Билет 13. Временные русловые потоки и их морфологическая роль в условиях гор и равнин

Отличие временных и постоянных потоков:

Постоянные (реки) характеризуются сменой периодов устойчивых уровней (межени) периодами паводков. Временные потоки не имеют постоянного питания грунтовыми водами и характеризуются отсутствием межени. Скорости подъема воды у временных потоков обычно весьма велики.

Временные водотоки работают периодически, отличаются бурным стремительным течением, имеют сходные морфологические элементы в местах расположения и проявления: водосборную площадь в виде воронки в верховьях, долину в виде канала стока и место аккумуляции переносимого материала (конус выноса).

Временные водные потоки подразделяются на равнинные и горные. Возникают они на склонах при таянии снега и выпадении атмосферных осадков.

Исходная форма временно действующих водотоков — эрозионная борозда, возникающая на делювиальных склонах при переходе плоскостного смыва в линейный.

На распаханных склонах и склонах с малым растительным покровом борозды с течением времени превращаются в эрозионные рытвины (промоины), глубина которых может достигать 1- 2 м, ширина 2- 2,5 м. Склоны рытвин также характеризуются большой крутизной, местами они отвесные.

Однако не каждая эрозионная борозда превращается в рытвину. Для ее образования нужен более мощный водоток и большая площадь водосбора. Поэтому рытвины встречаются на склонах значительно реже эрозионных борозд.

Эрозионные борозды и рытвины в легко поддающихся размыву породах (песок, суглинок, лёсс и др.) могут образоваться в течение одного ливня или за несколько дней весеннего снеготаяния.

При достаточном водосборе часть рытвин, углубляясь и расширяясь в процессе вреза, постепенно превращается в овраги. Глубина оврагов 10—20 м, но может достигать 80 м, ширина (от бровки до бровки) 50 и более метров. Склоны оврагов крутые, часто отвесные. Поперечный профиль оврагов V-образный. Иногда овраги характеризуются плоским дном, ширина которого не превышает нескольких метров. Овраг отличается от рытвины не только своими размерами, но и тем, что он имеет свой собственный продольный профиль.

Овраг — активная эрозионная форма. Наиболее подвижной является его вершина, которая в результате регрессивной (пятящейся) эрозии может выйти за пределы склона, на котором возник овраг, и продвинуться далеко в пределы междуречий. Поэтому овраги характеризуются значительной длиной, исчисляемой сотнями метров и даже километрами.

Причины образования оврагов:

1.Климатические особенности: осадки, температура, от которых зависит поверхностный сток, влажность и льдистость пород.

2. Особенности рельефа: крутизна, длина, форма, экспозиция склонов

3. Геологические условия: литология горных пород, неотектоническое строение, современное движение земной коры.

4. Особенности почвенного покрова: водонепроницаемость почв и противоэрозионная устойчивость

5. Особенности растительности

6. Антропогенные факторы

Растущая вершина оврага может иметь различный вид. Часто овраг начинается сразу отвесным уступом — вершинным перепадом— высотой 1 - 3 м, со всех сторон окруженным пологонаклоненной к нему поверхностью. Иногда в вершинах оврагов наблюдаются нечетко выраженные в рельефе понижения, имеющие в плане эллипсовидную, округлую или (часто) округло-лопастную форму. Такие формы рельефа называют водосборными понижениями. Иногда выше вершины оврага располагаются слабо углубленные, линейно вытянутые понижения, имеющие корытообразный поперечный профиль и задернованные пологие склоны, которые без четко выраженных бровок переходят в поверхность междуречий. Такие формы рельефа получили название лощины. Лощины в значительном большинстве случаев являются не следствием развития оврагов, а причиной их возникновения.

По расположению в рельефе выделяются донный, вершинный, склоновый, береговой, эрозионно-карстовый типы оврагов.

Склоновые овраги развиваются на склонах долинно-балочной сети и имеют в своей вершине, как правило, стокоподводящую ложбину или потяжину.

Вершинные овраги развиваются в вершинах древних эрозион­ных форм. Их образование, как правило, происходит в результате аномальных по своему объему и скорости сбросов поверхностных вод в вершины балок, лощин, древних оврагов, которые ранее не являлись местом активного транзита временных водотоков.

Береговые овраги представляют собой разновидность склоновых оврагов. Характерной особенностью развития данных форм является их приуроченность к эрозионным или абразионным уступам рек и водоемов.

Донные овраги развиваются в дни­щах балок, лощин и некоторых других эрозионных образований.

Эрозионно-карстовые и карстово-эрозионные овраги развиваются под действием двух парагенетически связанных между собой процессов – карста и эрозии.

С ростом оврага в длину и выработкой продольного профиля эрозионная сила стекающей воды уменьшается. Склоны оврага выполаживаются, на них появляется растительность. Расширяется дно оврага (за счет боковой эрозии и за счет отступания склонов в результате склоновых процессов). Овраг превращается в балку. Переход оврага в балку совершается не сразу на всем его протяжении. Процесс этот начинается с нижней, наиболее древней части оврага и постепенно распространяется вверх. Выносимый из оврагов и балок материал, если он не уносится рекой, откладывается в устьях, образуя конусы выноса. Материал, слагающий конусы выноса временных водотоков, называется пролювием.

Следующей стадией развития эрозионных форм, создаваемых временными водотоками, является речная долина с постоянным водотоком. Все более углубляющаяся эрозионная форма может достигнуть уровня грунтовых вод, которые дают начало речке.

Однако в описанном генетическом ряду: эрозионная борозда — рытвина — овраг — балка — речная долина — вовсе не обязателен переход одних форм в другие или возникновение одних форм из других. Выше уже говорилось, что не каждая эрозионная борозда превращается в рытвину и не каждая рытвина — в овраг. Точно так же не каждая балка может превратиться в речную долину.

Временные водотоки в горах. В горах в верховьях водотоков обычно образуются четко выраженные в рельефе водосборные воронки — углубления в виде амфитеатров, склоны которых прорезаны эрозионными бороздами и рытвинами, ветвящимися кверху и сходящимися к основанию воронки, откуда начинается канал стока. Последний представляет собой тянущуюся вниз по склону глубокую и узкую рытвину овражного типа с V-образным поперечным сечением. У нижнего конца канала стока формируется конус выноса.

Особенно большую работу временные горные водотоки осуществляют в условиях жаркого и сухого климата. Здесь на склонах, лишенных растительного покрова, процессы выветривания протекают очень интенсивно. Во время сильных ливней или интенсивного весеннего снеготаяния большие массы быстро текущей с гор воды захватывают накопившиеся продукты выветривания и превращаются в грязекаменные потоки. В Средней Азии и на Кавказе их называют сели (бешеный поток), в Альпах — муры.

Сели — грозное явление природы, с которым трудно бороться даже при использовании современных технических средств. Нередко сели наносят большой ущерб населению, сельскохозяйственным угодьям, промышленным и иным объектам, расположенным в селеопасных районах.

Если временные горные водотоки впадают в реку, их конусы выноса способны оттеснить или даже перегородить долину реки, образовав временную плотину. Прорыв такой плотины скопившейся выше по течению водой может привести к возникновению селя в долине реки.