Особенности строения речных долин горных рек

Введение
Глава 1. Элементы строения речных долин
Глава 2. Особенности строения речных долин горных рек
Заключение
Список литературы

Особенности строения речных долин горных рек

Климатические террасы не связаны с изменением положения базиса эрозии, а обусловлены лишь переменами в ходе самих внешних процессов. Наиболее часто образование их вызывается переменами климата – изменением количества воды и твердого стока в потоках. В связи с этим меняется и скорость течения. Климатические террасы отличаются небольшой высотой. Обычно они не выходят за пределы данной аллювиальной толщи. Ширина их всегда очень незначительна.
Эвстатические террасы обусловлены колебаниями уровня моря (озера), принимающего поток, т. е. собственными движениями базиса эрозии. Этот фактор имел существенное значение в течение четвертичного периода, когда уровень моря испытывал крупные колебания в связи с материковыми оледенениями. Высота этих террас от устья вверх по течению понижается а). Они значительно крупнее климатических террас, но высота их над рекой все же невелика. Характерны крупные врезания древних долин, погребенные под толщей аллювия и обусловленные сильным понижением общего базиса эрозии во время оледенений.
Тектонические террасы образуются в связи с относительным изменением положения базиса эрозии при тектонических движениях земной коры (поднятиях или опусканиях). Эти террасы имеют важнейшее значение при анализе не только истории развития рельефа, но и истории геологического развития земной коры. Тектонические террасы отличаются очень большими высотами (в горах до нескольких сот метров), возрастающими к верховьям, и нередко сильной изменчивостью относительной высоты над рекой, отражающей неравномерность тектонических движений. С поднятиями связано врезание рек, образование уступов террас, с опусканиями – накопление констративного аллювия, образование наложенных террас; при стабилизации земной коры происходит расширение долин, образование пойм. 4
 Надпойменные террасы отсчитываются от  молодых к древним, т.е. снизу вверх. Количество террас бывает различным: в долинах равнинных рек до 3-4, горных рек – значительно больше (10-15 надпойменных террас. Долина р. Кубани у Черкесска до 14).
Каждая терраса измеряется высотой и шириной. Высота колеблется от метров до десятков метров, ширина – от десятков метров до десятков километров.
Рис 2. Типы террас по соотношению друг с другом.
а - врезанные; б - вложенные; в - прислоненные; г - наложенные (1) и погребенные (2).
Продольные террасы по слагаемому их материалу подразделяют на: цокольные и аккумулятивные (аллювиальные), эрозионные.5
Аккумулятивные террасы подразделяют на террасы вложенные и наложенные. Долины с вложенными террасами образуются следующим образом. На начальном этапе река формирует долину в коренных породах. Далее, в процессе старения река заполняет свою долину аллювиальными наносами. Новое усиление эрозионной деятельности углубляет дно долины, но уже в ранее отложившемся  аллювии. Часть аллювия, прислоненная к коренному склону, сохраняется в виде надпойменной террасы. Последующие циклы накопления наносов и частичные их размывы дают новые надпойменные террасы, причем каждая последующая по возрасту оказывается моложе предыдущей. Наложенные террасы образуются несколько иначе. Усилие эрозионной деятельности приводит лишь к частичному размыву ранее отложившегося аллювия. Аккумуляция новых наносов происходит поверх более древних аллювиальных отложений.
Эрозионные террасы, также как террасы размыва, вымываются рекой в коренных породах долины. Они возникают на первых стадиях развития реки или в ее верхнем течении. Эрозионные террасы, перекрытые маломощным аллювием, называют цокольными. Аккумулятивные террасы сложенные из аллювиального материала, они более типичны долинам равнинных рек.
Рис.3. Особенности строения аллювиальных отложений
Особенности аллювия горных рек. В рельефе горных рек в ряде случаев наблюдается чередование резко суженных и расширенных участков. Суженные участки долин с большой глубиной эрозионного вреза возникают при пересечении рекой активных тектонических поднятий или связаны с выходом в русле пород повышенной устойчивости к размыву. Расширенные участки горных долин представляют собой, напротив, участки опусканий земной коры или выхода на поверхность легко размываемых пород. Нередко в образовании сужений и расширений сочетаются и структурные и литологические факторы. Локальное сужение долин горных рек может быть обязанным и влиянию экзогенных факторов — оползней, обвалов.
Реки горных областей, за немногим исключением, представляют собой бурные потоки с очень сложной системой завихрений и водоворотов, быстро меняющихся во времени и в пространстве (по направлению потока). Живая сила бурных горных потоков во много раз больше силы равнинных, поэтому образуемый ими аллювий существенно отличается строением и составом. В долинах горных рек преобладающее развитие имеет русловой аллювий, возникающий за счет влекомых наносов и представленный обычно грубообломочным материалом. Это преимущественно галечники и валуны различной крупности. Пойменная фация почти отсутствует или имеет незначительную мощность. Она встречается главным образом на расширенных участках горных долин и представлена, по данным А. А. Чистякова, песчано-гравийно-мелкогалечниковыми отложениями, реже суглинисто-супесчаными. Для ряда расширенных участков рек характерно дробление русла на отдельные рукава. Такая многорукавность может быть связана с пульсационным движением воды, свойственным горным рекам, или с наличием перемычек. Многорукавность возникает также при выходе горной реки в предгорные зоны (реки Терек, Сулак).6
Аллювий горных рек часто сопрягается с другими генетическими типами континентальных отложений. В связи с этим Н. П. Костенко на примере горных рек Средней Азии выделила следующие смешанные фации горного аллювия: моренно-аллювиаль-ные, солифлюкционно-аллювиальные, гравитационно-аллювиальные, пролювиально-аллювиальные. Следует отметить, что на поверхность пойменных террас горных рек нередко накладываются пролювиальные отложения конусов выноса боковых долин, обвально-оползневые образования, осыпи и др.
Глава 2. Особенности строения речных долин горных рек
Быстрое течение горных рек способно нести песок и гальку, перекатывать валуны. Ударная энергия речной воды в верховьях размывает дно и берега, переносит обломки и откладывает их в низовьях, на равнинах, где скорость течения падает. Если река протекает по мягким породам, дно размывается быстро, и русло заметно углубляется. При этом формируется долина с крутыми берегами У-образного профиля. Когда скорость размыва дна замедляется, и, из-за смыва обломков со склона и подмывания берегов, дно долины расширяется, она приобретает У-образный профиль. В твердых, не склонных к разрушению породах, река пропиливает каньоны с, практически, отвесными склонами. На Западном Кавказе, в Абхазии река Бзыбь, ниже села Псху, образовала каньон глубиной 50-70 метров при ширине 5-10 метров. Туристам известен каньон реки Гуамки близ Майкопа. В Таджикистане река Зеравшан, имеющая в среднем течении ширину до 500 метров, прорывает скальный пояс, состоящий из вертикально расположенных сланцев, каньоном шириной около пяти метров.
Рис. 4. Формирование речной долины
В Копетдаге притоки реки Сакисяб пропилили в предгорьях извилистые узкие каньоны. Их линии, следуя изгибам складок горных пород, нередко меняют направление на 270 и более градусов, поэтому, начинаясь на расстоянии 3-5 километров от русла реки, они имею протяженность 15 километров и более. Если текущая вода встречает на пути крупный валун или участок твердых пород, она вынуждена отклоняться в сторону от линии наибольшего уклона, и ее русло изгибается. Сила тяжести возвращает поток обратно, при этом река поворачивает, но по инерции отклоняется от оптимального пути в другую сторону. Процесс повторяется, пока вода не выйдет на наибольший уклон или не встретит новое препятствие. По мере размыва препятствий, излучины (их называют меандрами, по реке Меандр, где этот процесс был впервые описан учеными) смещаются вниз по течению. При этом, движущиеся изгибы русла расширяют дно долины (рис. 8). Вот поэтому горные реки нередко текут по широким галечным поймам, в десятки и сотни раз превышающим ширину водного потока. Особенно впечатляют реки Восточного Памира (Маркан-су, Уй-су) буквально теряющиеся в километровой ширине долин.
Если скорость течения реки не меняется, пойма существует без особых изменения столетиями. Но вот происходит поднятие гор или опускание предгорных равнин. При этом скорость потока возрастает, начинается активный размыв и углубление дна. Бывшая пойма оказывается высоко над рекой, которая, уже известным способом, разрабатывает новую пойму. Остатки прежней поймы образуют надпойменную террасу.
У равнинных рек таких террас может быть 2-3. У Москвы-реки их две. У горных рек террас может быт значительно больше. Кстати, склоны или берега, расположенные над верхней террасой, не тронутые рекой называют коренными берегами. 7
Как уже отмечалось, в низовьях реки по мере уменьшения скорости течения, река откладывает сначала крупные обломки, затем мелкую гальку, песок и, наконец, глину. За счет такого переноса обломков, например, водохранилище Нурекской ГЭС будет заполнено наносами за 50 лет.
Рис. 5. Горная река
Интенсивная расчлененность горного рельефа образует условия для дренажа подземных вод, активно участвующих в питании рек, протекающих по горным долинам. Густота речной сети в горах, как правило, значительно больше таковой на прилегающих равнинах. Особенно резкие контрасты создаются в аридных областях, равнины которых характеризуются исключительной бедностью поверхностными водотоками. Речной сток увеличивается с возрастанием высоты водосбора и зависит от экспозиции: на северных склонах он, как правило, больше, чем на южных (в северном полушарии, естественно, в южном наоборот). Реки, берущие начало в высокогорье, получают питание за счет талях ледниковых и снеговых вод, ниже зоны вечных снегов и ледников водой от позднего стаивания сезонного снежного покрова. Реки, берущие начало в более низких ярусах гор, увенчанных снегами и ледниками, питаются талыми водами сезонного снега, дождевыми и подземными водами. Таяние сезонного снега дает весеннее (в низкогорье) и весенне-летнее (в среднегорье) половодье. Дождевые осадки вызывают на реках паводки (паводочный режим). При этом вследствие больших уклонов тальвегов долин, лощин и промоин происходит быстрый сток с водосборов во время ливней, и паводки бывают резки, а порой принимают катастрофический характер. Паводки могут происходить в течение всего года или в дождливые сезоны в зависимости от климатической обстановки. Подземные воды участвуют в питании рек постоянно, но особую роль играют в поддержании меженных расходов. Внутригодовой режим стока рек зависит от климатических особенностей территории от режима осадков и сезонной смены тепла и холода. Горные реки вследствие большого размаха высот отличаются значительными уклонами русла, порожистостью, наличием водопадов, быстротой течения, зачастую препятствующей образованию льда при достаточно суровых (для замерзания спокойной воды) зимах. Воды горных рек имеют громадное значение для орошения полей во внутригорных долинах и котловинах, а также на соседних равнинах, особенно в областях с засушливым климатом. Позволяя развивать продуктивное орошаемое земледелие, они служат источником жизни в пустынных и полупустынных районах Средней и Центральной Азии, северо-западной части Индостана (подгорные равнины западного отрезка Гималаев), на востоке Кавказа и севере Африки, в Большом Бассейне Северной Америки, на западном склоне южной половины Анд Южной Америки. Повсеместно велика роль горных рек в гидроэнергетике. Их гидроэнергетический потенциал обусловлен высокой удельной водностью рек (на единицу площади), сочетающейся с большими падениями русел. 8
Для примера рассмотрения особенностей строения и режима горных рек взяты реки Кубань и Терек, берущие начало в горах; в нижних своих частях они при выходе в степную зону резко изменяют свой облик и приобретают черты, свойственные равнинным водотокам. Кубань - главная река Северного Кавказа - берет начало близ высочайшей вершины Кавказа - горы Эльбруса - от слияния pp. Учкулана и Уллукама, течет сначала на север, а ниже г. Армавира меняет направление на западное, которое и сохраняет до устья; впадает река в Темрюкский залив Азовского моря. Длина ее равна 970 км, площадь водосбора около 61000 км2.
     Почти все притоки Кубани берут начало со склонов Большого Кавказа и впадают с левого берега. Справа, со стороны степей Предкавказья, Кубань не принимает ни одного сколь либо значительного притока. Это придает бассейну Кубани резко асимметричное строение; река, таким образом, играет роль как бы большой водоприемной подгорной канавы, собирающей и отводящей в море воды, стекающие со склонов Большого Кавказа.

 
Рис. 6. Схематический продольный профиль р. Кубани.
 От истока до станицы Невинномысской Кубань имеет горный характер течения. На этом участке она проходит в глубокой долине, причем падение ее составляет 1036 м, т. е. уклон в среднем около 6 /оо. Ниже станицы Невинномысской Кубань выходит на равнину и постепенно приобретает черты равнинной реки. Еще ниже, после г. Краснодара, долина реки утрачивает четкость очертания, и река течет по равнине, в русле, выработанном в своих же собственных наносах и несколько приподнятом над окружающей местностью. Уклоны реки уменьшаются до 0,1 /оо.
     Воды Кубани отличаются большой мутностью. Ежегодно она выносит к устью около 9 млн. т взвешенных наносов, В 116 км от устья Кубань отделяет справа рукав, носящий название Протока. Отсюда начинается ее обширная дельта, сильно изрезанная рукавами, густой сетью мелких протоков (ериков) и озер (ильменей). Эта заболоченная и часто затопляемая в период половодья местность носит название Кубанских плавней.
     Еще в прошлом столетии главная масса вод Кубани сбрасывалась в районе г. Анапы в Черное море по рукаву Старая Кубань; в настоящее время его русло безводно. 9
     На протяжении нескольких сотен километров вверх от устья русло Кубани обваловано, для предотвращения от разливов реки во время половодья. Это, однако, не гарантирует полностью от наводнений, которые иногда имеют место в результате прорыва валов и приносят огромные убытки, затопляя сотни тысяч гектаров сельскохозяйственных угодий. Средний годовой расход воды Кубани равен 360 м3/сек. Водный режим реки весьма сложен, преимущественно в силу того, что она получает питание из разных высотных зон. Для режима Кубани характерно длительное половодье, захватывающее почти нею теплую часть года и слагающееся из ряда волн. Оно формируется водами от таяния снега и ледников. Наиболее водоносной Кубань бывает в июле.
Заключение