8.2. Профиль равновесия реки

В эрозионной работе водотоков различают донную эрозию, направленную на углубление (врезание) русла водотока, и боковую эрозию.

Углубление русла водотока ограничивается уровнем водного бассейна (озера, моря), куда впадает водоток. Этот уровень называется базисом эрозии. Общим базисом эрозии для русловых водотоков является уровень Мирового океана.

Выше базиса эрозии водоток будет врезаться до тех пор, пока не сформирует профиль, в каждой точке которого живая сила потока окажется уравновешенной сопротивлением подстилающих пород размыву, и транспортирующая способность потока окажется выровненной по всей его длине. В процессе регрессивной эрозии река, углубляя свое русло, стремится преодолеть различные неровности, которые со временем сглаживаются, и постепенно вырабатывается более плавная (вогнутая) кривая, или профиль равновесия реки (рис. 20).

Рис. 20. Выработка продольного профиля равновесия реки

на различных стадиях регрессивной эрозии

Поверхность, по которой течет водоток, обычно сложена породами разного состава, а, следовательно, и разной устойчивости к размыву. Породы более податливые размываются легче; менее податливые задерживают глубинную эрозию. В таком случае продольный профиль водотока приобретает вид сложной кривой, характеризующейся чередованием участков с разными уклонами и вообще, является графиком, который строится по абсолютным высотным отметкам уреза воды в реке через одинаковые расстояния.

Невыработанный продольный профиль потока характеризуется наличием водопадов и порогов.

Особенностью эрозионной работы водотоков является ее избирательный, селективный характер. Вода, в процессе углубления русла выявляет наиболее податливые для врезания участки легко размываемых пород или участки, где сопротивляемость пород ослаблена по тектоническим причинам. Материал, полученный в результате эрозионной работы постоянных водотоков, переносится вниз по течению и называется твердым стоком.

Транспортировка его осуществляется различными способами:

- волочением обломков по дну;

- переносом мелких частиц во взвешенном состоянии;

- в растворенном виде;

- в виде обломков, вмерзших в лед.

Передвижение определенной части донных наносов находится в строгой зависимости от скорости течения. Максимальная масса частицы, которую может переносить поток, пропорциональна шестой степени скорости течения. Эта зависимость дает возможность объяснить большую разницу в величине обломков, переносимых горными и равнинными реками или одной и той же рекой в межень и в половодье, когда с увеличением массы воды увеличивается и скорость ее течения.

Отложения, формируемые постоянными водными потоками, называются аллювиальными или аллювием. Аллювий отличается от других генетических типов континентальных отложений сортированностью и окатанностью обломков.

Сортировка и окатывание обломочного материала, слагающего аллювий, происходит во время его транспортировки, вследствие ударов и трения о дно и берега водотока. В результате неокатанные обломки становятся окатанными: глыбы превращаются в валуны, щебень - в гальку, дресва - в гравий. В процессе переноса обломки не только окатываются, но и истираются. Поэтому с течением времени валуны переходят в гальку, галька - в гравий, гравий в песок. Вниз по течению аллювиальные отложения становятся все более и более мелкозернистыми.

Реки в процессе своей деятельности вырабатывают линейные отрицательные формы рельефа – речные долины. Основные элементы речной долины: дно, состоящее из русла и поймы, и склоны. Они могут быть террасированными и простыми.

Пойма - это приподнятая над меженным уровнем воды в реке часть дна долины, покрытая растительностью и затопляемая в половодье.

В половодье река работает особенно интенсивно – увеличиваются масса воды и скорость ее течения, резко возрастает живая сила потока. С падением уровня воды, накопившийся у выпуклого берега песчаный материал выходит из-под воды и образует прирусловую отмель.

Этот процесс, повторяясь из года в год, ведет к смещению русла реки в сторону вогнутого берега и к расширению прирусловой отмели.

Русло реки – наиболее углубленная часть речной долины, по которой протекает речной поток в межень.

В руслах рек часто встречаются и такие формы рельефа, как острова. Разделение (фуркация) русла и образование островов обычно служит признаком повышенной аккумуляции обломочного материала на данном участке реки. Много островов, делящих русло на множество рукавов, наблюдается:

- в дельтах рек;

- при выходе горных рек на равнину;

- в местах пересечения рекой отрицательных геологических структур, испытывающих погружение.

Большинство речных островов имеет высоту, не превышающую высоты поймы, и затопляется в половодье. Особое значение имеют устьевые части рек, которые бывают трех типов: дельты, эстуарии и лиманы.

Дельты - это плоские низменные равнины, наклоненные к морю, имеющие близкую к треугольной форму. В дельтах отлагается большая часть приносимого рекой материала, который смешивается с морскими и озерными осадками. Дельты нередко занимают большие площади, а их отложения в случае медленного опускания земной коры имеют большие мощности (сотни метров). С дельтовыми отложениями нередко связаны крупные месторождения нефти.

Эстуарии - это воронкообразные заливы, глубоко вдающиеся в долину реки. Они образуются там, где наблюдаются высокие приливы и отливы, а также вдольбереговые течения, которые уносят в море весь приносимый рекой материал.

Лиманы - это затопленные морем устьевые части рек. При этом образуются обширные, но неглубокие заливы, а собственное русло реки смещается к вершине лимана.