4.2. Геологическая работа поверхностных текучих вод

Под текучими водами понимаются все воды поверхностного стока на суше от струй, возникающих при выпадении дождя и таяния снега, до самых крупных рек. Все воды, стекающие по поверхности Земли, производят различного вида работу. Чем больше масса воды и скорость течения, тем сильнее эффект ее деятельности. Работа текучих вод начинается с плоскостного стока и накопления делювия, эрозии, формирования оврагов и временных горных потоков.

Эрозия

Эрозия - это процесс разрушения горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала, сопровождающееся их отложением, а также химическое растворение горных пород водой (коррозия), шлифование и истирание дна русла водой и твердыми обломками, переносимыми водным потоком (корразия). Эрозия в совокупности с гравитационными движениями (перемещениями) ведёт к образованию долин, снижению поверхности водосборных бассейнов.

Действующими факторами эрозионных процессов являются движущиеся поверхностные воды (гидрологические), а результат их деятельности - геологический, охватывающий размыв суши, перенос и аккумуляцию материала с образованием новых форм рельефа. Выделяют три основных генетических вида эрозии - речную, склоновую и овражную.

Эрозия речная

Следует различать русловые деформации, вертикальные и горизонтальные. Вертикальные деформации, или глубинная (донная) эрозия, связаны с деформациями продольного профиля реки и сопровождаются погружением его отметок. Горизонтальные деформации, обусловленные, в первую очередь, боковой эрозией, проявляются в изменениях русла в плане. Боковое (горизонтальное) смещение реки производит основное рельефообразующее действие на их долины в настоящее время.

Места с наименьшими отметками рельефа, на уровне которых прекращается эрозия, называются базисом эрозии. С приближением к этому уровню интенсивность эрозии ослабевает. Кривая изменения высот дна реки по течению называется ее продольным профилем.

Эрозионная деятельность рек проявляется в формировании рек, постепенно отступающих вглубь склона, размыве пойм и речных террас и временных аккумулятивных форм - кос, островов, перекатов. Наибольшее эрозионное воздействие река оказывает на поворотах русла, образуя меандры. Меандры – изгибы, образованные рекой (Приложение 5,16).

Отложение осадков происходит одновременно с эрозией и переносом минерального вещества. Эти отложения называются аллювиальными. Для аллювия характерны косая слоистость, изменчивость крупности материала и мощности слоев - по площади и вертикали. По месту образования аллювия различают русловые, пойменные и старичные отложения.

Береговые ступени, наблюдаемые в поперечном разрезе речной долины, называют террасами. Они образуются при изменении положения базиса эрозии или периодических изменениях расходов воды. Различают пойменную, наиболее молодую и затапливаемую рекой во время паводка, и надпойменные террасы. Чем выше терраса, тем она древнее.

Надпойменные террасы нумеруют снизу вверх - от более молодых к древним. Над уровнем поймы обычно выделяют первую, вторую, третью и так далее надпойменные террасы (Прил. 3,10).

Меандры — плавные изгибы русла (равнинной) реки. Вогнутый берег меандра обычно крутой, а выпуклый — пологий. Иногда река спрямляет своё русло, и тогда на месте прежнего русла образуется старица. Тип русловых процессов, заключающийся в закономерном развитии речного русла с меандрами, называется меандрирование.

Эрозия овражная

Овражная эрозия - это глубинный размыв рыхлых и связных пород концентрированными водными потоками. Овраг - это форма рельефа, образовавшаяся на склоне или водоразделе, представляющая собой относительно глубокий, вытянутый в длину, извилистый или ветвящийся размыв (врез), образующий своеобразную долину временных потоков в паводок или небольших ручейков, пересыхающих в засушливое время года.

Овраг имеет днище с выраженным или невыраженным руслом временного потока и склоны, напоминающие искусственные откосы, и обычно примыкающие к нему отвершки I, II, III и других порядков. В плане овраг имеет форму извилистых и ветвящихся систем, расчленяющих поверхность склонов и водоразделов часто на огромных пространствах.

Задернованность и залесенность склонов и оврагов резко снижают, а чаще прекращают их развитие. Заросшие овраги называются балками.

Отложения временных потоков оврага накапливаются в устье оврага в виде конуса выноса. Такие отложения называются пролювием.

Процесс овражной эрозии довольно широко распространен на территории Пермского края. Наиболее заовраженные участки в её пределах располагаются в юго-западной части Пермского края, наиболее освоенной в хозяйственном отношении. Локальные участки активизации эрозионной деятельности вне её пределов приурочены, как привило, к территориям островного хозяйственного освоения в окрестностях населенных пунктов, промышленных площадок.

(Ссылка на маршрут, рисунок)

Эрозия склоновая

Склоновая эрозия - это размыв почвы и грунтов на склонах мелкими струйками воды. Она проявляется во время сильных дождей и таяния снега. Процессы смыва или склоновой эрозии на обнаженных наклонных поверхностях широко распространены, тесно связаны с развитием промоин, не всегда внешне заметны, но существенны по объему из-за непрерывности действия. Геологическим результатом процессов смыва является образование в основании склона делювия, а вверху склона - серии перемещающихся в плане рытвин глубиной 5-10 см, по которым идет сток дождевых и снеговых вод и снос дисперсного и мелкообломочного материала.

Большую роль в развитии эрозии играет экспозиция склона. Эрозия протекает на склонах, которые обращены к «тёплым» румбам, - южной, западной, юго-западной и юго-восточной экспозиций. Это объясняется разницей в поступлении солнечной радиации и перераспределением тепла и влаги на склонах противоположных экспозиций. На склонах северной, северо-восточной экспозиции, напротив, протекают процессы медленного течения грунта при отсутствии растительности и дернины.[3]

Расход рек – это объем воды проходящий через поперечное сечение в единицу времени. Он зависит от нескольких факторов: средней поверхностной скорости, площади сечения потока и коэффициента перехода от средней поверхностной скорости течения к средней скорости потока, равный 0,8-0,85. Скорость течения воды зависит от атмосферных осадков, разгрузки подземных вод и ее притоков. Для определения расхода небольших рек используют поплавковый метод, выбирают небольшой прямолинейный участок, имеющий примерно одну ширину и глубину, разбивают его на три створа, в них измеряют глубину на разных отрезках и ширину. При помощи поплавков определяют среднюю скорость потока, время засекается секундомером, между этими створами. Далее все рассчитывается по формулам. Точность этого метода составляет 8 – 15%. Такой метод мы использовали, определяя расход р. Ивы и на р. Большая Мотовилиха (Приложение 9)