловодный период года.

Основное различие между руслом реки и поймой в том, что границы русла реки четко определяются берегами и бровками русла. Пойма не имеет таких четких границ на склонах долины, так как высота паводков и половодьев постоянно меняется.

Часть речной долины

Рис. 8. Элементы речной долины

В русле различают:

дно – подводную часть русла;

берег – надводную часть русла от уреза воды до бровки берега;

бровка берега – линия сопряжения берега с поймой;

урез воды – линия сопряжения поверхности воды с берегом.

Русла рек по форме в плане подразделяются на:

разделенные на рукава ;

В плановом очертании в горных районах русло реки зачастую прямолинейно или слабо изогнуто, имеет узкую пойму. На широких поймах, характерных для равнин, река обычно извивается, образуя излучины, появляются так называемые меандрирующие русла (рисунок 9).

Участок извилистого речного русла между двумя смежными точками перегиба его осевой линии называется излучиной реки.

Извилины (меандры ) легко смещаются под воздействием размывающей деятельности потока в пределах дна долины; при этом происходит сближение центральных участков выше- и нижерасположенных излучин, которое завершается образованием узкого перешейка между ними и его прорывами. Образовавшаяся короткая спрямляющая протока с большим продольным уклоном быстро разрабатывается и обращается в основное русло, куда переходит весь сток реки, а отпавшая пучина превращается в староречье (старицу ).

Коэффициент извилистости реки (Кизв ) – это отношение реальной длины реки (L ) к длине прямой (l ), соединяющей ее исток и устье:

Длина реки (L ) – это расстояние вдоль русла между истоком и устьем реки.

Характерная для равнинных рек форма донного рельефа, сложенная наносами и обычно в виде широкой гряды пересекающая русло под углом к общему направлению течения, вызывающая отклонение его от одного берега к другому, называется перекатом .

Глубоководный участок реки, находящийся между перекатами, называется плесом .

В зависимости от извилистости русла закономерно изменяются и его глубины. Более глубокие места (плесы ) расположены в петле излучины вогнутого участка берега, а более мелкие (перекаты ) – на относительно прямолинейных участках русла между соседними плесами. Линия наибольших глубин в излучинах прижата к вогнутым подмываемым берегам, т. е. последовательно переходит от одного берега к другому.

Часть речной долины

Рис. 9. Меандрирующее русло

К основным морфологическим элементам русла относят:

осередки (затапливаемые подвижные возвышения дна, отделенные от берегов водой);

острова (более высокие, более стабильные и закрепленные растительностью осередки, а также отчленившиеся части поймы);

рукава (части русла, отделенные островами);

протоки (сравнительно короткие и мелкие ответвления русла, отделенные осередками);

побочни (отмели, находящиеся у выпуклых берегов напротив плесов);

донные гряды различного размера ;

Форма и размеры поперечного сечения русла характеризуются площадью водного сечения, шириной реки, длиной смоченного периметра, средней и наибольшей глубинами, гидравлическим радиусом.

Водным сечением реки называется сечение потока в плоскости, перпендикулярной его динамической оси. При ледяном покрове площадь водного сечения определяется за вычетом площади погруженного льда [1].

Площадь водного сечения (&#&69; ) определяется в результате промеров глубины по всему поперечному сечению через определенные интервалы, принимаемые в зависимости от ширины.

Участки в водном сечении, особенно у берегов, где течения воды нет, называются мертвыми пространствами. При определении расхода воды они исключаются из общей площади водного сечения. Оставшаяся часть называется живым сечением русла (т. е. часть водного сечения реки, где наблюдается течение).

Поперечный профиль водного сечения строится в изобатах или горизонталях.

Изобатами называются линии равных глубин, отсчитываемых от поверхности воды. План в изобатах легко перестроить в план в горизонталях, если известны отметки уровня воды во время производства промеров.

Смоченный периметр (&#&67; ) – длина дна реки на профиле, заключенная между урезами воды.

Гидравлический радиус (R ) – отношение площади поперечного (водного) сечения к смоченному периметру:

Для мелких и широких рек смоченный периметр почти равен ширине, в этом случае гидравлический радиус почти равен средней глубине.

Средняя глубина (hcp ) поперечного сечения реки определяется делением его площади на ширину (В ):

Ширину и максимальную глубину получают путем непосредственных измерений.

Все элементы поперечного сечения реки изменяются в зависимости от высоты уровня воды.

Положение линии наибольших глубин определяет фарватер. по которому осуществляется судоходство.

Фарватер, проходящий по главным рукавам реки, называют главным фарватером. Линию с наиболее низкими отметками дна русла реки называют тальвегом реки .

В поперечном разрезе скорости течения реки закономерно изменяются. Наибольшая скорость обычно наблюдается у поверхности. По мере приближения ко дну и к стенкам русла скорость уменьшается. Измерение скоростей течения воды необходимо для нужд судоходства и лесосплава, строительства мостов и гидротехнических сооружений, для решения множества других научных и практических задач, в том числе и для определения расходов воды.

Одной из важнейших морфометрических характеристик русла является его продольный профиль.

Продольный профиль вырабатывается под влиянием большого числа факторов, главными из которых являются степень сопротивляемости пород и грунтов, слагающих русло реки, размыв, водоносность реки и уклон ее долины.

Продольный профиль представляет собой линию пересечения дна и водной поверхности вертикальной плоскостью, проходящей через фарватер. В первом случае он называется продольным профилем дна реки, во втором – водной поверхности.

Продольный профиль речного русла характеризуется падением и уклоном.

Падение (&#&16;h ) – разность отметок водной поверхности или дна, на каком либо участке реки. Полное падение – разность отметок водной поверхности или дна между истоком и устьем реки.

Отношение падения к длине участка (l ) называется уклоном :

Если падение и длина участка берутся в одной размерности (например, в метрах), то уклон является безразмерной величиной. А если падение принимается в метрах, длина в километрах, то единица уклона будет промилле (‰).

Средние уклоны равнинных рек невелики и мало меняются по территории. Значительно большие уклоны имеют реки горных районов. Уклоны малых горных рек могут достигать десятков и сотен промилле.

В таблице 1 представлены средние уклоны некоторых рек, протекающих на территории Российской Федерации.

Таблица 1. Средние уклоны некоторых рек на территории РФ

Морфология речных долин определяется геологическими и физико-географическими условиями местности, пересекаемой рекой, историей развития долины. Долины по морфологии поперечного профиля могут быть:

треугольной (V-образной ) формы. с глубоко врезанной долиной (в V-образных долинах энергия потока расходуется только на их углубление);

трапециевидной формы (широкое днище = маленькое русло + большая пойма; склон более пологий; большая мощность аллювия);

параболической формы (длинные склоны крутизной 10-25 о опираются на днище шириной 100-200 метров; параболические долины выработаны мощными потоками, имеют сложное строение рыхлых отложений);

желобовидной формы (широкое днище, плавно переходящее в аккумулятивные террасы; ширина долин – до нескольких км; коренные борта пологие (10-15 о ), профиль вогнутый).

Ассиметрия речных долин возникает благодаря центробежной силе. Однако в природе иногда бывает, когда один склон долины постоянно круче другого на протяжении многих километров. Такую ассиметрию называют устойчивой.

По своему генезису типы речных долин делят на:

Долины по морфологии продольного профиля могут быть:

с вогнутым профилем ;

с прямолинейным профилем ;

с выпуклым профилем ;

со ступенчатым профилем .

Вдоль долины главной реки в каждой речной системе могут быть выделены три характерные зоны (рисунок 10):

I – зона эрозии с наибольшими продольными уклонами (верховья рек), характеризуется систематическим выносом наносов с постепенной врезкой дна русла в коренные породы;

II – зона транзита (в среднем течении рек), характеризуется постоянством уклонов и средних высот (отметок) дна русла;

III – зона аккумуляции (устья рек), отличается избыточным поступлением наносов, обеспечивающим систематическое наращивание высот дна.

В зоне эрозии под действием расхода Q1 происходит процесс врезки реки в коренные породы с соответствующим выносом наносов на нижележащие участки. Дно медленно понижается с соответствующим уменьшением уклонов I1. Врезание заканчивается там, где уклон долины настолько мал, что река уже не может размывать коренные породы.

В зоне транзита уклоны и высоты дна не меняются, идет перемещение наносов. В связи с увеличением площади водосбора растет расход Q2 > Q1. а уклон реки оказывается меньше, чем в зоне эрозии: I2 < I1 .

В зоне аккумуляции речной поток не в состоянии переносить все поступающие сверху наносы, поэтому река, постепенно наращивая высоты дна и уровни воды, стремится создать повышенный уклон I3. Расход воды может возрастать Q3Q2. в связи с ростом площади водосбора, но может и уменьшаться Часть речной долиныQ3Q2. в связи с отсутствием притоков на устьевом участке и распластыванием паводка.

Часть речной долины

Рис. 10. Характерные зоны долины главной реки

Реки ведут себя по-разному в пределах каждой характерной зоны и формируют долины разного строения, что должно обязательно учитываться при проектировании, например, мостовых переходов.

Устье реки – это особый географический объект, охватывающий район впадения реки в приемный водоем (океан, море, озеро) и имеющий природный комплекс, который регулируется устьевыми процессами: взаимодействием и смешением речных и морских вод, отложением речных и частично морских отложений. Устья главных рек бывают разных типов (рисунок 11).

Дельта – устья рек, впадающих в бессточные озера, либо моря с незначительными приливно-отливными явлениями (например, р. Волга).

Губа – устья рек, впадающих в приливно-отливные моря и океаны (например, р. Ока). Губа непрерывно растет вверх по течению вследствие размывов льда, происходящих в связи с резкими отливами. В море (океане) напротив губы обычно формируется остров, сложенный продуктами размыва русла реки при формировании губы.

Лиман – устья рек, образовавшихся в результате геологических катастроф (например, устья рек Днепр и Буг). Лиман образуется при затоплении морем равнинных рек. Обычно вода лимана имеет промежуточную солёность между водой моря и пресной водой реки, но при малом притоке пресной воды он может сильно засоляться вследствие испарения.

Часть речной долины

Рис. 11. Характерные устья главных рек

/ ДОЛИНЫ РЕЧНЫЕ

ДОЛИНЫ РЕЧНЫЕ — созданные водотоками вытянутые углубления на земной поверхности с общим уклоном в сторону текущей воды.

Глубина, ширина и строение долины зависят отмощности водотока,длительности его действия (истории), от окружающегорельефа ,устойчивостигорных пород итектоническойактивности территории, а также от положения в системе ландшафтных зон.

Все долины имеют склоны и относительно равнинное дно.

СКЛОНЫ (русск.) — самые распространенные формы поверхности земной коры. Они начинаются со дна океанов при образовании подводных хребтов. рифтовых впадин и материковых склонов. На суше склоны формируются при возникновении горных хребтов, межгорных впадин. смещений земной коры при тектонических разломах (эндогенные склоны), при углублении речных долин и оврагов. при возникновении озерных котловин и карстовых впадин (экзогенные склоны) и так далее. Развитие склонов идет под действием силы тяжести при разрушении и сползании слагающих их горных пород. под действием атмосферных осадков. солифлюкции. неравномерного нагревания солнечными лучами (разно-экспозиционные процессы). В избыточно влажных и холодных ландшафтных зонах развитие и видоизменение склонов идет значительно быстрее (тундры. тундролесья. тропические зоны), чем в засушливых и лесопокрытых районах. Учет зональных различий, так же как и тектонически активных территорий, имеет важнейшее практическое значение при планировании сооружений на склонах разной формы. Форма склонов зависит от устойчивости выходящих на поверхность горных пород. Склоны круче на плотных и кристаллических горных пород ах, чем на мягких (глинистых, песчанистых).

Горные долины отличаются от равнинных большей глубиной и крутизной склонов при значительно меньшей ширине и с более узким, нередко ступенчатым днищем. Дноравнинных древних долин состоит изрусла

РУСЛО — самая низкая часть речной долины. выработанная и занятая водным потоком, по которой перемещается основная часть донных наносов и сток воды в межпаводочные периоды. Рукава равнинных рек извилистые с подвижными скоплениями мелко- и тонкообломочных наносов; у горных рек рукава более прямые, часто с порогами и водопадами. загромождены крупными валунами и галечником. Глубокие места рукавов — плесы, чередуются с мелкими — перекатами. Ширина рукавов крупных рек (Обь, Енисей, Лена, Амазонка и других) в низовьях достигает десятков километров.

ПОЙМА (русск. поймать, заливать водой) — часть дна речной долины. заливаемая водой в половодье и паводки. — основа пойменного ландшафта. Часто имеются два уровня — низкая пойма, заливается ежегодно, и высокая — только в многоводные годы. Каждый паводок, с одной стороны, размывает поверхность, создавая промоины, или старицы. но с другой — ежегодно выносит на поверхность аллювий (гальку. песок, суглинок, ил), наращивая общий уровень поймы. Одновременно идет углубление русла. и со временем низкая пойма превращается в высокую, а затем и в надпойменную террасу. Как и все речные террасы, пойма имеет обрыв высотой в несколько м, часто береговой вал, равнинную поверхность с промоинами и старицами и заболоченное притеррасное понижение (тыловой шов или заднюю закраину). Равнинные реки имеют широкие поймы (у Оби до 30 и более км), а у горных рек поймы часто встречается лишь обрывками то с одной, то с другой стороны русла. Поймы — ценное земельное угодье и в первую очередь сенокосные и пастбищные луга. Так, пойма реки Оби — устойчивая база м Часть речной долиныолочного животноводства степной, лесостепной и таежной зон Западной Сибири.

СТАРИЦА, СТАРОРЕЧЬЕ, СТАРИЧКА, СТАРКА (русск. — старый) — озеро на пойме или на нижней надпойменной террасе — участок реки. отчленившийся от основного русла. Возникают старицы при прорыве шеек меандров или перекрытии мелями рукавов. Характерная форма озера — продолговатая или подковообразная. Соединяется с рекой старица только при высоком уровне воды в реке. С течением времени старица постепенно зарастает, превращается в болото. затем в сырой луг.

Склоны более молодых долин обрывистые или выпуклые, а более древних — вогнутые, а чаще ступенчатые. Ступени склонов называются террасами ,

ТЕРРАСЫ (франц. terrasse, лат. terra — земля) — выровненная площадка на склоне гор, речных долин. морских и озерных берегов. Наиболее распространены речные террасы. Они имеют горизонтальные или слабонаклоненные поверхности, относительно резкий уступ — обрыв в сторону водотока, перегиб к которому называется бровкой, и обычно несколько пониженную часть вдоль тылового шва вследствие сосредоточения там воды, размывающей почвогрунты. Террасы бывают одиночные или многочисленные в виде ступеней, одна над другой. Образуются они в результате врезания русла реки и в дно долины. В прошлом каждая из террас была сначала днищем, а затем поймой долины. Они либо сложены речными отложениями (аккумулятивные), либо выработаны потоком в коренном склоне (эрозионные). Морские и озерные террасы — это выработанные прибоем площадки. По ним изучают историю колебаний уровня водоемов. При чередовании прочных и податливых к разрушению горных пород. при размыве склона (денудации ) возникают структурные террасы. Есть также солифлюкционные террасы. Их образование связано с истечением по склону напитанных водой почвогрунтов. Речные террасы удобны для хозяйственного использования: на них располагаются селения, поля, промышленные объекты.

переходящими в коренной склон к междуречным пространствам.

Молодые речные долины часто не имеют террас, а пойма встречается не везде. Их поперечный профиль принимает V-образную форму. Дно речных долин, по которым проходил некогдаледник ,

ЛЕДНИКИ — превращенная в лед вода атмосферного происхождения. Ледники в силу своей пластичности постоянно движутся со скоростью до нескольких сотен метров в год под действием силы тяжести. Движение ускоряется или замедляется в зависимости от количества выпадающих атмосферных осадков. потепления или похолодания климата. а в горах на движение ледников оказывают влияние тектонические подъемы.

Различают ледники стока — горные; покровные или растекания. которые всегда выпуклы и могут покрывать не только равнины, но и горы (в Антарктиде).

Типы ледников: ледник растекания, ледник стока и ледник смешанного (скандинавского) типа:

Часть речной долины

Образуются ледники при превышении твердых атмосферных осадков над их таянием.

Ледники имеют: 1) область питания, где происходит накопление снега, его перекристаллизация и превращение со временем в ледяные крупинки — фирн ; 2) область движения, где происходит экзарация ; 3) область абляции. т.е. разрушения.

Общая площадь ледников составляет 11% земной суши с объемом около 30 млн. км 3. Если бы все ледники растаяли, уровень Мирового океана поднялся бы на 66 м. Горные ледники дают начало мощным рекам, имеющим большое значение для ландшафтообразования и народного хозяйства при орошении пустынных и степных земель.

Формы горно-долинного оледенения:

Часть речной долины

принимает корытообразную форму.

Долины в податливых к размыву горных породах значительно шире, чем в породах кристаллических. В ландшафтных зонах с избыточной влажностью долины встречаются значительно чаще, чем в аридных зонах, а ширина их больше. Кустьям

УСТЬЕ (русск.) — место впадения реки в море, озеро или одной реки (притока) в другую, а также место, где воды реки из-за фильтрации. испарения. забора воды на орошение иссякают, уходя в почвогрунт. Устья крупных рек подразделяют на 6 типов: 1) однорукавное — Риони, Амур; 2) воронкообразное (эстуарий ) — Обь, Енисей, Хатанга, Мезень, Южный Буг, Днепр; 3) лопастное — Кура, Урал; 4) многорукавное, ветвящееся — Волга, Терек, Амударья, Лена; 5) блокированное, или лиманное, — Кубань, Камчатка, Зап. Двина, Днестр; 6) островное — Дон, Сев. Двина, Яна, Колыма, Нева.

долины расширяют их террасы, а склоны выполаживаются.

Речные долины имеют огромное практическое значение как удобное место для расположения населенных пунктов и сельскохозяйственных земель на склонах и террасах, а на поймах — сенокосов и пастбищ.

Речная долина на равнине (вверху) и в горах (внизу):

Часть речной долины

С Часть речной долиныхема затопления речной долины:

• затопляемая в половодье часть речной долины

• низкое место, заливаемое во время половодья

• приток Бирюсы

• речная долина, затопляемая в половодье

• часть дна речной долины, затопляемая в половодье или во время паводков

• речная долина, затапливаемая в половодье

• приток реки Бирюса

• речное дно

• низина у реки

• затапливаемое дно долины

• низина речной долины

• затопляемая паводком площадь

• площадь, заливаемая в половодье

• затапливаемая долина

• затопляемая низина

• низина, заливаемая в половодье

• затопляемая весной долина

• Речная долина, затопляемая в половодье

• Низкое место, заливаемое во время половодья

• Река, приток Бирюсы

Речная долина

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Долина (речная) — отрицательная, линейно вытянутая форма рельефа с однообразным падением. Образуется обычно в результате эрозионной деятельности текучей воды. Речная вода, смывая берега и подошву, образует речную долину.

Зачаточными формами речных долин являются промоины, балки, овраги, создаваемые непостоянными (периодическими) водотоками.

Долины обычно образуют целые системы; одна долина открывается в другую, эта, в свою очередь, в третью и т. д. пока их сливающиеся водотоки одним общим руслом не впадут в какой-либо водоём.

речной долина размыв аллювий

В долине различают следующие составные части:

1. Самая низкая часть долины — дно. или ложе. Линия, соединяющая самые глубокие точки долинного ложа, называется тальвегом. Тальвег в общем совпадает с направлением линии наибольших поверхностных скоростей течения речного потока. Часть ложа долины, занятая водами реки, называется руслом. В долинах, по которым сток имеет место в редких случаях, наиболее глубоко врезанную часть их называют сухим руслом.

2. Повышенные участки суши, ограничивающие с боков ложе долины, называются склонамидолины .

3. Места сопряжения дна долины со склонами отмечаются часто более или менее заметным изломом в поперечном профиле и называются подошвойсклонов.

4. Зона сопряжения склонов долины с прилегающей местностью называется бровкойдолины.

5. Относительно горизонтальные площадки, располагающиеся уступами по высоте в пределах дна и склонов долины, называются террасами.

Терраса, расположенная в пределах дна долины и заливаемая речными водами во время половодья, носит название поймы. Терраса, залегающая непосредственно над дном долины (поймой), считается первой террасой, следующая за ней, располагающаяся выше — второй и т. д.

В поперечном разрезе поймы различаются следующие ее части:

а) наиболее возвышенная полоса, непосредственно прилегающая к руслу реки, называемая прирусловойпоймой ;

б) средняя часть поймы, обычно более низкая и ровная, называемая центральнойпоймой ;

в) наиболее пониженная часть, имеющая иногда вид заболоченной ложбины, прилегающая к коренному берегу долины, называется притерраснойпоймой. Пойма может отсутствовать, например, у горных рек, которые не имеют развитой долины и протекают в глубоких и узких расщелинах гор.

6. Самая верхняя (по течению) часть долины, где тальвег исчезает, а склоны утрачивают свои отчетливые очертания, называется в зависимости от своей формы началом долины, или долинным замыканием. В равнинных и холмистых странах долины в верховьях часто незаметно переходят в широкие, расплывчатые, без ясно выраженных склонов ложбины, которые служат путями для стока атмосферных вод и потому называются ложбинами стока.

Долина, служащая вместилищем водотока, называется речнойдолиной.

Долинное ложе обычно бывает извилистым в плане и изменчивым по ширине: расширения чередуются с более или менее резкими и внезапными сужениями. Это чаще всего наблюдается в долинах, пересекающих на своем пути различные горные гряды, разделенные понижениями, или же полосы пород различного состава и различной сопротивляемости выветриванию и размыву. Сужения долин могут нередко обусловливаться и другими причинами, например выносами продуктов размыва из боковых долин в главную (конусы выноса), обвалами, осыпями и пр. По форме речной долины можно судить о ее возрасте и стадии развития. На первых этапах вода активно размывает дно и берега, углубляет русло реки. Поток увлекает с собой много обломков, которые царапают, срезают, стирают горные породы, слагающие ложе реки и берега. На этой стадии разрушение — эрозия преобладает над накоплением аллювия в русле. Вырабатывается долина V-образной формы. Подобные долины — неширокие, с крутыми склонами, порожистыми руслами, характерны для горных рек и молодых рек на равнинах. В горах, прорезая толщу горных пород, река образует ущелье и каньоны. Они бывают узкими, с отвесными склонами, дно почти целиком занимает русло реки. Ущелье, в отличие от каньона, меньшей ширины и не имеет уступов—террас.

Более широкие долины V-образной (коробчатой, корытообразной) формы характерны для рек зрелой стадии, когда их работа направлена преимущественно на расширение долины и отложение осадков. Течение речного потока более спокойное, появляются первые излучины, в нижнем течении образуются рукава, накапливается аллювий. Одновременно в верховьях может продолжаться углубление русла— ранняя стадия развития. В этом отношении река напоминает дерево: верхние ветви (истоки, верховья) молодые, а нижние ветви и ствол (главное русло в среднем и нижнем течении) — пожилые, зрелые.

В старости река нетороплива, извилиста, образует излучины (меандры), склоны ее пологие. Река продолжает боковую эрозию, переносит и откладывает рыхлый мелкий материал. Однако в отличие от живых существ, река способна вновь вступить в стадию молодости. Например, когда она с изменением климата становится многоводнее или когда понижается ее базис эрозии. Тогда река вновь начинает врезаться в горные породы, углублять свое русло. В этом случае, как мы уже знаем, бывшая пойма превращается в террасу, идет формирование новой поймы. Следовательно, по числу террас можно судить, сколько раз «омоложалась» река (понижался базис эрозии).

Геологическая работа рек состоит главным образом в размыве дна и берегов, переносе и отложении обломков пород. Все эти три деятельности проявляются нередко одновременно в одних и тех же участках долины. Однако в верховьях, где долина реки, растущая по закону пятящейся (регрессивной) эрозии, самая молодая, (следовательно, уклоны здесь наибольшие), преобладает эрозийная деятельность, в среднем течении реки наблюдается сочетание размыва, переноса и отложения (аккумуляции), а в низовье — переноса и отложения. Нанесенные рекой осадки называются аллювием.

Эрозионная деятельность реки осуществляется различными несколькими способами:

· при помощи переносимых речным потоком осадков, которые воздействуют на коренные породы ложа реки как абразивный материал;

· за счёт растворения пород ложа (важную роль в этом играют растворённые в воде органические кислоты);

· за счёт гидравлического воздействия воды на рыхлый материал ложа (вымывание рыхлых частиц);

· дополнительными факторами могут служить разрушение берегов во время ледохода, темроэрозионные процессы и др.

Эрозия может быть направлена на углубление дна долины — донная (или глубинная)эрозия. или на размыв берегов и расширение долины — боковаяэрозия. Эти два вида эрозии действуют совместно.

Интенсивность глубинной эрозии определяется в первую очередь уклоном русла (и, соответственно, энергией потока). При преобладании глубинной эрозии формируются глубокие врезы с крутыми берегами и V-образным сечением речной долины, пойма развита фрагментарно (на островах и небольших участках у выпуклых берегов излучин). В рельефе такие участки нередко представлены глубокими каньонами. Интенсивность боковой эрозии зависит от угла подхода стрежени потока к берегу. Стрежень — линия, соединяющая точки наибольших скоростей на поверхности воды. На прямых участках стрежень обычно располагается близ середины водотока, в таких условиях боковая эрозия не проявляется. На извилистых участках происходит отклонение стрежени к одному из берегов, что приводит к сжатию потока и его «набеганию» на этот берег, сопровождающемуся размывом последнего. «Прижимание» потока к берегу обуславливает образование циркуляционного течения, донная ветвь которого направлена к противоположному берегу. Поскольку придонные слои наиболее насыщены обломочным материалом (в том числе и образованным за счёт эрозии берега), то происходит перемещение материала от размываемого берега к противоположному, где происходит его аккумуляция в форме прирусловой отмели. Формирование прирусловой отмели приводит к ещё большему искривлению русла и отклонению стрежени к размываемому берегу, определяя направление боковой и глубинной эрозии. Наибольшая скорость размыва берега отмечается там, где к нему прижимается стрежень потока. Выше и ниже по течению происходит последовательная смена зоны очень сильного размыва сильным, средним, слабым и, наконец, берег перестаёт размываться и переходит в прирусловую отмель. Таким образом, изгиб русла приводит к образованию чередующихся вдоль берега зон ускорения и замедления течения и поперечной циркуляции, направленной от вогнутого берега к выпуклому.

Согласно описанному выше механизму в процессе размыва берегов образуются крутые изгибы речной долины — меандры. Узкие «перегородки» между меандрами в период половодий могут размываться, что приводит к спрямлению русла реки и образованию стариц. Старица — это замкнутый водоем, обычно продолговатой извилистой или подковообразной формы, образовавшийся в результате полного или частичного отделения участка реки от её прежнего русла. Старицы некоторое время могут сохранять связь с рекой, но постепенно входы в них заносятся речными отложениями — происходит их превращение в старичные озёра, а затем — в болота или сырые луга.

В русле меандрирующих рек при уменьшении уклона русла и извилистости могут возникать намывныеострова. На широких участках долины при относительно прямолинейных очертаниях русла и поймы может формироваться серия таких островов, что приводит к ветвлению русла — его разделению на несколько потоков. Эти острова перемещаются вниз по течению, постоянно изменяя очертания. Скорость эрозии определяется сочетанием ряда факторов: энергии потока, состава пород ложа, развития растительности, интенсивности техногенного воздействия и пр.

Речная эрозия нередко приводит к активизации других экзогенных геологических процессов. Так, интенсивная глубинная эрозия, приводит к образованию каньонов и V-образных долин с крутыми склонами, на которых активно проявляются обвальные и осыпные процессы. Подмыв высоких берегов, сложенных трудноразмываемыми породами, при боковой эрозии приводит к развитию оползней, осыпей и обвалов.

Перенос материала реками осуществляется несколькими способами.

Наиболее крупные частицы (гальки) перемещаются волочением по дну или перекатыванием; частицы песчаной размерности — сальтацией.

Тонкие частицы глинистой и алевритистый размерности при скорости потока более 2 см/c перемещаются во взвешенном состоянии.

Значительная часть веществ переносится в растворённом виде.

Весь материал, перемещаемый в нерастворённом состоянии, называется твердым стоком. Объём твёрдого стока горных рек значительно выше, чем равнинных: горные реки могут переносить обломочный материал в количестве до 50-60 кг/м 3. тогда как равнинные — не более 0,5 -1 кг/м3.

Переносимый речным потоком материал претерпевает механическую обработку — окатывается — за счёт трения о другие частицы и породы ложа.

Хорошо известны пороги на Днепре, Волхове, Нарве, Ангаре, Витиме, Енисее и других реках. На поперечных уступах в русле реки образуются водопады. Отложения постоянных русловых потоков (рек, ручьев) называются аллювий. Аллювий формируется в различных участках речной долины. В соответствии с этим выделяют три фации: русловый, пойменный и старичный аллювий. Русловойаллювий обычно представлен хорошо промытыми и сортированными песками, гравийниками или галечниками с характерной косой слоистостью. Мощность его может достигать первых десятков метров, иногда больше.

Нижние горизонты руслового аллювия залегают на размытой поверхности подстилающих коренных пород; им свойственен более грубозернистый состав, плохая сортировка и неотчётливая косая слоистость. Образование этих горизонтов отвечает наиболее начальной стадии формирования речной долины. Их мощность обычно невелика или они вообще не сохраняются, поскольку на начальной стадии формирования долины, когда аллювий постоянно перемещается, образуя лишь временные неустойчивые скопления, смываемые во время паводков и половодий. Вверх по разрезу размер аллювиальных частиц уменьшается и возрастает степень их сортировки, появляется отчётливая косая слоистость. Наиболее высокие горизонты, формирующиеся в условиях прирусловой отмели, отличаются разнообразием текстур — мелкая косая, косоволнистая, волнистая, что связано с образованием ряби течения. Иногда прослои с рябью встречаются и в средней части толщи руслового аллювия — они образуются при ослаблении силы потока (на отмелях). Особенности строения разреза руслового аллювия определяются и особенностями конкретного речного потока. В целом, для крупных равнинных рек характерны более развитая средняя часть руслового аллювия и отложения прирусловой отмели. В осадках горных рек аллювий более крупный, преобладают текстуры, характерные для самой нижней части равнинного аллювия (что связано с большей энергией и турбулентностью потока).

Старичныйаллювий обычно залегает в виде линз в толще руслового аллювия. Для старичных отложений характерен алевро-глинистый или мелкопесчаный состав (суглинки, супеси), насыщенность органикой и тонкая горизонтальная слоистость (обусловленная осаждением из спокойных вод). В нижней части старичных отложений могут присутствовать единичные косослоистые серии, отвечающие периодам половодий, когда старица вновь начинала действовать как русловой проток.

Пойменныйаллювий залегает поверх руслового и старичного. Пойменные отложения формируются в периоды половодий, когда речные воды, выходя за пределы русла, заливают речную долину. Формирование пойменного аллювия тесно связано с режимом реки: он хорошо развит у равнинных рек в областях гумидного умеренного климата, менее развиты в аридных областях и слабо выражены у горных рек (не имеющих развитой поймы). Мощность пойменных отложений обычно не превышает нескольких метров.

Пойменныйаллювий представлен алевро-глинистыми или алевритовыми отложениями с горизонтальной слоистостью. Нередко в нём отмечаются прослои почв, образующихся в период между половодьями.

Паводковые воды провоцируют развитие оползневых процессов и подмыв берегов. Поэтому прислоненной подмываемому обрывистому берегу пойменный аллювий может содержать включения плохоокатанных или неокатанных глыб разного размера, представляющих собой погребенную осыпь и продукты обваливания коренного берега. В совокупности, отложения русловых потоков — пролювий и аллювий — согласно классификации Е.В. Шанцера, образуют флювиальнуюгруппуотложений. Любая река за время своего существования проходит ряд стадий, которые условно можно назвать молодостью, зрелостью и старостью. На стадии образования в реке преобладает донная эрозия, приводящая к выработке V-образной долины и образованию грубого, плохо сортированного инстративного аллювия. Продольный профиль долины реки в эту стадию крутой в верховьях, изобилует неровностями и перепадами. По мере выработки долины всё большее значение приобретает боковая эрозия, придающая долине U-образную форму сечения. На стадии зрелости продольный профиль реки становится выровненным, стремящимся приблизиться к базису эрозии, происходит усиление боковой эрозии вследствие меандрирования. За счёт меандрирования происходит расширение долины, формируется пойма, сечение долины приобретает трапециевидный облик. Активно идёт процесс накопления аллювия, нередко чередующийся с периодами углубления и расширения долины. На стадии старости происходит ещё большее расширение долины. Продольный профиль близок к профилю равновесия, что приводит к снижению энергии потока — река не может переносить большое количество обломочного материала, что приводит к его осаждению, вызывающему заиление русла. Активно протекают процессы аккумуляции — формируются все фации аллювия. В итоге происходит заполнение русла осадками, река постепенно замедляет течение и зарастает.

Описанные этапы эволюции речной долины, как правило, не образуют линейной последовательности, а прерываются на разных стадиях процессами омоложения реки. Омоложение реки может быть обусловлено тектоническими движениями земной коры, изменением базиса эрозии (понижение уровня водоёма, в который впадает река и пр.), климатическими изменениями (увеличением расхода воды и энергии потока), техногенным воздействием (спуск водохранилищ и пр.) и приводит к изменению продольного профиля речной долины. При его изменении происходит возрастание энергии потока, что приводит к активизации донной эрозии, направленной на выработку нового профиля. То есть река вновь начинает углублять долину, затем, по мере приближения к профилю равновесия, начинают доминировать процессы боковой эрозии, формируется пойма, т.е. река вновь проходит цикл своего развития. И этот процесс может повторяться неоднократно.

Наличие этапов омоложения отражается в образовании речныхтеррас — ступенеобразных уступов в бортах речной долины. В строении террас выделяют площадку — выровненную поверхность террасы, тыловойшов — место сочленения площадки с вышерасположенной террасой или коренным склоном, склонтеррасыибровку — место сочленения площадки и склона террасы.

Формирование террас в пределах одной речной долины может происходить неоднократно, что приводит к образованию лестницы надпойменных террас, возвышающихся друг над другом в борту долины (нужно добавить, что террасы не всегда явно выражены в рельефе и их выявление требует специальных геоморфологических исследований). Самая высокая терраса — наиболее древняя, самая низкая — наиболее молодая (первая надпойменная терраса — террасам присваиваются номера в соответствии с их расположением снизу вверх). Высотой террасы называют превышение её поверхности над меженным уровнем воды в реке.

Среди речных террас различают эрозионные, эрозионно-аккумулятивные и аккумулятивные. Эрозионныетеррасы (или скульптурныетеррасы,террасыразмыва) — террасы, выработанные речным потоком в коренных породах. Они наиболее характерны для горных рек, где активно проявляются тектонические движения, приводящие к частым изменениям продольного профиля реки. Эрозионно-аккумулятивные(илицокольные ) — террасы, нижняя часть которых сложена коренными породами (цоколь), а верхняя — аллювиальными отложениями. Аккумулятивныетеррасы — трассы полностью сложенные аллювиальными отложениями. Аккумулятивные террасы имеют широкое распространение в пределах низменных платформенных равнин, а также в межгорных и предгорных прогибах. Они свойственны желобовидным и планиморфным долинам, характеризующимся значительными мощностями аллювия.

В устьевой части речной поток достигает уровня базиса эрозии, теряет энергию и отлагает переносимый материал. Специфика осадконакопления и особенностей строения в устьевой части определяется сочетанием ряда факторов, среди которых наибольшее значение имеют: количество выносимого рекой материала, расход воды в реке и его изменение во времени, динамика морских вод и характер тектонических движений. Типичными формами устьевых частей рек являются дельты, эстуарии и лиманы. Дельты представляют собой сложенные речными наносами низменности в низовьях рек, прорезанные сетью рукавов и протоков. Название «дельта» происходит от заглавной буквы греческого алфавита дельта, по сходству с которой оно было дано в древности треугольной дельте р. Нил. По существу, дельты представляют собой конусы выноса рек. В устьевой части речной поток «сгружает» переносимый материал (частично в приустьевой части, частично в прибрежной части моря). Постепенно устьевая часть засыпается наносами, преграждающими путь водному потоку. В результате происходит формирование новых русел (называемых протоками и рукавами), вымываемых в принесённых ранее отложениях. Затем, в приустьевой части каждого рукава вновь происходит накопление материала, и процесс повторяется, что определяет постепенное выдвижение дельты в море. При этом отдельные протоки отделяются, превращаются в озёра и затем засыпаются или заболачиваются. Помимо аллювиальных отложений в пределах дельт широко развиты морские отложения (формирующиеся в подводной части дельты, при затоплении участков дельты нагонными водами и пр.), эоловые (образующиеся при перевевании отложений), озёрные и болотные отложения. Таким образом, дельты представляют собой сложные динамичные системы, образующиеся под влиянием различных геологических процессов.

Благоприятными условиями для быстрого роста дельты являются: обилие приносимых рекой наносов, тектоническое поднятие прибрежной территории, понижение уровня водоёма, положение устья в вершине залива или в лагуне (блокированные дельты), а также мелководность бассейна, куда впадает река. Препятствуют образованию дельты сильные приливо-отливные, сгонно-нагонные течения и вдольбереговые течения, а также тектоническое погружение прибрежной зоны (скорость которого выше скорости накопления осадков) и быстрое повышение уровня водоёма.

Современные дельты занимают около 9% из общей протяженности побережий Мирового океана и аккумулируют ежегодно 18,5 млрд. тонн рыхлых продуктов, что составляет 67% всех терригенных осадков, поступающих в Мировой океан. Развитые дельты имеют Волга, Дон, Лена, Миссисипи, Ганг и многие другие реки, огромных размеров достигает дельта Амазонки (около 100000 км 2. что более чем в 5 раз превышает площадь дельты Волги). Эстуарии (от лат. aestuarium — затопляемое устье реки) представляют собой воронкообразные заливы, вдающиеся в устье реки. Факторами, определяющими образование эстуариев являются: удаление отлагаемых рекой наносов морскими течениями или приливными волнами, большая глубина моря, быстрое прогибание прибрежной зоны; в таких случаях даже при большом выносе наносов отложения их на устьевом участке не происходит. Устья в виде эстуариев имеют Енисей, Обь, Сена, Темза и многие другие реки. Лиманами (от греч. limen — гавань, бухта) называют устьевые части рек, затопленные водами бесприливных морей. Образование лиманов связно с затоплением морем долин равнинных рек и балок в результате погружения прибрежных частей суши. Обычно лиманы имеют извилистыми в плане очертания и невысокими берегами, что связано с наследованием рельефа и отсутствием значительной береговой деятельности моря. Выделяют лиманы открытые в сторону моря (губы) и закрытые, полностью отделённые от моря косой или имеющие с ним связь через узкий пролив (гирла). Обычно в лиманах отлагаются мелкозернистые пески, алевриты и глины, а также нередко и органические вещества, дающие начало залежам горючих сланцев, углей, нефти. При малом притоке пресных вод с материка и засушливом климате воды лиманов сильно осолоняются и в них осаждаются соли или накапливаются солесодержащие илистые отложения — грязи. Лиманы хорошо выражены в прибрежных частях Чёрного и Азовского морей.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Речные долины и поймы

Речные долины встречаются во всех природных зонах. Их почвы относятся к интразональным. Ширина хорошо развитых долин достигает 40. 50 км.

Речные долины (рис.) — относительно узкие длинные ложбины, образованные реками и имеющие уклон в сторону течения воды. Элементы речной долины: русло реки, дно и склоны. В горных областях развиты долины типа теснин, ущелий и каньонов с обрывистыми скалистыми склонами и руслом. На начальных стадиях развития долины рек имеют V-образный профиль, затем постепенно русло реки становится извилистым в результате действия боковой эрозии. В местах, где река отклоняется от берега, склоны становятся пологими, а у основания в русле откладываются речные наносы; подмываемые берега и склон долины будут более крутые. При дальнейшем развитии излучин извилистость русла увеличивается и в связи со смещением вниз по течению срезаются выступы коренных берегов, вырабатывается плоское дно долины, чаще трапециевидной формы. Речные долины с широким плоским дном называются пойменными. В таких долинах часто встречаются старицы.

Часть речной долины

Рис. Поперечный разрез речной долины:

А — древнеаллювиальные отложения; Б — современный аллювий центральной поймы; В — современный аллювий прирусловой поймы; Г—русловый аллювий; Д— торфяные отложения притеррасной поймы; 1 — грунтовые воды; 2— русло; 3— пойма (а — притеррасная; б — центральная; в — прирусловая); 4— надпойменные террасы (I и II уровня); 5— коренные берега

Пойма — часть речной долины, периодически затапливаемая полыми водами. Вследствие боковой эрозии рек и аккумуляции речных наносов (аллювия) равнинные реки в основном имеют широкие поймы. Так, ширина поймы реки Волги в нижнем течении достигает 30. 40 км. Основные массивы пойм распространены в долинах Днепра, Оки, Волги, Камы, Иртыша, Оби, Лены и других крупных рек.

Пойма состоит из трех частей: прирусловой, центральной и притеррасной, различающихся составом речных наносов, гидрологическим режимом, растительностью и почвами. Прирусловая пойма (наиболее возвышенная часть), непосредственно прилегающая к руслу, в основном волнистая, состоит из системы взаимопараллельных песчаных и супесчаных валов или грив. В половодье крупные и средние песчаные частицы отлагаются преимущественно вблизи бровки русла. Растительность довольно неоднородная и наиболее бедная. На вершинах гряд (высокие луга) растительность в основном состоит из овсяницы овечьей, мятлика узколистного, тонконога, камнеломки, подмаренника желтого, лапчатки серебристой, люцерны серповидной, клевера горного. На склонах грив и выровненных участках (средние луга) растительность преимущественно разнотравная с большим количеством бобовых — клевера, чины, лядвенца рогатого и др. В понижениях (низкие луга) распространены осоковые и черноольховые сообщества, таволга, чистец болотный, вех ядовитый, паслены, хвощи.

Центральная пойма имеет ровный рельеф с наличием стариц, невысоких гряд, замкнутых понижений. В условиях облесенного водосбора таяние снежного покрова происходит медленно. Талые воды в основном поглощаются лесной подстилкой. В почвенной толще вода передвигается медленно в направлении уклона и выходит на поверхность у подножья склонов, на дне балок, откуда стекает в речную сеть. Поэтому вода в реке поднимается медленно, на небольшую высоту, не выше гребня прируслового вала. В центральную пойму вода проникает по отдельным понижениям, постепенно растекаясь по ее поверхности и отлагая пылевато-илистые частицы, богатые питательными элементами. При высыхании такой аллювиальный нанос распадается на мелкокомковатые (2. 3 мм) или зернистые агрегаты.

В условиях безлесного водосбора снеговой покров тает быстро. Талые воды стекают по поверхности, вызывая водную эрозию. Вода поднимается быстро и выше гребня прирусловых валов, заливая пойму широким потоком. Вследствие этого в начале паводка оседают песчаные частицы, а при ослаблении скорости потока — пылевато-илистые частицы. Таким образом образуется слоистая пойма.

Луга центральной поймы отличаются высокой продуктивностью. Их растительность представлена различными видами злаковых (кострецы, овсяница луговая, лисохвост луговой, пырей ползучий, мятлик луговой) и бобовых (клевера, люцерна и др.) растений.

Притеррасная пойма (наиболее пониженная) вытянута в виде заболоченной ложбины вдоль коренного берега или склона надпойменной террасы. Она при затоплении получает самый тонкий материал. В то же время сюда поступает и деллювий. Притеррасная пойма переувлажнена, заболочена. Растительность состоит из различных осок, иногда кустарников и деревьев.

Почвообразование протекает под влиянием поемного и аллювиального процессов. Первый выражается в периодическом затоплении поймы вешними водами (это как бы ежегодное природное орошение). Поемность смягчает климат, влияет на микробиологические процессы, почвенно-грунтовые воды, характер природной растительности.

По длительности затопления выделяют участки краткопоемные (длительность затопления до 7 дней), среднепоемные (7. 15 дней) и длительнопоемные (более 15 дней). От продолжительности затопления пойм зависят общий состав растительности, распределение ее в ассоциациях.

Аллювиальный процесс — принос паводковыми водами взмученных частиц, размывание поймы, переотложение на ее поверхности взвешенных частиц в виде наилка или аллювия. Этот процесс влияет на химический состав почвообразующих пород и почв.

Террасы — горизонтальные или слегка наклонные площадки различной ширины, вытянутые вдоль долины и обращенные к ней обрывистыми склонами. Выделяют два типа террас: аллювиальные (террасы накопления) и денудационные (структурные). Из них наиболее распространены аллювиальные как бывшие пойменные участки речной долины. Число террас может доходить до 15 и более. Обычно считают террасы от поймы — I надпойменная, II надпойменная и т. д. На поверхности террас могут быть заметны следы былого пойменного рельефа — валы, старицы-озера и т. д.

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *