Геосайт "Цивилизация - это диалог между человеком и водой." Индира Ганди.
Главная

Материки

Географические открытия

Природа Земли

Календарь

Словари. Справочники

Воронежская область

Формы рельефа, обусловленные деятельностью поверхностных текучих вод.

Перемещение воды по земной поверхности называется стоком. Выделяют нерусловый и русловый сток и так же соответственно называются водные потоки. Процесс углубления водотоком своего русла и расширения его в стороны называется эрозией. Процесс эрозии состоит в том, что твердый обломочный материал, передвигаемый водой в русле водотока, царапает его дно и стенки и открывает таким путем частицы грунта.

Эрозия осуществляет одновременно вертикальное врезание водотока в толщу пород (глубинная эрозия) и расширение русла путем размыва берегов (боковая эрозия). Глубинная эрозия зависит в основном от величины падения (уклона) дна водотока. На участках с большим уклоном глубинная эрозия протекает энергичнее, чем на участках с меньшими уклонами. В местах крутого падения русла водотока происходит усиление эрозии непосредственно выше (по течению) резкого перелома продольного профиля русла; это обусловливает увеличение падения русла еще выше по течению и т. д. Поэтому участки дна с наибольшими уклонами постепенно смещаются все дальше и дальше вверх по течению. Этот процесс называется регрессивной эрозией. Работа любого водного потока определяется его живой силой, выражаемой формулой: F = mv2 /2, где m – масса воды в русле потока (в м3); v – скорость течения воды, зависящая от наклона поверхности стока (в м/с).

Одновременно с процессом эрозии протекает процесс аккумуляции переносимого водой обломочного материала и остатков жизнедеятельности растений и животных. Так, например, если в верхнем течении водоток производит эрозионную работу, то ниже по течению, где скорость водного потока уменьшается, он аккумулирует материалы эрозии.

В результате совместного действия эрозии и аккумуляции земная поверхность постепенно нивелируется: возвышенности понижаются, а впадины заполняются материалами размыва. Значение этого процесса на земной поверхности чрезвычайно велико. Подсчеты показывают, что все реки земного шара только за год выносят в моря и океаны около 2,7 млрд. т растворенных горных пород, т. е. около 26 т. с каждого квадратного километра суши, а обломочного материала реки выносят не менее 16 млрд. т.

Начальной формой размыва являются промоины. Промоины представляют собой первую стадию развития оврага. В них концентрируются потоки талых и дождевых вод, что способствует их дальнейшему развитию и превращению в овраг. Этот процесс протекает быстро на распаханных землях и значительно замедляется на участках, покрытых растительностью. Для промоин и оврагов, находящихся в начальной стадии развития, характерно преимущественное проявление глубинной эрозии и V-образная форма поперечного профиля. При интенсивном развитии оврагов они могут расти в длину на несколько метров в год, а в отдельных случаях на десятки метров.

Овраги обычно приурочены к склонам и днищам балок, долинам рек. По своему режиму реки подразделяются на равнинные и горные. Русла рек равнинных территорий отличаются от русел горных рек большей шириной и меньшей глубиной. Они обычно сложены рыхлыми речными наносами (аллювием), т. е. частицами грунта (глинистого, песчаного, галечникового и др.), не связанными между собой силами сцепления. В горных районах русла рек выполнены преимущественно крупнообломочным каменистым материалом или монолитными твердыми горными породами.

Каждый водный поток стремится придать своему руслу такой уклон, при котором не происходит ни эрозии, ни аккумуляции. Этот уклон тем меньше, чем мельче наносы и чем больше расход воды в данном потоке. При этих условиях продольный профиль русла характеризуется равномерным увеличением уклона от устья к верховью и имеет форму вогнутой кривой, называемой кривой «нормального» падения.

На реках равнинных территорий кривая продольного профиля обычно характеризуется вогнутым профилем значительных участков дна. Вогнутый профиль дна нарушается перегибами в местах выхода твердых горных пород, впадения крупных притоков и соединения плёсов и перекатов. Плёсы – это глубокие участки русла, а перекаты – мелководные участки. Поверхность моря или озера, в которое впадает река, является базисом эрозии данной реки.

Боковая эрозия способствует возникновению и развитию излучин русла реки, называемых меандрами . Меандры наиболее развиты у равнинных рек с медленным течением; здесь они имеют вид сложных петель и часто меняют свое положение в пределах дна долины. Такие меандры называются блуждающим.

Речные долины являются широко распространенными формами рельефа. Элементами долины являются дно, склоны и водосливная линия (тальвег), совпадающая обычно с руслом реки. У долин выделяют коренные берега – участки склонов долины, расположенные выше поймы и террас и переходящие в поверхность водоразделов. Поймой называется плоское, затопляемое в половодье дно речной долины, в пределах которого в низких берегах протекает река. Широкие поймы встречаются у большинства рек равнинных территорий. Они образуются в результате боковой эрозии реки и аккумуляции речных насосов – аллювия.

В пределах развитой поймы можно выделить несколько частей, характеризующихся определенными морфологическими чертами:

  1. прирусловую – наиболее возвышенную часть поймы, прилегающую обычно к главному руслу реки;
  2. центральную – пониженную относительно прирусловой поймы и имеющую сравнительно ровную поверхность;
  3. притеррасную – наиболее пониженную часть поймы, вытянутую в виде заболоченной ложбины вдоль коренного берега или склона надпойменной террасы. Таким образом, наиболее удаленная от русла реки часть поймы имеет наименьшие абсолютные отметки.

Прирусловая часть поймы обычно представляет собой систему взаимно параллельных прирусловых валов, сопряженных с руслом реки или образующих с ним некоторый угол.

Речными террасами называются горизонтальные или слегка наклоненные площадки различной ширины, протягивающиеся вдоль склонов долины и обращенные к руслу хорошо выраженными, часто обрывистыми склонами. В понятие террасы включаются не только упомянутые площадки, но и идущий от нее вниз уступ до поверхности нижележащей террасы или дна долины. Иногда террасы располагаются в несколько ярусов друг над другом и придают склонам долины ступенчатый вид. Нередко они бывают разрушены и наблюдаются в долине в виде отдельных небольших площадок на том или ином склоне.

Развитие террас начинается обычно от устья к верховью долины, поэтому в ее низовье террас больше, чем в верховье. Склоны нижних террас, как более молодых, всегда более крутые, иногда обрывистые, склоны верхних обычно сглажены процессами денудации.

Выделяют два основных типа террас: аллювиальные, или террасы накопления, цокольные и денудационные, или структурные.

В долинах крупных рек можно обнаружить несколько террас, сложенных речным аллювием. Их называют надпойменными. Счет террас ведется от поймы вверх по склонам долины, т. е. от более молодых (по времени образования) к более старым. При изучении аллювиальных террас установлено, что на их поверхности имеются остатки пойменного рельефа, озер-стариц и других элементов, свойственных поймам. Это значит, что каждая аллювиальная терраса является частью бывшей поймы.

Структурные, или денудационные, террасы образуются на склонах долины, когда они сложены чередующимися слоями пород различной твердости и примерно горизонтального залегания. Река, размыв слой, неустойчивый по отношению к эрозии, доходит до более устойчивого слоя, где эрозия замедляется. Так на склоне долины образуется терраса, которая является поверхностью обнажившегося слоя более твердых пород.

Аллювиальные отложения пойм и террас в определенных геологических условиях могут содержать россыпные месторождения полезных ископаемых (например, золота, платины, алмазов и др.).

Деятельность плоскостного стока

При движении воды вниз по склонам, особенно если нет растительности, слой стока увлекает за собой частицы почв и пород. В результате склоны снижаются, а у их подножья формируется делювиальный плащ, где накапливаются смытые почвы и грунты.

smyv

Плоскостной смыв и образование делювия

(по Д. Г. Панову).

1 – атмосферные осадки;

2 – плоскостной сток;

3 – покровные отложения;

4 – делювий.

Склоновый сток, при этом местами создает множество почти параллельных друг другу эрозионных борозд, которые затем могут переходить в эрозионные промоины.

Деятельность временных русловых потоков. Формирование борозд и эрозионных промоин происходит при концентрации стока воды в виде отдельных потоков, в которых движение воды становится турбулентным. Расширяясь и углубляясь эти промоины превращаются в овраги. Таким образом, в процессе работы временного водотока образуется ряд форм, которые отличаются друг от друга размерами. Каждая их них, однако, представляет собой определенную стадию развития эрозионных форм.

Так, борозда переходит в промоину, промоина – в овраг. Все они имеют общие морфологические черты, то есть бровку, склоны и дно или тальвег. Их развитие определяется продольным профилем равновесия, который представляет собой кривую, в каждой точке которой силы разрушения и сопротивления грунтов размыву уравновешиваются. Пределом глубины размыва при этом является местный базис эрозии, которым служит самый низкий уровень поверхности – это уровень воды в ближайшей реке.

Наиболее крупной и развитой эрозионной формой временных русловых потоков является овраг. Это отрицательная форма флювиального рельефа, представляющая собой линейно вытянутую растущую рытвину с крутыми незадернованными склонами. Овраг растет вверх за счет размыва уступа, обычно возникающего в его вершине. Одновременно происходит углубление и расширение оврага. Скорость роста оврага – до нескольких десятков метров в год. Общая длина оврага может составлять более 10 км, а глубина до 30 м. Выработав профиль равновесия, овраг перестает расти, склоны его выполаживаются и зарастают. Он превращается в балку. Овраги обычно развиваются в балочной сети. При этом овраги бывают: донными; склоновыми; приводораздельными.

Балка это отрицательная форма флювиального рельефа с очень пологими задернованными склонами. Например, балка Динамо.

Более мелкие выположенные формы – лощина и ложбина.

ovrag1

Стадии развития склонов и поперечного профиля (по С.С. Соболеву)

I, II, III, IV – стадии развития ; 1 – почва, 2 – делювий, 3 – овражно-балочный аллювий

 

ovrag2

Стадии развития продольного профиля (по С.С. Соболеву)

I – стадия промоины или рытвины, II – стадия врезания оврага вершиной, III – стадия выработки профиля равновесия, IV – стадия затухания; а – висячик устье, б – делювий.

При понижении местного базиса эрозии в балке вновь может появиться овраг, врезающийся в дно балки. Если донный овраг достигает уровня грунтовых вод, то образуется водоток, то есть река. Так овраг может превратиться в речную долину. В устье оврагов формируются так называемые конусы выноса, в которых находятся вынесенные и отложенные почвы и грунты. Это аккумулятивные формы рельефа. От слияния мощных конусов выноса у подножья гор образуются предгорные аккумулятивные равнины. Они формируются в условиях длительного поднятия гор.

В России в целом и Центральном Черноземье в частности процессы смыва почв и рост оврагов весьма распространены и приносят огромный вред хозяйству. В нашем регионе находятся плодородные черноземные почвы, с высоким содержанием гумуса, от которого зависит плодородие почв. Однако в Воронежской области на 30 % площади сельскохозяйственных угодий почвенный горизонт подвергается смыву. Это плоскостная эрозия. Необходимы почвозащитные мероприятия: агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические, а также сооружение противоэрозионных прудов.

Появлению и развитию почвенно-эрозионных процессов способствуют природные факторы: климат, крутизна склонов. А также хозяйственная деятельность человека, которая проявляется в уничтожении лесов и распашке целинных степей. В нашем регионе распахано почти 65 % территории. Тогда как в ФРГ – 32 %, США 26 % и Франции – 42 %. Под лесами в Центрально-Черноземном регионе находится только 10 % территории. Почвозащитные мероприятия в этом регионе сейчас проводятся в недостаточном объеме.

Рельеф, основными элементами которого являются балки и овраги, называется овражно-балочным.

Почвозащитные мероприятия

Составные части комплекса

Элементы

Организационно-хозяйственные

Выявление эродированных, эрозионно-опасных почв и интенсивности эрозионных процессов. Совершенствование структуры угодий и посевных площадей с учетом эрозии почв.

Определение типов, видов, количества севооборотов и их территориальное размещение. Полосное возделывание культур.

Организация территории

Установление количества полей с обычной и почвозвщитной технологией возделывания с/х культур.

Размещение полей севооборотов, экологических рабочих участков, ландшафтных полос, рабочих участков с постоянным и временным залужением, выводных полей и запольных (внесевооборотных) участков

Агромелиоративные

Агротехнические комплексы на пашне и кормовых угодьях, контурная обработка почв. Залужение сильноэродированных пахотных склонов и эрозионно-опасных ложбин.

Размещение кулис из высокостебельных растений, буферных, полосных посевов.

Лесо- и лугомелиоративные

Создание водоохранных луговин в прибрежных зонах малых и больших рек. Коренное и поверхностное улучшение кормовых угодий.

Размещение полезащитных, стокорегулирующих, прибалочных, приовражных, и водоохранных полос, кулис из древесно-кустарниковой растительности и илофильтров. Облесение сильно размытых и крутых склонов.

Гидромелиоративные

Строительство противоэрозионных прудов, простых и сложных гидротехнических сооружений. Размещение быстротоков, перепадов, дамб-перемычек, водозадерживающих валов, канав, водоотводящих валов, напашных валов-террас, распылителей стока, плетневых (донных) запруд. Террасирование балочных склонов, засыпка промоин. Выполаживание оврагов.

Рельефообразующая деятельность рек (постоянных водотоков)

Постоянные водотоки – это реки, которые в процессе своей деятельности вырабатывают речные долины.

Речная долина – представляет собой отрицательную линейно-вытянутую форму рельефа, по дну которой протекает постоянный водоток, то есть река. Река является частью речного бассейна, границей которого являются водоразделы.

 

vodorazdel

 

Стадии развития водоразделов при усилении денудационных процессов (по С. С. Соболеву).

а – блюдца, б – река, в – овраг, г – балка, д – плоский водораздел.

Основным морфологическим элементом речной долины, отличающими ее от долин временных водотоков, является широкое дно, поделенное на русло и пойму. Характерной особенностью речной долины является террасированность склонов. Долины рек, имеющие русло, пойму и террасированные склоны называются оформленными долинами.

Углубление на дне долины, по которому постоянно протекает водоток называется руслом реки.

Поперечный профиль русла обычно ассиметричен, то есть один берег пологий, а другой – крутой. В плане все реки очень извилисты за счет изгибов, которые называются меандрами. Название это дано по очень извилистой реке Меандр (ныне Большой Мендерес) в Малой Азии. Меандры постоянно изменяют свое местоположение, смещаясь вниз по течению. Процесс этот называется меандрированием. Он связан с тем, что струи водотока неравномерно разрушают берега. На поворотах струи ударяются о берег и размывают его. Берег отступает и приобретает вогнутую форму. При этом размытый материал переноситься течением на противоположный выпуклый берег. Там он оседает, образуя аккумулятивные формы, называемые: пляжами – над уровнем воды, и косами – под водой.

Таким образом, в плане – русло реки представляет собой чередование вогнутых эрозионных обрывистых берегов и выпуклых аккумулятивных. Аккумулятивные косы называются перекатами. Перекат – это ассиметричная коса, у которой один склон пологий, а другой – обрывистый. Перекаты приурочены к выпуклым берегам и перемещаются вниз по течению реки, особенно во время половодий. В результате повышения аккумуляции материала на отдельных участках реки могут возникать острова, которые делят русло на рукава. Особенно много островов в речных дельтах и при выходе горных рек на равнину. Причины извилистости рек недостаточно изучены. Считается, что она связана с турбулентностью водного потока. Полоса, в пределах которой река меандрирует, называется меандровым поясом. Этот пояс имеет наибольшую ширину у рек с большой водностью. Меандрирование рек приводит: к образованию поймы или дна долины; к расширению дна долины за счет боковой эрозии, отодвигающей коренной склон долины. Происходит это под влиянием силы Кориолиса. Пример: формирование долины р. Дона в верхнеплиоценовое время.

Выделяют следующие типы меандр:

  1. Первичные меандры. Они определяются рельефом, на котором образовался водоток. Пример: Самарская Лука на р. Волге.
  2. Вторичные меандры сформированы самим водотоком. Они бывают:

-       вынужденные, то есть образовавшиеся в результате отклонения потока каким-либо препятствием. Например: выходом скальных пород;

-       свободные (блуждающие), то есть созданные самой рекой;

-       врезанные, то есть сформированные в условиях интенсивных поднятий земной поверхности, вызывающих сильную глубинную эрозию.

Во время половодья вода переполняет русло и затапливает прилегающие земли. Так образуется пойма реки.

По положению относительно речного русла различают поймы:

-    прирусловая;

-    центральная;

-    притеррасная.

В прирусловой части находятся аккумулятивные прирусловые валы, представляющие собой невысокие гряды, которые тянутся вдоль реки. Они образуются во время половодий, когда водоток выходит из русла и откладывает около него самый тяжелый материал. Скорость потока здесь уменьшается за счет трения, поэтому в прирусловой части накапливается крупнозернистый песок.

Центральная часть поймы – абсолютно плоская, или мелко-гривистая поверхность, то есть имеющая очень небольшие повышения рельефа.

Притеррасная часть поймы – это пониженная площадь, сложенная мелко- и тонкозернистыми песками. После паводков вода здесь долго застаивается и часто образуются пойменные болота. Иногда находятся конусы выноса оврагов, расположенных на склонах долины.

На каждой реке выделяются:

  1. Высокая пойма. Она сформирована во время наиболее высоких паводков и заливается водой не каждый год.
  2. Низкая пойма. Формируется во время небольших паводков и заливается ежегодно.

По строению различают:

  1. Поймы аккумулятивные, в которых имеется значительная мощность речного аллювия;
  2. Цокольные поймы с маломощным аллювием, залегающим на более древних породах.

Речные террасы – это ступенчатые формы рельефа, сложенные аллювиальными отложениями и протягивающиеся вдоль склонов речной долины, чаще – вдоль левого склона (в северном полушарии).

Образуются террасы в результате углубления речного русла реки. Основными причинами для этого являются:

  1. Увеличение водоносности реки, что вызывает усиление эрозионных процессов.
  2. Понижение базиса эрозии.
  3. Поднятие территории и увеличение уклонов земной поверхности в результате тектонических движений.

Возраст террас определяется их положением относительно уровня воды в реке: чем выше терраса, тем она древнее.

Самая низкая терраса называется первой надпойменной. Выше располагается вторая надпойменная и так далее.

Образование террас включает в себя: образование поймы – понижение базиса эрозии – врезание потока – расширение поймы. У каждой террасы различают: площадку; уступ; бровку; тыловой шов; подножие уступа.

Террасы бывают:

  1. Эрозионными;
  2. Эрозионно-аккумулятивными;
  3. Аккумулятивными.

Аккумулятивные террасы сложены аллювиальными песками, имеющими мощность несколько десятков и даже сотен метров.

У эрозионных террас аллювий имеет незначительную мощность, ложе аллювия наклонено в сторону бровки террасы.

У эрозионно-аккумулятивных террас достаточно большая мощность аллювия, поверхность цоколя – горизонтальная.

Если вся терраса сложена аллювием и ее основание, то есть цоколь, находится ниже уровня реки, то она называется аллювиальной. Если у подножия она сложена коренными породами, а на поверхности – аллювием, то это цокольная терраса. Терраса, сложенная от подножия до поверхности коренными породами называется коренной.

Строение речных долин определяется геологическими, тектоническими и физико-географическими условиями.

Так, в горных странах, где происходит поднятие земной поверхности и интенсивное врезание рек, возникают следующие виды речных долин: теснины, ущелья и каньоны.

Теснина – это глубоко врезанная эрозионная форма с вертикальными склонами.

Ущелье отличается от теснины V – образным поперечным профилем, оно часто имеет выпуклые склоны.

Каньон также имеет V – образный профиль, но отличается ступенчатостью склонов. Пример: каньон реки Колорадо.

У всех этих типов дно почти целиком занято руслом. Поперечные профили их обычно симметричны.

 

river

Морфологические типы речных долин (по Д. Г. Панову)

1 – ущелье; 2 – каньон; 3 – V-образная долина; 4 – асимметричная долина; 5 – ящикообразная долина; 6 – долина с террасами.

 

Профили большинства речных долин на равнине асимметричны. Причиной этого являются:

  1. Геологическое строение и неотектонические движения;
  2. Отклонение течения рек силой Кориолиса;
  3. Влияние склоновых процессов.

Примером влияния геологического строения является куэстовый тип долин, формирующийся в условиях наклонного залегания пород различной плотности. Такой тип характерен для Крымских гор.

 

kyest

Куэстовый рельеф

 

Известно, что большинство рек северного полушария имеют крутой правый берег и пологий левый. Это объясняется силой Кориолиса, отклоняющей течение рек в северном полушарии вправо.

Асимметрия склонов может образовываться из-за многочисленных оползней.

Устья рек могут быть очень разнообразными. При впадении рек в море, океан или озеро обычно образуются дельты.

Дельтой называется аккумулятивная форма, создаваемая рекой при впадении ее в конечный водоем. Название дано от греческой буквы ? (дельта), на которую по форме похожа дельта реки. Дельта обычно характеризуется разделением реки на отдельные рукава.

Простейшим видом является клювовидная дельта, которая состоит из устьевого русла и двух прирусловых кос по обе стороны. Пример: река Тибр в Италии.

Бывает лопастная дельта, в плане напоминает птичью лапу, за счет деления русла на 2-3 рукава. Пример дельта р. Миссисипи.

Многорукавная или мелколопостная дельта. Пример дельта р. Волга.

Часто дельты выдвинуты далеко в море. Дельты выполаживания образуются при впадении реки в мелководный залив. Дельтовые отложения могут достигать большой мощности. Например, в дельте р. Миссисипи они превышают 1000 м. По площади дельты занимают десятки км2, образуя дельтовые равнины.

Таким образом, реки – это мощный фактор аккумулятивного выравнивания рельефа и переноса осадочного материала с континентов в океаны.

Типы эрозионного и эрозионно-денудационного рельефа

Флювиальный тип рельефа складывается из положительных и отрицательных форм. Отрицательными эрозионными формами при этом являются: речные долины, балки, овраги. Между ними находятся положительные формы: междуречья, межбалочные и межовражные водоразделы.

Формирование этого рельефа происходит под действием как постоянных водотоков, так и склоновых процессов. Поэтому его называют эрозионно-денудационным рельефом.

Различают следующие типы этого рельефа:

  1. Долинно-балочный;
  2. Овражно-балочный;
  3. Плоскогорный;
  4. Рельеф типа «дурных земель» или бедленд;
  5. Куэстовый.

Долинно-балочный рельеф характерен для пластовых равнин, сложенных супесями, суглинками и глинами. Характер рельефа увалистый за счет чередования речных долин и балок с вытянутыми возвышенностями, или увалами, с плоской вершинной поверхностью. Встречается этот тип рельефа на юге лесной, в лесостепной и очагами в степной зонах. Пример: северные части Среднерусской возвышенности.

Овражно-балочный рельеф развит в пределах пластовых равнин, сложенных рыхлыми породами – лессами, суглинками. Здесь кроме речных долин основными формами рельефа являются овраги и балки, образующие сложно-разветвленные системы. Встречается в южной части Среднерусской возвышенности

Плоскогорный тип рельефа (эрозионно-денудационный) сформировался в условиях горизонтальной структуры пластов стойких пород. Пример Ставропольская возвышенность. В условиях тектонического покоя и длительного воздействия эрозионных процессов плоскогорный рельеф может превратиться в рельеф островных столово-останцовых возвышенностей.

Рельеф типа «дурных земель» – (бедленд) характеризуется тем, что крутостенные ветвящиеся овраги располагаются так близко друг к другу, что склоны их пересекаются образуя острые гребни. Ровные площади при этом почти не сохраняются. Этот рельеф образуется в условиях аридного климата на водоупорных глинистых породах. Пример предгорья Тянь-Шаня.

Куэстовый тип рельефа формируется в областях, где распространены наклонные пласты различной стойкости.

Геологическим строением и составом пород определяется большое разнообразие флювиальной скульптуры. Так, в предгорьях Среднеазиатских гор, сложенных различными рыхлыми породами, во времена ливней образуются овраги, имеющие почти округлую форму. Это адырный тип рельефа.

Сыртовый рельеф – характерен для районов, сложенных тонким глинистым материалом. Овраги здесь приобретают округлые, вытянутые формы.

Кыровый рельеф формируется в условиях плато, там, где с поверхности залегает плотный пласт, под которым находятся рыхлые слои. При этом местами возникают провалы – кыры.

 

Литература.

  1. Смольянинов В. М.  Общее землеведение: литосфера, биосфера, географическая оболочка. Учебно-методическое пособие / В.М. Смольянинов, А. Я. Немыкин. – Воронеж : Истоки, 2010 – 193 c.