Меню

Эрозия склонов у реки

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

береговая эрозия

Береговая эрозия связана с размыванием берегов рек, она может происходить и без влияния человека. Поэтому укрепление берегов рек, водохранилищ и каналов совершенно необходимо.[ . ]

Водная эрозия почв (земель). Под водной эрозией понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают следующие формы водной эрозии: плоскостную, струйчатую, овражную, береговую. Как и в случае ветровой эрозии условия для проявления водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развития является производственная и иная деятельность человека. В частности, появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, разрушающей структуру почвы, — одна из причин активизации водной эрозии в последние десятилетия. Другие негативные антропогенные факторы: уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др.[ . ]

Овражная. эрозия. Расчленение территории оврагами не обязательно связано с их сельскохозяйственным использованием. Однако наибольшая заовраженность, как правило, наблюдается в районах, где распаханность территорий достигает максимальной величины, т.е. 60-80% и более. Протяженность оврагов на единицу площади (км/км ) рассматривается в качестве одного из критериев интенсивности овражной эрозии. Различают склоновые овраги и береговые. Следует отметить, что антропогенное оврагооб-разование часто бывает намного интенсивнее природно-антропогенного.[ . ]

Нарушение землепользования в береговой зоне приводит к развитию береговой эрозии. Особенно сильно развита эрозия в горной местности. В результате развития процессов эрозии возможно возникновение селевых потоков.[ . ]

Преобладающими причинами развития эрозии в прибрежной зоне, связанными с антропогенными нагрузками, являются добыча минерального сырья (песок, галька, коралловый материал для производства цемента и т.д.) и сокращение стока рек при строительстве плотин и водохранилищ. В частности, только за период 1940-1970 гг. с советского побережья Черного моря и из русел впадающих в него рек вывезено более 30 млн м3 песка и гальки. Данное обстоятельство преимущественно обусловило размытие берега со скоростью до 4 м/год со стороны г. Сочи. Для стабилизации процессов в береговой зоне здесь потребовалась периодическая искусственная отсыпка обломочного материала.[ . ]

Шеньеры и иловые отмели распространены также на 1600 км пространства вдоль береговой линии между устьями рек Амазонка и Ориноко, тяготея больше к Амозонке [109, 363, 2500, 2578]. Серия крупных частично жидких иловых банок занимает около 30—60 км побережья. Эти иловые банки мигрируют вдоль берега со средней скоростью около 50 м в год, хотя была задокументирована скорость в 2000 м в год. Банки изменяют и частично замедляют волны, достигающие береговой линии, и таким образом в процессе миграции вдоль берега сменяются циклы аккреции и эрозии. Береговые валы образуются между иловыми банками в течение периодов эрозионного перемыва. Ширина грядово-ложбинной прибрежной равнины достигает 50 км и отражает расстояние, на которое продвинулась береговая линия.[ . ]

Коробчатые габионы и габионы Джамбо используют для возведения подпорных стен, береговых укреплений, водосливных плотин. Лицевая грань таких сооружений может быть гладкой или ступенчатой, максимальная высота 7. 8 м. Матрасы Рено, применяемые для площадных покрытий (на склонах для защиты от эрозии, а также в качестве основания для сооружения коробчатых габионов), выполняют функции защитного фартука, предохраняющего основание конструкции от размыва. Цилиндрические габионы используют при создании подводных фундаментов габионных сооружений и при аварийных работах на акваториях. После возведения габионного сооружения его открытая пористость составляет примерно 30%. С течением времени поры заполняются частицами грунта, и через несколько лет происходит консолидация сооружения — оно приобретает максимальную устойчивость.[ . ]

ВОЛНОЛОМ, волнорез — гидротехническое сооружение (дамба и т. п.) для ограждения береговых участков от действия волн, в частности предотвращения волновой эрозии, абразии. В отличие от волноотбойной стенки, обе оконечности В. не соединяются с берегом.[ . ]

В последние годы серьезную опасность вызывают резко возросшие антропогенные воздействия на береговую зону в тропических районах Мирового океана. В частности, нарастающими темпами идет деградация растительного покрова морских побережий: в Индонезии, Таиланде, на Филиппинах уничтожаются мангровые заросли для создания рисовых полей и прудов для разведения креветок (например, в 1982 г. на Филиппинских островах для рыболовных прудов было вырублено 200 тыс. га мангров, что равняется примерно 50 % естественного их ареала). Аналогичные процессы деградации прибрежных лесов отмечены и в странах Карибского бассейна. Уничтожение мангровых зарослей на морских побережьях привело к интенсификации почвенной эрозии, а значит, и к повышению мутности прибрежных вод, что отрицательно сказалось на коралловых постройках. Кроме того, в этих районах Мирового океана хищнические методы лова (применение взрывчатых веществ, различных ядохимикатов и пр.) уничтожают богатейший органический мир кораллов. Например, в Шри Ланке добыча известняка и песка в береговой зоне составляет ежегодно 10— 15 тыс. т, что обеспечивает до 40 % сырья для цементной промышленности.[ . ]

Современная стадия развития ПГЛ в большинстве случаев протекает в условиях интенсивной водной эрозии, что определяет повышенное поступление наносов в верхние звенья гидрографической сети, т. е. в малые реки. При этом нарушается одно из основных свойств поименно-руслового процесса — его дискретность, когда передвигающиеся побочни или осередки причленяются к береговым склонам и служат зародышем нового участка пойменного массива. Для многих малых рек аридной зоны дискретность развития потеряла свои характерные черты на фоне интенсивного вертикального нарастания пойменного аллювия.[ . ]

Орегон в условиях более высокой энергии волн, в верхней предфронтальной зоне, образуются бары, расположенные параллельно или косо к береговой линии [1208]. На обращенной к суше стороне баров располагаются каналы вдольбереговых течений, которые соединяются с каналами разрывных течений, приуроченных к мористому концу косых баров. Течения во вдольбереговых и разрывных каналах более существенно влияют на перенос и отложения осадков в верхней предфронтальной зоне, чем набегающие волны. Каналы вдольбереговых течений содержат параллельные береговой линии поля асимметричных волновых знаков и прямолинейные или синусоидально изогнутые дюны, тогда как каналы разрывных течений и бары в устьях этих каналов орнаментированы дюнами, протягивающимися в сторону моря. Так как косые и параллельные берегу бары мигрируют вдоль побережья, они размываются береговыми и разрывными течениями. Последовательность отложений, образуемых при наступании побережья, содержит, следовательно, поверхности эрозии в основании пачек, отвечающих отложениям каналов вдольбереговых и разрывных течений. В этих пачках будут преобладать участки с параллельной берегу и наклоненной в сторону моря косой слоистостью в отличие от структур со слоистостью, наклоненной в сторону берега, которая образуется набегающими волнами на низком побережье (рис. 7.11).[ . ]

Эоловые процессы развиты преимущественно вдоль бровки III террасы, обращенной к Обской губе. Дефляция обычно начинается на выпуклых поверхностях вблизи берегового уступа после нарушения напочвенного покрова эрозией, обрушением уступа и т.д.[ . ]

Кроме сельского хозяйства и озеленения компост может быть использован как мульча и материал для перегнойных горшочков; как материал для спортплощадок; для предотвращения эрозии и дефляции почв; береговых защитных сооружений и повышения плодородия почв после открытых разработок.[ . ]

Разница в возрасте между самими офиолита-ми (средняя юра) и древнейшими датированными осадками (поздняя юра) указывает на то, что в центре спрединга в течение нескольких миллионов лет существовали условия эрозии. Какое-то количество нанофоссилиевого карбоната просочилось в пространство между первыми образовавшимися подушками, но, после того как океаническая пластина погрузилась ниже ГКК, доминирующими осадками стали кремнистые илы и переотложенный вулканический пепел. Когда рельеф океанского дна выровнялся, на нем отлагались сначала тонкозернистые аргиллиты, а затем покров турбидитов. Согласно большинству моделей, офиолиты Берегового хребта и их пелагический осадочный чехол вынесены из соседнего с континентом Северной Америки океанического бассейна.[ . ]

Процессы: спокойная погода — миграция мегаряби на юго-запад вдоль гребня бара; интенсивная деятельность зарывателей на тыловой стороне бара и шельфа (приливно-отливные или ? океанические течения). Штормы — эрозия рампа и гребней бара, с образованием поверхностей, наклоненных в сторону суши и в сторону моря. Направленные на запад конусы выноса, отлагающиеся в тыловом баре, выносимые через мелкие штормовые каналы и прорезающие гребень бара; штормовая транспортировка осадка происходит косо к ориентировке песчаного бара и береговой линии.[ . ]

Нельзя размещать у рек и водоемов молочнотоварные и свиноводческие комплексы, которые сильно загрязняют отходами водные источники. Скот при пастьбе уничтожает кустарники и дерновый покров, снижающие интенсивность береговой эрозии (абразии). На животноводческих комплексах необходимо своевременно утилизировать навоз, создавать валы для перехвата загрязненного стока, устанавливать места для водопоя и соблюдать другие правила эксплуатации. Навозонакопители должны иметь изолированные секции для выдерживания навоза и обезвреживания его от патогенных микроорганизмов. Их закладывают с учетом гидрогеологических условий, чтобы исключить фильтрацию навозной жижи и загрязнение ею грунтовых вод.[ . ]

Хребты и высокие плато, расположенные в непосредственной близости от побережья, препятствуют на рассматриваемых окраинах выходу к океану крупных речных артерий. Обломочный материал здесь образуется главным образом в процессе береговой абразии и ветровой эрозии в горных районах. На узкой прибрежной равнине распространены эолианиты (отложения эолового генезиса ) плейстоценового и неогенового возраста и современные дюны. Как показал в 1978 г. Эль Кабир Саади, в прибрежных районах Марокко широко развиты охристые и красные пески с прослоями железистых пизолитов, а в Западной Африке были обнаружены сильно измененные в процессе латеритного выветривания остатки мелководных неогеновых биогерм. Лишь в тропическом гумидном поясе горные ручьи и реки выносят значительное количество герри-генной, главным образом глинистой взвеси. Накопление вещества биогенной природы в этих условиях почти везде успешно конкурирует с аккумуляцией терригенного материала.[ . ]

Прибрежные районы являются наиболее уязвимыми и подвергающимися антропогенному воздействию. Строительство плотин и водохранилищ, а также частичный отвод речных вод сократили сток в море во многих районах. Это привело к усилению береговой эрозии, засолению эстуариев и прибрежных грунтовых вод, а также оказало значительное воздействие на водные организмы, которые воспроизводятся на границе пресной и морской воды. В большинстве районов изменился и состав речных стоков. Реки выступают в качестве крупномасштабных коллекторов и переносчиков сточных вод из различных источников (особенно бытовых и промышленных отходов) в пределах их водосборных бассейнов. Другие виды хозяйственной деятельности также наносят ущерб морю и его ресурсам. Использование arpo химикатов, обезлесивание, ирригация и некоторые другие виды землепользования приводят к загрязнению морской среды [192].[ . ]

В заключение этого раздела о значении лесомелиорации для малых водосборов и стока. Система защитных насаждений обеспечивает равномерное распределение снега, переводит поверхностный склоновый сток во внутрипочвен-ный, защищает почву от эрозии, кольматирует твердые наносы, препятствуя заилению малых рек, предотвращает ионный сток, защищает берега рек от боковых размывов, а поймы — от заноса песком и овражно-балочным аллювием. Лесные полосы делятся на стокорегулирующие, закладываемые на пахотных землях поперек склона, прибалочные, приовражные и приречные, создаваемые вдоль берегов, береговые, балочные и овражные насаждения. Существует группа древесных насаждений-илофильтров из кустарниковых видов, размещаемых в днищах балок, донных частях оврагов, насаждения на конусах выноса и в прирусловых частях. Каждая категория защитных насаждений в малом бассейне выполняет свои функции [212, 252]. Количественная оценка водоохранной роли леса с оценкой влияния его на речной сток и водоочистительной роли на примере Волжского бассейна приведена в работе [275].[ . ]

Читайте также:  Карта западной сибири географическая крупная с реками

Физическое и биологическое воздействие различных методов очистки. При выборе метода очистки необходимо учитывать вредное воздействие, которое может оказать выбранная технология очистки. Удаление нефти путем срезки грунта сопровождается удалением слоя берегового покрытия, что может, с одной стороны, нарушить равновесие между происходящими на берегу процессами, а с другой — вызвать гибель живущих в этом слое организмов. Использование этого метода может привести к эрозии берега. Избежать гого можно только искусственным восстановлением (заменой) удаленных отложений. Степень ущерба живущим в грунте организмам зависит от глубин среза грунта. Предпочтительно срезать слой грунта не более 3 см, так как обитающие в этом слое полихеты, двустворчатые раковины, анфиподы реколонизируются.[ . ]

В эпохи низкого стояния воды в озерах, когда контуры озер не совпадали с контурами всей впадины, сильно отступая от них («несовпадающий» тип окраин, по Доновану [641]), более древние озерные и пойменные речные отложения размывались этими же реками при низком базисе эрозии и переотлагались ими. По мере того как уровень воды в озерах постепенно повышался, долины впадающих в озера рек заполнялись аллювием и снос осадков в озера медленно ослабевал. При высоком уровне воды окраины озер совпадали с окраинами впадины («совпадающий» тип окраин, по Доновану [641] (рис. 4.14). В более теплых эвт-рофных озерных окраинах при возрастании биологической активности карбонаты образовывались в большем количестве, чем в олиготрофных водах удаленных от берегов частей озера. Мощные пласты карбонатов (более 3 м) формировали обрывистые уступы, окаймляющие береговые утесы, с локальными участками склоновых брекчий (рис. 4.15). Первичное строение карбонатов нарушено текстурой «птичьего глаза». Здесь широко развиты строматолиты и другие типы водорослевых покрытий. Отсутствие доломитизиро-ванных карбонатов в выполнении интерстиций позволяет предположить, что доломитизация была почти одновременна осадконакоплению. В отложениях «совпадающих» озерных окраин наблюдаются очень быстрые фациальные переходы. Так, пятнистые известняки с текстурой «птичьего глаза» в интервале нескольких метров переходят в ламиниты с большим количеством карбонатов (рис. 4.15). В некоторых алевролитах проявлены признаки оползания, что позволяет говорить о наличии в это время на озерных окраинах крутых склонов.[ . ]

Не менее важно восстанавливать земли при строительстве магистральных трубопроводов. При проведении этих работ, особенно земляных, нарушается растительный покров почвы, играющий важную противозрозионную и экологическую роль в природе. Разрушение растительного покрова, в свою очередь, — причина возникновения эрозии. Особенно легко поддаются разрушительному действию эрозии тундровые биоценозы в районах Западной Сибири, где нарушение мохового покрова обычно вызывает оттаивание грунтов и образование озер, болот и др. Поэтому в тундровой зоне трубопроводы, во избежание оседания, сооружаются на свайных опорах. При сооружении трубопроводов в районах, подверженных эрозии, ВНИИСТ для сохранения земельных угодий рекомендует сооружать перемычки в траншеях на затяжных склонах и на подходах к переходам, водоотводные канавы и валики, обеспечивающие перехват поверхностных вод, укреплять дно, склоны оврагов и балок, а также береговых участков водоемов и водостоков. Для укрепления рекомендуется использовать посев травы, одерновку, травяные ковры, укрепление грунтами, глиной, глинобетоном и др.[ . ]

Обстановки формирования осадков в различных частях окраин кратонов показаны на рис. 10. Многие из них характерны не только для окраин данного типа, но встречаются повсеместно в зонах перехода от континента к океану. Другие типичны исключительно для окраин ненепленизированных областей кратона. К последним могут быть причислены прежде всего осадки приливно-отливных равнин, огражденных береговыми барами, и в известной степени отложения контурных геострофических течений. Две зоны лавинной седиментации (одна связана с приливно-отливными обстановками, другая с материковым склоном и подножием) разделены здесь обширной областью неотложения или слабого накопления осадков (большая часть открытого шельфа). В периоды понижения уровня океана эти зоны почти смыкаются вследствие перемещения береговой линии к кромке шельфа. Областью неотложения и эрозии в это время становится материковый склон, его верхняя половина. Однако из-за размыва, которому подвергаются комплексы приливно-отливных осадков, основным депоцентром осадочного материала на описываемых окраинах являются ее глубоководные районы: нижняя часть материкового склона и его подножие.[ . ]

Несмотря на разнообразие рельефа поверхности на нижнем пляже, набор видов внутреннего строения пляжевых фаций ограничен. Преобладает структура из параллельных слойков, погружающихся в сторону моря под углом 2—3° [2448,1184]. Эти слойки представляют собой своеобразные двухчленные куплеты (couplets) мощностью 1—2 см или меньше [469]. Каждая пара начинается с базального слоя тонкозернистого осадка, состоящего из тяжелых минералов осадка, и перекрывается слоем более крупнозернистого осадка, состоящего из легких минералов. В плане они имеют форму неправильных эллипсов длиной несколько десятков метров, вытянутых параллельно береговой линии, и шириной по нормали к береговой линии, редко превышающей 10 м. Тонкие плоскости срезания, отражающие короткие периоды эрозии, часто подразделяют слои на отдельные участки. Эта слоистость обусловлена разделением осадка по зернистости в условиях его переноса на плоском ложе под действием потоков наката — отката. Тонкие линзовидные участки со слоистостью под пологим углом, связанные с антидюнами/знаками ряби отката, распространены местами в параллельно наслоенных песках (рис. 7.7). В фациях нижнего пляжа часто наблюдаются единичные участки косой слоистости с падением под крутыми углами в сторону суши, которые рассматриваются как результат миграции к берегу уступов нижнего пляжа ([586, 191, 1127], рис. 7.7).[ . ]

С самого начала строительства различных сооружений на побережье человечество сталкивается с постоянно возникающими проблемами, связанными либо с прекращением поступления наносов и появлением затопляемых и разрушаемых участков, либо, наоборот, с накоплением осадочных пород, препятствующим судоходству и другой деятельности. К сходным процессам приводят строительство различных защитных стенок, препятствующих поступлению в море наносов, и любые изменения ландшафтов, в результате которых уменьшается подвижность пляжного материала. Аналогично действует удаление растительности, приводящее к усилению ветровой эрозии и выносу выветриваемых пород из системы береговой зоны, изъятие пляжного материала для строительства, различные землечерпательные работы.[ . ]

Дельты на окраинах ледниковых озер имеют разнообразную форму, но общим для них является крутое падение передовых слоев, переходящих по падению в слабонаклонные конечные передовые слои. Общая поверхность тех и других покрыта донными формами волочения, такими, как поперечные слойки знаков ряби, что указывает на отложение из придонных (гиперпикналь-ных) течений с большим количеством взвешенного осадка (рис. 13.4) [1292]. Ниже по склону они переходят в мелкозернистые отложения дна озера. Дельты обычно занимают небольшую часть всей площади озера, а вся остальная ее часть покрыта донными алевритами и глинами. В формировании пляжей по окраинам крупных озер принимает участие волновая активность. Отложения пляжей часто маломощны и сложены относительно плохо сортированными песком и гравием, но степень их развития зависит от устойчивости уровня озера и подверженности эрозии береговых пород.[ . ]

Источник



Речная эрозия, факторы её развития, показатели, характеризующие речную эрозию, меры борьбы.

Эрозионная деятельность рек осуществляется динамическим воздействием воды на горные породы, слагающие дно и берега реки, вызывая соответственно донную и боковую эрозию.

В скальных грунтах к этому воздействию прибавляется корразия (обтачивание), т.е. истирание пород обломками, переносимыми речными водами.

Когда речной поток встречает на своем пути воднорастворимые породы или породы, содержащие воднорастворимые соли, то он производит растворяющее воздействие (коррозия-разъедание).

Эрозионная деятельность рек проявляется в размыве пойм и уступов речных террас и коренных склонов, в формировании бечевников рек. Наибольшее эрозионное воздействие речных потоков производится на поворотах русел.

Для горных рек характерны более высокие скорости течения, чем для равнинных, но меньшие количества водной массы. Для горных рек с большей скоростью течения характерна глубинная (донная) эрозия и перенос крупнообломочного материала, для медленно текущих равнинных рек – боковая эрозия и перенос мелкообломочного материала (песка, глины)

Сверху вниз по течению увеличивается водная масса реки и уменьшается скорость ее течения.

В верхнем течении, где скорость выше, преобладает донная эрозия и перенос более крупнозернистого материала, в нижнем — боковая эрозия и перенос мелкозернистого материала.

Перекрытие речных долин лавинами, обвалами, оползнями, лавовыми потоками приводит к формированию озер, таких как, Сарезское, Рица и др.

Проявление повседневной донной и боковой эрозии формируют профиль речной долины

Факторы развития речной эрозии

§ гидрологические и орогидрографические – ширина реки, глубина, форма русла, скорость течения, твердый сток, наличие притоков, взаимоотношение с бассейном аккумуляции;.

§ геоморфологические – тип речной долины, ее уклон, положение базиса эрозии;

§ геологические – тип пород вдоль речной долины, их водопрочность, размываемость, выветрелость;

§ климатические – количество выпадающих осадков, регулирующих водность реки, наличие льда, длительность ледового периода;

§ неотектонические, определяющие современный базис эрозии и динамику речного потока;

§ наличие и характер растительности по берегам реки;

§ техногенная деятельность человека.

Показатели, характеризующие речную эрозию

Изучение динамики процессов речной эрозии производится в процессе проведения инженерно-геологической съемки, натурных, включая режимные, наблюдений, а также с помощью дистанционных аэро- и космических методов.

Основными количественными параметрами, характеризующими скорость боковой речной эрозии, является скорость отступания берега (м/год), а также протяженность (в погонных метрах) эрозионных участков вдоль русла реки.

Оценка опасности русловых процессов характеризуется числом Лохтина (Л) и коэффициентом стабильности Н.И.Маккавеева (1986) (Кс).

— Число Лохтина определяется по формуле: Л = d/I, где d – крупность аллювия (донных отложений), мм; I — уклон, %.

— Коэффициент стабильности (Кс) рассчитывается по формуле: Кс = d/bI, где b – ширина русла реки, м.

Мероприятия по предотвращению речной эрозии

К профилактическим относятся агротехнические и лесотехнические предупреждающие мероприятия, реже строительство укрепительных или защищающих от воздействия водного потока сооружений (каменные пригрузки, канавы и др.), а также регулирование водного режима реки, особенно в периоды весенних и осенних половодий.

Инженерные сооружения создаются для борьбы с боковой эрозией, с гравитационными явлениями на береговых склонах и на участках, угрожающих устойчивости зданий и сооружений. Это подпорные стенки, банкеты, пригрузочные призмы, а также струенаправляющие стенки, располагающиеся под углом к направлению течения реки и отклоняющие его от берега, защитные дамбы и буны, регулирующие направление течения реки.

Читайте также:  Пречистенская сторонка над виледью рекой

Для борьбы с донной речной эрозией применяют укрепление дна каменной наброской и фашинными тюфяками, загруженными камнем.

В городах реки «одеваются» в камень в виде набережных, пристаней, подпорных стенок и других защитных сооружений.

На многих реках ограничение их эрозионного воздействия связано со строительством защитных сооружений от гравитационных процессов и явлений на склонах.

39. Селевые потоки, их типы и условия образования.

СЕЛЬ, грязевой поток (от арабского сайль — бурный поток) — внезапно формирующийся в руслах горных рек временный поток, характеризующийся резким подъёмом уровня и высоким содержанием продуктов разрушения горных пород.

Сели относятся к эрозионным русловым процессам. Плотность материала селевых потоков изменяется от 1.2 до 1.9 т/м 3 . Объёмы единовременных выносов достигают сотен тысяч, а иногда и миллионов м 3 , крупность переносимых обломков до 3—4 м в поперечнике при массе 100—200 т, V=100м 3 .

В зависимости от состава и содержание твердого материала сели бывают водо-снежными, водокаменными, грязекаменными и грязевыми. Отличаются плотностью.

Селевые потоки могут двигаться в «квазиламинарном» или турбулентном режиме. Продолжительность селей составляет от 3—5 до 8—12 ч. Перемещение селей носит пульсирующий характер, что связано с замедлением движения в суженных частях долин перед естественными или искусственными запрудами. Скорость движения селевых потоков до 3-6 – 10-12 м/с, высота вала 4-5м, до 10-12м.

Источник

Эрозия

Изучение речных долин быстро приведёт нас к выводу, что эти формы рельефа, где бы они ни находились — в горах или на равнине, под тропиками или за полярным кругом, в лесной области или в степи, — в главных своих чертах похожи одна на другую.

Из этого следует, что они порождены одной и той же причиной. Ряд признаков показывает, что долина — вовсе не готовое углубление в земной поверхности, пассивно занятое водным потоком, а продукт работы самой реки, результат её разрушительной деятельности.

Разрушительная деятельность текущей воды, приводящая в первую очередь к образованию врезанных в земную кору линейно вытянутых желобообразных углублений (рытвин, оврагов, долин), носит название эрозии. Эрозия тесно связана с переносом материала, так как при этом к непосредственному трению воды о поверхность горной породы присоединяется разрушение этой поверхности с помощью песка, гальки, камней и т. д., передвигаемых рекой волочением по дну. Благодаря трению о дно обломки горных пород сами постепенно истираются, делаются всё меньше по размерам и всё сильнее окатанными по форме, так как острые углы и выступы их быстро уничтожаются. Но в то же время, толкаемые водой, они царапают и выскабливают дно и бока русла, углубляя его и расширяя. В каждой реке, кроме водного потока, существует практически ещё и другой — каменный, песчаный или галечный, который медленно скользит по дну русла, увлекаемый и подталкиваемый текущей над ним водой. В горных реках с быстрым течением движение этого каменного потока можно видеть непосредственно глазами.

Работу текущей воды, направленную на углубление долины, оврага, рытвины, принято называть глубинной эрозией и противопоставлять её боковой эрозии, ведущей к расширению долины, оврага и т. п. На самом же деле оба вида эрозии действуют всегда совместно, хотя на разных участках течения или на одном и том же участке, но в разные стадии развития реки соотношение их меняется в пользу преобладания либо глубинной, либо боковой эрозии.

До недавнего времени считали, что общие законы эрозии можно проследить на любом типе водного потока. Таких типов известно три: склоновый поток (нерусловой), временный русловой поток и постоянный русловой поток (река). Однако оказалось, что, хотя эти три основных звена всякой гидрографической сети генетически связаны (из склонового потока в определённых ландшафтных условиях может образоваться овраг, из оврага река и, наоборот, из реки временный поток, а из временного нерусловой), законы эрозии в каждом из них качественно различны и, следовательно, различен и геоморфологический эффект воздействия их на земную поверхность.

Потоки нерусловые — чаще всего это струи дождя — отличаются тем, что в их водной массе, под влиянием ударов дождевых капель, возникает очень сильное перемешивание частиц воды («добавочная турбулентность»), не зависящее от скорости течения и вызывающее наиболее сильный размыв грунта на тех участках, где, очевидно, глубина потока наименьшая, т. е. в верхней части склона. Оттого нерусловые потоки, особенно энергично эродирующие верхние части склонов, в конечном счёте приводят к нивелированию земной поверхности. Результат действия русловых потоков другой: они расчленяют земную поверхность.

Дождевые струи, сбегающие время от времени вниз по склону, оставляют на его поверхности неглубокие борозды. Под влиянием сильного ливня или по другим причинам одна из таких борозд — обычно та, которая лежит на наиболее крутом участке склона — может превратиться в короткую промоину или рытвину. Впоследствии рытвина разрастается довольно быстро, так как по ней проходит сток более сосредоточенный, чем по поверхности склона. При наличии постоянного притока воды в рытвину (например, если дно её углубляется до водоносного горизонта) она из временного руслового потока становится рекой.

Интенсивность эрозионного врезывания распределяется неравномерно вдоль уклона ложа потока.

Представим себе наклонную поверхность участка суши, сложенного на всём протяжении однородной горной породой, плавно опускающуюся к уровню некоторого водоёма. По этой поверхности стекает поток в направлении, указанном стрелкой. Водоносность его (как это свойственно большинству рек) возрастает по направлению к устью за счёт поступления воды притоков. Около устья потока величина эрозионного вреза ограничена тем, что поток не может намного углубить своё русло ниже горизонтальной поверхности водоёма. В истоках врез также ограничен, но уже иной причиной: относительно малым количеством (малой энергией) воды. Значит, наибольший врез должен иметь место между этими двумя точками, и форма продольного профиля эрозионной борозды, вообще говоря, получается вогнутая. Однажды возникнув, эта форма оказывает затем немалое влияние на процессы эрозии. В дальнейшем эрозия на более крутом участке профиля будет сильнее, чем на более пологом, и эрозионная борозда удлиняется.

Таким путём мы пришли к выводу одного из основных законов речной эрозии: эрозия вырабатывает долину от устьев к верховьям, т. е. регрессивно; размыв осуществляется путём пятящейся эрозии. Точка В, от которой начался размыв (выработка долины), носит название базиса эрозии; вернее, базисом эрозии следует называть горизонтальную поверхность, ниже которой не может опуститься уровень воды в потоке. Общим базисом эрозии для всех рек земного шара служит поверхность Мирового океана. Базисом эрозии реки, втекающей в озеро, будет поверхность озера, а для реки, впадающей в другую реку, поверхность последней в месте впадения. Наличие базиса эрозии служит причиной того, что врезывание реки распространяется лишь вверх по течению. Однако в случае перемещения базиса эрозии удлинение речной долины может происходить не только в сторону верховьев (регрессивно), но и в сторону устья (трансгрессивно). Как указывает Н. И. Маккавеев, большие реки Русской равнины в основном развивались путём углубления и удлинения в низовьях: они прокладывали себе дорогу сквозь собственные дельты вслед за отступающим морем по освобождённой этим морем территории.

Чем длиннее становится река, тем больше площадь её водосбора, тем обильнее поступает в реку вода и тем сильнее транспортная способность реки. Но река не может удлиняться безгранично. С увеличением длины растут потери воды на испарение с поверхности реки, расходуется дополнительная энергия на удаление рыхлых наносов, в увеличенном объёме приносимых в реку склоновым стоком и временными потоками. Если река, удлиняясь, прорежет верховьями гребень водораздела — уменьшится общее её падение (снизится эрозия). Кроме того, в определённых климатических условиях с территории определённой площади высота слоя втекающих в реки атмосферных осадков тоже имеет физический предел. Вследствие этого река, достигнув известных размеров, прекращает рост (а иногда и начинает сокращаться путём отмирания верховьев).

Говоря о выработке долины, мы имели в виду пока глубинную эрозию. Если бы действовала она одна, долина получила бы облик каньона — узкого глубокого ущелья с вертикальными или почти вертикальными стенками; примерами таких каньонов служат каньон р. Сулака (Дагестан) длиной 53 км и глубиной 1920 м, «Сланцевое» ущелье, прорезанное в известняках правым притоком Аварского Койсу к югу от Карадаха (здесь вертикальные стены правого и левого берегов отстоят друг от друга только на 1—2 м) и др. На самом же деле в подавляющем большинстве случаев налицо одновременно и глубинная эрозия, и боковая: долина не только углубляется, но и расширяется, в результате чего её поперечный профиль имеет форму латинской буквы V. При этом роль боковой эрозии отнюдь не второстепенная: наглядно видно соотношение между количествами материала, удалённого глубинной и боковой эрозией при выработке долины; боковая эрозия (правда, при содействии сноса и смыва со склонов) унесла его гораздо больше, чем глубинная. Её работа заключалась в подмывании и подрезывании склонов долины, что вызывало обрушивание и оползание материалов склона и включение их в тот транспортный конвейер, которым является всякий водный поток. А так как этот конвейер не только переносит, но и действует одновременно как своеобразная пила, вгрызающаяся в земную кору с помощью материала, смытого со склонов или отторгнутого от них боковой эрозией, то тем самым обнаруживается и прямое влияние боковой эрозии на глубинную.

Скорость врезывания реки в глубину в данной точке и скорость регрессивного распространения этого врезывания вверх по реке зависит от многоводности реки, скорости течения, твёрдости пород, слагающих русло, и количества поступающего в реку рыхлого материала, скатывающегося или смываемого дождевыми струями со склонов долины. Зависимость от первых двух факторов прямая: чем река многоводнее и быстрее, тем эффективнее и глубинная эрозия. Зависимость от остальных двух факторов обратная: твёрдые породы сопротивляются врезыванию, а поступление в реку больших количеств материала со склонов тормозит глубинную эрозию. Вырытое эрозией русло как бы вновь засыпается; кроме того, чем больше поступает в реку рыхлого материала, тем большая доля свободной энергии реки тратится на вынос этого материала и, следовательно, тем меньшая доля энергии остаётся на работу углубления русла. Отсюда видно, что врезывание реки и глубинная эрозия — понятия не равнозначные: при наличии глубинной эрозии врезывания может и не быть, если развиты процессы, аннулирующие результат глубинной эрозии.

Следуя М. Д. Гаврилову, отношение фактически поступающего в реку рыхлого материала к её транспортной способности можно назвать «относительной нагрузкой потока» (ОНП). Если ОНП меньше единицы, г. е. в реку поступает наносов меньше, чем она в состоянии перенести, река способна эродировать, так как располагает некоторым избытком энергии. Если ОНП > 1, происходит аккумуляция. При ОНП = 1 имеет место только перенос. Очевидно, что ОНП может меняться эпизодически (например, при ливне), посезонно (в зависимости от распределения осадков в году), ритмически (в связи с ритмическими колебаниями климата), а также может иметь вековой ход, обусловленный колебательными движениями земной коры и вековыми изменениями климата. Первые три случая подчинены вековому ходу.

Читайте также:  Реки мелеют из за вырубки лесов

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Эрозионные рельефообразующие процессы (эрозия)

Эрозионные процессы или эрозияэто процессы разрушения горных пород и почв движущейся водой (водными потоками). Они проявляются либо в виде механического отрыва и переноса частиц водой, либо в виде растворения горных пород водой. Это наиболее распространенные экзогенные процессы. Различают плоскостную и линейную эрозию.

Плоскостная эрозия выражается в поверхностном (плоскостном) смыве, который происходит под действием дождевых и талых вод, равномерно стекающих по склону или в виде сплошной пленки воды, или мелкими струями. В этом случае со склоновой поверхности смываются мелкие частицы, которые откладываются (аккумулируются) у подножия склона. Так происходит выполаживание склона. Внизу склона мелкие струи воды могут сливаться в более крупные, которые создают уже эрозионные борозды (первичные формы линейной эрозии), приводящие к образованию оврагов. Плоскостной смыв проявляется на всех склонах, как заросших, так и с полным отсутствием растительности, но его интенсивность в этих случаях будет разная. Интенсивность разрушения склонов в результате плоскостного смыва зависит от их длины и крутизны, от густоты растительного покрова, количества осадков и от хозяйственной деятельности человека (распашка склонов).

Линейные эрозионные процессы (линейная эрозия) связаны с деятельностью водотоков, которая приводит к расчленению рельефа. Водотоки могут быть временными и постоянными. Временные водотоки возникают в результате скатывания со склонов дождевой или талой воды в понижения. При этом в равнинных условиях на склонах образуются такие отрицательные формы рельефа, как овраги и балки.

Овраг – это вытянутое углубление с крутыми, часто отвесными стенками, образованное временным водотоком. Овраги растут в длину за счет процесса размыва и отступания их вершин, называемого пятящейся (попятной) эрозией. Скорость отступания вершин оврагов может достигать нескольких метров в год. Она зависит, главным образом, от количества выпадающих дождевых осадков и от быстроты весеннего таяния накопившегося за зиму снега. В результате пятящейся эрозии овраги могут достигать в длину несколько километров и при этом ветвиться. Выносимый водой материал аккумулируется (откладывается) в устье оврага, образуя конус выноса. При выполаживании вершины оврага происходит затухание попятной эрозии, и он перестает расти. Со временем крутые склоны становятся пологими и зарастают. В этом случае овраг превращается в балку.

При вскрытии попятной эрозией водоносного слоя по дну оврага начинает течь ручей – постоянный водоток. Дальнейшее отступание оврага влечет за собой более глубокое вскрытие водоносного горизонта, а значит и увеличение количества поступающей в ручей воды. Так ручей превращается в небольшую речку, которая впадает в другую реку, становясь ее притоком.

Реки являются постоянными водотоками. Они выполняют большую эрозионную работу, вынося ежегодно с поверхности материков около 25 млрд. тонн твердых и растворенных веществ. Эрозионная деятельность речного потока выражается в двух типах эрозии: глубинной и боковой эрозии. Глубинная эрозия – это процесс разрушения (размыва) горных пород водным потоком в глубину (по вертикали), т.е. углубление водным потоком своего русла. Глубинная и боковая эрозия происходит не только у постоянных водотоков, она наблюдается также и у временных водотоков. Боковая эрозия – процесс разрушения (размыва) склонов речных берегов путем их подмывания водным потоком. В результате боковой эрозии происходит отступание берегов и расширение речной долины.

Водный поток не может бесконечно углублять свое русло. Глубина эрозионных процессов определяется базисом эрозии. Базис эрозии – это такой уровень (поверхность) на Земле, ниже которого водный поток не может углубить свое русло, вследствие потери им кинетической энергии. Главным (общим) базисом эрозии является средний уровень Мирового океана, ниже которого реки не могут углублять свое русло. Но ведь не все реки впадают в океаны, существуют реки, впадающие в озера, а реки-притоки впадают в другие реки. Следовательно, для них базисом эрозии будет являться местный уровень воды в озерах или реках. Такой уровень называют местным базисом эрозии.

Водный поток является движущимся телом на вращающейся Земле. Поэтому на него действует ускорение Кориолеса, отклоняющее движущееся тело в Северном полушарии вправо, а в Южном полушарии – влево. Тогда и водный поток в Северном полушарии будет отклоняться вправо, и подмывать правый берег, а в Южном – влево и подмывать левый берег[27], вне зависимости от того, куда течет река на север или на юг. Причем, чем больше масса движущегося тела, тем больше величина отклонения. Действительно, у всех крупных рек Северного полушария (Волги, Днепра, Оби, Иртыша, Лены и др.) правый берег обычно крутой и обрывистый, а левый – низкий и пологий. Это явление получило название закон Бэра[28].

Речной поток путем глубинной и боковой эрозии вырабатывает в горных породах отрицательную линейную эрозионную форму рельефа – речную долину. Все речные долины имеют склоны (берега) и дно. Различают горные и равнинные речные долины, которые отличаются поперечным профилем. Горные долины узкие и глубокие (ущелья, каньоны), в поперечном профиле представляющие собой букву V, имеют значительные уклоны в продольном направлении. Поэтому в горных реках речной поток имеет относительно высокую скорость. Преобладающим типом эрозии в них является глубинная эрозия. Равнинные долины, обычно, широкие, небольшой глубины имеют ящикообразный поперечный профиль, обладают незначительными продольными уклонами и невысокими скоростями речного потока. Для равнинных рек характерно проявление боковой эрозии. В результате деятельности водотоков земная поверхность подвергается расчленению. В горных районах наблюдается сильно расчлененный, а на равнинах слабо расчлененный рельеф.

В равнинных речных долинах развивается специфический комплекс эрозионных и аккумулятивных форм рельефа, среди которых выделяют русло, пойму, речные террасы. Речной поток содержит в себе и волочет (перекатывает) по дну русла массу обломков, которые называют наносами. В случае их осаждения (отложения) наносы называются аллювием. Аллювием слагаются аккумулятивные формы речного рельефа, например, речные косы (пляжи), речные острова. Аллювий может быть представлен обломками разного размера, от валунов и булыжников в горных реках до песка и глинистых частиц в равнинных реках. В устьях рек при впадении в море или озеро речной поток теряет силу и происходит накопление аллювия с образованием дельты.

Руслом называют линейное углубление в дне долины, по которому постоянно движется водный поток. Двигаясь по руслу, водный поток встречает на своем пути разные по твердости породы. При встрече с трудно размываемыми (кристаллическими) породами в русле образуются водопады и пороги. Русло равнинной реки по длине, как правило, имеет извивающееся очертание. Плавный изгиб реки называется излучина или меандра[29]. При образовании меандр водный поток подмывает вогнутый берег (боковая эрозия), а на выпуклом берегу происходит отложение аллювия с образованием речной косы. Перемычка у основания меандры со временем сужается и наступает момент, когда она прорывается потоком, и русло спрямляется. Отчлененная от русла меандра превращается в старицу — озеро полукруглой или серповидной формы. В результате эрозионных и аккумулятивных процессов в русле равнинной реки формируются участки размыва (омуты) и участки аккумуляции (перекаты), а также острова, сложенные аллювием.

С помощью боковой эрозии речной поток расширяет свою долину и создает аккумулятивную форму рельефа – пойму. Пойма – часть дна долины, затопляемая ежегодно или реже весенними талыми водами. Пойма обычно задернована или покрыта кустарником, лесом. Плоская поверхность поймы осложнена более мелкими формами рельефа – грядообразными возвышениями, представляющими собой бывшие береговые валы, с разделяющими их ложбинами и старицами. Пойма сложена аллювиальными отложениями, представляя собой, по сути, бывшее русло. В случае если русло начинает снова врезаться, например, при понижении базиса эрозии, т.е. активизируется глубинная эрозия, наступает момент, когда пойма перестает вообще заливаться, тогда она превращается в речную террасу, а речной поток начинает создавать новую пойму на более низком высотном уровне. В результате меандрирования и боковой эрозии новобразованная речная терраса местами размывается, а на склоне долины остаются ее обрывки. На склонах долин могут насчитываться несколько террас, которые фиксируют изменение базиса эрозии.

В долинах горных реках часто встречается явление называемое сель. Сель – это внезапный грязекаменный, водокаменный или грязевой поток в долинах горных рек, возникающий в результате резкого подъема уровня воды из-за обильных ливней или интенсивном таянии снега в верховьях рек, а также прорыва подпрудных озер. Ему способствуют крутые уклоны склонов и скапливание на них большого количества продуктов физического выветривания. Сели, имея большую массу и скорость передвижения (свыше 10 м/сек.), обладают большой разрушительной силой и в отдельных случаях носят катастрофический характер.

Вопросы для самоконтроля.

  1. В чем заключаются эрозионные процессы?
  2. Какие типы эрозии бывают?
  3. В чем выражается плоскостная эрозия?
  4. От чего зависит интенсивность разрушения склонов в результате плоскостной эрозии?
  5. Какие бывают водотоки?
  6. Что такое овраг, балка, в результате каких водотоков они образуются?
  7. В чем отличие оврага от балки?
  8. Что такое и как происходит пятящаяся (попятная) эрозия?
  9. В каких видах эрозии выражается деятельность речного потока?
  10. Какие типы эрозии существуют?
  11. В чем заключается боковая и глубинная эрозия?
  12. Что такое «базис эрозии»?
  13. В каком случае базис эрозии будет главным (общим), а в каком — местным?
  14. Что собой представляет закон Бэра и как он выражается в северном и в южном полушариях?
  15. Как называется и как характеризуется форма рельефа, которую образует речной поток?
  16. Из чего состоит речная долина?
  17. Какие долины формируют горные и равнинные реки?
  18. Что значит слабо расчлененный и сильно расчлененный рельеф?
  19. Какие формы рельефа выделяют в равнинных речных долинах?
  20. Что такое аллювий?
  21. Что называется руслом?
  22. Как образуются водопады и пороги?
  23. Что такое меандра?
  24. Как образуется старица?
  25. На какой форме рельефа долины развиты старицы?
  26. Что называется поймой?
  27. Чем сложена пойма?
  28. Как образуется терраса?
  29. Что такое «сель»?

Источник