отчет по гидрологии
.docxАнисимова Т. С., Давидович В. В.
СТРОЕНИЕ ПОЙМЫ РЕКИ ЛЕСНОЙ
Пойма — это приподнятая над меженным уровнем воды в реке часть дна долины, покрытая растительностью и затопляемая половодьем. Пойма образуется почти на всех реках, как горных, так и равнинных, имеющих переменный уровень воды и находящихся в стадии врезания аккумуляции или стабильного состояния продольного профиля. Пойма может отсутствовать только на участках порожисто-водопадного русла и в узких ущельях. Высота пойм зависит от высоты половодья. У рек, впадающих в крупные приемные бассейны, высота половодья убывает к устью. В соответствии с этим убывает и высота поймы. Так как высота половодий изменяется от года к году, то наиболее высокие участки поймы затопляются редко, раз в десять или даже в сто лет. Вследствие этого не всегда легко найти границу между поймой и надпойменной террасой. В таких случаях приходится руководствоваться почвенно-ботаническими признаками: смена луговых почв почвами зонального типа и появление в растительном покрове видов, не выносящих затопления (например, ковыля), помогают установить границу разлива, а, следовательно, и границу поймы. У реки Лесной пойма двухсторонняя шириной 0,2-0,6 км (наибольшая до 1 км), луговая, реже – поросшая кустарником; в половодье затопляется водой на глубину 0,3-0,8 м сроком до трех недель. Ширина реки в межень 20-30 м. Берега высотой 1-1,5 м (местами 3-4 м), открытые, под кустарником. Пойма у Мухавца двусторонняя, низкая, местами заболочена, ширина до деревни Шебрин 200—400 м, ниже 1 — 1,5 км. Берега низкие, высотой 0,5 — 2 м, местами обрывистые. У Каменки же пойма аналогична реке Лесной, только лишь с различием в ширине.
Большая роль в формировании поймы и слагающих ее различных фаций аллювиальных отложений принадлежит боковой эрозии рек. Последняя в значительной мере обусловливается первичной извилистостью рек.
Каждая капля потока по инерции стремится двигаться прямолинейно. Поэтому при повороте русла вода устремляется к вогнутому берегу, подмывает его. Вогнутый берег становится обрывистым, начинает отступать, увеличивая кривизну изгиба и ширину долины реки. Образовавшийся (вследствие подхода к вогнутому берегу поверхностных струй) поперечный уклон водной поверхности вызывает перемещение донных струй от вогнутого берега к выпуклому. Возникает винтообразное движение воды в потоке, приводящее к углублению русла реки у вогнутого берега, поэтому русло у р. Лесной извилистое, местами сильно извилистое. На Мухавце можно наблюдать обратное, русло у реки канализированное и имеет практически линейную форму. Каменка же представлена двумя частями: каналом и природной рекой. Так, где канал, она имеет спрямленное русло, стремящееся к меандрированию; там, где природная река – сильно меандрирует. Материал, образовавшийся в результате подмыва берега и размыва русла, подвергается сортировке. Берега обычно сложены песчано-глинистой толщей с включением грубообломочного материала, то глинистые частицы при размыве перейдут во взвешенное состояние и будут унесены рекой вниз по течению. Значительная часть песчаного материала относится донными струями к противоположному (выпуклому) берегу и там откладывается. Берег р. Лесной сложен в основном супесями с примесями железа. Мухавец же практически полностью был подвержен антропологической деятельности и тем самым, его берега сложены песком с включением гравия. Берега Каменки, аналогично берегам Лесной, сложены супесями.
Особенно интенсивно река работает в половодье, когда увеличиваются масса воды и скорость ее течения, т. е. резко возрастает живая сила потока. С падением уровня накопившийся у выпуклого берега песчаный материал выходит из-под воды и образует прирусловую отмель. Наивысший уровень половодья у Лесной в конце второй декады марта, средняя высота над меженным уровнем 1,5 м, наибольшая – 2,1 м (1958 г.). Наивысший уровень воды у Мухавца наблюдается в марте.
Описанный процесс, повторяясь из года в год, ведет к смещению русла реки в сторону вогнутого берега, к расширению прирусловой отмели, песчаные осадки которой, двигаясь вслед за отступающим руслом, постепенно перекрывают крупнообломочный материал, отложившийся в наиболее глубокой части реки, в плёсах.
Прерывистость процесса наращивания прирусловой отмели (за счет причленения все новых «порций» аллювия в период весеннего половодья) находит отражение в ее рельефе, для которого характерна система параллельных дугообразных гряд (грив), разделенных межгрядовыми (межгривными) понижениями. Относительная высота грив колеблется от нескольких десятков сантиметров.
Образовавшаяся прирусловая отмель заливается водой только в половодье. Высота полых вод над отмелью и скорость их течения значительно меньше, чем в пределах меженного русла реки. Они не мешают появлению, на отмели растительности, которая, в свою очередь, начинает оказывать сопротивление движению полых вод и понижать скорость их течения. В пределах затопленной отмели создаются условия, благоприятствующие оседанию из воды взвешенных (глинистых) частиц, особенно на участках, удаленных от стрежня. С течением времени песчаные отложения расширяющейся прирусловой отмели оказываются перекрытыми более тонким материалом (суглинком, супесью); прирусловая отмель постепенно превращается в пойму.
Усложнение в морфологию поймы могут вносить изолированные возвышенности, не заливаемые в половодье, образованные в результате прорыва шейки врезанных меандр и отчленения участка коренного склона долины или надпойменной террасы, бывшего частью шпоры. Такие возвышенные «острова» среди поймы называются останцами. На Лесной аллювий накапливается на остатки старого моста и тем самым образуя останцы. На Мухавце и Каменке таких процессов не было замечено.
Не остается неизменным и гривистый рельеф поймы. В результате деятельности склоновых процессов и неравномерной аккумуляции пойменного аллювия гривистый рельеф нивелируется и поверхность поймы с течением времени меняется. Различия в рельефе и строении пойм равнинных рек положены в основу их классификаций.
Так, по характеру рельефа различают: сегментные, параллельно-гривистые и обвалованные типы пойм.
Сегментные поймы характерны для меандрирующих рек. Рельеф их достаточно подробно рассмотрен при описании формирования поймы :как одного из основных элементов речной долины. Подчеркнем лишь, что дугообразные гривы и разделяющие их межгривные понижения (сухие или занятые озерами) являются результатом процесса переформирования меандр и блуждания русла по дну долины.
Параллельно-гривистые поймы обычно возникают у крупных рек с большой шириной долины и обусловлены тенденцией реки смещаться все время в сторону одного из склонов. Такая тенденция может вызываться в одних случаях влиянием силы Кориолиса, в других - тектоническими движениями. Особенностью рельефа параллельно-гривистых пойм является наличие длинных продольных (параллельных руслу) гряд и разделяющих их межгрядовых понижений. Вдоль межгривных ложбин иногда располагаются цепочки вытянутых вдоль долины озер. Параллельно-гривистые поймы односторонние (в отличие от сегментной), т. е. развиты только у одного из берегов долины.
Обвалованные поймы наиболее характерны для рек, пересекающих предгорные наклонные равнины. Вследствие резкого падения скоростей при выходе на равнину такие реки интенсивно аккумулируют несомый ими материал. В результате русло реки оказывается приподнятым над прилегающей равниной и ограниченным прирусловыми валами или естественными дамбами высотой до трех, а иногда и более метров. Во время высоких половодий вода прорывает валы и заливает значительные территории. Наличие дамб и приподнятость русла создают благоприятные условия для заболачивания прилегающих пространств и образования плавней.
По строению различают поймы аккумулятивные и цокольные. К аккумулятивным относятся поймы с нормальной мощностью аллювия. Цокольными называют поймы с маломощным аллювием, залегающим на породах неаллювиального происхождения или на древнем аллювии таким образом, что меженное русло реки врезано в эти породы. Образование цокольных пойм чаще всего связано с интенсивной глубинной эрозией реки, но они могут возникать и в результате боковой эрозии.
Зачатком цокольной поймы может служить бечевник, образующийся в основании подмываемого высокого коренного берега, сложенного достаточно устойчивыми к эрозии породами. Он представляет собой откос крутизной 10—30°, сложенный коренными породами, сверху прикрытыми тонким чехлом обломочного материала, частично принесенного рекой с вышележащих участков реки, частично местного, делювиально-коллювиального происхождения. Вверху откоса может наблюдаться ниша, фиксирующая положение наиболее высоких уровней половодья. Нижней границей бечевника служит меженный уровень воды в реке. Ширина бечевника различна и зависит как от крутизны откоса, так и от высоты половодий.
По характеру рельефа пойма р. Лесной будет относиться к сегментной, так как на исследуемом участке река сильно меандрирует. Мухавец же нельзя отнести ни к одному из выше предложенных типов пойм, т.к. пойма у реки засыпана и преобразована, а сама река представляет собой водохранилище, лишь на отдельных участках ее можно отнести к природной реке (р-н Сойи, и вблизи р. Каменка). Пойма реки Каменки одной частью будет относиться к сегментной из-за меандрирования.
В заключение характеристики пойм следует отметить, что в долинах рек наблюдается, как правило, два уровня пойм—высокая и низкая. Высокой называют пойму, заливаемую один раз в несколько лет или в несколько десятков лет. Низкая пойма заливается в половодье ежегодно. Река Лесная имеет сложное сочетание пойм (высокую и низкую). Границу между поймами можно определить с помощью щавеля конского. На Мухавце же пойма низкая, т. К. была подвержена антропической проебразованности. На Каменке пойма будет двух видов: сложное сочетание пойм (там, где река природная) и низкая пойма (в пределах канала).