Работа временных водотоков и создаваемые ими формы рельефа

Исходная форма временно действующих водотоков — эрозион­ная борозда — возникает на делювиальных склонах при переходе плоскостного смыва в линейный. Глубина борозд от 3 до 30 см, ширина равна или немного превосходит глубину. Поперечный профиль эрозионных борозд имеет V-образную или ящикообраз-ную форму. Стенки борозд крутые, часто отвесные. После пре­кращения стока склоны быстро выполаживаются. Обычно бороз­ды, располагаясь в нескольких метрах друг от друга, образуют разветвленные системы. Глубина и морфологическая выражен­ность борозд вниз по склону постепенно увеличиваются по мере увеличения количества стекающей воды.

На распаханных склонах и склонах с разреженным раститель­ным покровом борозды с течением времени превращаются в эро­зионные рытвины (промоины), глубина которых может достигать 1,0—2,0 м, ширина — 2,0—2,5 м. Склоны рытвин также характери­зуются большой крутизной, местами они отвесные, поперечный профиль их чаще всего V-образный (рис. 67).

Рис. 67. Эрозионные рытвины на склонах

Однако не каждая эрозионная борозда превращается в промои­ну. Для образования последней нужен более мощный водоток, а следовательно, и большая площадь водосбора. Поэтому рытвины встречаются на склонах значительно реже эрозионных борозд и обычно отстоят друг от друга на десятки метров.

Эрозионные борозды и рытвины в легко поддающихся размыву породах (песок, суглинок, лёсс и др.) могут образоваться в тече­ние одного ливня или за несколько дней весеннего снеготаяния. В дальнейшем рытвины служат коллекторами для дождевых и та­лых вод.

При достаточном водосборе часть рытвин, углубляясь и расши­ряясь, постепенно превращается в овраги (рис. 68, приложение 2). Глубина оврагов 10—20 м и более, ширина (от бровки до бровки) 50 м и более. Склоны оврагов крутые, часто отвесные. Попереч­ный профиль оврагов V-образный. Иногда они характеризуются плоским дном, ширина которого не превышает нескольких мет­ров. Овраг отличается от рытвины не только своими размерами, но и тем, что он имеет свой собственный продольный профиль, отличный от профиля склона, прорезаемого им. Продольный профиль рытвины, как правило, повторяет продольный профиль склона, хотя и в несколько сглаженном виде (рис. 69).

Овраг — активная эрозионная форма. Наиболее подвижной явля­ется его вершина, которая в результате регрессивной (пятящейся) эрозии может выйти за пределы склона, на котором возник овраг, и продвинуться далеко в пределы междуречий. Поэтому многие овраги характеризуются значительной длиной, исчисляемой сот­нями метров и даже километрами.

Растущая вершина оврага может иметь различный вид. Овраг часто начинается сразу отвесным уступом — вершинным, перепадом — высотой 1,0—3,0 м, со всех сторон окруженным пологонаклонной к нему поверхностью. Иногда в вершинах оврагов наблюдаются нечетко выраженные в рельефе понижения, имеющие в плане эл­липсовидную, округлую или (часто) округло-лопастную форму. Та­кие формы рельефа называют водосборными понижениями. Иногда выше вершин оврагов располагаются неглубокие (1,0—3,0 м), ли­нейно вытянутые понижения, с задернованными пологими склона­ми, которые без четко выраженных бровок переходят в поверхность междуречий. Такие формы рельефа получили название ложбин. Начинаются они едва заметными в рельефе безрусельными пони­жениями — потяжинами. На топографических картах, даже круп­номасштабных, потяжины, как правило, не находят отображения, но хорошо видны на крупномасштабных аэрофотоснимках, осо­бенно на пашнях и участках с разреженным растительным покро­вом. Ложбины с привязанными к ним потяжинами в большинстве случаев являются не следствием развития оврагов, а причиной их возникновения. Овраги, заложившиеся по ранее существовавшим эрозионным формам, называются донными, вторичными или вло­женными оврагами, а возникшие на склонах речных долин и раз­вившиеся из более мелких эрозионных форм, — береговыми или первичными.

С ростом оврага в длину и выработкой продольного профиля эрозионная сила стекающей воды уменьшается. Склоны оврага выполаживаются, на них появляется растительность. Расширяется дно оврага как за счет продолжающейся боковой эрозии, так и за счет отступания склонов в результате склоновых процессов. Овраг превращается в балку. Переход оврага в балку совершается не сразу на всем его протяжении. Процесс этот начинается с нижней, наи­более древней части оврага и постепенно распространяется вверх.

В дно балки в дальнейшем может снова врезаться овраг. При неоднократном врезании донных оврагов на склонах балок об­разуются площадки-ступени, сложенные балочным аллювием, — балочные террасы.

Овражный и балочный аллювий отличается низкой степенью сортировки материала. Обычно наиболее грубый материал при­урочен к нижней части разреза, более тонкий — к верхней. Одна­ко и тот и другой отсортированы плохо, песчано-суглинистый материал "засорен" щебнем и плохо окатанными валунами, слои­стость грубая и не всегда четко выражена.

Выносимый из оврагов и балок материал, если он не уносится рекой, откладывается в устьях, образуя конусы выноса. Материал, слагающий конусы выноса временных водотоков, называется про­лювием (от лат. proluo — уношу течением). Состав пролювия зави­сит от характера осадков, слагающих склон, прорезаемый оврагом или балкой, стадии развития оврага и характера стока дождевых и талых вод. В целом для него характерна плохая сортировка мате­риала, слабая окатанность обломков, уменьшение размера частиц от вершины конуса выноса к его основанию и от его осевой ли­нии к краям.

Овражная эрозия — природное бедствие, наносящее большой ущерб народному хозяйству. Рост оврагов уменьшает площадь угодий, пригодных для земледелия. Известно немало примеров превращения ранее богатых пахотных земель в непригодные для земледелия, изборожденные оврагами площади.

Скорость овражной эрозии очень большая. Например, на Ниж­нем Дону скорость роста оврагов составляет в среднем 1—1,5 м/год, на Ставрополье (Северный Кавказ) — до 3 м/год. Исследования Б.Ф. Косова показали, что современные физико-географические условия тех районов, для которых характерна густая овражная сеть (Черноземный центр европейской части России, Ставрополье, Приволжская возвышенность, Средний запад США и др.), в це­лом неблагоприятны для развития оврагов. Овражная эрозия здесь порождена хозяйственной деятельностью человека, интен­сивной распаханностью, неправильными севооборотами, неуме­ренным выпасом скота. Нередко овраги зарождаются на склонах по колеям грунтовых дорог, при пожарах, уничтожающих расти­тельный покров склонов.

Следующей в генетическом ряду эрозионных форм является речная долина, т.е. долина с постоянным водотоком. Все более углубляющаяся эрозионная форма может достигнуть уровня грун­товых вод, которые и дают начало реке.

В описанном генетическом ряду: эрозионная борозда—рытви­на—овраг—балка—речная долина — вовсе не обязателен переход одних форм в другие или возникновение одних форм из других. Выше уже говорилось, что не каждая эрозионная борозда превра­щается в рытвину и не каждая рытвина — в овраг. Овраг еще в период энергичной глубинной эрозии может врезаться до уровня грунтовых вод и, минуя балочную стадию, превратиться в долину ручья с постоянным водотоком. Точно так же не каждая балка может превратиться в речную долину и не каждая балка в своем развитии проходила овражную стадию. Так, в условиях гумидного климата на территориях, покрытых лесом, многие эрозионные формы типа балок никогда не были оврагами и изначально фор­мировались по типу балок или ложбин.

Определенную специфику имеет деятельность временных водо­токов в горах. В горах в верховьях водотоков обычно образуются четко выраженные в рельефе водосборные воронки — углубления в виде амфитеатров, склоны которых прорезаны эрозионными бороздами и рытвинами, ветвящимися кверху и сходящимися к основанию воронки. Отсюда начинается канал стока — тяну­щаяся вниз по склону глубокая и узкая рытвина овражного типа с V-образным поперечным сечением. У нижнего конца канала стока формируется конус выноса. Значительная крутизна продоль­ных профилей и большие перепады высот между верховьями и устьями обусловливают интенсивную разрушительную работу временных водотоков гор (рис. 70).

Особенно большую работу временные горные водотоки осуще­ствляют в условиях жаркого и сухого климата. Здесь на склонах, лишенных растительного покрова, процессы выветривания проте­кают очень интенсивно. В значительной мере этому способствует удаление рыхлых продуктов выветривания с крутых склонов гор. Скопившиеся в нижних частях склонов и в понижениях продук­ты выветривания большую часть года остаются сухими. Во время сильных ливней (свойственных аридным областям) или интен­сивного весеннего снеготаяния большие массы быстро текущей с гор воды захватывают накопившиеся продукты выветривания и превращаются в грязекаменные потоки — сели¹. Сели — грозное явление природы, с которым трудно бороться даже при использо­вании современных технических средств. Нередко сели наносят большой ущерб населению, сельскохозяйственным угодьям, про­мышленным и иным объектам, расположенным в селеопасных районах. Так, в июле 1963 г. сели, возникшие в долинах неболь­ших рек, впадавших в высокогорное оз. Иссык (хр. Заилийский Алатау), вызвали перелив вод озера через ограждающую его пло­тину. В результате в течение нескольких часов озеро было спу­щено, а в плотине образовалось ущелье глубиной около 100 м (рис. 71, А). Сель, возникший в результате размыва плотины, прокатился по р. Иссык, расширил ее долину, уничтожил дорогу, которая шла к озеру, служившему местом отдыха (рис. 71, Б), смыл две улицы в пос. Иссык, расположенном у выхода р. Иссык из гор. Погибли сотни людей.

Временные водотоки, зарождающиеся на склонах гор аридных стран, при выходе из гор образуют обширные пролювиальные рав­нины, окаймляющие подножия гор. Равнины формируются за счет слияния многочисленных конусов выноса и обычно характе­ризуются волнистым продольным профилем (вдоль подножия гор). Состав пролювия и распределение в нем материала зависит от тех же факторов, которые определяют строение конусов выно­са оврагов.

Если временные горные водотоки впадают в реку, их конусы выноса способны оттеснить или даже перегородить долину реки, образовав временную плотину. Прорыв такой плотины скопив­шейся выше по течению водой может привести к возникновению селя в долине реки.

В Альпах грязекаменные потоки называются мурами.

Подрезанные рекой конусы выноса временных водотоков об­разуют в долинах горных рек псевдотеррасы, которые морфоло­гически похожи на настоящие речные террасы. Они отличаются

строением и составом слагающего материала. Существенной осо­бенностью таких псевдотеррас являются их невыдержанность по простиранию и значительные колебания относительных высот на коротких расстояниях.