Геологическая работа рек (эрозия и формирование долин рек)

Временные потоки атмосферных вод, стоки из болот, источники подземных вод образуют постоянные водотоки - реки. Площадь, с ко­торой река собирает воду, называется бассейном реки (рис. 19), грани­ца между бассейном соседних рек - водоразделом. Река вызывает раз­мыв, растворение пород русла (эрозию), перенос продуктов и переотложение обломков. В растворенном виде вода переносит до 30 % мате­риала; эта часть почти полностью попадает с речной водой в море.

Река в своем развитии проходит несколько этапов. После быст­рого поднятия тектоническими процессами какого-либо участка суши на крутом склоне формируется река. Большая скорость движения воды вызывает активный износ дна - донную эрозию. Образуется узкая глубокая долина с каменистым дном. По мере опускания устьевой части реки скорость течения замедляется. На дне начинает выпадать приносимый материал, донная эрозия прекращается. Наибольшее зна­чение приобретает боковая эрозия - разработка долины в ширину. И реке появляются отмели, косы, излучины. Река стареет. Новые и к тонические движения могут существенно изменить судьбу реки. Подъем базиса эрозии или опускание верховья снижают скорость движения воды, ускоряют старение реки. Напротив, поднятие верхо­вьев активизирует процессы донной эрозии, русло реки вновь очи­щается от осадков, река омолаживается.

В долине реки выделяют русло - непосредственное место водо­тока, пойму - прирусловые горизонтальные участки, заливаемые в половодье, и террасы, образующиеся за счет неоднократных колеба­ний уровня реки относительно базиса эрозии. Террасы в ко­ренных породах называются эрозионными, в собственных отложе­ниях реки - аккумулятивными. Древнее русло Волги в некоторых местах захоронено под 100-метровой толщей наносов.

Рис. 20. Профиль речной долины: 1 — русло; 2 - пойма; 3 — эрозионные террасы; 4 - аккумулятивные террасы Стареющие реки с пологим руслом начинают меандрировать - образовывать за счет боковой эрозии полузамкнутые излучины ме­андры (рис. 21). Спрямленные меандры образуют озерца - старицы. а Большие реки меридионального на­правления имеют асимметричные долины с крутым правым и более пологим левым берегом. Это происходит благодаря пре­имущественному развитию эрозии право­го берега за счет сил кориолисова ускоре­ния, прижимающего струи воды у рек, те­кущих на север, к восточному берегу, а у рек, текущих на юг, - к западному.

Береговая эрозия нередко причиняет ущерб дорогам и другим сооружениям, расположенным вблизи берегов. Защита от береговой эрозии осуще­ствляется защитными дамбами, стенками, укладкой на берега же­лезобетонных плит, заключением рек в железобетонное русло.

Речные отложения называются аллювием. Различают три вида речного аллювия: русловый, пойменный и старичный. Русловый ал­лювий, залегающий в русле реки и выстилающий нижнюю часть пойменных отложений, обычно представляет собой крупнозернис­тый материал: галечник, крупнозернистые пески. Мелкие фракции вымываются из русловогозллювия током воды.

Пойменный аллювий откладывается в периоды паводка в отно­сительно спокойной воде и представляет собой самые произвольные чередования тонкозернистых песков, суглинков, супесей; обычно обогащен органическим материалом, а на заболоченных участках в пойменном аллювии может присутствовать и торф.

Старицы заполняются водой лишь в периоды половодий, и там отлагаются самые тонкозернистые разности, образующие водонасы­щенные иловатые отложения старинного аллювия.

Для аллювиальных отложений характерны косая слоистость, ча­стое выклинивание и чередование слоев.

В долинах рек ведется самое разнообразное строительство: на­бережные, дороги, портовые сооружения, элеваторы и пр. В целом русловый крупнозернистый аллювий представляет собой неплохое основание, в том числе и для мостовых опор. Древний пойменный аллювий также может быть надежным основанием. Молодой аллю­вий, особенно иловатый, старичный, заторфованный, обладает высо­кой сжимаемостью, там возможны линзы илов или пылеватых пес­ков с плывунными свойствами.