Основные закономерности эрозии
Как уже говорилось, в пределах суши эрозионные формы рельефа преобладают над аккумулятивными.
Эрозионная работа водотока осуществляется за счет
живой силы потока,
корразии – воздействия на дно и берега влекомыми водным потоком обломками.
химического воздействия на породы, слагающие дно и берега реки.
Наибольшее значение имеет живая сила, или энергия потока, которая может быть выражена формулой
F=mv2/2,
где F – энергия потока, m – масса воды, v – скорость течения.
При этом масса воды пропорциональна расходу потока, а скорость течения находит выражение в формуле Шези:
где c – коэффициент, зависящий от шероховатости русла, R – гидравлический радиус (отношение площади живого сечения водотока к смоченному периметру русла), i – уклон.
Таким образом, чем многоводнее поток и круче уклон, тем больше его живая сила и эродирующая способность. Однако (как уже тоже говорилось) поток будет осуществлять эрозионную деятельность лишь в том случае, если на перенос твердого материала и на преодоление сопротивления расходуется только часть его энергии.
Эрозия подразделяется на глубинную (донную), направленную на углубление (врезание) русла водотока, и боковую, ведущую к его расширению. В работе любого водотока почти всегда можно обнаружить признаки обоих видов эрозии. Однако их интенсивность будет меняться в зависимости от уклона русла, геологического строения территории, по которой протекает водоток, стадии развития водотока и ряда других причин. Преобладание того или иного вида эрозии отражается, прежде всего, на морфологии долин потоков: узкие, глубокие и относительно спрямленные долины свидетельствуют об интенсивном врезании; широкие, плоскодонные долины с прихотливо извивающимися руслами говорят о преобладании боковой эрозии.
СЛАЙД 5
Базис эрозии
Ширина долины водотока зависит от величины этого водотока, состава прорезаемых пород, уклона местности и др.факторов.
Углубление русла водотока происходит не беспредельно и ограничивается, прежде всего, уровнем водного бассейна (озера, моря), куда он впадает. Этот уровень называется базисом эрозии.
Общим базисом эрозии для русловых водотоков является уровень Мирового океана.
Наряду с ним различают
региональные базисы эрозии – крупные аллювиальные низменности, особенно типа предгорных и межгорных впадин;
местные базисы эрозии – могут располагаться на любой высоте. Например, местным базисом эрозии является уровень дна долины по отношению к прилегающей поверхности водосбора (поскольку уровень воды в главной реке является базисом эрозии впадающих в нее притоков).
временные базисы эрозии – их возникновение чаще всего определяется геологическим строением русла потока. Например, пересекающие русло выходы прочных пород вызывают замедление врезания и на каком-то интервале времени (до полного размыва данной неровности) профиль русла на участке выше этого выхода будет приспосабливаться к такому базису.
СЛАЙД 6
Продольный профиль равновесия
В процессе врезания водотока его продольный профиль подвергается существенной переработке, в ходе которой он закономерно меняет свою форму. Этот процесс ограничен двумя пограничными состояниями профиля:
невыработанный профиль (начальная стадия разработки речной долины) – характеризуется наличием водопадов (места, где ложе потока образует уступ, с которого вода падает вниз), порогов (небольшие положительные неровности русла), быстрин (участки русла с более крутым падением и более высокими скоростями течения). Неровности продольного профиля созданы до заложения долины и бывают обусловлены геологическими и климатическими факторами. К геологическим относятся литолого-стратиграфические условия и структурные формы. В пределах невыровненного профиля участки аккумуляции часто сменяются участками эрозии.
выработанный (предельный) профиль – имеет форму плавной вогнутой кривой параболического типа, к достижению которой «стремится» любой водоток. В каждой точке такого профиля живая сила потока уравновешена сопротивлением подстилающих пород размыву, а транспортирующая способность потока выровнена по всей его длине. Он может быть выработан только при однородном составе пород, размываемых водотоком на всем его протяжении, и при постепенном увеличении количества воды по направлению от истока к устью. В природной обстановке эти условия невыполнимы из-за сложности и изменчивости географических и геолого-тектонических условия, в которых вырабатывается русло.
В реальности если основные параметры, определяющие живую силу водотока, сохраняются, то со временем неровности его русла сглаживаются и вырабатывается выровненный относительно базиса эрозии профиль.
СЛАЙД 7