ЭкоЦентр "Экосистема" разработал более 140 методических материалов по изучению природы: Полевые определители для смартфонов и планшетов Много наших приложений на Play.Google и в AppStore Определители для PC Голоса птиц Методики исследований Учебные видеофильмы Определительные таблицы Карманные определители Всё это можно приобрести в нашем некоммерческом Интернет-магазине

Флювиальные формы рельефа
Бичев М.А.

Содержание работы:
Введение
Глава 1. Основные понятия
Глава 2. Причины возникновения флювиального рельефа
Глава 3. Классификация флювиальных форм рельефа
Глава 4. Распространение флювиальных форм рельефа
Глава 5. Динамика флювиальных форм рельефа
Глава 6. История исследования флювиальных форм рельефа
Глава 7. Прогнозирование
Глава 8. Экологические последствия и влияние на хозяйственную деятельность человека
Глава 9. Влияние человека на флювиальные формы рельефа
Глава 10. Фольклор, творчество, мифы, легенды, связанные с флювиальными формами рельефов
Заключение. Список литературы

Глава 5. Динамика флювиальных форм рельефа.

5.1 Развитие рельефа временными водотоками.

Эрозионные борозды образуются при плоскостном сносе при увеличении крутизны склона, когда отдельные мелкие струйки дождевой или талой воды сливаются в более крупные, способные к заметной эрозионной работе и формированию устойчивого в плане русла. Как правило, это кратковременные морфологические формы, которые после прекращения стока воды быстро «зарубцовываются» и в следующем году зачастую возникают на новом месте (рис. 3 А).

Рисунок 3. Генетический ряд флювиальных форм равнинных территорий [4]

В случае концентрации в эрозионной борозде мощных струй воды эрозионный процесс со временем приводит к образованию на ее месте промоины (рис. 3 Б. Раз возникнув, эрозионные рытвины (промоины) долгое время сохраняются на склоне, регулярно собирая сток дождевых и талых вод. Эрозионные борозды и промоины подчинены склону: их продольный профиль в целом параллелен продольному профилю склона. Особенно легко подвержены эрозии склоны, распаханные и с разреженным растительным покровом.

Именно на таких склонах процесс временного морфогенеза может развиваться дальше, и промоины постепенно превращаются в овраги (рис. 3 В). Продольный профиль оврага отличается от продольного профиля склона, в который он врезан. Это уже самостоятельная и весьма активная эрозионная форма. Овраги быстро растут, удлиняясь вверх по склону в глубь междуречий в результате регрессивной эрозии. Скорость овражной эрозии в степных районах в среднем достигает нескольких метров в год. На междуречьях вершины оврагов иногда связаны с лощинами.

Стадия оврагообразования относительно короткая. По мере удлинения оврага и выработки его продольного профиля уклоны тальвега уменьшаются и соответственно ослабевает глубинная эрозия. Водосборный бассейн оврага часто ограничен другими оврагами на этом же склоне. В результате дно оврага расширяется за счет продолжающейся боковой эрозии, склоны постепенно становятся более пологими и закрепляются растительностью.

Когда овраг достигает зеркала грунтовых вод, он преобразуется в балку (рис. 3 Г).

В дальнейшем в связи с понижением базиса эрозии на широком пологом днище балки и ее склонах может развиться новая овражная сеть, и весь цикл повторяется. Если на дне оврага появится постоянный водоток, развитие балки может пойти в направлении формирования речной долины (рис. 3 Д). Таким образом, овраг, балка и речная долина тесно взаимосвязаны и последовательны в своем образовании. В условиях разреженности, отсутствия сдерживающей эрозию лесной растительности или после ее сведения может образовываться долинно-балочный и овражно-балочный эрозионный рельеф. [4]

Что касается селей, то в горах, в сезон дождей или интенсивного весеннего снеготаяния образовавшимися продукты выветривания мощными водными потоками смываются вниз — образуются грязекаменные потоки, или сели. Как и для снежных лавин, для грязекаменных потоков существуют одни и те же пути схода. Вырвавшись из узкой горной долины, сель растекается у подножия склона, образуя селевый конус выноса. Крупность обломков убывает от вершины к периферии конуса. В результате резкого падения скорости потока самый крупный материал отлагается сразу у подножия, а более мелкий уносится дальше. Селевые конусы выноса нарастают год от года, пока в данном месте не затухнет селевый режим. У подножий склонов гор в аридных странах пролювиальные конусы выноса часто образуют широкую пологонаклонную к прилегающей равнине кайму — пролювиальные шлейфы подножия, состоящую из отдельных, накладывающихся друг на друга конусов выноса. В межгорных долинах селевые конусы выноса могут запруживать реку, отодвигая ее русло к противоположному склону долины. [4]

5.2 Деятельность рек

Реки производят в огромных масштабах денудационную, транспортирующую и аккумулятивную работу. Режим геологической работы рек и масштабы переносимых объемов воды связаны с различным режимом питания рек. Это определяется климатическими особенностями бассейнов. Питание рек осуществляется поверхностными и подземными водами.

Для каждой реки в течение года характерно чередование периодов низкого и высокого уровня воды. Состояние высокого уровня в зависимости от сезона называется паводком или половодьем, а низкого — меженью. Ввиду того что реки Европейской части России имеют преимущественно снеговое питание (до 70 % от годового стока), половодье наблюдается чаще всего в апреле, а постепенный спад растягивается на 40-50 дней. В конце лета уровень воды достигает самого низкого уровня, и наступает межень. В противоположность этому на реках Дальнего Востока, имеющих всего 20 % снегового питания (главная роль принадлежит дождевому питанию), половодье наступает в период сильных весенних дождей.

Реки, берущие начало в высоких горах (Кавказ, Средняя Азия), имеют ледниковое питание. Половодье на них наступает в июле — августе. Ряд рек имеет смешанный ледниково-дождевой источник питания. [3]

5.2.1 Речная эрозия.

Реки, обладая высокой энергией, расширяют свою долину. Различают эрозию донную, или глубинную, направленную на врезание потока в глубину, и боковую, ведущую к подмыву берегов, а следовательно, к расширению долины. Соотношения донной и боковой эрозии изменяются на различных стадиях развития долины реки. На начальных стадиях преобладает донная эрозия, которая стремится выработать профиль равновесия применительно к базису эрозии. Базис эрозии определяет развитие всей речной системы. Первоначальный профиль, на котором закладывается река, обычно характеризуется различными неровностями, созданными до образования долины. Возникновение таких неровностей обусловлено различными факторами — выходами в русле неодинаковых по плотности пород, каких-то структурных форм водоемов, возникших на месте впадин в долине реки. При регрессивной эрозии река, углубляя свое русло, стремится преодолеть различные неровности, постепенно сглаживая их.

При выработке профиля равновесия как горных, так и равнинных рек большую роль играет не только главный базис эрозии, но и множество местных. К последним относятся уступы или пороги. На месте уступа возникают водопады (рис. 2).

Рисунок 2. Продольный профиль Ниагарского водопада [3]

Воды реки энергично размывают дно уступа, одновременно подмывая его. В результате этого процесса уступ, постепенно разрушаясь, отступает. Кроме уступа местными базисами эрозии могут быть озера, располагающиеся во впадинах в пределах долин рек. До тех пор, пока озеро не исчезает, оно контролирует развитие части долины, расположенной вверх по течению от озера. По мере выработки продольного профиля эрозии закономерно меняется форма поперечного профиля самой речной долины. На ранних стадиях развития при значительном преобладании глубинной эрозии реки вырабатывается крутостенная (обрывистая) узкая долина, дно которой почти полностью занято рекой.

В этом случае поперечный профиль представляет собой каньон с почти вертикальными, иногда ступенчатыми боковыми склонами. При дальнейшей выработке долина превращается в У-образную форму. Такие формы особенно хорошо выражены в молодых горно-складчатых системах Альп, на Кавказе, в Гималаях, где глубина долин рек достигает 1-2 км. Такие горные ущелья с крутыми, почти отвесными стенками называют ущельями-каньонами. По мере выработки профиля долина принимает U-образную форму, т. е. склоны долины постепенно выполаживаются. [3]

5.2.2 Боковая эрозия.

В результате выработки профиля равновесия помимо развития донной эрозии проявляется и боковая. По мере того как ослабевает донная эрозия, усиливается боковая, направленная на подмыв берегов и расширение долины. Особенно сильно боковая эрозия проявляется во время половодий и паводков, когда скорость течения реки и турбулентность движения потока существенно увеличиваются. Вода подступает к обрывистому склону и от сильного вихревого движения в придонном слое подмывает берега. Начинается усиленный подмыв одного берега и накопление наносов на противоположном. Это приводит к образованию изгиба реки. Первичные изгибы, постепенно развиваясь, превращаются в излучины, которые играют большую роль в формировании речных долин. По способу образования различают излучины первичные и вторичные. Первичные излучины — следствие неровности земной поверхности и различной устойчивости слагающих пород. Они образуются в результате огибания рекой разного рода препятствий на стадии формирования водотока (рис. 21). [3]

Рисунок 21. Меандр (излучина), вид с вертолета. [6]

5.2.3 Аккумуляция.

Процесс осаждения вещества не завершает перенос и эрозию, а происходит почти одновременно с ними. На первых стадиях развития реки преобладают процессы эрозии, но местами отлагаются и речные осадки, которые, однако, являются неустойчивыми и подвергаются новому размыву и переносу при увеличении полноводности потока и его скорости. По мере выработки профиля равновесия и расширения долины образуются постоянные речные отложения, называемые аллювиальными или аллювием (от лат. «аллювио» — нанос, намыв). В формировании аллювия и речных долин большую роль играют изгибы и излучины реки, в пределах которых меняются турбулентность потока, его скорость, а также характер дна. [3]

К аккумулятивным русловым формам относятся и сложенные аллювием острова. Они образуются там, где скорость течения и, следовательно, транспортирующая способность водотока резко уменьшаются. В результате часть твердого стока тут же выпадает в осадок, и на стрежени реки (где перенос твердого материала наибольший) вырастает осередок. Со временем осередок может увеличиться, покрыться растительностью и стать настоящим островом, высота которого не превышает высоты поймы. Весь комплекс русловых форм непрерывно перемещается вниз по течению. Песок и галечник перекатов постоянно переотлагаются, и они смещаются вниз, надвигаясь на ближайшие плесы и вызывая передвижение зон размыва. В результате намываемые и подмываемые участки берега постепенно сменяют друг друга. В реках с низкими пойменными берегами, которые быстро поддаются размыву, скорость смещения может достигать десятков метров в год. [4]

5.2.4 Развитие частей долины

По мере последовательного развития речной долины площади аллювиальных накоплений расширяются. Намытый низкий берег начинает выступать над уровнем воды и заливается только в половодье. Такой низкий участок долины, сложенный аллювием, представляет пойму реки. С течением времени профиль долины приобретает плоскодонную или ящикообразную форму (рис. 19).

Рисунок 19. Образование поймы реки Миссисипи [1]

Процессы образования стариц, меандрирования и спрямления русл весьма характерны для медленно текущих равнинных рек. Наблюдения показали, что излучины развиваются не только в сторону берегов, но и вниз по течению. В результате выступы, сложенные твердыми коренными породами, постепенно срезаются и образуется широкая пойма со сложным рельефом.

Долины рек непрерывно развиваются, и происходит переход от одной стадии к другой, которые последовательно повторяются. На первой стадии развития, которая соответствует геоморфологической молодости равнины, происходит резкое преобладание глубинной эрозии, на второй стадии — геоморфологической зрелости — дно долины становится плоским и возникает пойма. Изменение положения базиса эрозии вызывает омоложение долины и происходит новое врезание и расширение самой долины.

Надпойменные террасы, которые последовательно сформировались на склонах долины, придают самой речной долине сложный ступенчатый характер (рис. 20).

Рисунок 20. Образование террас речной долины [1]

В пределах равнинных рек насчитывается несколько надпойменных террас, а в горных районах число их возрастает до 8-10. [3]