1.4.5. Геоморфологічне значення топологічної структури фгмс

І.С. Щукін у "Морфології суші" одним з перших геоморфологів підкреслив значення долин в устрої ерозійно-денудаційного рельєфу, де вони виконують роль організуючої ланки у його функціонуванні. Дійсно, долинна мережа - це свого роду кровоносна система геоморфологічного ландшафту, причому подібність між системами стоку і кровоносних судин настільки тісна, що навіть закони організації долинних мереж, з одного боку, і кровоносних мереж, з іншого, є одними й тими самими, що уже відзначалося в науковій літературі. Значення топологічної структури і в рельєфі, і в інших системах полягає в тому, що вона детермінує процес функціонування. Для флювіального рельєфу особливе значення має його інваріантна структура. Взаємне положення тальвегів і вододілів визначає напрямок і траєкторії потоків речовини, а тривимірність їхнього положення - швидкість і енергію її переміщення.

Кожен етап розвитку рельєфу запам'ятовується в структурі рельєфу, створюючи свій "структурний шар", тобто визначений порядок в інваріантній структурі. Це пов'язане з тим, що кожний певний етап розвитку додає нову генерацію тальвегів нижчого порядку, отже разом із ним, похідну від них мережу вододілів, а також схилів між тальвегами і вододілами, тобто ще на один структурний "крок" ускладнює рельєф. З цього погляду структура - свого роду літопис рельєфу, який за потреби можна прочитати засобами структурного аналізу.

Процеси енерго-масопереносу, що відбуваються в кожній точці рельєфу, визначаються її структурним положенням. Інтенсивність цих процесів у цілому характеризується, як відомо, глибиною розчленовування місцевості, ухилами поверхні, складністю розчленовування. Усі ці параметри залежні від топологічної структури рельєфу.

Глибина розчленовування - це, за вдалим виразом М.О. Флоренсова, "робочий" інтервал висот, у межах якого відбувається формоутворення. Він визначається вертикальною різницею поміж вершинною і базисною поверхнями. "Воображаемая поверхность, которая соединяет тальвеги местной овражной сети – прогрессивный уровень относительно поверхности плато, которое регрессирует", - писав він (див.[³⁹, с. 67). Описуючи процес розчленовування плато ярами, М.О. Флоренсов прийшов до принципових більш широких, ніж того допускав об’єкт вивчення, висновків:

— рельєф істотно змінюється (розвивається) при незмінному субстраті, сталості клімату і невтручанні ендогенних факторів;

— еволюція рельєфу протікає шляхом саморозвитку, забезпечуваного протиріччями двох рівнів (гіпсометричних – І.Ч.) у полі сили ваги, а також потенційною можливістю необмеженого розвитку ярів через їх подовження і розгалуження в умовах обмеженості простору (території плато).

Далі М.О. Флоренсов підкреслював, що розвиток і саморозвиток рельєфу забезпечуються існуванням контрастів і геоморфологічно зводиться до подолання протиріччя між високим і низьким, до постійної, через ізостазію, тенденції до згладжування і вирівнювання.

Якщо, наприклад, точка рельєфу знаходиться на схилі між вододілом 1-го і тальвегом 4-го порядків, то рельєфотворний процес буде більш інтенсивним, тому що він тепер визначається різницею між вершинною поверхнею 1-го порядку і базисною 4-го порядку, що значно більша, аніж між однопорядковими поверхнями різних типів.

Необхідно відзначити, що, крім найближчого тальвегу, на геоморфологічний процес у даній точці рельєфу впливає положення тальвегів вищих порядків. Цей вплив опосередкований через ухили в тальвегах, швидкість наростання порядків, довжину шляху і перепад висот, що їх повинен здолати у процесі руху потік наносів - складова літодинамічного потоку. Тому можна вважати, що кожний із цих впливів зводиться до взаємодії базисних поверхонь у даній точці, по "сходинках" якої спадає динамічний потік.

Менш очевидною є роль вершинних поверхонь, хоча формально ланцюг міркувань і тут може залишатися таким же. Процеси в даній точці залежать від потужності потоку води і транзиту твердого матеріалу, розгону, що його може набрати водний потік і т.д., а ці параметри, у свою чергу, визначаються положенням точки щодо верхнього базису денудації. Тут також очевидна залежність від того, які структурні елементи сусідять з даною точкою, тобто від горизонтальної структури рельєфу.

Структурний підхід дозволяє пояснити природними відмінами ряд явищ, що часто відносяться дослідниками до числа аномальних. Концентрація ярів, посилений змив ґрунту, аномально короткі чи, навпаки, протяжні тальвеги визначеного порядку, збільшені ухили та інші морфологічні, морфометричні і динамічні відмінності, що зазвичай пояснюються, як правило, тектонічними причинами, можуть одержати і нетектонічне тлумачення - як результат певного незвичайного структурно-топологічного положення ділянок. Цю обставину необхідно враховувати в ході структурно-геоморфологічних досліджень у прикладних цілях, що дає можливість надати їхнім результатам більшої визначеності і у певній мірі сприятиме підвищенню результативності структурно-геоморфологічного аналізу в цілому.