Общая геоморфология (стр. 34 )

Общая схема образования аккумулятивного острова такова: в стрежневой зоне реки удельный расход наносов обычно макси­мальный, и поэтому при общем замедлении скорости течения (в ре­зультате подпора или уменьшения уклона) интенсивность аккуму­ляции здесь больше, чем у берегов. На стрежне реки вырастает осерёдок — не закрепленная растительностью отмель, лишь немного поднимающаяся над уровнем межени. Появление осерёдка при­водит к разделению русла на протоки. В каждом из протокой1 в стрежневой зоне также может образоваться осерёдок, вызывающий более дробное деление потока, и т. д. С течением времени осерёдок, покрываясь растительностью, наращивается за счет ак­кумуляции наносов полых вод и постепенно становится островом. Остров перемещается вниз по реке за счет размыва его верхней по течению части — приверха и наращивания нижней — ухвостья. В местах интенсивной аккумуляции верховья островов могут перемещаться против течения реки. Такой регрессивный рост остро­вов происходит за счет причленения к их приверхам осередков, спускающихся с вышележащего участка реки.

Излучины русла, их элементы и форма. Классификация излучин

Извилистость характерна для равнинных и полугорных рек, на­ходящихся в стадии врезания или стабильного состояния продоль­ного профиля. Менее характерны излучины для рек в стадии ак­кумуляции. Лучше всего развиты излучины (меандры) у равнин­ных рек с глинистыми или суглинистыми берегами, несущими много наносов.

—ось долины Ьк-

Рис. 55. Элементы излучин: L — шаг излучины; г — радиус излучины; h — стрела прогиба; В — ширина пояса меандри­рования; 6 — ширина русла

Рис. 56. Формы излучин в плане: А — сегментные; Б — синусоидаль­ные; В — сундучные; Г — омеговидные; Д — заваленные; £ — сложные

Полная излучина (рис. 55) состоит из двух изгибов — колен, в пределах каждого колена различают вершину и крылья изгиба. Проекция излучины на продольную ось долины называется ее ша­гом L. Выделяют также радиус излучины г. Величина, обратная радиусу, называется кривизной изгиба 1/г, а расстояние от верши­ны колена до продольной оси долины — стрелой прогиба h, прост­ранство суши внутри изгиба — шпорой. Удвоенная величина стре­лы прогиба представляет собой ширину пояса меандрирования В. Отношение длины излучины, измеренной по оси русла, к ее проек­ции на продольную ось долины называется коэффициентом изви­листости. В среднем коэффициент извилистости меандрирующих рек равен 1,5, на отдельных участках до 2 и более.

В плане излучины могут иметь различную форму. У равнинных рек чаще всего сегментные излучины, образованные дугами круга (рис. 56, А). Значительно распространены синусоидальные (рис. 56, Б) (преимущественно на полугорных реках) и омеговидные (рис. 56,Г) излучины (на малых равнинных реках). У омеговидных излучин шпора пережата у основания крыльев, где обра­зуется шейка излучины. Реже встречаются сундучные (рис. 56, В) и заваленные (рис. 56, Д) излучины. Нередки сложные излучины (рис. 56, Е), имеющие вторичные изгибы.

Различают также первичные и вторичные излучины. Первичные излучины обусловлены рельефом земной поверхности, на которой заложился водоток. Вторичные излучины формируются в результа­те работы самого водотока.

 

1 Если h (стрела прогиба) определяется по оси русла, то ширину пояса меандрирования можно высчитать по следующей зависимости: B=2h+b, где b— ширина русла.

Первичные меандры отличаются от вторичных невыдержанностью размеров радиусов кривизны и вообще неправильностью изгибов водотока. Ярким примером первич­ной излучины может служить Самарская лука на Волге, огибаю­щая Жигулевские горы.

Среди вторичных излучин выделяют три типа: вынужденные, свободные и врезанные.

Вынужденные меандры образуются в результате отклонения русла речного потока каким-либо препятствием: выходом скальных пород на дне долины, конусами выноса боковых притоков и т. п. Для вынужденных меандр характерны невыдержанность размеров и отсутствие закономерностей в их конфигурации и пространственном размещении.

Свободные, или блуждающие, меандры создаются самой рекой среди рыхлых аллювиальных осадков, слагающих пойму реки. Склоны долины и террасы в образовании этих излучин не участвуют. Форма, размеры и динамика свободных излучин обусловлены не случайными причинами, а определяются водностью и режимом реки. Так, радиус кривизны свободных излучин пропорционален ширине русла: r=f(b),a ширина русла, как известно, находите» в прямой зависимости от расхода воды. Существует определенная связь между шириной русла и шагом меандра: величина отноше­ния шага меандра к ширине русла обычно колеблется от 6 до 12. Наблюдения показывают, что у небольших (маловодных) и мед­ленно текущих (равнинных) рек кривизна излучин больше, а ши­рина пояса меандрирования меньше, чем у больших, многоводных: и быстро текущих рек. Таким образом, каждому водотоку присущи определенный, зависящий от водоносности и быстроты течения предельный радиус кривизны излучин и ширина пояса меандриро­вания.

Берега свободных излучин подвергаются деформациям направ­ленного характера и испытывают смещение в продольном и в по­перечном направлениях по отношению к оси долины реки. Скоро­сти смещения излучин находятся в прямой зависимости от расхо­да воды и уклона и в обратной от высоты, берегов и некоторых других факторов. В процессе синхронных перемещений в продольном и поперечном направлениях, значительные изменения может претерпевать форма свободных меандр. Причины таких изменений рассмотрены ниже, при описании формирования поймы.

Врезанные меандры образуются из свободных в результате интенсивной глубинной эрозии. В отличие от свободных меандр шпо­ры врезанных меандр не заливаются в половодье, и в каждую излучину входит выступ коренного склона долины реки или ее надпойменных террас, т. е. излучины долины повторяют излучины русла. Размеры врезанных меандр обычно больше, чем свободных. Они также смещаются вниз по течению и в поперечном к оси до­лины направлении, но скорости этих перемещений «а несколько по­рядков меньше, чем у свободных излучин. Смещение врезанных ме­андр вниз по течению в условиях прекращения глубинной эрозии может привести к их уничтожению и образованию свободных из­лучин.

Излучины, определяя гидравлическую структуру изгиба потока, играют большую роль в формировании речных долин, и, прежде всего пойм и слагающих их фациальных разностей аллювия.

Пойма. Формирование пойменной долины. Строение и рельеф пойм. Типы пойм

По определению , пойма — это приподнятая над меженным уровнем воды в реке часть дна долины, покрытая растительностью и затопляемая половодьем. Пойма образуется почти на всех реках, как горных, так и равнинных, имеющих пе­ременный уровень воды и находящихся в стадии врезания акку­муляции или стабильного состояния продольного профиля. Пойма может отсутствовать только на участках порожисто-водопадного русла и в узких ущельях. Высота пойм зависит от высоты поло­водья. У рек, впадающих в крупные приемные бассейны, высота половодья убывает к устью. В соответствии с этим убывает и вы­сота поймы. Так, относительная высота (над меженным уровнем реки) волжской поймы в районе Саратова 11—12 м, у Волгогра­да она снижается до 7 м, а у Астрахани — до 2,0 м. В сужениях дна долины сезонная амплитуда уровней больше, чем на прилега­ющих участках расширений дна, поэтому и высота поймы возраста­ет «а первых и убывает на вторых. Так как высота половодий из­меняется от года к году, то наиболее высокие участки поймы за­топляются редко, раз в десять или даже в сто лет. Вследствие этого не всегда легко найти границу между поймой и надпоймен­ной террасой. В таких случаях приходится руководствоваться почвенно-ботаническими признаками: смена луговых почв почвами зонального типа и появление в растительном покрове видов, не выносящих затопления (например, ковыля), помогают установить границу разлива, а, следовательно, и границу поймы.

Большая роль в формировании поймы и слагающих ее различ­ных фаций аллювиальных отложений принадлежит боковой эрозии рек. Последняя в значительной мере обусловливается первичной извилистостью рек. Рассмотрим этот процесс на примере развития одной первичной излучины реки (рис. 57).

Каждая капля потока по инерции стремится двигаться прямо­линейно. Поэтому при повороте русла вода устремляется к вогну­тому берегу, .подмывает его. Вогнутый берег становится обрывис­тым, начинает отступать, увеличивая кривизну изгиба и ширину долины реки. Образовавшийся (вследствие подхода к вогнутому берегу поверхностных струй) поперечный уклон водной поверхно­сти вызывает перемещение донных струй от вогнутого берега к вы­пуклому. Возникает винтообразное движение воды в потоке, при­водящее к углублению русла реки у вогнутого берега. Материал, образовавшийся в результате подмыва берега и размыва русла, подвергается сортировке. Если берег сложен песчано-глинистой толщей с включением грубообломочного материала, то глинистые частицы при размыве перейдут во взвешенное состояние и будут унесены рекой вниз по течению. Значительная часть песчаного материала относится донными струями к противоположному