Строение речных долин

Содержание: 
 

I. Введение.--------------------------------------------------------------------------3стр.

II. Основная часть.---------------------------------------------------------------4стр.

    1.      Геологическая работа текущих вод.----------------------------------4стр.

    1.1    Основные формы геологической работы текучих вод.----------12стр.

    1.2    Образование аллювия и пролювия. ---------------------------------15стр.

    2.      Строение речных долин.-----------------------------------------------30стр.

III. Работа с исходными данными (вариант №5)-----------------------37стр.

IV. Содержание.------------------------------------------------------------------39стр.

V.  Список использованной литературы.---------------------------------40стр. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

I. Введение. 

                  Реки формируют ландшафт. Они смывают почву, разбивают камни и переносят песок, гальку и булыжники вниз по течению. Реки могут даже менять направление, отрезая изгибы в своем обычном русле и образуя пресные озера. 

                  Вода попадает в реки по-разному. Чаще всего основным источником воды является родник - мест, откуда она пробивается, то есть, тоненькой струйкой ручеек пополняется дождевой водой, стекающей с близлежащей территории. Пополняясь все новыми потоками, река течет к морю. 

                   Особенности рек зависят от ландшафта. На разных участках пути от истока к морю свойства реки отличаются друг от друга. Многие реки берут свое начало в горной местности, откуда быстрым потоком стекают вниз. В Норвегии вдоль низких прибрежных территорий Южной Америки течение многих рек короткое и крутое. Молодые горные потоки имеют настолько быстрое течение, что адаптироваться к нему удастся лишь немногим водным растениям и видам рыб, Довольно распространенным явлением являются водопады. Вода там всегда чистая и холодная, а дно реки покрыто - галькой. На этом участке река обычно течет вдоль крутых V_образных ущелий и долин. В результате создастся то, что мы называем красивым пейзажем. 

В средней части своего течения река вступает в зрелую стадию развития. Она неспешно чечет по более равнинной местности, давая приют многим видам растений и рыб. Дно реки покрыто мелким гравием или тиной. Река протекает между широких берегов. Воды в ней становится больше, так как она несет в себе воды окрестных ручьев и воды притоков. 

В конце русла  река вступает в поздний период своего возраста. Она течет еще медленнее  по практически равнинном ландшафту  Ее берега снижаются, и вследствие проливного дождя и вследствие таяния снега, и значительно поднимается уровень воды, она выходит из берегов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

II. Основная часть. 

1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ  РАБОТА  ТЕКУЧИХ ВОД. 

     Под текучими водами понимают всю воду, стекающую по поверхности суши, начиная от мелких струек, возникающих во время дождей и таяния снега, до самых крупных рек, подобных Волге, Амуру или Амазонке. Текучие воды являются самым мощным из всех экзогенных факторов, преобразующих поверхность материков. Разрушая горные породы и перенося продукты их разрушения в виде гальки, песка, глины и растворенных веществ, текучие воды способны в течение миллионов лет сравнять с землей самые высокие горные хребты. В то же время вынесенные ими в моря и океаны продукты разрушения горных пород служат главным материалом, из которого возникают мощные толщи новых осадочных пород. 

     О  масштабах работы текучих вод  можно судить по следующим  данным.

     Объем  воды, стекающей ежегодно в моря  с поверхности суши, может быть  определен как разность годовой  суммы осадков и количества испарившихся осадков (табл. ).

     Соотношение  испарения и осадков (по данным  М. И. Львовича) 

Поверхность        Испарение в км³        Атмосферные        Разность в км³ 

земного шара                                           осадки в км³          

Море                    447 900                        41160О                 -36 300 

Суша                    70700                          107000                   +36 300 

     Таким  образом, ежегодно 36 300 км³ влаги  переносится в виде паров с  моря на сушу и те же 36300 км³ стекают в виде рек в море. Сток воды происходит к уровню океана с суши, средняя высота которой равна 750 м над уровнем моря.

     При  этом производится колоссальная  работа, значительная часть которой  тратится на разрушение горных  пород и перенос продуктов их разрушения в растворенном и механически раздробленном состоянии, т. е. в виде гальки, песка и глины.

     По  подсчетам Г. В. Лопатина, все  реки земного шара (без учета  Антарктиды, Гренландии и Канадского  полярного архипелага, по которым данных нет) выносят за год в море в растворенном и механически взвешенном состоянии около 17,5 млн. т вещества, полученного за счет разрушения суши. Это равносильно общему понижению ее поверхности со средней скоростью около 0,09 мм в год, или 9 см в тысячелетие.

     Таким  образом, если скорость разрушения  суши текучими водами принять  за строго постоянную, то за 8,3 млн. лет средняя высота суши  уменьшилась бы как раз на  те 750 м, которым она равна в  настоящее время, т. е. она  практически сравнялась бы с уровнем моря. Но фактически суша существует сотни и тысячи миллионов лет, так как существуют другие процессы, восстанавливающие ее высоту или даже создающие новые участки. Это поднятия земной коры. Без них вообще не могло бы существовать крупных возвышенностей, так как горы разрушаются текучей водой особенно интенсивно. Ведь с них стекают бурные реки, способные переносить даже крупные глыбы по 1—2 м и более в поперечнике.

     Расчет  показал, что в водосборе р.  Вахш, притоки которой стекают  с Алайского и Заалайского хребтов в Средней Азии, ежегодно смывается водой в среднем 2612 т только одних мелких частиц горных пород, переносимых во взвешенном состоянии в виде мути. Это дает среднее понижение всей поверхности водосбора на 1,6 мм в год, или в 18 раз больше, чем в среднем для всей суши.

     Нередко  всю разрушительную работу текучих  вод в целом называют одним  термином эрозия (по-латыни это  значит разъедание). Однако это  не вполне правильно, так как  можно выделить две формы ее  проявления, принципиально отличающиеся друг от друга по своим результатам.

      Простейшим случаем движения  воды в русле является случай  так называемого ламинарного  течения, при котором вода движется  строго параллельными струями,  следующими вдоль длинной оси  русла.

     Вода, как и всякая жидкость, обладает вязкостью, поэтому любая из струй, на которые можно разложить ламинарный поток, испытывает трение о соседние части водной толщи. Однако это внутреннее трение сравнительно невелико. Гораздо больше внешнее трение, испытываемое движущейся водой о дно и стенки русла. Это внешнее трение сильно тормозит течение, уменьшая иногда его скорость почти вдвое. Замедляется течение и в поверхностных слоях потока в связи с трением о воздух. Поэтому движение ламинарного руслового потока происходит как бы послойно Слой, прилежащий ко дну и стенкам, движется медленнее всего; слой, расположенный над ним — быстрее; слой, находящийся в центре потока, — еще быстрее и т. д.

     Эти  слои, концентричные контурам поперечного  сечения потока, конечно, не отграничены четко друг от друга. В вертикальном и продольном сечении скорости течения будут нарастать от дна к средней части потока и затем уменьшаться к поверхности. Наибольшие скорости также будут расположены посредине потока, а к берегам будут убывать.

    Однако ламинарным может быть движение потока лишь при ничтожно малых скоростях — порядка 0,1—0,7 см/сек. Практически даже медленно текущие ручьи и реки равнинных стран обладают гораздо большими скоростями течения (0,5— 2,5 м/сек).

     При  таких скоростях движение воды не может быть ламинарным, а преобразуется в так называемое турбулентное, т. е. вихревое. Хотя в среднем распределение продольных скоростей в потоке и остается тем же, что и при ламинарном движении, но в толще воды возникают завихрения, перемешивающие воду, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Именно эти завихрения и являются основными причинами размыва дна и стенок русла, взмучивания частиц, оторванных от них, и переноса этих частиц вниз по течению.

     Чем  больше скорости течения, тем больше и степень турбулентности потока, тем прихотливее система образующихся в нем вихрей. Именно поэтому относительно медленно текущие реки равнинных стран несут свои воды плавно, спокойно, а быстротекущие горные реки бурлят и пенятся. От средней скорости течения и степени турбулентности потока прямо зависит его разрушительная сила.

     Работа  рек и ручьев зависит еще  и от степени их много водности, т. е. от массы воды, протекающей  через сечение русла в единицу  времени, или иначе от расхода потока. В большинстве случаев расход реки или ручья не бывает строго постоянным, а меняется по сезонам года то, возрастая, то уменьшаясь.

     Соответственно  различают паводки, когда расходы  реки или ручья возрастают  против средней величины, и межень, когда расходы минимальны. В межень русло не целиком заполнено водой. Во время паводка уровень воды поднимается, и русло заполняется водой в большей его части или же целиком. Если паводок очень велик, то река или ручей могут выйти из берегов и разлиться, затопив обширные площади. Такие паводки, сопровождающиеся разливами, носят название половодий.

     Характер  изменения расходов воды в  течение года, количество и высота  паводков, наличие или отсутствие  половодий, степень падения уровня  и обмеления реки во время меженя — все это вместе носит название ее гидрологического режима. Он очень различен для разных рек и определяется климатом страны, в первую очередь количеством выпадающих за год осадков и их распределением по сезонам, а соответственно относительной ролью в питании реки трех основных источников воды: дождей, таяния снегов и льдов и грунтовых вод.

А. И. Войков (1884) предложил следующую климатическую  классификацию рек по их режиму (в  сокращенном виде):

  1. Реки преимущественно  снегового питания. Высокие весенние паводки и очень низкие летние и зимние межени. Резкое изменение режима в течение года. Примером могут служить реки холодного и холодно-умеренного пояса, например севера Азиатской части СССР (рр. Колыма, Хатанга и др.).

  2. Реки с  преимущественным питанием за счет таяния горных снегов и ледников. Режим отличается длительными паводками в промежутках от конца весны до конца лета (рр. Аму-Дарья, Сыр-Дарья и др.).

  3. Реки с  дождевым летним питанием в  условиях муссонного или экваториального  климата. Длительные летние паводки, совпадающие с сезонами тропических или муссонных дождей (рр. Амазонка, Ганг, Брамапутра, Амур, реки Китая).

  4. Реки со  смешанным питанием за счет  талых вод и летне-осенних дождей. Высокие весенние паводки сочетаются  с более низкими летними или осенними и чередуются с летним и зимним меженями (рр. Волга, Дон, Днепр и др.).

  5. Реки с  эпизодическим дождевым питанием. Это непостоянно и редко действующие  потоки пустынь и полупустынь,  обычно совершенно пересыхающие  в засушливое время года.

     Активную  разрушительную и созидательную  работу реки и ручьи производят  главным образом во время паводков. Это касается не только временных  потоков, совершенно иссякающих  во время сухих сезонов, но  и постоянно текущих рек. В  межень, когда русло заполнено водой лишь частично, такие реки также малоактивны. Поэтому именно паводковое состояние наиболее показательно с точки зрения оценки геологической роли реки или ручья.

     Особенно  велико различие мощности потока  в паводок и в межень у  рек областей с засушливым климатом, получающих воду либо почти исключительно весной за счет таяния снега, либо в сезоны летних дождей. Весьма неравномерен и расход рек холодно-умеренного пояса с длительной снежной зимой, для них характерно громадное количество воды в мощные весенние половодья. Для большинства крупных рек Советского Союза максимальный расход воды в весеннее половодье превышает среднее его значение за год в 10—20 раз, подъем уровня достигает 5—10 м; в горных реках в местах сужения долин подъем уровня воды при половодье может достигать 30 м.

     Ширина  разлива у таких крупных рек,  как Волга, Енисей и другие, местами доходит до 30—40 км. Продолжительность  половодья крупных рек определяется  двумя-тремя месяцами, на мелких  реках половодье может продолжаться  всего несколько дней. На некоторых реках на время половодья приходится до 50% годового объема стока, в засушливых районах — до 100%.