Долини річок як одна з форм рельєфу земної поверхні є предметом вивчення геоморфології. В коло питань, що цікавлять цю геолого-географічну дисципліну, входить дослідження походження, еволюції і будови річкових долин, їх динаміки і характерних особливостей.
Що являє собою долина річки?
Річкові долини відносяться до числа негативних форм рельєфу. Так називають ділянки поверхні, що характеризуються відносним зниженням рівня. Долинах властива лінійна витягнута форма, в тій чи іншій мірі ускладнена звивистістю. На всьому своєму протязі долини мають в цілому одноманітний нахил.
Будова річкової долини залежить від поєднання фізико-географічних умов і особливостей геології, властивих місцевості, по якій протікає річка. Сумісна дія цих факторів може змінюватися в часу, і подібні зміни також не можуть не надавати впливу на морфологію долини.
Генезис і розвиток долин
Походження річкових долин може бути пов’язано з наявністю мають до утворення річки умов тектонічного характеру (складки і розломи різного типу) або з рухом льодовиків. Однак головним і необхідним чинником виникнення долини є робота текучих вод, їх ерозійна діяльність.
Розрізняють такі види водної ерозії, що визначають будова річкової долини, як:
- Донна, в результаті якої потік врізається в поверхню і нарощує поглиблення. Переважає на ранніх стадіях розвитку долини, коли річка ще тільки закладається.
- Бічна, що виражається в подмыве водним потоком берегів, що веде до розширення долини. Цей тип ерозії сильніше проявляється, коли річка вступає в стадію зрілості. В цей час похил річки суттєво зменшується по мірі наближення до профілю рівноваги щодо рівня того басейну, в який вона впадає (так званого базису ерозії). Під дією бічної ерозії водний потік формує меандри – звої течії.
Коли річка починає замулюватися, заростати, утворювати велику кількість заболочених стариць, це означає, що вона досягла старості. Долина річки стає надзвичайно широким, а течія – уповільненим. Профіль такої старої річки вже максимально близький до базису ерозії.
Елементи морфології долини
В процесі еволюції річки складаються основні елементи будови річкової долини. Коротко охарактеризуємо кожен з них.
- Русло – ділянка долини, за яким здійснюється основний стік води. Воно зайняте річкою в межпаводковие сезони. Стійкі елементи русла – це дно і береги.
- Заплава – більш піднесений ділянка долини, що заливається під час повені. Іноді зрозумію називають луговий терасою річки. В межах її розташовується прируслову, або намивний вал, утворений піщаними і мулистими відкладеннями.
- Тераси – це розташовані ступінчасто колишні заплави, заливавшиеся водою на попередніх етапах розвитку долини, коли річка ще в меншій мірі врізалася в поверхню. Тераси можуть бути відкритими або похованими наступним відкладенням опадів.
- Корінні береги – граничні краю долини. Їх рівень перевищує верхню, саму ранню річкову терасу.
Русло і зрозумію відносять до ложа, або дну долини, а тераси разом з корінними берегами – до її схилах.
Профілі річкових долин
Залежно від зрізу, під яким розглядається дана форма земного рельєфу, виділяють особливості будови поздовжніх і поперечних профілів річкових долин.
Поздовжній профіль – це зріз долини, проведений уздовж її протягу по лінії, іменованої тальвегом, що з’єднує найнижчі точки ложа, тобто по найбільшій глибині. Поздовжній профіль відображає такі параметри річкової долини, як падіння – різницю висот на тому чи іншому ділянці і по всій довжині і нахил, що розуміється як відношення падіння до довжини розглянутого ділянки.
Поперечний профіль являє собою переріз долини в площині, перпендикулярної її напрямку. Це важливий показник морфологічного типу долини річки.
Типи профілів долин за поздовжнього перерізу
В будові поздовжніх профілів річкових долин розрізняють кілька типів у залежності від того, як розподіляються ухили по протягу долини:
- Прямолінійний профіль формується, коли річка по всій довжині має ухил, близький до рівномірного. Така будова долини може зустрічатися переважно в малих річок.
- Ступінчастий профіль характеризується різницею похилів на окремих ділянках долини. Він притаманний порожистих річках, водним потокам, що утворюють водоспади, плеса яких протікає через проточні озера.
- Плавновогнутый профіль має загальний вигляд нерівномірно увігнутою кривою. Біля витоку ця лінія крутіше, з наближенням до гирла вона стає все більш пологою. Такий профіль дна складається у зрілих річок, протягом яких приурочені здебільшого до рівнинним, тектонічно спокійним областях.
- Скидний, або опуклий профіль, що спостерігається досить рідко, володіє невеликим ухилом у верхній течії річки і значним – в пониззі долини.
Найбільша ступінь наближення до ідеального профілю рівноваги властива плавновогнутой формі ложа долини, проте в реальності з-за сукупної дії багатьох чинників профіль завжди має елементи ступеневої будови.
Приклад складного профілю демонструють особливості будови річкової долини Міссісіпі – однієї з найбільших водних артерій у світі. Долина річки морфологічно поділяється на Верхню і Нижню Міссісіпі, що розрізняються за будовою. У першої є ступінчастий профіль з безліччю порогів і перекатів; друга ж – яскраво виражена рівнинна долина, широка і полога. З-за інтенсивного замулювання річка неодноразово змінювала русло і місце впадіння в Мексиканську затоку – цей феномен відомий як «блукання дельти».
Складні долини, ніби складені з ділянок з різним будовою і походженням, притаманні майже всім найбільших річках: Амазонці, Нілу, Дунаю, Волзі, Єнісею і багатьом іншим.
Класифікація долин з поперечним профілям
За різними ознаками таким, як ширина дна долини, крутизна схилів та характер їх сполучення з ложем, зазвичай виділяють такі типи будови поперечних профілів річкових долин:
- V-образна долина в розрізі має трикутну форму. Такий профіль ще називають невыработанным. Долини даного типу, як правило, молоді, в них відбувається інтенсивне поглиблення дна та руйнування схилів за рахунок процесів обвалу, осипів і т. п. Терас і вираженої заплави ці долини не мають.
- Долина з профілем параболічної форми. Днище її досить скруглено, схили довгі, але східчасто-терасного будови не проявляють. Утворення їх пов’язане з роботою потужних водних потоків, що створюють велику кількість різного роду пухких відкладень.
- Долина трапецієвидна має добре розвинутими терасами і потужними відкладами опадів. Наявність ступінчастою терасної структури свідчить про складну і довгу історію, протягом якої епохи з переважанням ерозії, расширявшей і углублявшей ложі долини, чергувалися епохами осадконакопичення. Ширина долини може на порядок перевищувати ширину русла річки.
- Долина у формі жолоба відрізняється від попереднього типу ще більшою шириною і положистістю схилів. В історії таких долин превалювали епохи акумуляції осадових відкладень.
- Планиморфный тип долини з нечіткими межами, великою кількістю проток і рукавів характерний для великих, дуже старих річок.
Геологія та будова річкових долин
Тектоніка місцевості відіграє вельми істотну роль у формуванні особливостей річкової долини. Наявність таких структур, як скиди або розломи, сприяють її утворенню, а зони дроблення, зустрічаються водним потоком на його шляху, прискорюють эрозионный процес. Характер тектонічних складок і їх орієнтація відносно осі долини впливають на симетрію її поперечного профілю. Так, долини, що утворилися по розломам, часто асиметричні, а проходять по антиклінальної або синклинальной складці – навпаки, володіють симетрією.
Будова долини залежить і від складу складають її ложе гірських порід, так як породи різних типів піддаються ерозії різною мірою. Податливі глинисті породи полегшують розмив, поглиблення дна і підмив берегів. Якщо ж потік наштовхується на скельні виходи стійких порід, в поздовжньому профілі долини формуються пороги.
Практичне значення питання
Знання будови долини необхідно при проектуванні гідротехнічних споруд, наприклад, при розрахунку міцнісних характеристик гребель і потужності гідроелектростанцій. Не менш важливо і при будівництві мостів, доріг, і при забудові територій, прилеглих до річок.
Вивчення морфології долин має значення і для правильної оцінки стійкості до водної ерозії земельних угідь в межах річкових долин. Стародавні, поховані річкові долини досліджуються на предмет будови при розвідці підземних вод і розсипних родовищ корисних копалин.
Встановлення стратиграфії четвертинних відкладів, проведення палеогеографічних реконструкцій і багато інші наукові питання, в свою чергу, не можуть обійтися без врахування будови річкових долин. Він, як неважко переконатися, потрібно при вирішенні широкого кола академічних і прикладних завдань.
