Задать вопрос юристу

  § I. ПРОЦЕССЫ ЭРОЗИИ, АЛЛЮВИЙ, ТЕРРАСЫ


Каждая река имеет исток, верхнюю, среднюю, нижнюю части течения и устье. Кроме того, всякая река со своими притоками и подпритоками дренирует некоторую территорию, составляющую ее бассейн. Бассейны рек разделяются водоразделами.

Каждая река характеризуется коэффициентом извилистости, отношением истинной длины реки (с учетом всех извилин) к расстоянию по прямой линии между истоком и устьем. Например, коэффициент извилистости Волги и Днепра 2,2, Дона 2.5, Мологи 3,2, Пьяны 5,6. Средняя извилистость рек Европейской части СССР равна 2,25. Коэффициентом извилистости может характеризоваться и отдельно взятый участок реки.              /
Источниками питания рек являются атмосферные осадки, вода, получающаяся от таяния снега и льда, грунтовые и подземные воды, вскрываемые (дренируемые) руслами рек. Вертикальный поперечный разрез через реку дает нам ее живое сечение.
Текучая вода рек и вообще поверхностных потоков разрушает горные породы главным образом механически; химическое ее действие на породы сравнительно невелико. Разрушительная работа рек называется эрозией. Эрозия в глубину называется глубинной, эрозия берегов — боковой.
Эрозия происходит не только под влиянием текучей воды, но и главным образом под действием переносимых ею обломков пород.
Деятельность атмосферных агентов, как мы видели, сводится к процессам выветривания, переноса и отложения. Поверхностные текучие воды механически разрушают горные породы (производят эрозию), переносят и откладывают обломочный материал.
Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки горных пород переносит вода. Для любой скорости течения можно определить минимальную величину обломков (по весу), которые уже не сможет переносить текучая вода и которые в связи с этим будут осаждаться. Проходя вдоль реки, приходится иногда поражаться

колоссальной величине переносимых текучей водой глыб горных пород. Зависимость между скоростью течения и величиной обломков, переносимых текучей водой, станет понятной, если учесть закон Архимеда.
Кинетическая энергия текучей воды в любом живом сечении реки
ти2
пропорциональна величине ¦              , где т — расход, или масса, воды,
протекающей через данное сечение; v — средняя скорость текучей воды.
Масса текучей воды зависит от количества воды, поступающей в реку (это количество обусловливается главным образом климатом той области, где протекает вода).
Скорость текучей воды изменяется пропорционально корню квадратному от уклона дна реки.
При изучении процессов эрозии надо иметь в виду, что они протекают чрезвычайно интенсивно в тех местах, где поверхность земли не покрыта растительностью. Весовое количество горных пород, смываемых с оголенной поверхности, больше соответствующего количества пород, смываемых с поверхности, покрытой травянистой растительностью, примерно в 60 раз.
Особенно легко разрушаются текучими водами участки, покрытые лёссом-, лёссовидными суглинками, песками, участки, занятые пахотной землей.
Процессы эрозии можно наблюдать в любом овраге. Овраги возникают на склонах возвышенностей, по берегам рек, озер, морей и т. д. Они особенно быстро растут в местах, не покрытых растительностью и сложенных мягкими горными породами, особенно лёссовидными глинами или лёссом.
Например, в южных областях Европейской части СССР достаточно простой колеи, чтобы бурные весенние воды превратили ее в промоину, а через несколько лет в довольно значительный овраг. Некоторые промоины за 20 лет превращались в овраги глубиной до 16 лі. Особенно много оврагов на юге Европейской части СССР, от берегов Оки до Черного моря. Глубина некоторых из них достигает 60 м (овраги с пологими склонами, покрытые травянистой или кустарниковой растительностью, называются «балками»).
Овраги приносят громадный вред. Они ведут к осушению целых областей, увеличивая поверхность испарения и дренируя водоносные горизонты, в том числе горизонты грунтовых вод. Все это приводит к тому, что уровень грунтовых вод понижается. Наступают неблагоприятные условия для жизни растений. Растительность в местах развития оврагов постепенно беднеет и может совсем исчезнуть. После этого могут наступить условия, благоприятные для интенсивных процессов физического выветривания и деятельности ветра, т. е. условия, характерные для пустынных областей. Таким образом, интенсивное развитие оврагов может привести к превра
щению громадных областей в пустыни. Конечно, это происходит постепенно.
С оврагами надо бороться. Борьба с ними сводится к тому, чтобы приостановить дальнейшее их развитие. Достигается это путем лесонасаждений в верховьях оврагов и их отвержков, что приостанавливает дальнейшее их удлинение и рост.
Хищническая порубка лесов, особенно в верховьях рек и оврагов, приводит к значительному осушению и понижению уровня грунтовых вод на значительных площадях.
у

Продольный профиль равновесия Дна реки: AML — в период зрелости ABCDEFK — в период юности; B.CiC; D1E1E] F,KiK — на отдельных участках реки.
Овраги можно рассматривать как эмбрионы рек. Процессы эрозии, происходящие в них, можно наблюдать и в реках, но в больших масштабах. Каждая река так же, как и овраг, стремится выработать продольный профиль равновесия. Особенность этого профиля заключается в том, что уклон дна реки, а также и оврага от верховьев постепенно и закономерно уменьшается по направлению к устью.
Продольный профиль равновесия реки имеет форму параболической кривой A ML, изображенной на рис. 48. Для получения этой кривой по оси абсцисс откладывают расстояния отдельных пунктов реки от ее истоков. Точка С — устье реки. По оси ординат откладывают соответствующие отметки уровня реки над уровнем того бассейна, в который она впадает. Уровень этого бассейна называется базисом эрозии.
Вертикальный и горизонтальный масштабы берут не одинаковыми ; а в отношении от 1000 : 1 до 3000 : 1.
Продольный профиль равновесия формируется не только по всей длине реки, но и по отдельным участкам ее течения, например от нижнего уровня одного уступа-водопада до нижнего уровня другого уступа-водопада. Иными словами, в одной и той же реке может образовываться ряд продольных профилей равновесия. В дальнейшем уступы-водопады реки будут уничтожаться глубинной эрозией,
и по всей реке в конце концов установится единый продольный профиль равновесия. Конечно, это произойдет в том случае, если какие-либо причины иного порядка не нарушат естественного и нормального хода речной эрозии.
Каждая река (каждый ее приток, подприток) переживает период юности. В этот период ее продольный профиль характеризуется невыработанностью. На небольших расстояниях друг от друга встречаются участки потока с крутым и пологим ложем. Уклон ложа потока по направлению к устью от точки к точке меняется неравномерно. На участках крутого уклона дна наблюдаются быстрины, пороги, водопады. На участках пологого уклона скорость воды резко уменьшается.
Вниз по течению скорость воды может уменьшаться и увеличиваться. В период юности вдоль потока происходят усиленные процессы глубиной эрозии. Они особенно интенсивны в местах больших уклонов дна (местах большей скорости течения воды) и происходят до тех пор, пока по всей реке не выработается продольный профиль равновесия.
Естественно, что в период юности, кроме процессов глубинной эрозии, в реках происходят и процессы переноса обломочного материала, а кое-где (где малая скорость течения воды) и его отложение.
Многие реки, текущие в пределах горных хребтов, переживают в настоящее время юность. Водопады и пороги — характерная особенность рек в юный период их развития. Благодаря глубинной эрозии, развивающейся вверх по течению реки, водопады и пороги отступают. Нередко это приводит к образованию в реках ущелий и каньонов.
В качестве примера можно привести Нарвский и Ниагарский водопады. Нарвский водопад расположен на р. Нарве в 12 км выше ее устья в Финском заливе. Высота его 7 м, берега и ложе сложены твердыми силурийскими известняками. Водопад разделен островом на два рукава: западный и восточный. У его подножия на дне реки выработаны падением воды глубокие (до 1,5 м) ямы-котлованы. Мощность водопада достигает 7,5 млн. кГм. В настоящее время на месте Нарвского водопада сооружена мощная Нарвская гидроэлектростанция, питающая электрической энергией Эстонскую ССР и г. Ленинград.
Ниагарский водопад, один из крупнейших в мире, находится в США на р. Ниагаре, вытекающей из оз. Эри и впадающей в оз. Онтарио. Длина реки 66 км. Уровень оз. Эри выше уровня оз. Онтарио на 100 м. Водопад расположен в 13 км от оз. Онтарио. Высота его 50 м, ширина около 300 м. Он разделен о. Козьим на два рукава. По расчетам, произведенным Ч. Лайеллем, Ниагарский водопад отступал от оз. Онтарио до настоящего своего положения в течение 36 тыс. лет.

Период юности реки сменяется периодом ее зрелости не сразу, а постепенно.
Когда река выработает продольный профиль равновесия, ее считают зрелой. В этот период она стремится удлинить свое русло вверх по течению, и в верхней части течения происходят процессы глубинной эрозии. В среднем течении река переносит обломочный материал, в нижнем — откладывает его. В зрелом потоке скорость течения воды равномерно уменьшается от верховьев к устью.



В тех случаях, когда по реке развивается несколько профилей равновесия, которые в дальнейшем стремятся слиться в единый, в пределах каждого профиля происходят те же явления, что и в пределах профиля равновесия всей реки. То же можно сказать и о профилях каждого притока и подпритока любого порядка. Для притоков и подпритоков базисом эрозии служит уровень воды в соответствующих устьях.
После зрелости река переживает период старости. В этот период она характеризуется тем, что в среднем и нижнем течении ее происходят усиленные процессы боковой эрозии, отложение осадков и образование излучин — меандр. Длина реки в этот период постепенно увеличивается. Процессы глубинной эрозии происходят преимущественно в верховье.
На рис. 49 изображен участок среднего течения ADEFB зрелой реки (притока и т. д.). Согласно схеме вода в реке течет слева направо. Наибольшая скорость течения на участках AD, DE, EF, FB. В точках D, Е, F происходит отражение ударов воды и обломков

пород, получающихся от разрушения то левого, то правого берега. У противоположных берегов (против точек D, Е, F и т. д.), где скорость течения небольшая, часть обломочного материала, возникающего от боковой эрозии, оседает. Здесь постепенно образуются мели из щебня, гальки, гравия, песка, ила. Из года в год они будут подниматься со дна реки все выше и выше. Берег же в пунктах D, Е, F будет отодвигаться. Обломочный материал накапливается особенно интенсивно в периоды половодья. В конце концов вдоль реки образуются извилины русла — меандры, и она примет в плане тот вид, какой показан на схеме пунктиром.
Образованию меандр способствуют неровности рельефа, по которому протекает река, различия в составе, структуре горных пород, встречаемых ею на пути, особенности динамики речного потока.
Меандры рек перемещаются не только в сторону берегов, но и вниз по течению. В итоге большинство первичных береговых выступов реки, состоящих из коренных пород, постепенно срезается и образуется широкая долина реки.
В результате накопления обломочного материала по берегам рек и их притоков образуются террасы. Поверхность террасы плоская с незначительным наклоном в сторону реки. Во время половодья она заливается водой и в известной мере подвергается перемыванию и- выравниванию. Кроме того, на ней нередко возникают временные продольные по отношению к реке валы. Та часть речной долины, которая заливается водой во время половодья, называется поймой. Летом, когда уровень воды снижается, пойменная терраса выступает из-под воды. Заливаемые во время половодья пойменные террасы в летнее время бывают покрыты свежей зеленой травянистой растительностью. Эти места часто называют заливными лугами. Уровень грунтовых вод на них близок к поверхности земли. Он слегка понижается в сторону реки. Террасовые, или, как их называют, аллювиальные, отложения являются крупнейшими водохранилищами, за счет которых питаются реки в засушливое время года. Эти отложения обычно представлены галечниками, гравием, песками, илистыми образованиями. Иногда в самом верху их накапливаются торфяники.
Террасовые отложения быстро меняются в вертикальном и горизонтальном направлениях. Пески и гравий в террасах часто имеют косую слоистость. В них встречаются раковины моллюсков, кости позвоночных, остатки растений (корни, стволы, ветки, листья и т. д.), орудия первобытного человека.
С течением времени меандры увеличиваются, и река приобретает вид извивающейся змейки. Возникает широкая и сравнительно глубокая долина, дно которой выложено аллювиальными отложениями. Среди этих отложений змейкой вьется река. Когда смотришь «а такую долину сверху, кажется, что река некогда была очень широкой и глубокой и от нее сохранилась лишь небольшая речка.

Учитывая все сказанное о развитии реки в период ее старости, можно сказать, что именно река, вьющаяся змейкой на дне широкой и глубокой долины, выработала эту долину.
Нередко во время половодья вода, текущая из одной меандры в другую, прорывает более короткий путь через рыхлые аллювиальные отложения. В запруженной меандре вода становится стоячей. Образуется озеро подковообразной формы, называемое старицей. Такие старицы с водой или без воды часто встречаются по обе стороны русла старых рек. Они известны по берегам, например, Москвы-реки и ее притоков.
Следует отметить, что процессы боковой эрозии, а в связи с этим н образование террас вдоль всей реки происходят не только в период ее старости. Они протекают и во время ее юности и зрелости, но менее интенсивно. 
<< | >>
Источник: М. м. ЧАРЫГИН, Ю. М. ВАСИЛЬЕВ. ОБЩАЯ И ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ. 1968

Еще по теме   § I. ПРОЦЕССЫ ЭРОЗИИ, АЛЛЮВИЙ, ТЕРРАСЫ:

  1. § 2. ЦИКЛЫ РЕЧНОЙ ЭРОЗИИ
  2. Речные террасы
  3. УСТРОЙСТВО ТЕРРАС И РАЗМЕЩЕНИЕ ДОРОГ В ГОРАХ
  4. Морские террасы
  5. 10.1. СУЩНОСТЬ КОММУНИКАЦИОННОГО ПРОЦЕССА. ЭЛЕМЕНТЫ ПРОЦЕССА КОММУНИКАЦИИ
  6. МАГМАТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ (процессы ассимиляции и дифференциации магмы)
  7. § 72. Функции процесса. Гражданский процесс
  8. 4.1.Легисакционный судебный процесс (иски по закону, законный процесс).
  9. Вопрос 18. Участие прокурора в гражданском процессе. Формы участия прокурора в гражданском процессе
  10. § 27. Политический процесс
  11. 3.6. Бюджетный процесс
  12. 5.8.Бюджетный процесс.
  13. Обратимые и необратимые процессы
  14. Раздел VI АРБИТРАЖНЫЙ ПРОЦЕСС
  15. 8.2. Процесс коммуникации