Основы геодинамики (Гравитационные процессы. Гидродинамические процессы), страница 5

Долины крупных рек сложены неоднородными породами. Встретив на своем пути твердую породу, река задерживает углубление своего русла на этом участке. Ниже участка твердой породы углубление русла может продолжаться. Образующееся различия в уровнях реки вызывает усилия падения воды, отчего образуется ВОДОСКАТЫ, СТРЕМИНЫ, ПОРОГИ, ВОДОПАДЫ или так называемые ПОПЕРЕЧНЫЕ РЕЧНЫЕ ТЕРРАСЫ.

А вдоль русла реки в результате переменного процессов РАЗМЫВА и НАНОСА горных пород образуются ПРОДОЛЬНЫЕ РЕЧНЫЕ ТЕРРАСЫ. Эти террасы отражают различные этапы в развитии реки. Каждая речная терраса представляет собой древнюю пойму, которая в результате опускания базиса ЭРОЗИИ была прорезана рекой.

Различают три типа продольных речных террас:

ЭРОЗИОННЫЕ или террасы размыва – это террасы сложенные коренными породами без накопления осадков на поверхности. Такие террасы образуются в ранние периоды существования рек, когда процессы размыва /глубинная эрозия/ преобладает над процессами отложения осадков.

АККУМУЛЯТИВНЫЕ или террасы накопления осадков – сложенные полностью из речных наносов. Наличие таких террас показывает, что река уже прошла длительный путь своего развития, сформировала ПОЙМУ, на которой отложила осадки и в дальнейшем прорезала ее.

ЦОКОЛЬНЫЕ ТЕРРАСЫ или смешанные /аккумулятивно-эрозионные/- сложены коренными породами, прикрытыми сверху речными наносами.

Образование ЭРОЗИОННЫХ террас характерно для горных рек, прорывающих свое русло в массивах кристаллических пород.

Образование АККУМУЛЯТИВНЫХ террас характерно для равнинных рек, протекающих в спокойных условиях и имеющих меленное течение.

Некоторые реки в своих верховьях являются горными, а в нижнем течении – равнинными. У таких рек возможно образование террас всех видов. При наличии нескольких древних террас /надпойменных/ их имеют ПЕРВАЯ, ВТОРАЯ и т.д., причем счет ведут снизу вверх /от русла/, не считая ПОЙМЫ. Следовательно, чем больше номер террасы, тем она древнее.

В результате переноса рекой рыхлого материала в речной долине накапливаются при определенных условиях речные отложения – АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ /al/.

Области накопления осадков в геологии называют ОБЛАСТЬЮ АККУМУЛЯЦИИ /от лат. Accumulation – накопление/.

Условия накопления речных осадков в русле и в пойме различны, поэтому выделяют АЛЛЮВИЙ –РУСЛОВОЙ, ПОЙМЕННЫЙ и СТАРИЧНЫЙ.

РУСЛОВОЙ АЛЛЮВИЙ – в равнинных реках состоит из чистых песков /речников/ хорошо «промытых» /отсортированных/ от глинистых и пылеватых фракций. Форма зерен обычно РКАТАННАЯ. В горных реках РУСЛОВЫЙ АЛЛЮВИЙ представлен гравелистыми и галечниковыми материалом. Для песчаного руслового аллювия характерна КОСАЯ СЛОИСТОСТЬ. Преобладают пески среднего и рыхлого сложения.

ПОЙМЕННЫЙ АЛЛЮВИЙ – образуется на дне долины во время весенних паводков /в период половодий/. Для этого аллювия характерны ПЕСКИ, СУПЕСИ, СУГЛИНКИ и ГЛИНЫ. Они слабо отсортированы, содержат растительные остатки, имеют ТОНКОСЛОИСТУЮ текстуру.

Пойменные пески обычно мелкие и пылеватые, содержат примеси пылеватых и глинистых частиц.

В целом ПОЙМЕННЫЕ речные отложения РЫХЛЫЕ; ВОДОНАСЫЩЕННЫЕ, сильно уплотняются под нагрузкой, при высыхании /после паводка/ эти породы упрочняются, но при этом образуют трещины УСАДКИ. Мощность ПОЙМЕННОГО АЛЛЮВИЯ может достигать десятки метров.

СТАРИЧНЫЙ АЛЛЮВИЙ образуется в пределах СТАРИЦ. Он представлен преимущественно ИЛАМИ или ГЛИНИСТЫМИ отложениями в текучем состоянии. Нередко в составе их имеется САПРОПЕЛЬ. Старичные речные отложения имеют очень высокую ВЛАЖНОСТЬ. Сжимаемость под нагрузкой исключительно велика.

В целом для АЛЛЮВИЯ характерна НЕОДНОРОДНОСТЬ как в плане, так и в разрезе. Это обусловлено сменой слоев разного гранулометрического состава /гальки, гравия, песков, пылевато-глинистых пород, ила, торфа/, выкликиваем слоев, наличием линз и прослоек.

Равнинные речные долины, как правило, характеризуются ДВУХСЛОЙНЫМ строением аллювиальных отложений.

В нижней части, составляющую большую часть разреза, залегает аллювий РУСЛОВОЙ фракции – пески с гравием и галькой.

В верхней части аллювиальных отложений развиты тонкопесчанистая, супесчанистая и суглинистая разности.

Аллювий горных рек представлен преимущественно РУСЛОВЫМИ отложениями – валунами, галькой.

РЕЧНЫЕ долины являются местом интенсивного строительства. В долинах многих рек расположены сотни городов, поэтому здание инженерно-геологических условий и геологических процессов, характерных для речных долин, необходимы.

В результате ЭРОЗИОННОЙ работы реки в пределах ее долины возникают следующие процессы:

- ПОДМЫВ и РАЗРУШЕНИЕ берегов;

- БЛУЖДАНИЕ русла в пределах поймы реки;

- ПАВОДКИ, НАВОДНЕНИЯ, ОПОЛЗНИ.

Большую опасность для устойчивости сооружений представляют подмывы берегов.

Устойчивость склонов речной долины зависит от геологических условий /состава пород, тектонических форм и т.п./, а также от гидрогеологических характеристик/ скорости, направления потока и его характера, объема переносимого материла и др./

Подмывание берега наиболее вероятны на участках излучин и меандр. Обычно они вогнуты, сложены легкоразмываемыми породами. Такие участки четко выделяются в рельефе КРУТЫМ обнаженным обрывом.

Защита берегов от подмыва осуществляется с помощью ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ  и КАПИТАЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ.

ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ мероприятия включают в себя сохранение растительности на склонах, рыхлых наносов на правом берегу крутой излучины, островов и отмелей.

КАПИТАЛЬНЫЕ мероприятия заключаются в строительстве берегоукрепительных сооружений /ВОЛНОЛОМЫ, БУНЫ, ВОЛНООТБОЙНЫЕ СТЕНКИ, КАМЕННЫЕ НАБРОСКИ, ДАМБЫ, МОЛЫ/, а также устройства сооружений для изменения направленности потока, снижения скорости течения реки – струенаправляющие дамбы.