Οι κοιλάδες των ποταμών ως μία από τις ανάγλυφες μορφές της επιφάνειας της γης αποτελούν αντικείμενο μελέτης γεωμορφολογίας. Το φάσμα των θεμάτων που ενδιαφέρουν αυτόν τον γεωλογικό και γεωγραφικό κλάδο περιλαμβάνει τη μελέτη της προέλευσης, της εξέλιξης και της δομής των κοιλάδων των ποταμών, τη δυναμική και τα χαρακτηριστικά τους χαρακτηριστικά.
Τι είναι η κοιλάδα του ποταμού;
Οι κοιλάδες των ποταμών είναι μεταξύ των αρνητικών μορφών εδάφους. Αυτό είναι το όνομα των επιφανειών που χαρακτηρίζονται από σχετική μείωση της στάθμης. Οι κοιλάδες χαρακτηρίζονται από ένα γραμμικό επίμηκες σχήμα, σε κάποιο βαθμό περίπλοκο από την κολπότητα. Σε όλο τους το μήκος, οι κοιλάδες έχουν γενικά ομοιόμορφη κλίση.
Η δομή της κοιλάδας του ποταμού εξαρτάται από έναν συνδυασμό φυσικών και γεωγραφικών συνθηκών και γεωλογικών χαρακτηριστικών που είναι εγγενείς στην περιοχή μέσω της οποίας ρέει ο ποταμός. Η συνδυασμένη δράση αυτών των παραγόντων μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου και τέτοιες αλλαγές επηρεάζουν επίσης τη μορφολογία της κοιλάδας.
Γένεση και ανάπτυξη κοιλάδων
Η προέλευση των κοιλάδων των ποταμών μπορείνα συνδέονται με την παρουσία τεκτονικών συνθηκών που ευνοούν το σχηματισμό ενός ποταμού (πτυχώσεις και ρήγματα διαφόρων τύπων) ή με την κίνηση των παγετώνων. Ωστόσο, ο κύριος και απαραίτητος παράγοντας για την ανάδυση της κοιλάδας είναι το έργο των τρεχόντων νερών, η διαβρωτική τους δραστηριότητα.
Υπάρχουν τέτοιοι τύποι υδάτινης διάβρωσης που καθορίζουν τη δομή της κοιλάδας του ποταμού, όπως:
- Κάτω, με αποτέλεσμα το ρέμα να πέσει στην επιφάνεια και να δημιουργήσει μια κοιλότητα. Κυριαρχεί στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης της κοιλάδας, όταν ο ποταμός βρίσκεται ακόμη σε όψη.
- Πλάγια, που εκφράζεται με την απομάκρυνση των όχθες από τη ροή του νερού, η οποία οδηγεί στην επέκταση της κοιλάδας. Αυτό το είδος διάβρωσης είναι πιο έντονη όταν ο ποταμός εισέρχεται στο στάδιο της ωριμότητας. Αυτή τη στιγμή, η κλίση του ποταμού μειώνεται σημαντικά καθώς πλησιάζει το προφίλ ισορροπίας σε σχέση με το επίπεδο της λεκάνης στην οποία εκβάλλει (η λεγόμενη βάση διάβρωσης). Υπό την επίδραση της πλευρικής διάβρωσης, η ροή του νερού σχηματίζει μαιάνδρους - μαιάνδρους του ρεύματος.
Όταν το ποτάμι αρχίζει να λάσπη, να μεγαλώνει υπερβολικά, να σχηματίζει μεγάλο αριθμό βαλτωδών ηλικιωμένων, αυτό σημαίνει ότι έχει φτάσει σε μεγάλη ηλικία. Η κοιλάδα του ποταμού γίνεται εξαιρετικά ευρεία και το ρεύμα επιβραδύνεται. Το προφίλ ενός τόσο παλιού ποταμού είναι ήδη όσο το δυνατόν πιο κοντά στη βάση της διάβρωσης.
Στοιχεία μορφολογίας κοιλάδων
Στη διαδικασία εξέλιξης του ποταμού, σχηματίζονται τα κύρια στοιχεία της δομής της κοιλάδας του ποταμού. Ας χαρακτηρίσουμε συνοπτικά το καθένα από αυτά.
- Ρεύμα - ένα τμήμα της κοιλάδας μέσω του οποίου πραγματοποιείται η κύρια ροή του νερού. Καταλαμβάνεται από το ποτάμι σε περιόδους μεσοπλημμύρας.εποχές. Τα σταθερά στοιχεία του καναλιού είναι ο πάτος και οι τράπεζες.
- Πλημμυρική πεδιάδα - ένα πιο υπερυψωμένο τμήμα της κοιλάδας, που πλημμύρισε κατά τη διάρκεια της πλημμύρας. Μερικές φορές η πλημμυρική πεδιάδα ονομάζεται λιβάδι πεζούλι του ποταμού. Εντός των ορίων του, υπάρχει ένα πλησίον καναλιού ή προσχωσιγενές φούσκωμα που σχηματίζεται από αμμώδεις και ιλυώδεις αποθέσεις.
- Οι αναβαθμίδες είναι κλιμακωτές πρώην πλημμυρικές πεδιάδες που γεμίστηκαν με νερό σε προηγούμενα στάδια της ανάπτυξης της κοιλάδας, όταν ο ποταμός έπεσε στην επιφάνεια σε ακόμη μικρότερο βαθμό. Οι βεράντες μπορεί να είναι ανοιχτές ή θαμμένες λόγω επακόλουθης καθίζησης.
- Οι αυτόχθονες ακτές είναι οι οριακές άκρες της κοιλάδας. Το επίπεδό τους υπερβαίνει την ανώτερη, παλαιότερη βεράντα του ποταμού.
Το κανάλι και η πλημμυρική πεδιάδα αποδίδονται στην κοίτη ή στον πυθμένα της κοιλάδας και οι βεράντες, μαζί με τις κύριες όχθες, στις πλαγιές της.
Προφίλ κοιλάδας ποταμού
Ανάλογα με την τομή κάτω από την οποία εξετάζεται αυτή η μορφή ανάγλυφου εδάφους, διακρίνονται τα δομικά χαρακτηριστικά των διαμήκων και εγκάρσιων προφίλ των κοιλάδων των ποταμών.
Ένα διαμήκη προφίλ είναι ένα τμήμα μιας κοιλάδας που τραβιέται κατά μήκος της κατά μήκος μιας γραμμής που ονομάζεται thalweg που συνδέει τα χαμηλότερα σημεία της κλίνης, δηλαδή κατά μήκος του μεγαλύτερου βάθους. Το διαμήκη προφίλ αντικατοπτρίζει παραμέτρους της κοιλάδας του ποταμού όπως η βύθιση - η διαφορά στα ύψη σε ένα συγκεκριμένο τμήμα και σε όλο το μήκος - και η κλίση, κατανοητή ως ο λόγος της βύθισης προς το μήκος του υπό εξέταση τμήματος.
Το εγκάρσιο προφίλ είναι ένα τμήμα της κοιλάδας σε επίπεδο κάθετο προς την κατεύθυνσή της. Αυτός είναι ένας σημαντικός δείκτης του μορφολογικού τύπου της κοιλάδας του ποταμού.
Τύποιπροφίλ κοιλάδων κατά μήκος του διαμήκους τμήματος
Στη δομή των διαμήκων προφίλ των κοιλάδων των ποταμών, διακρίνονται διάφοροι τύποι ανάλογα με το πώς κατανέμονται οι πλαγιές κατά μήκος της κοιλάδας:
- Ένα ευθύ προφίλ σχηματίζεται όταν ο ποταμός σε όλο το μήκος του έχει κλίση σχεδόν ομοιόμορφη. Μια τέτοια δομή της κοιλάδας μπορεί να βρεθεί κυρίως σε μικρά ποτάμια.
- Το κλιμακωτό προφίλ χαρακτηρίζεται από τη διαφορά στις κλίσεις σε ορισμένα σημεία της κοιλάδας. Είναι εγγενές σε ορμητικά ποτάμια, ρυάκια νερού που σχηματίζουν καταρράκτες, φτάνουν ή ρέουν μέσα από ρέουσες λίμνες.
- Ένα ήπια κοίλο προφίλ έχει τη γενική εμφάνιση μιας ανομοιόμορφης κοίλης καμπύλης. Κοντά στην πηγή, αυτή η γραμμή είναι πιο απότομη· όσο πλησιάζει το στόμα, γίνεται όλο και πιο επίπεδη. Ένα τέτοιο προφίλ του πυθμένα αναπτύσσεται σε ώριμα ποτάμια, η πορεία των οποίων περιορίζεται κυρίως σε επίπεδες, τεκτονικά ήρεμες περιοχές.
- Ρήγμα, ή κυρτό προφίλ, που παρατηρείται αρκετά σπάνια, έχει μια μικρή κλίση στο άνω ρου του ποταμού και μια σημαντική κλίση στο κάτω ρους της κοιλάδας.
Ο μεγαλύτερος βαθμός προσέγγισης στο ιδανικό προφίλ ισορροπίας είναι χαρακτηριστικός του ομαλά κοίλου σχήματος της κοιλάδας, ωστόσο, στην πραγματικότητα, λόγω της συνδυασμένης δράσης πολλών παραγόντων, το προφίλ έχει πάντα στοιχεία κλιμακωτής δομής.
Ένα παράδειγμα σύνθετου προφίλ καταδεικνύει τα δομικά χαρακτηριστικά της κοιλάδας του ποταμού Μισισιπή - μιας από τις μεγαλύτερες υδάτινες αρτηρίες στον κόσμο. Η κοιλάδα του ποταμού χωρίζεται μορφολογικά στον Άνω και τον Κάτω Μισισιπή, που διαφέρουν ως προς τη δομή. Το πρώτο έχεικλιμακωτό προφίλ με πολλά κατώφλια και ρήγματα. η δεύτερη είναι μια έντονη επίπεδη κοιλάδα, πλατιά και με ήπια κλίση. Λόγω της έντονης λάσπης, ο ποταμός άλλαξε επανειλημμένα την πορεία του και το μέρος όπου εκβάλλει στον Κόλπο του Μεξικού - αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως "δέλτα περιπλάνηση".
Οι σύνθετες κοιλάδες, σαν να αποτελούνται από τμήματα με διαφορετική δομή και προέλευση, είναι εγγενείς σε όλους σχεδόν τους μεγάλους ποταμούς: τον Αμαζόνιο, τον Νείλο, τον Δούναβη, τον Βόλγα, το Γενισέι και πολλούς άλλους.
Ταξινόμηση κοιλάδων κατά εγκάρσια προφίλ
- Η κοιλάδα σε σχήμα V στο τμήμα έχει τριγωνικό σχήμα. Ένα τέτοιο προφίλ ονομάζεται επίσης μη αναπτυγμένο. Οι κοιλάδες αυτού του τύπου, κατά κανόνα, είναι νεαρές και σε αυτές συμβαίνει έντονη εμβάθυνση του πυθμένα και καταστροφή των πλαγιών λόγω των διεργασιών κατάρρευσης, αστραγάλου κ.λπ. Αυτές οι κοιλάδες δεν έχουν πεζούλια και έντονη πλημμυρική πεδιάδα.
- Κοιλάδα με παραβολικό προφίλ. Ο πυθμένας του είναι αρκετά στρογγυλεμένος, οι πλαγιές είναι μεγάλες, αλλά δεν εμφανίζουν κλιμακωτή δομή. Ο σχηματισμός τους συνδέεται με το έργο ισχυρών ροών νερού, δημιουργώντας μια μεγάλη ποσότητα από διάφορα είδη χαλαρών αποθέσεων.
- Τραπεζοειδής κοιλάδα έχει καλά ανεπτυγμένες αναβαθμίδες και πυκνά ιζήματα. Η παρουσία μιας κλιμακωτής δομής με αναβαθμίδες μαρτυρεί μια πολύπλοκη και μακρόχρονη ιστορία, κατά την οποία εναλλάσσονταν εποχές με κυριαρχία της διάβρωσης, που επέκτεινε και βάθυνε τον πυθμένα της κοιλάδας.περιόδους καθίζησης. Το πλάτος της κοιλάδας μπορεί να είναι μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερο από το πλάτος της κοίτης του ποταμού.
- Η κοιλάδα με τη μορφή υδρορροής διαφέρει από τον προηγούμενο τύπο με ακόμη μεγαλύτερο πλάτος και πιο ήπιες κλίσεις. Στην ιστορία τέτοιων κοιλάδων, επικράτησαν εποχές συσσώρευσης ιζηματογενών κοιτασμάτων.
- Ο επίπεδος τύπος κοιλάδας με ασαφή όρια, μεγάλο αριθμό καναλιών και βραχιόνων είναι χαρακτηριστικός για μεγάλα, πολύ παλιά ποτάμια.
Η
Γεωλογία και δομή των κοιλάδων των ποταμών
Η τεκτονική της περιοχής παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των χαρακτηριστικών της κοιλάδας του ποταμού. Η παρουσία δομών όπως ρήγματα ή ρήγματα συμβάλλουν στον σχηματισμό του και οι ζώνες σύνθλιψης που συναντά η ροή του νερού στο δρόμο του επιταχύνουν τη διαδικασία διάβρωσης. Η φύση των τεκτονικών πτυχών και ο προσανατολισμός τους σε σχέση με τον άξονα της κοιλάδας επηρεάζουν τη συμμετρία του εγκάρσιου προφίλ της. Έτσι, οι κοιλάδες που σχηματίζονται κατά μήκος των ρηγμάτων είναι συχνά ασύμμετρες, ενώ αυτές που διέρχονται κατά μήκος ενός αντικλινικού ή συγκλινικού πτυχώματος, αντίθετα, είναι συμμετρικές.
Η δομή της κοιλάδας εξαρτάται επίσης από τη σύσταση των πετρωμάτων που αποτελούν την κοίτη της, καθώς πετρώματα διαφόρων τύπων είναι ευαίσθητα στη διάβρωση σε διάφορους βαθμούς. Τα συμβατά αργιλώδη πετρώματα διευκολύνουν τη διάβρωση, την εμβάθυνση του πυθμένα και την απομάκρυνση των όχθες. Εάν η ροή προσκρούσει σε βραχώδεις προεξοχές σταθερών πετρωμάτων, σχηματίζονται ορμητικά νερά στο διαμήκη προφίλ της κοιλάδας.
Πρακτική σημασία της ερώτησης
Η γνώση της δομής της κοιλάδας είναι απαραίτητη κατά το σχεδιασμό υδραυλικών κατασκευών, για παράδειγμα, κατά τον υπολογισμό των χαρακτηριστικών αντοχής των φραγμάτων και της ισχύος των υδροηλεκτρικών σταθμών. Δεν είναι λιγότερο σημαντικό στην κατασκευή γεφυρών, δρόμων και στην ανάπτυξη περιοχών που γειτνιάζουν με ποτάμια.
Η μελέτη της μορφολογίας των κοιλάδων είναι επίσης σημαντική για τη σωστή εκτίμηση της αντοχής στην υδάτινη διάβρωση της γης εντός των κοιλάδων των ποταμών. Αρχαίες, θαμμένες κοιλάδες ποταμών διερευνώνται για δομή στην εξερεύνηση υπόγειων υδάτων και κοιτασμάτων αλλουβιακών ορυκτών.
Η καθιέρωση της στρωματογραφίας των κοιτασμάτων του Τεταρτογενούς, η πραγματοποίηση παλαιογεωγραφικών ανακατασκευών και πολλά άλλα επιστημονικά ζητήματα, με τη σειρά τους, δεν μπορούν να κάνουν χωρίς να λάβουμε υπόψη τη δομή των κοιλάδων των ποταμών. Όπως μπορείτε εύκολα να δείτε, απαιτείται για την επίλυση του ευρύτερου φάσματος ακαδημαϊκών και εφαρμοσμένων προβλημάτων.
