4. Будова річкових долин та їх складових

Постійні водні потоки — річки — під час своєї тривалої діяль­ності утворюють на земній поверхні значні за довжиною лінійні зни­ження — річкові долини.

Днища річкових долин неоднорідні за своїм виглядом і будовою, віком, процесами, що перетворюють їх, та швидкістю зміни. Це гетеро­генні утворення, які в одних випадках мають денудаційне походжен­ня (якщо не завершене вироблення поздовжнього профілю рівнова­ги), в інших — акумулятивне, зумовлене своїм утворенням процесам акумуляції. Найнижча частина днища річкових долин — це русло (річище), по якому впродовж майже всього року відбувається пере­міщення водного потоку. Тільки під час повені водний потік може вийти з русла і рухатися по поверхні заплави. Висотні положення деяких частин днища річкових долин можуть значно відрізнятися, наприклад надзаплавні тераси височіти над заплавою на кілька де­сятків метрів, а їхня поверхня може бути істотно перероблена інши­ми екзогенними процесами. Отже, акумулятивні днища річкових до-л лин мають русло, заплави різного рівня і надзаплавні тераси різного! віку. І

Схили долин — це корінні схили, або поверхні, складені гірським* породами, що властиві навколишнім межиріччям. На відміну від ко-І рінних схилів, схилами у долинах річок можуть бути уступи надзап-1 лавних терас різного ухилу. Схили долин річок, поширених на рівни-: нах, зазвичай асиметричні, а гірських річок — переважно симетричні, що зумовлюється, як уже зазначалося, інтенсивною глибинною еро­зією. Форма схилів може бути різноманітною і залежить від складу; гірських порід, інтенсивності врізання русла та інших чинників. Якщо корінний схил тривалий час не зазнає підмивання бічною ерозією, а 1 між його підошвою і руслом ріки розміщена заплава чи надзаплавна] тераса, то його поверхня значно змінюється під дією процесів на схи-^ лах, морфологія різко відрізняється від первісної, утвореної за відсут- і ності в річки більш-менш значного днища.

4. Русло (річище), його динаміка й морфологічні особливості

Русло (річище) — це заглиблена частина днища річкової долини,! по якій у межень тече водний потік. Межень — період найнижчого* впродовж року рівня води в річці, що настає після повного убування ; весняної повені. Хоча русла значно відрізняються за морфологією, ] мають різну ширину і глибину, в їхній будові є чимало спільних ознак, що є наслідком роботи водного потоку. Так, кожне русло має плеса і перекати, чергування яких уздовж течії річки порушують мо- , нотонність ухилу її дна. Типовим для рівнинної ріки перекатом є : велика асиметрична піщана гряда, що перетинає русло під кутом 20— , 30° (рис. 41). і

Асиметрія перекату полягає в тому, що його схил, повернений про­ти течії, є спадистим, а схил, що збігається з напрямом течії, — крутим (15 —30^е) і його називають підваллям. Розширені частини гряди пере-

І

Рис. 41. Елементи будови річкового перекату:

а — план в ізобатах; б — профілі по лінії стрижня; І — поверхня побочнів, які здіймаються над меженним рівнем води; 2 — лінія стрижня; З — береги меженного річища; 4 — 6 — ізобати

кату, що прилягають до берегів і височать над меженним рівнем, на­зивають побочнями.

Глибоку частину русла біля берега, протилежного побочневі, нази­вають плесом, а сідловину поміж побочнями — коритом перекату, яке зазвичай спрямоване щодо поздовжньої осі річища під кутом 20 — 50°. Стрижень — лінія найбільших поверхневих швидкостей водної течії.

У річках, в яких відбувається інтенсивне меандрування, плеса на­лежать до ввігнутих частин берегів, перекати перетинають вісь річи­ща під гострим кутом від опуклої частини берега однієї звивини до опуклої частини берега на ділянці звивини, що лежить нижче за те­чією. Меандри, звивини, охаби — вигини річища у плані.

Більшість перекатів зміщуються вниз за течією річок. Це відбу­вається під час повеней зі швидкістю від кількох дециметрів до кілька­сот метрів на рік.

А

т

лювій, з якого складаються перекати, добре відсортований, має Діагональну шаруватість, формує виразну косу. Саме інтенсивна ди­наміка водного потоку на перекатах утворює ті морфологічні ознаки

7. Основи геоморфології.

алювію, що дають змогу розрізняти його серед численних відмін піща­них відкладів — морських, озерних, водно-льодовикових, еолових, яруж­них тощо.

У руслах річок часто трапляються такі форми рельєфу, як остро­ви, які з’являються над водою внаслідок поділу русла (фуркації), що призводить до зменшення швидкості течії, оскільки водний потік кон­центрується вже не в одному руслі, а в кількох (біфуркація, три- фуркація тощо). Більшість річкових островів має висоту, що не пе- І ревищує рівня заплави і зазвичай затоплюється під час повеней. Із і часом острів зміщується вниз за течією внаслідок розмивання його ! верхньої частини (приверху) та нарощування нижньої (охвістя).

За зовнішнім виглядом розрізняють русла річок, де переважно 1 відбуваються процеси фуркації (поділу на окремі річкові рукави), і русла річок, що здебільшого складаються з численних звивин (ме­андр). Фуркація зазвичай характерна для великих річок або потоків, що містять значну кількість уламкового матеріалу. Саме останній, часто випадаючи із завислого стану на дно, істотно змінює його мор­фологію і примушує стрижневу частину водного потоку поділятися на окремі частини, що спричинює поділ русла на кілька проток. Меан­дри властиві переважно середнім і малим річкам та струмкам. Тут деформації русел відбуваються за участю різних чинників, здатних істотно впливати на водні потоки, які менші за водністю, а отже, чутли­віші до найменших змін навколишнього середовища. Такі річки утво­рюють плавні звивини (меандри), що послідовно прилягають своїми опуклими боками до одного чи до іншого борту долини, завдяки чому русло за своїми обрисами у плані нагадує синусоїду (рис. 42).

Рис. 42. Вигляд річкової долини р. Печори по­близу гирла, вкритої меандрами, озерами-стари- цями й протоками (фото В. Стецюка)

у разі переважання однорідних гірських порід форма й розміри звивин зумовлюються ухилом і гідрологічним режимом водного по­току та стадією розвитку меандр. Порівняно багатоводні ріки утво­рюють меандри значного радіуса і малої кривизни, а малі потоки — сильно звивисті русла з малим радіусом кривизни меандр. На річках зі значними ухилами поздовжнього профілю (у горах) русла мають вигляд, близький до прямолінійного, внаслідок панування глибинної ерозії, а річки з малими ухилами (рівнинні) формують меандри знач­но частіше й утворюють досить нехарактерні за своїми обрисами зви­вини.

У плані річкові меандри значно різняться за формою. У геомор­фології використовують такі усталені терміни, як сегментні, синусої­дальні, скриньові, омегоподібні, закинені, складні та інші форми річко­вих звивин.

За основними причинами походження меандр, які мають велике значення для розуміння життя не тільки водного потоку, а й усієї річкової долини і навіть водозбірного басейну, розрізняють первинні та вторинні меандри. Первинними меандрами є власні звивини річко­вої долини, що утворилися на певній території відповідно до складу гірських порід, що утворюють земну поверхню. Оминаючи ділянки поширення міцних порід або активних неотектонічних рухів та оби­раючи місця слабких (податливих до ерозії) порід, прямуючи зонами тектонічних порушень, формувалися ті первинні обриси річкової долини, що надалі стали первинними меандрами. Вторинні звиви­ни річки зазвичай утворюються у межах первинного днища річко­вої долини внаслідок особливостей динаміки самого водного потоку (рис. 43).

Серед вторинних звивин (звивин річкового русла) розрізняють три типи залежно від їх походження.

Вимушені меандри утворюються у разі відхилення русла водно­го потоку від загального напряму річки будь-якою перепоною: ви­ходом на поверхню днища річкової долини скельних порід, кону­сом виносу з активного бічного яру, допливом притоку тощо. Ці при­чини змушують русло, відхилившись від напряму, згідно з ухилом поздовжнього профілю, утворити одну-дві звивини переважно не­правильної форми, різних за розмірами та конфігурацією. Часто це стає поштовхом для порушення усталеного режиму водного потоку вниз за течією і потім спричинює формування закономірних і май- *6 однакових за розмірами звивин — вільних, або блукаючих, ме- ^андр. Вони утворюються самим водним потоком під час його пере-

Рис. 43. Схема формування меандр із первинних звивин (П —П):

А — прируслові обмілини; Б — меандрові шпори; К—К — дотичні до вершин ме­андрів, що визначають ширину меандрово- го поясу

міщення у виробленому днищі річ­кової долини серед пухких алюві­альних осадків, що складають річ­кову заплаву. «Блукання» меандр поширюється майже по всьому днищі долини, проте виключно у ме­жах заплави, не зачіпаючи схилів долини та надзаплавних терас. При­чиною виникнення вільних (блука­ючих) меандр є турбуленція вод­ного потоку в руслі, що призводить до сильнішого розмивання одного берега порівняно з іншим, а це в подальшому спричинює дедалі силь­ніше відхилення течії від свого за­гального напряму, її «блукання» відбувається відповідно до водності та режиму ріки, а не з випадкових причин. Так, радіус кривизни вільних звивин пропорційний ширині русла, а остання, як відомо, безпосередньо залежить від витрат води. Значення величини відношення кроку меандр до ширини русла за­звичай коливається від б до 12. У невеликих (маловодних) і повіль­них (рівнинних) річок кривизна звивин є більшою, а ширина поясу блукання — меншою, ніж у великих, багатоводних і швидкоплинних річок. Отже, майже кожному водному потоку властиві певні гранич­ний радіус кривизни звивин і ширина поясу блукання, що залежать від водності та швидкості течії.

Береги вільних меандр завжди зазнають деформацій, що призво­дить до їх зміщення у поздовжньому і поперечному напрямі щодо осі річкової долини. За таких деформацій може значно змінюватися форма вільних меандр і вони набуватимуть сегментного, синусоїдального, скриньового, омегоподібного, закинутого та інших простих або склад­них обрисів у плані.

Рис. 44. Типові врізані меандри у долині ріки Дністер

Врізані меандри утворюються з вільних унаслідок інтенсивної глибинної ерозії. На етапі активних висхідних тектонічних рухів, що охоплюють водозбірний басейн загалом або тільки його частину, вільні меандри глибоко врізаються переважно у межах свого річища, а потім під час тектонічної стабілізації зазнають деформацій у плані, посту­пово зміщуються вниз за течією чи просуваються впоперек щодо осі долини, і бічна ерозія підмиває вироблені береги русла. На відміну від вільних звивин бічні врізані меандри не затоплюються водами під час повені, і кожна лука містить виступ корінного схилу річкової долини або її надзаплавної тераси, тобто вигини долини дещо збіга­ються з вигинами русла (рис. 44).

Розміри врізаних меандр зазвичай більші, ніж вільних, і вони та­кож з часом зміщуються униз за течією та впоперек щодо осі напря­му річкової долини, але значно повільніше, ніж вільні меандри. За умови припинення глибинної ерозії зміщення врізаних меандр униз за течією (що є проявом бічної ерозії) може повністю їх знищити, і в плоскому днищі долини, де сформувався поздовжній профіль рівно­ваги, може розпочатися блукання вільних меандр.

Динаміка річкових звивин відіграє важливу роль в утворенні річко­вих долин, зокрема зумовлює формування терас, заплави та алюві­альних відкладів, що складають їх.