Введение

     Деятельность  стекающей с земной поверхности  воды зависит от характера климата, рельефа, геологического строения, растительности и других особенностей ландшафта. Водотоки или, как их называют, русловые потоки, производят разрушительную работу – эрозию, перенос материала и его аккумуляцию и создают выработанные (эрозионные) и аккумулятивные формы рельефа. И те и другие теснейшим образом связаны друг с другом¹. Эрозионная деятельность – это все виды транспортирующей и разрушительной деятельности потоков. Аккумулятивная деятельность подразделяется на аллювиальный, пролювиальный и дельтовый процессы. Совокупность геоморфологических процессов, осуществляемых текучими водами, получила название флювиальных.

     Размыв  и аккумуляция материала часто  сменяют друг друга во времени и пространстве, поэтому не существует геоморфологических комплексов, где были бы развиты исключительно формы одного из этих двух типов. Можно только различать области преобладающей эрозии и преобладающей аккумуляции. Эрозионно-аккумулятивные процессы являются чувствительными индикаторами происходящих в ландшафте изменений. Особенности внешнего вида и взаимного расположения элементов и форм рельефа позволяют судить о геологических условиях и динамике развития этих форм, что необходимо знать при геолого-разведочных работах, анализе хозяйственной деятельности человека.

     Идея  об использовании форм флювиального рельефа как палеогеографического индикатора была развита еще в трудах основоположников геоморфологии и широко используется при геоморфологическом анализе для установления характера неотектонических движений, выявления особенностей изменения климата, определения амплитуды колебаний уровня водных бассейнов и др. изменений географической среды². Все вышесказанное обуславливает выбор темы данной курсовой работы и ее актуальность.

     Целью данной работы является изучение особенностей флювиально-аккумулятивного рельефа и типов флювиальных отложений.

     Задачи, решаемые в данной работе:

     1. Дать понятие эрозионно-аккумулятивным процессам.

     2.

1. Эрозионно-аккумулятивные процессы

     Эрозионно-аккумулятивные (лат. erodere – грызть, разъедать; лат. accumulatio – собирание в кучу, накопление) или иначе флювиальные (от лат. fluvius – река, поток) процессы и формы рельефа связаны с деятельностью постоянных и временных водных потоков на суше. Флювиальное рельефообразование – один из важнейших литодинамических факторов развития рельефа нашей планеты. Водные потоки суши осуществляют огромную работу, приводящую к созданию обширного комплекса специфических флювиальных форм рельефа и постоянному перераспределению вещества на земной поверхности³.

     Основная  особенность эрозионно-аккумулятивных процессов – тесная связь между эрозией почв и грунтов, слагающих русла временных и постоянных водотоков, перемещением наносов и их аккумуляцией, проявление которых невозможно друг без друга. Смытый со склона материал аккумулируется в местах выполаживания склонов, в западинах их микрорельефа⁴.

     В общем балансе флювиальных процессов  преобладает эрозия. Это видно  из того, что крупнейшие флювиальные формы рельефа (речные долины, овраги, балки) являются отрицательными, т.е. связанными с безвозвратной потерей части материала, который уносится потоком в конечный бассейн (озеро, море, аккумулятивная равнина) и там отлагается в виде осадочной породы. Аккумулятивные флювиальные формы рельефа (речные перекаты, прирусловые валы, пролювиальные конуса выноса и др.) имеют меньшие размеры и часто представлены осложняющим микрорельефом внутри более крупных отрицательных форм.⁵

     Перемещаемые  реками наносы являются продуктами смыва почв с поверхности водосбора, размыва берегов и дна их русел, служат материалом для накопления аллювиальных толщ, образования аккумулятивных форм руслового рельефа (побочней, осерёдков, кос). Размыв одного берега реки сопровождается накоплением наносов (аккумуляцией) у противоположного. Движение влекомых (донных) наносов в реках в виде гряд представляет собой смыв минеральных частиц, перемещение их по верховому склону гряды и аккумуляцию на низовом откосе (в подвалье). Эрозионно-аккумулятивные процессы отличаются неодинаковыми формами проявления в зависимости от типа водных потоков, их динамических и гидравлических характеристик.

     Выделяют  три типа потоков, осуществляющих эрозию грунтов, транспорт и аккумуляцию  наносов и образующих взаимосвязанные звенья единой сети:

     а) временные склоновые (нерусловые) потоки талых или дождевых вод, производящие рассредоточенный плоскостной смыв почв; перемещение минеральных частиц происходит на короткие расстояния, не превышающие длины склонов (первые десятки-сотни метров); при этом на склоне выделяются зоны преимущественной эрозии (верхняя часть склона), транспорта (средняя часть) и аккумуляции смытого материала (подножье склона);

     б) временные линейные (русловые) потоки, текущие в оврагах, балках, лощинах, осуществляющие расчленение поверхности овражно-балочной сетью, производящие линейный размыв покровных пород и выносящие продукты размыва за пределы образованной им формы, где возникают аккумулятивные конусы выноса (из оврага, балки, лощины); дальность переноса минеральных частиц составляет сотни метров – первые километры, до ближайшего местного базиса эрозии – подножья или перегиба склона, днища балки, поймы реки; зоны эрозии, транспорта и аккумуляции наносов также пространственно разделены по длине оврага (балки, лощины); если базисом эрозии является река, конус выноса может не возникать, так как выносимый из оврага (балки, лощины) материал размывается и непосредственно питает реку наносами;

     в) реки – постоянные водные потоки, протекающие в долинах, переносят литогенное вещество на расстояния, соизмеримые с поперечниками материков, характеризующиеся неоднократным его переотложением по всей длине, сложным повсеместным сочетанием эрозии берегов и дна, транспорта и аккумуляции наносов, обусловливающих непрерывный обмен минеральными частицами между водным потоком и созданными рекой поймой  и аккумулятивными формами руслового рельефа (перекатами, побочнями, осередками); при размыве рекой уступов речных террас в поток поступают наносы, ранее накопившиеся в долине и в течение геологических отрезков времени представлявших собой аллювиальные толщи.

     Взаимосвязь эрозионно-аккумулятивных процессов во всех звеньях водных потоков обусловливается тем, что верхнее звено является источником наносов для следующих звеньев, тогда как нижние звенья определяют интенсивность эрозионно-аккумулятивных процессов в верхних. Реки перемещают поступающие в них продукты эрозии почв на склонах, материал, выносимый из овражно-балочной сети. Их количество определяет вероятность врезания самих рек (при дефиците наносов, поступающих с водосбора) или аккумуляции ими наносов (при избыточном поступлении). Образование оврагов приводит к расчленению рельефа овражно-балочной сетью, образованию склонов и развитию на них плоскостного смыва. Врезание рек в поверхность суши усиливает контрастность рельефа, обусловливает увеличение крутизны склонов, способствует активизации плоскостного смыва (эрозии почв) и овражной эрозии.

     Эрозионно-аккумулятивные процессы, развивающиеся на склонах, обычно называют эрозией почв, так как их главным следствием является уничтожение гумусового горизонта и снижение плодородия почв. Эрозионные формы (овраги) являются главным следствием эрозионно-аккумулятивных процессов, протекающих во временных линейных (русловых) потоках. Эрозионно-аккумулятивных процессы в реках называют русловыми процессами. Несмотря на различия в формах проявления эрозионно-аккумулятивных процессов в разных звеньях сети (на склонах, в оврагах, в реках), их развитие подчиняется общим механизмам взаимодействия потоков с подстилающими грунтами, отрыва ими минеральных частиц, транспорта и аккумуляции наносов, а также общим законам, влияющим на ход самих процессов.

     Движущаяся  вода обладает известным запасом  энергии пропорциональным массе  текущей воды и скорости течения. Скорость же, в свою очередь, зависит частично от массы, но также и от уклона и формы ложа, по которому вода струится. Энергия тратится на преодоление трения, но она же позволяет реке производить размыв горных пород и переносить различные материалы в растворе, во взвешенном состоянии и волочением по дну. Когда запас энергии иссякает, река отлагает переносимый материал.

     Работа  рек на земле равна весу стекающей  воды, умноженному на высоту падения  до уровня стока. Раз способность  рек производить работу определяется массой воды и скоростью течения, то все, влияющее на водоносность и быстроту потока, влияет и на продуктивность его работы.

     Транспортная  деятельность реки заключается в  переносе различных веществ в  растворенном виде, во взвешенном состоянии и путем перекатывания и волочения по дну. В связи с турбулентным характером течения реки, скорость в каждой точке потока постоянно меняется по направлению. В тех случаях, когда это направление получает равнодействующую, направленную вверх и достаточно значительную по величине, минеральные частицы, несмотря на то, что они тяжелее воды, могут находиться в потоке во взвешенном состоянии. Во взвешенном состоянии переносятся реками только очень мелкие частицы и коллоиды. По данным Пенка, в одном кубическом метре воды Инд содержит 2500 г взвешенных частиц, Ганг – 1982, Аму-Дарья – 1593, Сыр-Дарья – 850, Миссисипи – 629, Дунай – 125.

     Другой  вид механического переноса вещества рекою (помимо переноса во взвешенном состоянии) есть перенос волочением. Эффективность его зависит от скорости потока, от наклона дна (сила тяжести помогает частицам скатываться вниз по уклону), от формы зерен, представляющей большее или меньшее сопротивление напору воды, от величины зерен (их массы) и от характера дна потока.

     Соотношение между массой перемещаемой по дну частицы и скоростью течения выражается законом Эри, гласящим, что масса отдельных твердых тел (М), передвигаемых волочением в водной среде, прямо пропорциональна шестой степени скорости течения (V). Обычно, материал по дну движется путем перекатывания отдельных песчинок и галек, но в половодье приходит в движение весь слой рыхлых донных наносов, причем верхние его части движутся быстрее нижних; при большой мощности наносов нижние части слоя могут вообще остаться недвижимыми.

     Учение  о едином эрозионно-аккумулятивном процессе было разработано Н.И. Маккавеевым. Изучение закономерностей эрозионно-аккумулятивных процессов в разных звеньях сети водных потоков важно для обоснования и проведения мер по защите почв от эрозии, борьбе с овражной эрозией, учету русловых процессов и предотвращению опасности их проявления при различных видах использования водных ресурсов, строительном и водохозяйственном проектировании на берегах и в руслах рек. Выявление взаимосвязей между ними позволяет оптимизировать природоохранные мероприятия в бассейнах рек и на склонах.

2. Морфология речных  долин

     Постоянные  водотоки – реки – в процессе своей деятельности вырабатывают линейные отрицательные формы рельефа – речные долины. Речным или водосборным бассейном называют всю территорию поверхностного водосбора реки. Бассейн оконтуривается водораздельной линией. Поперечный разрез бассейна и долины реки представлено на рис. 1.

     Рис. 1. Поперечный разрез бассейна и долины реки.

     Морфология  речных долин определяется геологическими и физико-географическими условиями местности, пересекаемой рекой, историей развития долины.

     В морфологии речных долин различают  три элемента:

     1. русло потока – относительно узкое линейное углубление, по которому идёт сток воды в период межени (межень – минимальный уровень воды в реке, устанавливающийся между паводками);

     2. днище долины – формируется в процессе боковой эрозии и меандрирования с сопутствующей аккумуляцией аллювия, большая часть днища речных долин бывает занята поймой. Последняя представляет аккумулятивную форму рельефа, которая образуется в результате накопления аллювия при паводках;

     3. склоны долин – могут иметь разнообразную морфологию. Это – надпойменные речные террасы, структурные уступы, гребни, продольные структурные террасы, оползневые склоновые формы, делювиальные шлейфы, пролювиальные конусы выносов в устьях притоков и т.д. 
 

     В русле каждой реки наблюдаются перекаты и плёсы, чередование которых  вдоль течения реки нарушает равномерность  уклона речного дна. Типичный для равнинной реки перекат – большая песчаная гряда, пересекающая русло под углом 20-30° (рис. 2). Гряда асимметрична: с пологим скатом, обращенным против течения, и крутым (15-30°) – по течению. Крутой склон называется подвальем. Примыкающие к берегам и возвышающиеся над меженным уровнем расширенные части гряды переката называются побоннями \ побочень, расположенный ниже по течению гряды переката, называется нижним побоннем, выше – верхним.

     Рис. 2. Элементы переката: А – план в изобатах; Б – профиль по линии стрежня (по Н.И. Маккавееву). а – тело переката; б – линия стрежня; в – берега меженного уровня; 1, 2, 3 – изобаты.

     Глубокая  часть русла у противоположного побочню берега называется плёсовой лощиной, или плёсом, а седловина  между побочнями – корытом переката. Корыто переката обычно ориентировано под углом (от 20 до 50°) к продольной оси русла, и меженный поток реки, огибая нижний побочень, переваливает на участке переката от одного берега к другому. Так же ведет себя и стрежень реки. Стрежень – линия наибольших поверхностных скоростей течения в речном потоке.