Речная долина образовывается при движении древних ледников или в процессе тектонических деформаций земной поверхности.Строение речной долины продолжает непрерывно формироваться под действием воды которая течет по склонам.
Процесс формирования речных долин происходит и после их первичного образования и продолжается почти непрерывно под действием текущей воды. Вода стекающая по верхнему участку речной долины с значительным уклоном, многие тысячелетия разрушала рыхлые породы и выносила их вниз по течению. На остальном протяжении речной долины, где продольные уклоны значительно меньше, долгое время откладывалось большое количество продуктов разрушения верхнего его участка.
Поэтому в поперечных разрезах среднего и нижнего участков речной долины всегда можно видеть слой наносов -алювия (читай также статью ), то есть частиц грунта, принесенных водой. Под толщей этого слоя залегают породы первичной поверхности речной долины, образованной в древнем геологическом процессе. Такие породы называются коренными,(смотри рисунок-1).
Рисунок-1. Поперечный профиль реки в период наводнения
При неравномерном питании реки водой поймы заливаются только при максимальном стоке и не обязательно каждый год. Поэтому они покрыты травой, кустарником, иногда лесом, а перемещении частиц грунта, слагающих пойму и скрепленных корнями растений, практически не происходит. Круглогодичный водный сток наблюдается только в русле реки, причем для минимального стока чаще всего используется не все русло, а только часть его, которая называется меженным руслом.
Процессы размыва в верхней части речной долины и отложения наносов в нижней ее части, затухающие во времени, должны рассматриваться не только как древние, но и как современные медленно протекающие процессы формирования речных долин. В связи с этим на протяжении долины можно выделить три характерных участка (смотри риунок-2).
Рисунок-2. Схема деления долины главной реки на характерные участки.
Первый (верхний по течению) участок с наибольшим уклоном I 1 называется зоной эрозии.Здесь сливающиеся потоки воды, поступающие со склонов местности, имеют настолько значительную скорость, что еще в силах размывать грунт и уносить вниз по течению его частицы. Такой процесс называется выносом наносов. Медленное понижение дна и постепенное уменьшение уклона характерны для этой части речной долины.
Второй (средний) участок с уклоном I2 называется зоной транзита наносов (алювий). Сюда поступают сверху по течению не только вода, но и наносы, которые река приносит транзитом.Поэтому на среднем участке дно русла не поднимается и не опускается.
Третий (нижний) по течению участок реки, характеризуемый наименьшим уклоном I3, отличается тем, что протекающая по нему вода уже не может перемещать то количество наносов, которое переносилось ею по второму участку. В результате часть наносов откладывается на нижнем участке долины и дно ее повышается. Этот участок долины называется зоной аккумуляции наносов. В рядк случаев отложения наносов достигают такого размера, что русло в нижнем течении реки оказывается поднятым выше окружающей менстности. В этих случаях нижний участок речной долины называется конусом выноса.
Наносы переносимые реками в периоды максимального стока, следует подразделять на более крупные-руслоформирующие, которые перемещаются в придонных слоях потока, образуя в своем движении подвижные стенки русла и более мелкие-нерусловые. Нерусловые наносы проносятся водой транзитом во взвешенном состоянии и в формировании русла не участвуют практически.
Рисунок-3. Грунтовой поперечный разрез речной долины с поймами
2-наносы древние(древний алювий),располагающиеся на коренных породах; 3-наилок поймы; 4-современные наносы(алювий);
Некоторое количество нерусловых наносов выносится водным потоком на поймы во время максимального стока и откладывается там в местах с особо малыми скоростями течения, образуя так называемый наилок поймы. Это приводит к тому, что верхние слои пойменных грунтов обычно мельче, чем грунты в русле, обладают связностью и неподвижны. На рисунке-3,показан обычный грунтовой поперечный разрез равнинной реки, где отчетливо видно такое распределение состава и качества грунта.
Нерусловые и руслоформирующиеся наносы обычно различаются по происхождению.Мельчайшая взвесь в основном образуется при склоновом поверхностном стоке за счет смыва частичек почвы, особенно интенсивного при почвах без растительности или распаханных и при крутых уклонах местности. Руслоформирующие наносы образуются главным образом при русловом стоке за счет разрушения коренных пород в верховьях реки и ее притоков.
Описанное выше деление всего протяжения реки на три характерных участка не обязательно для всех рек. В ряде случаев отсутствует средний участок -зона транзита и за участком эрозии непосредственно следует зона аккумуляции.Такое деление речной долины на два участка характерно для рек с очень большим твердым стоком.В этих условиях часто развивается конус выноса, который часто развивается и у периодических водотоков, выносящих продукты эрозии на склоны рельефа или на поймы рек, где беспорядочно растекающийся водный поток теряет способность переносить наносы.
На реках, впадающих в другие большие реки, то есть на притоках главной реки, часто отсутствует зона аккумуляции. Речная долина в плане никогда не бывает прямолинейной, а всегда извилиста. Ширина ее образованная в древнем геологическом процессе, меняется по длине водостока иногда весьма значительно. Русло реки также часто извилисто, причем ее извилины не повторяют извилин долины.
Характерной особенностью речных русел является малая изменяемость их ширины и средней глубины на достаточно длинных участках речной долины. Исключение составляют русла рек на конусах выноса, ширина которых иногда сильно меняется даже на коротком протяжении. Малая изменчивость ширины и глубины русла объясняется тем, что русло вырабатывается в современном процессе формирования речной долины и приспособленно к современному режиму водного и твердого стоков.
Этот режим соответствует климатическим и геоморфологическим условиям, наблюдаемым в настоящее время, которые могут считаться практически неизменными в течении нескольких столетий.
Элементы речной долины
Речными долинами называются неширокие, вытянутые в длину, обычно извилистые углубления земной поверхности, характеризующиеся общим наклоном своего ложа, а также тем, что, встречаясь между собой, они никогда не пересекаются, а сливаясь вместе, образуют одну общую
долину. Глубина, ширина и строение долин определяются мощностью водотока, положением в системе ландшафтных зон, возрастом реки и составом горных пород.
Рисунок-4. Основные элементы речной долины
Основными элементами, характеризующими речную долину, являются:
-Дно или ложе долины – относительно ровная пониженная ее часть, имеющая уклон. Линия, соединяющая пониженные участки долинного ложа, называется тальвегом (путь долины). Самая пониженная часть долины, занятая речным стоком, называется руслом.
Склоны долины – повышенные участки суши, ограничивающие с боков дно долины и имеющие уклон к реке.
-Бровки долины – линия сопряжения ее склонов с поверхностью, прилегающей к долине местности.
-Подошва склонов – самая нижняя часть склонов в местах соединения с дном долины.
-Ширина долины по верху и по дну – расстояние между ее бровками и подошвами склонов.
Глубина долины – превышение бровки долины над низким уровнем воды.
-Террасы — горизонтальные или слегка наклонные площадки, располагающиеся уступами в пределах дна и склонов речной долины.
Речные террасы – это ступени, выработанные на склонах долин в виде слабо наклонных поверхностей и площадок эрозионной и аккумулятивной деятельности реки при изменении базиса эрозии.
Базис эрозии – это место впадения реки или ручья в другую водную систему. Представляет собой поверхность, на уровне которой водоток теряет способность углублять свое русло. Террасы – это древние поймы, которые были покинуты водотоком в результате изменения базиса эрозии. Такое врезание происходит при поднятии суши и резком изменении климата.
Множество террас образовывалось в ледниковую эпоху, когда скованная льдом вода понизила уровень океана, и врезание речных долин происходило с новым базисом эрозии. Первая терраса, расположенная в пределах дна долины и заливаемая высокими водами, называется поймой. Большая часть поймы сложена крупнозернистыми песками, гравием. Выше поймы расположена вторая, незатопляемая, или над луговая терраса; еще выше – третья, являющаяся древним образованием речной долины.
Речные долины в зависимости от формы поперечного профиля и размеров делятся на следующие типы:
1.Щель (клямма) – глубокая и узкая долина с отвесными, иногда и нависшими склонами. Дно долины полностью занято водой. Встречаются в горных районах.
2.Каньон – долина с почти отвесными склонами, глубокая, но шире щели. Имеет сравнительно плоское и узкое дно, не всегда полностью занятое потоком. Этот тип долины встречается в горах.
3.Ущелье – глубокая горная долина с узким дном и выпуклыми склонами, крутизна которых книзу увеличивается. Характерно для горных районов.
4.V- образная – характеризующаяся более пологими склонами и достаточно широким дном. Этот тип долин является наиболее распространенным. 5.Корытообразная долина – трог, отличается довольно крутыми, вогнутыми склонами, крутизна которых ко дну долины постепенно уменьшается. Такой профиль долины обусловлен деятельностью ледника в горных районах.
6. Ящикообразная долина имеет широкое и почти плоское дно, ограниченное крутыми, а иногда и отвесными склонами. Дно долины заполнено аллювиальными отложениями. Долины такого типа встречаются довольно часто и на равнинах и в предгорьях.
7.Трапецеидальная долина похожа на ящикообразную, но склоны ее значительно положе.
8. Неясно выраженная долина характеризуется очень пологими склонами, которые постепенно сливаются с прилегающими междуречными пространствами.
Такие неглубокие речные долины приурочены к равнинным местностям.
В природе довольно редко встречаются речные долины с правильным и ясно выраженным профилем, относящимся к одному из отмеченных типов долин. Типичная форма долины обычно искажается наличием оползней, осыпей и обвалов крутых склонов долин, а также конусами выносов из боковых долин и эрозионной деятельностью текучих вод.
Нередко один тип долин переходит в другой, а одна и та же речная долина на своем протяжении может представлять различные типы, например,
долины крупных рек: Енисея, Лены, Амура
Реки не только украшают окружающий ландшафт, но еще и принимают непосредственное участие в его формировании. В этой статье мы подробно расскажем о том, как они преобразовывают рельеф той местности, в которой протекают. Что такое речная долина? Как она формируется и из каких элементов состоит? Обо всем этом читайте далее.
Немного о флювиальном рельефе
Над «рисунком» поверхности нашей планеты неустанно трудится ряд талантливых мастеров: ветер, вода, лед, гравитация… Рельеф, созданный поверхностными водотоками (как временными, так и постоянными), принято называть флювиальным (от латинского слова fluvio - «течь»). Он формируется в результате нескольких взаимосвязанных геологических процессов. Это:
- Эрозия (активное разрушение масс горных пород подвижной водой).
- Перемещение разрушенного геологического материала.
- Аккумуляция (накопление перемещенных твердых наносов в новом месте).
В мире насчитывается несколько сотен тысяч рек - длинных и коротких, полноводных и пересыхающих. Все они выполняют грандиозную работу по преобразованию рельефа Земли. Что такое речная долина? И из каких элементов она состоит? Об этом мы расскажем далее.
Что такое речная долина?
Долины - это линейно вытянутые в плане, отрицательные формы флювиального рельефа. Наиболее ярко они выражены в умеренном поясе Северного полушария нашей планеты. Здесь речные долины представляют собой достаточно сложную и хорошо разветвленную ландшафтную сеть. Нередко они образуют целые системы, где одна долина может плавно переходить в другую.
Речная долина, как правило, четко выражена в рельефе и контрастирует с окружающей местностью. При этом она постоянно развивается и омолаживается. Кстати, у молодых долин днище практически не развито. Оно покрыто валунами, песчаными валами и конусами выноса. Еще одна интересная особенность: у речных долин Северного полушария чаще всего правый склон выше и круче, а вот в Южном полушарии - все наоборот.
Итак, что такое речная долина, мы разобрались. А теперь давайте выясним, как она формируется.
Формирование речных долин
Речная долина образуется в результате интенсивной эрозионной деятельности текучей воды. Как это происходит? В самом начале на относительно плоском участке земной поверхности зарождается временный водоток. Вода начинает размывать породы, расположенные под ним. Постепенно русло водотока углубляется, образуя незначительную промоину.
Со временем эта промоина увеличивается и расширяется, обрастая рукавами и притоками. Склоны ее становятся все более крутыми и обрывистыми. Разрушительный процесс значительно замедляется в тот момент, когда водоток достигает так называемого базиса эрозии. Это уровень, на котором водный поток теряет свою кинетическую энергию и уже не может далее углублять свое русло. После наступления этого момента склоны долины начинают приобретать пологий вид, постепенно они обрастают растительностью и обзаводятся мощным почвенным слоем.
В большинстве случаев механизм образования долины именно эрозионный. Но существуют и так называемые рифты. Это долины, которые сформировались в результате тектонической активности Земли.
Строение речной долины
Данная форма рельефа считается сложной и состоит из нескольких структурных частей. Так, к основным элементам речной долины относятся (см. схему ниже):
- Днище (частично занято руслом реки).
- Пойма.
- Склоны или борта долины.
- Надпойменные террасы.
- Бровка (место соединения склона долины с прилегающей местностью).
Днище имеет очень сложную структуру. Эта часть речной долины почти всегда усложнена перекатами, плесами, островками, эрозионными котлами и бороздами. Они могут располагаться как на обоих склонах долины, так и лишь на одном из них.
Основные типы речных долин
Внешний вид долины полностью обусловлен теми природно-географическими условиями среды, в которой протекает сама река. Исходя из формы, речные долины делят на несколько типов:
- Сундукообразные - с плоским широким днищем, хорошо развитой поймой и низкими склонами.
- V-образные - отличаются более высокими склонами и менее развитой поймой. На бортах такой долины могут присутствовать обрывистые и крутые участки.
- Каньоны - долины с обрывистыми, иногда ступенчатыми склонами, в которых днище полностью или почти полностью занято руслом реки. Пойма отсутствует или находится на зачаточном этапе своего развития. Для каньона характерны водопады, пороги и перекаты.
- Теснины - глубоко врезанные речные долины с отвесными и почти вертикальными склонами, которые спускаются непосредственно к руслу реки. Как правило, образуются в горной местности, там, где залегают условно твердые горные породы (известняки или сланцы).
Отдельно выделяют асимметричные речные долины, в которых один из склонов расположен намного выше, чем противоположный. Распространены как в горной местности, так и на равнинах.
Что такое пойма?
Рассмотрим более подробно такой элемент речной долины, как пойма. Это приподнятая над руслом реки часть днища долины, которая периодически затапливается водой (во время весеннего половодья или летнего паводка). Поймы образуются практически на всех реках, за исключением лишь горных теснин и каньонов.
Речная пойма сложена преимущественно аллювиальными (наносными) отложениями. Активный «прирост» геологического материала на ней наблюдается в периоды половодья и паводков, когда скорость водного потока заметно увеличивается. В геоморфологии принято выделять два типа пойм:
- Цокольные (слабо покрытые аллювием).
- Аккумулятивные (поймы с солидным по своей мощности слоем аллювия).
В целом высота речных пойм варьируется от 0,2 до 15-20 метров. Их ширина тоже колеблется в широких пределах. Например, у горных рек ширина поймы составляет всего несколько метров, тогда как у Волги она достигает 40 километров.
Поскольку отличительной особенностью рек, как постоянных русловых потоков, является наличие долины (см. пункт 3.1), остановимся на основных ее элементах.
Долина реки ― это относительно узкое, вытянутое в длину, извилистое углубление в земной поверхности, образованное вековой деятельностью текучих вод, имеющее общий наклон от истока к устью.
В поперечном профиле долине реки различают следующие элементы (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Поперечный профиль долины реки
1. Бровка долины (коренного берега).
2. Склон (слева) и уступ (справа) коренного берега долины.
3. Первая надпойменная терраса (аккумулятивная).
4. Вторая надпойменная терраса (эрозионная).
5. Бровки террас.
6. Русло реки, находящееся в пределах дна (ложа) долины.
7. Низкая пойма, ежегодно затапливаемая водами половодья.
8. Высокая пойма, затапливаемая водами значительных половодий.
На рис. 4.1а показаны также коренные породы 9 и аллювиальные отложения 10 .
На рис. 4.1б показаны низкая пойма 7 , прирусловой вал 11 , ширина реки В , максимальный уровень воды h max , средний уровень воды h c р и русло реки р .
В зависимости от того, какой фактор оказал наибольшее влияние в формировании речных долин, они могут быть эрозионными , тектоническими и ледниковыми . Однако, кроме эрозии, ни один из других факторов сам по себе не может создать долину.
Речные долины, в зависимости от геологического возраста и характера слагающих их горных пород и грунтов, из которых сложены их дно и склоны, имеют различные продольные уклоны и очертания в плане и поперечном разрезе.
Долины молодые, еще сравнительно мало разработанные действием текущей воды, имеют поперечный профиль с крутыми склонами и узким дном. В плане эти долины имеют вид ломаных линий, а их продольный профиль часто бывает ступенчатым. Такие долины свойственны горным районам. Их дно и берега состоят из скалистых твердых пород, поэтому первоначальная форма долины сохраняется надолго. Глубокие и узкие, большей частью скалистые речные долины с выпуклыми склонами, книзу приобретающими значительную крутизну, называются ущельями.
Более старые долины, или сложенные сравнительно легко размываемыми породами, имеют в плане плавно извилистый вид, а их продольный профиль характеризуется равномерным скатом к устью. Такие долины имеют отлогие берега и широкое дно, заполненное отложениями речных наносов (аллювиальные отложения).
В природе между указанными крайними типами речных долин встречается ряд переходных форм, занимающих промежуточное положение или приближающихся к одному из указанных основных типов. Река, разрабатывая профиль своей долины и врезаясь постепенно в ее дно, создает террасообразное поперечное сечение долины. В ряде случаев террасы явились результатом тектонических процессов или изменений уровня моря, в которое впадает река, или следствием наступания и отступания ледников.
И рукава, но и обширные прибрежные территории, принимающие непосредственное участие в речных процессах.
Перенося свои воды по равнинам и низменностям, речные потоки смывают берега и подошвы, в результате чего формируют большие речные долины, резко контрастирующие по своей морфологии с окружающими ландшафтами материков. Что это за формы рельефа? Как они образуются и какие особенности имеют?
Что такое речная долина?
Долины – это удлиненные впадины, появляющиеся по берегам рек под действием водного течения. Чаще всего такие участки имеют V-образную форму, хотя их точный рельеф зависит от характеристик протекающего через них потока – мощности, устойчивости горных пород, расположения в ландшафтной зоне.
Реки с крутыми склонами образуют долины с большой глубиной и незначительной шириной, тогда как равнинные водные артерии имеют более пологие и широкие долины с незначительным уклоном.
Долина – это сложная система ландшафтов, которая по мере изменения русла и направления потока периодически омолаживается и меняет формы своего рельефа. Во время оттепели для них характерны весенние половодья или ветровые паводки, оказывающие прямое воздействие на ландшафт.
Склоны многих долин покрыты лесами, а поймы нередко используются людьми для посадки сельскохозяйственных культур или сенокосных угодий. Иногда в долинах рек, особенно в горной местности, строятся населенные пункты.
Какое строение имеют долины?
Речные долины состоят из множества элементов. Их наиболее низкая часть, занятая водным потоком, носит название «русло», а участки земной поверхности, которые во время паводков заливаются водами реки, называются «поймами». Русло и пойма формируют дно (ложе), ограниченное по бокам склонами долины. В местах соединения склонов с прилегающими территориями находится бровка, которая представляет собой резкий перелом ландшафта между его пологой частью и лежащими ниже крутыми участками местности.
Еще одним элементом долины выступают террасы – горизонтальные или немного наклоненные участки поверхности, находящиеся на разных высотах в долинном ложе. Как правило, они появляются в тех случаях, когда русло реки опускается в результате эрозии и формирует пойму. В их основании находятся коренные горные породы, а поверхностная часть покрыта наносами песка и ила.
Часто на террасах находят отложения некогда существовавших водоемов или болот, остатки растений или кости древних животных.
Какие бывают виды речных долин?
В зависимости от характера рельефа долины делятся на горные и равнинные. Первые характеризуются неравномерной высотой склонов и ступенчатым ложем. В более молодых горных долинах склоны достаточно выпуклые или обрывистые, дно редко имеет террасы и поймы. В более старых склоны эродированные и вогнутые, на ложе находится много горизонтальных площадок. Если горная долина была образована ледниками, она имеет форму корыта.
Равнинные долины отличаются небольшой глубиной и незначительной крутизной склонов. В их устьях нередко находятся разливы, в которые и впадает река. Часто речные наносы формируют на территориях равнинных долин небольшие островки, которые со временем зарастают травой и деревьями. На некоторых реках высота островков достигает 10 метров, а протяженность – до нескольких километров.
Как формируются речные долины?
По характеру формирования долины могут быть ледниковыми, эрозионными или тектоническими. На их появление влияет множество факторов. Так, тектонические долины образуются под действием геологических процессов – сдвигов литосферных плит или землетрясений, которые определяют направление течения реки и виды горных пород в ложе долины.
Эрозионные долины появляются благодаря глубинной эрозии почвы и могут образовывать каньоны или ущелья. Самым глубоким подобным образованием на поверхности нашей планеты является американский Большой каньон, сформированный в долине реки Колорадо. Ледниковые долины появляются в результате таяния ледников, которые питают реки талыми водами и формируют так называемые долинные зандры – волнистые равнины, полого спускающиеся от ледяных глыб.