Укоренившаяся река
, Укоренившаяся река или укоренившийся ручей — это река или ручей, текущий в узкой траншеи или долине, вырезанной на равнине или относительно ровной возвышенности. Из-за боковой эрозии потоки, текущие по пологим склонам, со временем приобретают извилистое (змеевидное) течение. Меандры образуются там, где уклон очень пологий, например, в пойме и дельте реки. Извилистость – особенность среднего и конечного течения реки. Но встречаются и очень глубокие и широкие меандры, прорезающие твердые породы. Такие меандры называются врезанными или врезанными меандрами. Исключение составляют углубленные меандры, образующиеся при поднятии земель, где река молодая.Со временем они расширяются и углубляются, и их можно обнаружить в виде глубоких ущелий или каньонов в твердых породах. [1] [2] В случае укоренившегося ручья или реки часто предполагается, что водоток унаследовал свое русло, врезавшись в коренную породу ранее существовавшей равнины с небольшими изменениями первоначального русла. Понижение речной системы может быть результатом не только тектонического поднятия, но и других факторов, таких как речное пиратство, уменьшение нагрузки, увеличение стока, расширение водосборного бассейна или изменение базового уровня, например падение на уровне моря. [1] [3] [4] Общая, необобщенная терминология для реки или ручья, протекающего по узкой впадине или долине, для которой свидетельства существовавшей ранее равнины или относительно ровной возвышенности могут либо отсутствовать, либо присутствовать, это либо «меандр долины» , либо «меандровая долина», причем последний термин предпочтителен в литература. [5]
Меандры , образующие часть укоренившейся реки или меандровой долины, чаще всего известны как врезанные меандры . [5] Их обычно классифицируют как вросший меандр или укоренившийся меандр . Долгое время утверждалось, что вросший меандр возникает, когда процесс вырубки идет медленно и река может вызвать боковую эрозию , приводящую к образованию асимметричной долины . Кроме того, долгое время утверждалось, что укоренившийся меандр образуется при быстром врезании русла реки, при котором река не имеет возможности размыть боковой борт. Это приводит к образованию симметричных долин , напоминающих ущелья . Однако более детальные исследования показали, что развитие вросших меандров по сравнению с укоренившимися меандрами зависит от сложной смеси факторов, таких как литология коренных пород, тектоническая активность и климат. [3] [5]
Причины
[ редактировать ]Как отмечалось выше, закрепление реки может быть вызвано либо тектоническим поднятием местности, либо понижением уровня моря . Это также может быть вызвано повышением уровня понижения или обрушением моренно -подпрудного озера вниз по течению, или захватом реки другой рекой. Более того, процесс омоложения рек может быть и причиной укоренения рек , особенно когда процесс произошел вследствие тектонического поднятия . Омоложение реки увеличивает мощность текущей воды и, следовательно, процесс эрозии ускоряет .
Исследования показывают, что тектонические движения , особенно движения, связанные с поднятием , могут влиять на пространственные закономерности эрозии и седиментации . Хотя очень сложно предоставить подробную информацию о прошлой тектонической активности, базовый временной и пространственный масштаб может показать, как это движение приводит к образованию укоренившейся реки. [6] Различные авторы использовали укоренившуюся реку как свидетельство тектонических движений в прошлом и тем самым доказали значительную роль тектонических поднятий в формировании укоренившейся реки. [7]
В нескольких исследованиях врезанный меандр является основной особенностью укрепления реки как следствием омоложения реки. С другой стороны, ученые утверждают, что врезанные меандры укоренившиеся и образовались до омоложения реки. Врезанные извилины возникают в основании реки и возникают, когда уровень основания реки снижается, что дает реке достаточную мощность для вертикальной эрозии возникновения . Некоторые исследования также показывают, что антропогенные факторы, такие как вырубка растительности , строительство плотин , водохранилищ и урбанизация, также являются причинами заболачивания рек. Например, добыча гравия вдоль реки Русская привела к образованию карьера Среднего течения, что, в свою очередь, привело к образованию укоренившейся реки. По словам Посаментье, в 1950-х и 1980-х годах на Русской реке были гравийные карьеры и пересохший ручей . Однако со временем река закрепилась из-за добычи полезных ископаемых (с. 1777). [8]
Урбанизация и вырубка растительности увеличивают сток воды, что, в свою очередь, увеличивает объем воды , особенно в сезон дождей. Поэтому повышенный уровень вертикальной эрозии реки увеличивает мощность воды, что приводит к размыву реки. Исследование реки Сан-Педро и другой реки на юго-западе показало, что наводнения были основной причиной затопления рек в 18 веке. Исследование показывает, что рост численности населения и человеческой деятельности в этих местах увеличил наводнения и, как следствие, объем сточных вод (Герефорд 43). [9]
Последствия
[ редактировать ]Росген указывает, что последствия врезанного меандра связаны с ускоренной эрозией берегов реки , потерей земель , утратой водной среды обитания , а также понижением уровня грунтовых вод. Кроме того, исследование также показало, что врезанные меандры также вызывают потерю продуктивности земель и седиментацию ниже по течению (стр. 2). [10] Эти факторы, вероятно, повлияют не только на экономическое развитие земель, по которым они проходят, но и будут очень дорогостоящими, когда восстановление начнется . Укрепление реки происходит из-за того, что вода способна вызвать эрозию русла реки. Эта повышенная скорость оказала негативное влияние на прибрежную среду обитания из-за усиления эрозии территории. Например, исследование Саймона показало, что врезанность русла является основной характеристикой укоренившихся рек и влияет на переменные прибрежной растительности и роста рыбы в этих районах (стр. 528). Опускание каналов означает, что уровень грунтовых вод также снизился. В частности, развитие укоренившейся реки уменьшает количество грунтовых вод из-за потери воды за счет инфильтрации . [11] Движение нижнего уровня меняет притоки и закрепляет приточное русло. Исследования различных рек показали, что процесс углубления рек был связан с корректировкой положения рек за счет береговой эрозии , а также расширения. [12]
Восстановление реки
[ редактировать ]Углубление реки вызывает негативные последствия, такие как ускоренная ручьев берегов эрозия , потеря земель, потеря водной среды обитания , потеря продуктивности земель, понижение уровня грунтовых вод и отложение осадков в нижнем течении реки. Однако, чтобы компенсировать эти проблемы, доступны меры по восстановлению русла, направленные на восстановление реки в ее первоначальном виде или ее прежних характеристиках. Однако для достижения хороших результатов критически важным требованием является хорошее понимание особенностей течения рек и профиля стабильных русел. Этот процесс также требует соблюдения тщательно продуманной процедуры, обеспечивающей соблюдение всех важных факторов и действий. По всему миру было реализовано множество проектов по восстановлению рек, и хорошим примером таких проектов является Мэгги-Крик, штат Невада . Проект был завершен в 1990 году в верховьях Мэгги-Крик в Неваде . Это было партнерство между правительством и частным ранчо, и проект повлек за собой выпрямление многих миль нестабильного гравийного слоя, относящегося к типу C4/D4.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Нойендорф, ККЕ, Дж. П. Мель-младший и Дж. А. Джексон, ред., 2005. Геологический словарь (5-е изд.). Александрия, Вирджиния, Американский геологический институт. 779 стр. ISBN 0-922152-76-4
- ^ Ликер, доктор медицинских наук, 2003. Словарь наук об окружающей среде McGraw-Hill. McGraw-Hill Companies, Inc. 496 стр. ISBN 0-07-143397-X
- ^ Перейти обратно: а б Барбур, младший, 2008. Происхождение и значение извилистости вдоль врезающихся в коренные породы рек. Докторская диссертация, Нью-Йорк: Нью-Йорк, Колумбийский университет. 172 стр. ISBN 0-922152-76-4
- ^ Бекинсейл, Р.П. и Чорли, Р.Дж., 2003. История изучения форм рельефа, том 3 (Возрождение Рутледжа): Историческая и региональная геоморфология, 1890-1950. Рутледж. 524 стр. ISBN 978-0-415568-01-2
- ^ Перейти обратно: а б с Мангельсдорф Дж., Шойрманн К. и Вайс Ф.Х., 1990. Морфология реки. Морфология реки. Серия: Серия Спрингера по физике. Среда. Springer Berlin Heidelberg (Берлин, Гейдельберг). ISBN 978-3-642-83779-1
- ^ Шилдс-младший, Ф. Дуглас, Эндрю Саймон и Лайл Дж. Стеффен. «Влияние водохранилища на миграцию русла реки вниз по течению». Охрана окружающей среды 27.01 (2000): 54-66.
- ^ Голдберг, Пол, Вэнс Холлидей Т. и Рид Ферринг К. Науки о Земле и археология. Бостон, Массачусетс: Springer US, 2001. Печать.
- ^ Посаментье, Генри В. «Низкие аллювиальные обходные системы: врезанные и неврезанные». Бюллетень AAPG 85.10 (2001): 1771-1793.
- ^ Херефорд, Ричард. Укрепление и расширение верхнего течения реки Сан-Педро, Аризона. Боулдер, Колорадо, 2003 г. Печать.
- ^ Росген, Дэвид Л. «Геоморфологический подход к восстановлению врезанных рек». Материалы конференции по управлению ландшафтами, нарушенными русловыми врезами. Том. 16. ISBN 0-937099-05-8 , 1997.
- ^ Саймон, Эндрю и Эндрю Дж. К. Коллисон. «Количественная оценка механического и гидрологического воздействия прибрежной растительности на устойчивость берегов рек». Процессы на поверхности Земли и формы рельефа 27.5 (2002): 527-546.
- ^ Пиццуто, Джим. «Влияние удаления плотин на форму и процесс реки. Хотя многие устоявшиеся концепции речной геоморфологии актуальны для оценки последствий удаления плотин, геоморфологи по-прежнему не могут прогнозировать изменения русла рек, вызванные удалением конкретных плотин». BioScience 52.8 (2002): 683-691.
