Работа рек


Как рождаются текучие воды — реки, ручьи, потоки дождевых и талых вод? Какую работу производят они на поверхности Земли?

Дождевые и снеговые воды смывают почву и уносят ее вниз по склону, захватывая с каждым годом новые участки полезной земли. Постепенно углубляясь и расширяясь, рытвины превращаются в овражки. Там, где слипаются несколько овражков, образуется большой овраг. Овраги часто выходят в речную долину.

Образование оврага: 1 — зарождение оврага; 2 — изображение появившегося оврага на карте горизонталями; 3 — растущий овраг; 4 — изображение растущего оврага горизонталями; 5 — закрепленный овраг.
Образование оврага: 1 — зарождение оврага; 2 — изображение появившегося оврага на карте горизонталями; 3 — растущий овраг; 4 — изображение растущего оврага горизонталями; 5 — закрепленный овраг.

Склоны оврагов и речных долин покрыты, точно чехлом, суглинистыми породами. Эти отложения на склонах акад. А. П. Павлов назвал делювием (от латинского слова «делюо» — смываю). Близ устья дно оврага становится совсем пологим, там в виде конуса откладываются частицы, принесенные ручьем, — овражный аллювий (от латинского слова «аллюо» — намываю).

Овраги иссушают почву и подпочвенные слои — грунты. Весной дождевая вода и особенно воды талых снегов быстро скатываются по склонам оврагов и не успевают пропитать почву. Чтобы овраг не разрастался, надо его склоны укреплять растительностью. Перемычки, поставленные поперек оврага, помогают задерживать муть — мелкие минеральные частицы, приносимые текучими водами. Постепенно у перемычек образуется осадок, который заполняет овраг и препятствует его дальнейшему углублению.

Долина реки Нила
Долина реки Нила

Очень часто в верховье растущего оврага при его углублении до горизонта подземных вод может появиться источник — постоянный, непересыхающий ручей. Такой овраг со временем превращается в речку.

Реки производят большую геологическую работу. Они разрушают и размывают горные породы, переносят минеральный материал, способствуют осаждению и накоплению его.

Благодаря действию силы тяжести реки текут от более высоких участков земной поверхности к более низким. Чем быстрее течет река, тем больше ее разрушительная сила. Верховье, или исток, реки — наиболее высоко расположенный участок речной долины. Река может брать начало в конце горного ледника, питаясь его талыми водами. Так, например, мощная горная река Средней Азии Зеравшан вытекает из ледяного грота в конце ледника. Часто исток реки представляет собой выход подземных вод. Так, начало р. Урала образуют маленькие роднички, стекающие со склонов горы Урал-Тау. Может река вытекать также из озера, как например Ангара, берущая начало в оз. Байкал.

Реки равнин — Волга и многие другие — часто начинаются в болотах.

Место впадения реки в море, озеро или в другую, более крупную реку называется устьем. Часто в нем накапливается так много речных осадков, что русло реки, распадаясь на многочисленные протоки, образует дельту.

У большинства рек, впадающих в открытый океан, не бывает дельты, потому что все осадки вымываются приливо-отливными течениями. В этих условиях могут возникать воронкообразные расширения, обращенные широкой частью к океану и суженной — к речной долине. Их называют эстуариями. Такие устья имеют р. Енисей, реки атлантического побережья Франции — Сена, Луара и др.

Дельта реки Волги
Дельта реки Волги

Уровень водоема, в который впадает река,— это тот предел, за которым прекращаются течение и разрушительная работа реки.

Быстро текущие реки производят большую разрушительную работу; особенно велика она в верхних участках течения.

Врезаясь в горы и равнины, реки разрабатывают свои долины. Русло реки — это только та часть речной долины, которая занята водой при самом ее низком — как говорят, меженном — уровне.

Нередко то на одном, то на другом склоне речных долин можно наблюдать своеобразные уступы, прослеживающиеся на разных уровнях. Эти уступы, или речные террасы, точно ступени гигантской лестницы, простираются вдоль склонов долины реки. Самая нижняя ступень — это заливные луга, окаймляющие русло реки.

Каждый год весной во время паводка река затопляет самую нижнюю ступень, называемую поймой. Постепенно углубляя свою долину, река пропиливает пойму. При этом русло оказывается на более низком уровне, чем раньше. Прежнюю пойму уже не заливают паводковые воды, и она превращается в первую надпойменную террасу. Следовательно, каждая терраса — это часть дна древней долины, которая сохранилась в виде ступени или уступа на склоне. Всякую речную долину ограничивают склоны водоразделов и водораздельные пространства.

В горных странах долины рек представляют собой узкие и глубокие ущелья. Некоторые из них при ширине в несколько десятков метров имеют глубину до тысячи и более метров.

Стоя на склоне горного ущелья, можно видеть, как среди величественных скал, где-то далеко внизу извивается серебристой сверкающей лентой маленький горный поток. Это он размыл «несокрушимые» скалы и разработал в них речную долину. Точно острое лезвие, поток прорезает горы и углубляет свое ложе.

Разрушительная работа, которую производят текучие воды, называется эрозией (от латинского слова «эродо» — разъедаю, размываю).

Эстуарий реки Амура.
Эстуарий реки Амура.

Чем же вызывается углубление речной долины? Главным образом — уклоном русла. У горных рек всегда значительные уклоны, поэтому и большая скорость течения. Горные реки обладают огромной разрушительной силой.

Эрозия свойственна и рекам равнины, но у них она не так велика, как у горных потоков.

Равнинные реки имеют незначительные уклоны и медленное течение.

Долины рек на равнинах очень широки. Так, например, долина Волги у впадения в нее Камы достигает 20 км ширины. Часто среди широкой (достигающей нескольких километров) долины прихотливо извивается русло маленькой речки. Кажется невероятным, что она могла разработать такую широкую долину. Постараемся понять, как это могло произойти.

Хорошо известно, что многие реки равнин образуют крутые извилины, или меандры. Обычно излучины развиваются при небольших уклонах ложа реки. Медленно текущая вода откладывает осадки и стремится обойти всякое препятствие на своем пути, например оползень, преградивший речной поток, выход более плотных пород и т. п. Так появляются маленькие первоначальные изгибы, которые постепенно превращаются в настоящие меандры.

При образовании излучин на равнине река подмывает то один, то другой свой берег.

В выпуклых частях излучин течение реки быстрее, там происходит подмыв берега. У вогнутых участков берега течение медленнее. Здесь обычно намываются осадки. Явление подмыва берегов называется боковым размывом или боковой эрозией реки. Боковая эрозия содействует образованию речных излучин и расширению речной долины. Излучины медленно перемещаются вниз по течению.

Однако не все излучины могут длительно существовать и перемещаться по долине реки. Даже очень крутые и крупные излучины отмирают. Это случается в периоды половодья, когда возрастает размывающая деятельность реки. Полые воды прорывают тонкую «шейку», возникшую у основания излучины, и начинают прокладывать новое, выпрямленное русло. По короткому пути вода течет очень быстро и несет много осадков. Они накапливаются у шейки, т. е. в тех местах, где излучина превращается в замкнутое озерцо серповидной формы — старицу. Зарастая, это озерцо становится болотом, а потом заболоченным участком заливного луга и наконец со временем совсем высыхает.

Эстуарий реки Енисей
Эстуарий реки Енисей

Размыв дна рекой — глубинная эрозия — и боковая эрозия, благодаря которой происходит подмыв одного берега и намыв речных осадков у другого, способствуют образованию неровностей на дне реки. Эти неровности представляют собой чередование более глубоких мест — плёсов и более мелких — перекатов.

Некоторые неровности дна и берегов реки вызывают вихревые движения воды — водовороты. Причины появления их различны. Большое значение при образовании водоворота имеет крутизна долины реки и обусловленная ею скорость течения. Часто водовороты образуются при резкой смене скоростей течения, например при встрече различно направленных течений, у слияния притока с главной рекой. Водоворот может образоваться и при столкновении струй, у которых различная скорость течения. Известно, что у берегов и на середине потока, у поверхности воды и у дна скорость течения различна. Медленно движущиеся струи играют роль препятствий, они отклоняют быстро движущиеся струи, вызывая водовороты. Препятствиями на пути движения водного потока могут быть и острова, при этом большую роль играют их расположение и форма, а также подводные камни, искривление русла и берегов.

Иногда на реке образуются подводные ямы, или омуты, очень опасные для пловцов. Обычно это явление связано с изменением крутизны дна, когда, например, обычная глубина реки внезапно меняется. Неровности в русле реки часто зависят от различной твердости пород, слагающих дно и берега. Здесь могут встречаться и такие твердые породы, как гранит, и такие мягкие, как глины, супеси, пески. Если в русло реки выходит полоса твердых скалистых пород, то здесь могут образоваться пороги. Они сильно вредят судоходству. После постройки плотины Днепровской гидроэлектростанции на месте порогов величественно синеет спокойный широкий водный простор водохранилища. Обычно пороги встречаются в руслах горных рек.

Если река низвергается с крутого или отвесного уступа, то она образует водопад. Особенно часто водопады встречаются в горных странах, но бывают водопады и на равных местностях, когда река течет по твердым породам, а потом по легко размываемым. Самые крупнейшие водопады Земли: Бьёльвефосс в Норвегии (высота падения 866 м), Йосемите в Калифорнии (792,5 м), Сатерленд на р. Артур в Новой Зеландии (580 м), Рораима на р. Потаро в Южной Америке (457 м) и др.

В крупных речных долинах часто наблюдается несимметричное строение берегов. Так, например, у большинства рек, текущих на юг или на север (в меридиональном направлении), наблюдается вдоль правого берега размыв, а у левого — отложения речных наносов. Поэтому правый берег бывает крутым, а левый — очень пологим, на нем развиваются отмели и косы. Такое строение имеют берега Волги, Дона, Днепра и многих других рек. Закон, выведенный двумя учеными — Бэром и Бабине, объясняет причину несимметричного строения берегов у крупных рек. Акад. Бэр указал, что реки отклоняются в Северном полушарии вправо, а в Южном — влево в связи с вращением Земли вокруг оси. Бабине доказал, что вращение Земли оказывает такое влияние на реки любого направления.

Величина отклонения и соответствующий подмыв берега, к которому как бы прижимается река, связаны с изменением дуговой скорости вращения Земли на разных широтах. На экваторе величина отклонения равна нулю, а на полюсах достигает наибольшей величины.

Боковая и глубинная эрозия — важнейший вид геологической деятельности текучих вод.