Вопрос 38. Пойма и механизмы ее формирования.

По определению Н.И. Маккавеева, пойма – это приподнятая над меженным уровнем воды в реке часть дна долины, покрытая растительностью и затопляемая во время половодья. Пойма образуется почти на всех реках (как горных, так и равнинных), имеющих переменный уровень воды и находящихся в стадии врезания, аккумуляции или стабильного состояния продольного профиля. Пойма может отсутствовать только на участках порожисто-водопадного русла и в узких ущельях. Высота пойм зависит от высоты половодья. У рек, впадающих в крупные приемные бассейны, высота половодья убывает к устью. В соответствии с этим убывает и высота поймы. Так, относительная высота (над меженным уровнем реки) волжской поймы в районе Саратова достигает 11-12 м, у Волгограда она снижается до 7 м, а у Астрахани – до 2 м. В сужениях дна долины сезонная амплитуда уровней больше, чем на прилегающих участках расширений дна, поэтому и высота поймы возрастает на первых и убывает на вторых. Так как высота половодий изменяется от года к году, то наиболее высокие участки поймы затопляются редко, один раз в 10 или даже в 100 лет. Вследствие этого не всегда легко найти границу между поймой и надпойменной террасой. В таких случаях приходится руководствоваться почвенно-ботаническими признаками: смена луговых почв почвами зонального типа и появление в растительном покрове видов, не выносящих затопления (например, ковыля), помогают установить границу разлива, а следовательно, и границу поймы. Большая роль в формировании поймы и слагающих ее различных фаций аллювиальных отложений принадлежит боковой эрозии рек. Последняя в значительной мере обусловливается извилистостью рек. Рассмотрим этот процесс на примере развития одного колена излучины реки (рис. 75).

Рис. 75. Схема образования прирусловой отмели: а – план; б – профиль; 1 – направление движения воды в поверхностных частях реки; 2 – направление придонных струй; 3 – контуры первоначального положения русла реки; 4 – участок берега, разрушенный в результате боковой эрозии; 5 – намытый берег (прирусловая отмель); 6 – коренные берега, сложенные песчано-глинистой толщей с включением грубообломочного материала; I-I, II-II – линии профилей (доступно только при скачивании полной версии книги)

Каждая капля потока по инерции стремится двигаться прямолинейно. Поэтому при повороте русла вода устремляется к вогнутому берегу, подмывает его. Вогнутый берег становится обрывистым, начинает отступать, увеличивая кривизну изгиба и ширину долины реки. Образовавшийся (вследствие подхода к вогнутому берегу поверхностных струй) поперечный уклон водной поверхности вызывает перемещение донных струй от вогнутого берега к выпуклому. Возникает винтообразное движение воды в потоке, приводящее к углублению русла реки у вогнутого берега. Материал, образовавшийся в результате подмыва берега и размыва русла, подвергается сортировке. Если берег сложен песчано-глинистой толщей с включением грубообломочного материала, глинистые частицы при размыве перейдут во взвешенное состояние и будут унесены рекой вниз по течению. Значительная часть песчаного материала относится донными струями к противоположному (выпуклому) берегу и там откладывается. В наиболее глубокой части реки (на дне плёса у обрывистого вогнутого берега) остается лишь наиболее крупный материал (валуны, галька, щебень), который и выстилает эту часть русла реки, образуя базалъную фацию аллювия.

Особенно интенсивно река работает в половодье, когда увеличиваются масса воды и скорость ее течения, то есть резко возрастает живая сила потока. С падением уровня накопившийся у выпуклого берега песчаный материал выходит из-под воды, образует прирусловую отмель (рис. 76).

Рис. 76. Растущая прирусловая отмель у выпуклого участка берега (по Е.В. Шанцеру) (доступно только при скачивании полной версии книги)

Описанный процесс, повторяясь из года в год, ведет к смещению русла реки в сторону вогнутого берега, к расширению прирусловой отмели, песчаные осадки которой, двигаясь вслед за отступающим руслом, постепенно перекрывают крупнообломочный материал, отложившийся в наиболее глубокой части реки, в плёсах. Прерывистость процесса наращивания прирусловой отмели (за счет причленения все новых «порций» аллювия в период весеннего половодья) находит отражение в ее рельефе, для которого характерна система параллельных дугообразных гряд – грив, разделенных межгрядовыми (межгривными) понижениями. Относительная высота грив колеблется от нескольких десятков дециметров до нескольких метров в зависимости от водности реки и высоты половодий (приложение 12).

Рис. 77. Схема, иллюстрирующая формирование поймы (по Е.В. Шанцеру):

Рис. 60. Схема формирования поймы и меандрового пояса: А, Б, В, Г, Д, Е, Ж— стадии развития речной долины

I – зона размыва и намыва влекомых наносов поперечными циркуляционными токами; цифры в кружках (1-7) – последовательно образующиеся слои руслового аллювия; II – зона осаждения взвешенных наносов и образования пойменного аллювия; А – русло; А1 – прирусловая отмель; В – пойма; H – уровень полых вод; h – уровень межени; русловой аллювий: 1 – крупнозернистые пески, гравий, галька; 2 – мелко- и тонкозернистые пески; 3 – прослои заиления; 4 – пойменный аллювий; 5 – токи поперечной циркуляции воды в русле; 6 – направление смещения русла (доступно только при скачивании полной версии книги)

Образовавшаяся прирусловая отмель заливается водой только в половодье. Высота полых вод над отмелью и скорость их течения значительно меньше, чем в пределах меженного русла реки. Они не мешают появлению на отмели растительности, которая, в свою очередь, начинает оказывать сопротивление движению полых вод и понижать скорость их течения. В пределах затопленной отмели создаются условия, благоприятствующие оседанию из воды взвешенных (глинистых) частиц, особенно на участках, удаленных от стрежня. С течением времени песчаные отложения расширяющейся прирусловой отмели оказываются перекрытыми более тонким материалом (суглинком, супесью). Прирусловая отмель превращается в пойму