Л 10Геологическая деятельность русловых потоков

Деятельность временных русловых потоков Аккумулятивная деятельность временных русловых потоков Геологическая деятельность рек Эрозионная деятельность рек Перенос материала реками Отложения рек Динамические фазы аллювия (дополнительный раздел Морфологические типы речных долин (дополнительный раздел) Устьевые части рек

Вопрос 1. Деятельность временных русловых потоков

Деятельность русловых потоков складывается из размыва земной поверхности водным потоком - эрозии, переноса и аккумуляции продуктов размыва.

Деятельность потока определяется в первую очередь его кинетической энергией, описываемой известной формулой:

Е = mv²/2, где в данном случае m – масса воды, v – скорость течения

Скорость течения, в свою очередь, зависит от величины уклона русла. Основная часть энергии расходуется на перенос обломочного материала, поступающего в русло, а также на преодоление сопротивлений, возникающих вследствие турбулентности потока и его трения о дно и борта русла.

Избыток энергии тратится на эрозию, направленную на размыв водными потоками земной поверхности. Если энергия потока снижается, то наступает состояние динамического равновесия; дальнейшее снижение энергии, связанное, например, с выполаживанием русла, приводит к аккумуляции переносимого материала.

Общий уклон русла потока направлен от истока к устью. В связи с этим в верхней части долин, где уклон наиболее значителен, обычно преобладает эрозия; в среднем течении она сменяется динамическим равновесием между эрозией и аккумуляцией; в нижнем течении в общем случае преобладает аккумуляция.

В процессе эрозии постепенно вырабатывается профиль равновесия реки, соответствующий на каждом участке речной долины динамическому равновесию.

Поверхность, на уровне которой водный поток теряет свою силу и ниже которой не может углублять своё ложе, называется базисом эрозии. За главный базис эрозии условно принимается уровень Мирового океана. Помимо главного, выделяются региональные и локальные базисы эрозии.

Региональными базисами эрозии являются уровень моря или озера, в которое впадает река, уровень крупных низменностей и пр.

Локальным базисом может являться любая точка русла – водопады, пороги, устья притоков и др.; эти базисы постоянно изменяются и являются определяющими эрозию на расположенном выше по течению участке.

Среди русловых потоков различают: временные русловые потоки и постоянные русловые потоки – реки.

Деятельность временных русловых потоков

Среди временных русловых потоков выделяются временные потоки оврагов и временные горные потоки. Оба типа потоков не имеют постоянного питания грунтовыми водами и появляются периодически в периоды дождей и таяния снега.

Временные потоки оврагов. Формирование оврагов начинается с образования эрозионных борозд – возникающих на делювиальных склонах при переходе плоскостного смыва к линейному размыву. Борозды возникают за счёт плоскостного стока дождевых и талых вод при слиянии небольших струек в наиболее пониженных участках склона. Глубина борозд от 3 до 30 см, ширина равна или немного больше глубины.

Дальнейшая эрозия в бороздах проводит к образованию более крупных форм – рытвин (промоин). Для рытвин характерны крутые незадернованные борта и продольный профиль, близкий к профилю склона. Эрозионные борозды и промоины могут образовываться в течении одного ливня или за несколько дней весеннего снеготаяния.

За счёт наиболее крупных и быстро растущих рытвин в процессе их углубления и расширения образуются овраги, обладающие продольным профилем. Дно молодых оврагов отличается неровностью. По мере дальнейшего углубления профиль оврага постепенно выравнивается за счёт развития глубинной эрозии, направленной на приближение к уровню базиса эрозии. Глубина оврагов 10-20 м, но может достигать 80 м, ширина (от бровки до бровки) 50 и более метров.

Овраг – активная эрозионная форма.

Скорость роста оврагов может быть очень высокой и достигать нескольких метров в год; при разработке промоин, осложняющих склоны оврагов, может возникать ветвящаяся овражная система. По мере развития овраг своим истоком приближается к водоразделу, а устьем к базису эрозии, его поперечный профиль приобретает – V-образную форму, с крутыми незадернованными склонами.

Процесс роста вверх по течению потока называется регрессивной или попятной эрозией.

В условиях незначительной скорости углубления происходит расширение оврага, он приобретает U-образный профиль и затем превращается в балку – эрозионную форму, характеризующуюся наличием плоского дна и пологих склонов, закреплённых растительностью.

Водный поток, движущийся по дну оврагов и балок во время дождей и таяния твёрдых осадков, переносит мелкий обломочной материал. В низовьях оврага, где энергия потока снижается, могут образовываться конусы выноса оврагов.

Временные горные потоки. Зарождение временных горных потоков связано с ливневыми дождями и интенсивным таянием снега и ледников.

В верхней части горных склонов система сходящихся рытвин и промоин образует водосборный бассейн. Ниже располагается канал стока – русло, по которому движется вода. Значительный уклон русла обуславливает высокую энергию потока, по пути движения он подхватывает большое количество обломочного материала разного размера.

Насыщение обломочным материалам может превратить водный поток в сель – временный разрушительный поток, перегруженный грязе-каменным материалом. В грязе-каменном потоке, имеющим значительно большую плотность, чем вода и высокую кинетическую энергию, способны перемещаться даже глыбы, размером до нескольких метров.

Сели могут формироваться также при обвале больших масс обломочного материала в горные реки, прорыва ледниковых или запрудных озёр.

При выходе на предгорную равнину скорость водных или грязе-каменных потоков уменьшается, потоки разветвляются, и переносимый материал откладывается, образуя конус выноса временного горного потока в виде полукруга, поверхность которого наклонена в сторону предгорной равнины.

Аккумулятивная деятельность временных русловых потоков

Переносимый временными русловым потоками обломочный материал отлагается в основании оврагов или каналов стока, образуя соответственно конусы выноса оврагов и конусы выноса временных горных потоков.

Все отложения устьевых выносов временных русловых потоков называются пролювий.

Состав пролювиальных отложений меняется от вершины конуса к его периферии от гальки и щебня до песчаных и глинисто-алевритовых осадков в краевых частях. К периферии конусов (по мере снижения энергии потока) уменьшается размер частиц и возрастает степень их отсортированности.