Геоложка дейност на повърхностно течащите води и водните басейни. Геоложка дейност на подземните води.


Категория на документа: Други


ЛЕКЦИЯ 10

Въпрос 27. ГЕОЛОЖКА ДЕЙНОСТ НА ПОВЪРХНОСТНО ТЕЧАЩИТЕ ВОДИ И ВОДНИТЕ БАСЕЙНИ

1. Геоложка дейност на атмосферните води

1.1. Общи сведения

Водата в течно и твърдо състояние покрива 3/4 от повърхността на планетата. Дейността на течащите по повърхността води - от дъждовните капки до големите реки, е мощен фактор за преобразуването на земния релеф. Дъждовната ерозия започва в момента на удара на дъждовните капки в земната повърхност с разрохкването на почвата и преместването на дребните частици. Дъждовна капка с диаметър 0,25 mm удря земната повърхност със скорост почти 7 m/s, а общата кинетична енергия на валеж 100 mm е достатъчна, за да повдигне 10 сm слой почва на височина повече от 2 m. При валежите една част от водата се задържа в порите на почвите и пукнатините на скалите, друга се инфилтрира в дълбочина, а останалата - повърхностният отток, се стича като малки струи или тънък слой вода и едновременно с дъждовните капки извършва плоскостна ерозия и гравитационно премества изветрелия материал по склона. Интензивността на плоскостната ерозия зависи от геоложкия строеж на склона и неговите геометрични характеристики, от растителната покривка, от климата и др. Геоложкият строеж влияе чрез водните свойства и устойчивостта срещу изветряване на скалите (например повърхността на масив от водопропускливи скали, както и от циментирани и механично здрави скали, слабо ще се ерозира от малките водни струи). Геометричните характеристики на склона и растителната му покривка определят скоростта и кинетичната енергия на струите, загубите от изпарение и от инфилтрация и интензивността на ерозията. Растителната покривка задържа и изпарява дъждовната вода (кореновата система и стеблата увеличават грапавостта на склона, разбиват дъждовните капки или преустановяват тяхното движение преди удара в земната повърхност). При липса на растителност ерозията протича интензивно, дори катастрофално. Само от обработваемите земи плоскостната ерозия изнася по няколко тона почва годишно от хектар. Климатичните особености (количество и характер на валежите, скорост на топене на снега, изпарение, изложение на склона, ветрове) определят количеството на водата, която се стича по повърхността на склона. Най-интензивна е ерозията при годишни валежи 250-350 mm. Такова количество валежи е достатъчно за значителен повърхностен отток, но твърде малко, за да способства за израстването на защитна растителност.

Вследствие на плоскостната ерозия и гравитацията по склоновете се образуват делувиални отложения. Делувиалната покривка увеличава дебелината си към подножието на склона. Нейната устойчивост се определя от зърнометричния състав и от водното съдържание на делувиалните маси, както и от наклона на скалната подложка и от овлажняването на контакта между делувиалните отложения и скалната подложка. Делувиалният процес често се усложнява от химичното изнасяне на разтворими соли, малки свлачища и други процеси, а често и от дейността на човека.

1.2. Линейна ерозия

Временно течащите води при проливни дъждове и при интензивно топене на снега във високите части на планината използват неравностите и малките негативни понижения по склона и се стичат по повърхността като струи и малки ручеи. Водата в ручеите има по-голям обем, по-голяма скорост и по-ефективно действа като ерозионен фактор. Тя създава постепенно удълбаващи се бразди, при което плоскостната ерозия постепенно преминава в линейна ерозия. Линейната ерозия има регресивно настъпателен характер, т. е. напредва срещу течението на водатаи условно се разделя на две части - дълбочинна ерозия, свързана с удълбочаване на руслото и странична ерозия, свързана с разширяване на бреговете. Посредством регресивната ерозия браздите се уголемяват и стават ровини, а ровините се превръщат в оврази със стръмни брегове. При постепенното удълбаване на овразите нараства обемът на водата, която се движи в тях, и се активизира страничната ерозия. Постепенно овразите се разклоняват, обхващат по-голяма площ и се формира овражна система със собствена водосборна област. При развитието на всеки овраг може да се разграничат следните по-характерни фази:

* начален стадий (ровина);

* стадий на активна дълбочинна ерозия (удълбочаване на оврага);

* стадий на активна странична ерозия (разширяване);

* стадий на затихване, по време на който дъното на оврага се покрива с овражен алувий, склоновете му постепенно намаляват своя наклон и се покриват с растителност.

Ако при дълбочинната ерозия оврагът достигне с дъното си нивото на подземните води, възниква постоянно водно течение и оврагът може да се превърне в речна долина. По склоновете на масиви от дисперсни почви често се развива гъста овражна мрежа, която обхваща големи площи и причинява стопански щети.

Борбата срещу овражната дейност се води чрез профилактични мерки, като регулиране на водния отток, затревяване, залесяване, или чрез конкретни мерки (при големите оврази) - изготвя се индивидуален проект за мерките, с които да се спре овражната дейност.

1.3. Кално-каменни потоци и пролувий

В планинските райони, по склоновете, лишени от растителност, проливните дъждове и масовото сезонно топене на снега може да предизвикат катастрофално ерозиране на изветрителната кора и дисперсните почви. Огромните водни количества, които започват да се стичат по сухите дерета и планинските долини, образуват кално-каменни потоци. Те пренасят на различно разстояние не само дребните скални късчета, но и големи скални блокове (подемната сила на водата в потока се увеличава благодарение на образуването на суспензия). След като кално-каменният поток излезе от стръмната част на склона и навлезе в долината, водата отлага пренесения материал и създава плосък пролувиален (пороен) конус, обърнат с върха си към планината. В самия конус най-едрите късове се разполагат най-близко до склона, а най-дребните - по периферията на конуса.

Подходящи условия за образуването на кално-каменни потоци съществуват в стръмните планински склонове без растителност, покрити с изветрели и раздробени скални маси. При поройни дъждове и сезонното топене на снега поройните води смъкват този материал и затрупват пътищата, жп линиите и обработваемите земи.

2. Геоложка дейност на реките

Реките са естествени постоянни водни потоци, които текат в собствено русло и се подхранват от подземните води и от повърхностния воден отток. Реката и нейните притоци образуват хидрографска мрежа, разположена в собствен водосборен басейн и разделена от другите речни системи с вододели. Геоложката дейност на реката е сложен процес, който се развива във времето и пространството и включва ерозионната дейност, пренасянето, сортирането и акумулирането на твърдите наноси. Развитието и интензивността им в различните участъци от долината зависят от водните количества в реката, от характеристиките на долината, от геоложкия строеж, от климата, от растителността, от човешката дейност и др. Водните количества в реката (речният отток) и тяхното разпределение във времето определят годишния цикъл на водния режим.

2.1. Ерозионна дейност на реките

Речната долина е удължена негативна форма на релефа с наклон от извора към устието. По надлъжния наклон на долината условно се отделят горно, средно и долно течение на реката - участъци, които имат сходни черти при различните реки.

Базисът на ерозия е най-ниската точка към която текат повърхностните и подземните води и от която се развиват (напредват) ерозионните процеси. За речните долини ерозионният базис е морето. Местен или временен базис на ерозия е най-ниската точка за даден район, към която се оттичат водите. Базисът на ерозия може да се изменя под влияние на ендогенни и екзогенни фактори.

Водата в реките притежава енергия и извършва работа. При естествени условия тази енергия реката изразходва за преодоляване на триенето (между водата и твърдите частици, носени от нея, между самите частици в дъното и в бреговете), за пренасяне на твърдите наноси и разтворените вещества. Водната ерозия във всеки участък от долината зависи от водния разход и от режима на оттока. При едни и същи водни количества ерозията е по-интензивна в планинските участъци (в горното течение) и значително по-слаба в равнините (долното течение). Увеличаването на водните количества по течението на реката довежда до нарастването на скоростта, както и на широчината и дълбочината на руслото. В долното течение, където наклонът на руслото е малък, реката извършва предимно руслова ерозия. Интензивността на русловата ерозия зависи от съпротивлението срещу размиване на скалите (характера на склоновете и свойствата на самите скали), от растителната покривка и пр. При русловите процеси в речната долина се образуват и развиват меандри. При тясно дъно на долината руслото в план има синусоидално очертание, чиято амплитуда се определя от широчината на долината. Деформациите на руслото се проявяват като "преместване" на речните завои надолу по течението на реката, без съществено да се изменя очертанието на реката в план. При широко дъно преместването на руслото и размиването на вдлъбнатите брегове постепенно превръща меандрите в примковидни завои. Този процес завършва с прекъсването на шийката на примката и меандърът се превръща в отчленена от руслото част - "стáрица", която след това постепенно се превръща в крайбрежно блато.

2.2. Транспортна дейност на реката

Речните наноси са продукти от ерозията на склоновете и руслото на реката във водосборния басейн. От склоновете процесите на плоскостна-та ерозия пренасят голяма част от изветрелия материал до дъното на долината. Тези процеси се извършват по всички склонове на водосборната област на реката. Поради това речните наноси се образуват от материалите от бреговете, от дъното, както и от по-рано отложените наноси от цялата водосборна област. Наносите биват влачени, търкаляни по дъното или пренасяни в плаващо състояние. Влачените наноси потокът премества по дъното благодарение на хидродинамичното налягане, на което противодейства пропорционалното на теглото триене в дъното. При увеличаване на скоростта потокът е способен да влачи многократно по-тежки частици. По дължината на реката едрината на частиците постепенно намалява с намаляването на скоростта на водата. Поради това равнинните реки влачат предимно пясък, а планинските - чакъли, валуни, а дори и блокове. Плаващи наноси обикновено са фините прахови, глинести или колоидни частици (количеството им в единица обем вода наричат мътност на водата). Благодарение на тях се образуват суспензии, при което подемната сила на водата се увеличава (при чистата вода подемната сила достига 40 % от масата). Характерно за алувиалните отложения е заоблената форма, вследствие търкалянето и заглаждането, която може да се проследи при всички едрини - чакъли, пясъци.

2.3. Акумулационна дейност на реката



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Геоложка дейност на повърхностно течащите води и водните басейни. Геоложка дейност на подземните води. 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.