Основные закономерности работы потоков

В результате глубинной эрозии разрабатывается продольный профиль потока.

Первоначально продольный профиль по­тока

• является невыработанным,

• с очень изменчивыми ук­лонами разных отрезков.

На участках с крутыми уклонами эрозия идет интенсивнее, чем на пологих, почему поток, неравномерно врезаясь в ложе, постепенно выравнивает его уклон.

Профиль называется выработанным, когда имеет вид плавной вогнутой кривой очень постепенно снижающейся к базису эрозии и более крутой в верховьях (рис. 17, Л).

Так как количество воды в реке уменьшается к верховьям, динамиче­ское равновесие достигается там при все более крутых уклонах, чем и объясняется вогнутая форма кривой.

Профиль равновесия, или предельная эрозионная кривая – когда глубинная эрозия потока полностью уравнове­шивается сопротивлением пород ложа размыву и энергия затрачивается лишь на перенос наносов и подмыв бортов.

Профиль равновесия является пределом врезания долины при данной величине кинетической энергии потока и данном положении бази­са эрозии.

Невыработанный продольный профиль потока характеризуется наличием

• водопадов,

• порогов,

• быстрин.

Водопад - мес­то, где ложе потока образует уступ, с которого вода падает вниз.

Различают несколько видов водопадов:

1) ниагарский, когда масса воды низвергается широким фронтом, а ширина водопада равна или больше высоты;

2) иосемитский, или каскадный,— во­да падает сравнительно узкой струёй, иногда с громадной высоты (высота водопада Энджей в Венесуэле 980 м), причем струя не­редко разбивается на ряд каскадов, соответствующих отдельным уступам;

3) карельский, или падун, — крутой (до 40°), но не от­весный участок русла (водопад Иматра на реке Вуоксе и др.).

Катаракты - ряд уступов, образующих серию небольших водопадов.

Пороги – небольшие положительные неровности русла.

Быстрины – участки русла с более крутым падением и более высо­кими скоростями течения.

Генезис уступов в продольном профиле потоков различный и связан с:

• неровностями «первичного» рельефа, генезис которых может быть различным;

• препарировкой стойких пород (в результате глубинной эрозии потока или роста тектонической структуры на его пути),

• загромождением русла обвальными массами или выносом материала из боковых долин.

Для достижения предельной кривой необходимо очень длительное время.

В изменчивой обстановке поверхности Земли условия обычно меняются ранее, чем формируется устойчивый профиль потока.

Развитие эрозионного процесса идет (в общем случае) от устья потока к его верховьям:

• выработанный профиль достигается раньше в низовьях потока.

• Врезание тут прекращается, а затем сменяется аккумуляцией.

• В дальнейшем выработанный профиль появляется все выше по течению.

• Смещается вверх по долине и аккумуляция, и положение точек наибольшего вреза (рис. 17,5, а), а во временных потоках также истоки.

• Происходит разрастание оврагов, постоянно удлиняющихся в своих верховьях (см. рис. 17, Б, б).

• С этим же связано перемещение вверх по течению водопадов (явление регрессивной, или попятной эрозии).

Разработка продольного профиля потока и выполаживание его продольного уклона определяет

• также смену глубинной эрозии — боковой и

• возникновение аккумулятивной деятельности потока

При приближении русла к положению предельной эрозионной кривой

• глубинная эрозия все более замедляется, а

• освобождаю­щаяся энергия потока расходуется на разрушение бортов русла.

Начинается боковая эрозия –

• расширение русла и всей долины

• подмыв потоком одного из бортов

• боковое смещением борта (рис. 17 В).

С расширением русла вследствие боковой эрозии

• уменьшаются скорость потока

• транспортирующая способ­ность потока.

Аккумуляция начинается при малейшем спаде скорости потока.

• На дне потока выпадают наиболее крупные обломки,

• а затем и более мелкий материал, образуя покров аллювия, наращиваемый затем вне русла во время паводков.

Так формируется пойма — важнейшая аккумулятивная форма рельефа речных долин (см. рис. 17 В)

Ширина русла потока в каждом данном его сечении стремится оставаться постоянной.

Материал, полученный в результате эрозионной работы посто­янных водотоков, переносится вниз по течению.

Транспортировка его осуществляется различными способами:

1) волочением облом­ков по дну,

2) сальтацией,

3) переносом мелких частиц во взве­шенном состоянии,

4) в растворенном виде,

5) в виде обломков, вмерзших в лед.

В развитии флювиального процесса выделяется три стадии, последовательно сменяющиеся по мере выполаживания уклона русла

стадия молодости

• невыработанный продольный профиль,

• глубинная эрозия

• углубление долины.

стадия зрелости долины

• выработанный продольный профиль,

• господством боковой эрозии,

• началом аккумуляции - образование аллювия на дне долины и формирование поймы.

стадия старости долины

• предельное выравнивание профи­ля,

• затухание эрозионного процесса.

• возникает очень широкая пойма, в пределах которой блуждает извилистое русло реки.

Нормальная последовательность флювиального процесса, может быть изменена

• в результате дви­жений земной коры или

• собственных колебаний базиса эрозии.

Изменения, относительного положения базиса эрозии и уровня истока реки меняют уклон и величину водной энергии потока.

величина водной энергии потока, определяется произведением массы воды на высоту ее падения

Увеличение разности уровней истока и базиса эрозии (см. рис. 17, Л) ведет

• к возобновлению глубинной эрозии,

• к омоложению уже хо­рошо разработанной долины, т. е. к врезанию в ее широкое днище новой узкой более глубокой долины.

Уменьшение этой разности приводит к

• падению энергии потока и

• усилению аккумуляции.

Речные надпойменные террасы образуются вследствие омоложения долин (см. рис. 29).

Речные надпойменные террасы - остатки прежнего днища доли­ны с залегающим на нем покровом аллювия