Эволюция речных долин

2

Содержание

 

 

1. Эволюция речных долин                 -         3

 

2.Определение понятия.                      -         5

                                       

3.Рельеф речной долины.                    -         8

 

4.Типы речных долин.                         -        10

 

5.Литература                                        -         13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 ЭВОЛЮЦИЯ РЕЧНЫХ ДОЛИН.

 

     Поверхностные текучие  воды- самый распространенный экзогенный рельефообразующий агент на суше. Геоморфологические процессы , осуществляемые поверхностными текучими водами, и создаваемые ими формы рельефа называются флювиальными (от  лат. Fluvius- поток , река).

     Всякий  водоток производит денудационную работу  –  эрозию  (от лат.  Erodere – разъедать), транспортировку материала и аккумуляцию, создавая как эрозионные (выработанные), так и аккумулятивные флювиальные формы рельефа. Оба процесса между собой тесно связаны. Речные долины на равнинах фактически являются  эрозионно- аккумулятивными формами рельефа.

     По интенсивности  проявления эрозионных процессов  различают две модели: нормальную(природную, естественную) и ускоренную(природно-антропогенную).

     Нормальная  эрозия- размыв поверхности текучими водами под влиянием комплекса естественных факторов в длительные геологические сроки. Среди природных факторов важны как зональные,  так и незональные.

     Главный  зональный  фактор- климатические условия (значительное количество осадков, ливневый характер дождей, значительная мощность снега и большие запасы воды в снежной толще, температурный режим). Следующий фактор растительность- и лесная и луговая (степень покрытия поверхности). Из свойств почв наиболее важны водопроницаемость и структура.

     К незональным факторам  относятся следующие: вещественный состав пород (устойчивость к размыву), неотектонические, в том числе и современные,  движения (определяют крутизну и длину склонов, площадь, характер водосбора). Среди особенностей склонов на эрозию влияют экспозиция, форма, микрорельеф.

     Ускоренная эрозия- это природное явление, спровоцированное неосмотрительной хозяйственной деятельностью человека на

 

 

 

4

протяжении исторического периода. Она проявляется в виде эрозии почв- поверхностного смыва гумусового горизонта почв и активного оврагообразования. Ей способствует сведение лесов, распашка и продольная пахота на склонах, строительство дорог и т.д..

     Эрозия проявляется  в двух основных формах. Плоскостная эрозия возникает  временно после интенсивных дождей и таяния снега в результате склонового стока, покрывающего большие площади склонов почти сплошным водным слоем. Линейная (русловая ) эрозия совершается не только временными водотоками, но и постоянными- реками.

     Начальной формой  денудационного рельефа на склонах  является эрозионная борозда. На распаханных склонах эрозионные борозды обычно превращаются в промоину, которая по своим размерам значительно превосходит эрозионную борозду. В промоинах концентрируются дождевые и талые снеговые воды, поэтому при достаточном водосборе, углубляясь и расширяясь, они превращаются в овраги- линейно вытянутые, отрицательные, растущие  формы  рельефа. В отличии от промоин они вырабатывают свой собственный  продольный профиль, отличающийся от профиля склона.

     По мере роста оврагов  в длину  их водосборная площадь уменьшается, вырабатывается относительно плавный вогнутый продольный профиль, дно расширяется, склоны выполаживаются, на них появляются закрепляющая их растительность, и овраг может превратиться в балку, а при вскрытии водоносных горизонтов- в долину ручья. При достаточно мощных водоносных горизонтах, а также в районах с избыточным увлажнением крупные водотоки были  способны вырабатывать сразу речные долины.

     Не следует думать, что первичная эрозионная борозда  всегда переходит в промоину, овраг или балку, которая затем превращается в речную долину.

 

 

 

 

 

 

 

5

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ   ПОНЯТИЯ

 

     Речные долины- линейно-вытянутые отрицательные (полые) формы рельефа, созданные постоянными водотоками- реками. Основными элементами речных долин являются русло, пойма, надпойменные террасы и склоны (борта)(см. рис. 1).  В устьях рек формируются дельты.

 

Рис. 1 Схема строения речной долины равнинной реки

 

 

                     Пойма (аккумулятивная)

                            Первая надпойменная терраса (аккумулятивная)

                            Вторая надпойменная терраса (цокольная)

                            Третья надпойменная терраса (эрозионная)

                            Коренной склон, сложенный дочетвертичными  породами 

      Основными флювиальными процессами, создающими речные долины, являются русловые,  которые заключаются в горизонтальных и вертикальных русловых деформациях. Под горизонтальными деформациями понимают смещения речных русел по дну долины, под вертикальными- врезание реки или аккумуляцию наносов на её дне.

     Русло- наиболее пониженная часть речной долины, по которой течет река в межень. Основная работа реки- перемещение воды и

наносов с возвышенных участков суши в водоемы- океаны, моря, озера и формирование поймы.

     Речные русла по своей конфигурации бывают извилистыми, разветвленными и относительно прямолинейными, а также промежуточными, с элементами разных типов. Форма русел

определяется характером русловых деформаций и сама задает их (рис. 2).

 

6

 

Рис. 2  Морфодинамические типы русел и пойм на широкопойменных реках:

а) Извилистое русло с формирующейся старицей и сегментно- гривистая пойма;

б) Разветвленное русло и ложбинно- островная пойма;

в) Разветвлено- извилистое русло и сегментно- островная пойма;

г) Относительно прямолинейное русло и параллельно- гривистая пойма.

 

а)                                                                            б)

 

в)                                                                             г)

 

               уступы пойменных сегментов                                                крупные пойменные гривы

                 

                  плоские гряды-бывшие острова  на пойме                            побочни перекатов

 

                  наложенные прирусловые валы на совре-                            основное русло реки, рукава и протоки,    

                  менныз и древних прирусловых  поймах                               старицы на пойме, направление  течения

 

                 уступы низких террас                                                               уступы коренных бортов долины

 

 

     Наиболее распространены  извилистые, или меандрирующие, реки (отличаются очень крутыми и  причудливыми излучинами).

Речные излучины формируются в результате работы самой реки. Их формы,  размеры и  динамика определяются водоносностью и режимом реки. Новое русло изначально имеет относительно прямую форму, искривление излучин начинается на стадии развития побочней и осуществляется за счет размыва их вогнутых берегов.

   

7

 От собственно речных излучин  необходимо отличать изгибы речных  долин, возникшие при огибании  реками воздымающихся тектонических  структур (например Самарская Лука), предопределенные зонами разломов  земной коры и другими внешними  причинами.

     Блуждание русла по дну речной долины приводит к формированию на  ее днище поймы.

     Пойма – приподнятое над меженным уровнем и покрытое растительностью дно речной долины, созданное в процессе блуждания реки по дну долины и затопляемое во время половодья.

В общих чертах  можно сказать, что пойма формируется  при зарастании в маловодные годы самых высоких участков их

бобочней или осередков (возвышенных участков возникших не только у берегов, но и в центральных частях русла). Ширина поймы больших рек с неравномерным стоком может составлять несколько десятков километров. Например, пойма в нижнем течении Волги имеет ширину 30- 40 км.

     Надпойменные террасы- полого наклоненные к реке площадки, ограниченные уступами, на склонах речных долин, протягивающиеся вдоль реки. Это бывшие поймы вышедшие из под влияния реки во время половодья в результате усиления глубинной эрозии. Протяженные террасы образуются при относительно резких и прерывистых изменениях условий протекания реки: при понижении базиса эрозии реки (базис эрозии- горизонтальная поверхность на уровне которой водный поток теряет силу и ниже которой не может углублять свое русло), увеличения ее водности, тектоническом воздымании бассейна.

Надпойменных террас в речной долине может быть несколько. Счет террас ведется снизу от более молодых к наиболее древним. У

каждой террасы различают площадку, уступ (склон), бровку и тыловой шов. Надпойменные террасы различаются по строению.

Они бывают: аккумулятивные, цокольные (эрозионно- аккумулятивные) и эрозионные (см. рис. 1).

     Коренные склоны(борта)- это уступы,  прилегающие  к реке, пойме или к надпойменным террасам и отделяющие их от междуречий. На равнинах они образуются в результате бокового подмыва рекой более древних, в том числе дочетвертичных пород. Аллювиальные породы в их строении не участвуют. Местами коренные склоны образуют обрывы и утесы.

8

 

 

РЕЛЬЕФ РЕЧНОЙ ДОЛИНЫ.

 

     Рельеф долин, их продольные и поперечные профили определяются морфоструктурой, в которую врезана долина, историей ее развития, положением базиса эрозии.

     Врезаясь в горные  породы, речной поток стремится  выработать такой продольный  профиль русла, при котором его  кинетическая энергия mv /2 на всем протяжении будет одинакова и между размывом, переносом и отложением наносов установится равновесие. Выработать профиль равновесия река может только в условиях длительного тектонического покоя и неизменного положения базиса эрозии. Всякое нарушение условий ведет к нарушению профиля и к возобновлению работы над его созданием. Поэтому практически профиль равновесия рекой недостижим.

     Не выработанные продольные  профили рек имеют много неровностей. Поэтому рельеф русла представлен чередующимися  перекатами - крупными грядами наносов, к которым приурочены самые мелкие участки русла, и расположенными между ними глубокими участками-плёсами.

Рис. 3 Гряда речного переката в профиль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Нередко в реке возникают водопады и пороги .

     Водопад – падение речного потока с резко выраженного уступа в русле реки, сложенного твердыми породами, или с нескольких уступов. Различают два типа водопадов: ниагарский (ширина превосходит высоту), йосемитский (высота намного превышает ширину).

     Пороги – участки продольного русла реки, на которых падение реки увеличивается и соответственно возрастает скорость течения

9

реки. Пороги образуются по тем же причинам, что и водопады, но при меньшей высоте уступа. Они могут возникать на месте водопада,  когда его уступ разрушается.

     Там, где русло реки сужено, где уклон дна заметно увеличивается или дно очень неровное, течение реки становится быстрым и бурным, возникают быстрины.

     Многие крупные речные  долины почти на всем протяжении или на значительных отрезках имеют постоянную асимметрию- один борт у них крутой, другой- пологий, террасированный. У долин крупных рек это чаще всего происходит по закону Бэра из-за влияния силы Кориолиса, которая в северном полушарии отклоняет реки вправо, а в южном- влево. Благодаря ей у многих крупных рек северного полушария подмываются правые высокие берега, тогда как левые остаются отлогими, намывными, на них образуются поймы.

  На равнинах долины чаще всего развиваются в рыхлых, легко размываемых породах, поэтому ничто не сдерживает  деятельность речного потока: оба вида деформации протекают только под влиянием  водного потока  почти без литологических  или иных ограничений, т.е. создаются условия свободного развития русловых

деформаций. При этом в природе скорость горизонтальных русловых деформаций (до 10 м/год)  в тысячи раз превышает темпы врезания или  аккумуляции наносов (до 1 см/год).

     Долины в таких  условиях имеют широкое днище, занятое поймой, пологие склоны  и называются широкопойменные. Именно в них в наиболее полной мере проявляются флювиальные рельефообразующие процессы и выражены флювиальные формы рельефа.

     Свободное развитие  русловых процессов и формирование  широкопойменных долин характерно  не для всех равнинных рек. Многие из них протекают среди  трудно размываемых пород, нередко  в условиях интенсивной глубинной эрозии. Темпы боковой эрозии здесь ничтожны, поэтому размывы берегов происходят со скоростью несколько сантиметров в год. Такие реки текут в условиях ограниченного развития русловых деформаций, при этом формируются врезанные долины.

     В горах нагорьях и плоскогорьях речные долины формируются в основном  в условиях ограниченного развития русловых деформаций в скальных, трудно размываемых породах.