Билет 12.Общие закономерности работы водотоков. Взаимодействие процессов эрозии и аккумуляции

Общие закономерности работы водотоков:

1) Водотоки работают линейно, поэтому флювиальный рельеф характеризуется полосчатым распространением форм (долин и их элементов).

2) Работа водотоков определяется живой силой (энергия потока), которая зависит от расхода (массы воды) и скорости потока.

3) Работоспособность водотока определяется базисом эрозии, т.е. положением его устья – самого низкого уровня. От этого зависят энергетические возможности и эрозионная способность водотока.

4) Водоток осуществляет эрозионную и аккумулятивную деятельность по всей длине, находясь под определяющим влиянием базиса эрозии. В этой ситуации он вынужден добиваться устойчивого положения и выработки своего продольного профиля равновесия.

5) Избирательность водотока. Ему приходится выбирать уклон, более удобные элементы структурных образований, а также более податливые к размыву породы.

Отмеченные закономерности служат надежной аргументацией при рассмотрении случаев морфологического проявления флювиальных процессов.

Водото́к — водный объект, характеризуемый постоянным или временным движением воды в русле в направлении общего уклона.

Водотоки подразделяются на следующие категории:

• постоянные и временные;

• естественные (реки и ручьи) и искусственные (каналы);

• поверхностные и подземные водотоки.

Разнообразие природных условий вынуждает группировать водотоки по их положению в рельефе (горные, равнинные). Отличие горных водотоков от равнинных это: уклоны, строение речных долин, состав аллювия, скорость течения.

 

Образующиеся на суше водные потоки подразделяются на нерусловые и русловые. Первые возникают на склонах во время дождей и таяния снега, производят плоскостную эрозию и несосредоточенную аккумуляцию. Смытый с поверхности склона нерусловыми потоками твердый материал аккумулируется в местах выполаживания склонов и в основном возле их подошвы, где скорость потоков убывает. В результате здесь формируется делювиальный шлейф из рыхлых отложений.

По мере движения вниз по склону струи воды объединяются в более мощные потоки, образующие относительно постоянные эрозионные врезы, расчленяющие склон. Здесь сток становится русловым. При этом в верховьях русловых систем образуются временные потоки, действующие только во время дождя или в период таяния снега.

Водотоки (русловые потоки) производят разрушительную работу — эрозию, перенос материала и его аккумуляцию и создают выработанные (эрозионные) и аккумулятивные формы рельефа.

Те и другие теснейшим образом связаны друг с другом, так как то, что было унесено водой в одном месте, откладывается где-либо в другом. Размыв и аккумуляция материала часто сменяют друг друга во времени и пространстве.

На суше эрозионные формы рельефа пользуются большим развитием и распространением, чем аккумулятивные. Обусловлено это тем, что значительная часть обломочного материала, переносимого постоянными и временными водотоками, выносится в моря и океаны и откладывается на дне, образуя толщи морских осадочных пород.

Эрозионная работа водотока осуществляется за счет живой силы потока, корразии (воздействия на дно и берега обломками, влекомые водным потоком) и химического воздействия на породы, слагающие дно и берега реки.

Наибольшее значение имеет живая сила (энергия потока). Она зависит от расхода (массы воды) и скорости потока F=mv²/2 где F — энергия потока, m— масса воды, v — скорость течения.

Чем многоводнее поток и круче уклон, тем больше его живая сила и эродирующая способность.

Однако поток будет эродировать лишь в том случае, если не вся живая сила текучей воды расходуется на перенос твердого материала и на преодоление сопротивления.

В противном случае в русле потока будет происходить аккумуляция.

В эрозионной работе водотоков различают донную эрозию, направленную на углубление (врезание) русла водотока, и боковую эрозию, ведущую к расширению вреза в стороны. В работе любого водотока почти всегда можно обнаружить признаки обоих видов эрозии. Однако интенсивность их будет меняться в зависимости от уклона русла, геологического строения территории, по которой протекает водоток, стадии развития водотока (его возраста) и ряда других причин. Преобладание того или иного вида эрозии накладывает отпечаток форму долин русловых потоков. Узкие, глубокие и относительно спрямленные долины свидетельствуют об интенсивном врезании текущих по ним водотоков - донная эрозия. Широкие, плоскодонные долины с прихотливо извивающимися руслами водотоков говорят о преобладании боковой эрозии.

Ширина долины водотока зависит от его величины, состава пород, прорезаемых водотоком, уклона местности и ряда других факторов. Углубление русла водотока ограничивается уровнем водного бассейна - (озера, моря), куда впадает водоток. Этот уровень называется базисом эрозии.

Общим базисом эрозии для русловых водотоков является уровень Мирового океана. Наряду с ним различают местные базисы эрозии, которые могут располагаться на любой высоте.

Выше базиса эрозии водоток будет врезаться до тех пор, пока не сформирует профиль, в каждой точке которого живая сила потока окажется уравновешенной сопротивлением подстилающих пород размыву, и транспортирующая способность потока окажется выравненной по всей его длине. Такой профиль называется выработанным продольным профилем или профилем равновесия. Идеальный профиль равновесия может быть выработан только при определенных условиях:

1) при однородном составе пород, размываемых водотоком на всем его протяжении,

2) при постепенном увеличении количества воды по направлению от истока к устью.

В процессе врезания русла продольный профиль водотока должен про­ходить несколько стадий:

- стадию невыработанного профиля;

- стадию выра­ботанного профиля;

- стадию предельного профиля.

Предельный про­филь - когда в любой точке рус­ла не происходит ни врезания, ни аккумуляции, а вся энергия реки затрачивается на транс­порт.

Невыработанный продольный профиль потока характеризуется наличием водопадов, порогов, быстрин.

Водопадом называют место, где ложе потока образует уступ, с которого вода падает вниз.

Общей особенностью эрозионной работы водотоков является ее избирательный, селективный характер. Вода при выработке русла как бы выявляет наиболее податливые для врезания участки, приспосабливаясь к выходам более легко размываемых пород или к тем участкам, где сопротивляемость пород ослаблена по тектониче­ским причинам: к осевым зонам складок, к тектоническим трещи­нам, разломам, зонам дробления пород.

Материал, полученный в результате эрозионной работы посто­янных водотоков, переносится вниз по течению. Транспортировка его осуществляется различными способами:

1) волочением облом­ков по дну,

2) переносом мелких частиц во взвешенном состоянии (взвешенный материал переносится реками в огромном количестве. Енисей ежегодно выносит в море около 12 млн. т взвесей, Нил — 88 млн. т.)

3) в растворенном виде (Енисей ежегодно выносит в море 30 млн. т растворенных веществ, Волга — 46,5 млн. т.)

4) в виде обломков, вмерзших в лед.

 

Отложения, формируемые постоянными водными потоками (реками), называются аллювиальными или просто аллювием. Аллювий заметно отличается от других генетических типов континен­тальных отложений (склоновых, ледниковых и др.) прежде всего сортированностью и окатанностью обломков.