Устьевые части рек

Многие водные артерии равнины, бурные горные потоки, реки степей, лесов и тундры несут свои воды в моря. Место впадения реки в море называется ее устьем. Однако под этим понимается не только линия соприкосновения речных и морских вод, но и обширная зона низовья реки и прилегающего участка моря. Приближаясь к морю, река становится шире, ее течение замедляется, появляются острова. На подступах к устью реки и морская вода заметно меняется: перемешиваясь с мутной речной водой, она приобретает буроватые и зеленоватые оттенки, изменяются ее соленость, температура, прозрачность. Благодаря взаимодействию двух различных по своей природе вод на рубежах рек и морей обычно формируются своеобразные природно-хозяйственные районы. Учитывая это, современная наука выделяет места впадения рек в моря в самостоятельные географические объекты -- устьевые области.

Благодаря географическому положению -- на стыке морских и речных путей -- устья крупных рек издавна играют большую роль в хозяйственной жизни людей, в развитии человеческого общества. Благоприятные климатические условия в дельтах рек тропических, полузасушливых и засушливых зон, прекрасно увлажненные и чрезвычайно плодородные почвы способствовали их заселению и хозяйственному освоению на самых ранних этапах развития общества. Несколько тысячелетий назад были заселены устьевые области Нила, Евфрата, Тигра, Ганга, Янцзы, Амударьи. Эти районы стали очагами человеческой цивилизации.

Позднее устья рек стали использоваться и как транспортные узлы, связывающие речные и морские судоходные пути. Началось строительство портов в глубоководных устьях, представляющих собой естественные хорошо укрытые от волнения гавани. Большинство крупнейших современных морских портов находятся в устьях рек. Сооружение портов шло одно временно со строительством городов. Приморские города, вначале связанные только с портом, при наличии благоприятных экономических условий развились в крупные промышленные центры (Ленинград, Нью-Йорк, Лондон, Калькутта, Гамбург).

Устья многих рек плотно заселены. Треть всех городов мира, имеющих население более миллиона человек, расположена в дельтовых районах. Численность населения в дельтах некоторых рек очень велика. В дельте Нила живут примерно 7 миллионов человек, в устьевой области Ганга -- более 30 миллионов.

Большая роль устьев рек в жизни человечества заставила ученых обратить внимание на процессы их образования и развития.

Процесс образования дельт весьма сложен и определяется многими факторами. К основным из них относятся:

а) сток речных вод и наносов;

б) морское волнение и течения на взморье;

в) наличие приливов;

г) глубина моря в месте впадения реки;

д) тектонические поднятия и опускания дна;

е) хозяйственная деятельность человека.

Сток воды и наносов из реки играет главную роль при формировании дельты. Обычно в месте впадения реки в море скорость потока еще достаточно велика для того, чтобы способствовать размыву и углублению дна русла. Однако при выходе потока на взморье скорость стокового течения уменьшается и основная масса наносов выпадает, создавая устьевой бар. Одновременно скорость потока речных вод уменьшается не только по направлению от устья к взморью, но и поперек речной струи -- от стержня к берегу. При этом происходит выпадение наносов в виде кос, как бы являющихся продолжением берегов реки.

Рисунок 4. Схема образования приустьевой ямы и осередка:

а -- продольный профиль;

б -- план;

1 -- осередок;

2 -- приустьевая яма;

3 -- кривая скоростей речной струи;

4 -- приустьевые косы

Отложившиеся наносы создают подпор воды и вызывают перепады уровня как вдоль, так и поперек потока. Такой поперечный уклон уровня обусловливает распластывание потока над баром, его расширение и раздвоение. Образовавшиеся раздельные потоки прорезают бар, и в его середине возникает осередок. Затем он закрепляется растительностью, выходит на поверхность и превращается в остров. Так происходит дробление устья реки на рукава и формирование всей гидрографической сети дельты. Поэтому на морском крае дельты наблюдается много рукавов и проток. С удалением от моря острова дельты укрупняются, за счет отмирания мелких проток повышаются и зарастают тростником и кустарником (рис. 1).

Таким образом, бар, осередок и остров, представляющие собой развитие одной и той же русловой формы, являются неотъемлемой частью любой дельты. Их совокупность и образует хорошо развитые дельты большинства крупных рек.

Процесс разветвления дельты особо ярко проявляется в период половодья, когда река несет основную массу воды и взвешенных частиц. В это время происходят сильные деформации русла реки: гряды и ямы спускаются вниз по течению, могут достигать бара и изменять его конфигурацию.

На морском крае дельты течения и волнение стремятся выровнять подводный склон берега, выработать динамический профиль равновесия, то есть создать такой подводный склон берега, при котором приток речных наносов уравновешивается их оттоком в смежные районы. В этом месте река, формируя устьевой бар, увеличивает крутизну склона дна на взморье и усложняет его рельеф. Однако волнение разрушает верхнюю часть подводного склона и аккумулирует наносы у его подножия. Вдольбереговые течения могут приносить из соседних районов побережья морские наносы, образующиеся при разрушении берегов и дна прибрежной зоны моря и откладывать их на взморье, что способствует выдвижению дельты. Такой вдольбереговой поток наносов при установившемся режиме волнения и течения зачастую формирует у морского края дельты песчаную косу, блокирующую устье рек. При этом возможны полное отгораживание реки от моря в месте ее прежнего впадения и поворот русла вдоль блокирующей косы. Следует отметить, что влияние морского волнения и течений на взморье на процесс образования дельты тем больше, чем меньше водный и твердый сток реки. Однако, как правило, основным источником наносообразующего материала в береговую зону моря служит твердый сток рек: большинство дельт сложено из материалов речных наносов.

Глубина моря в приустьевом районе оказывает влияние на процесс дельтообразования. На мелководье количество материала, которое требуется для выхода на поверхность активных форм рельефа дна и построения подводной дельты, значительно меньше, чем при большой глубине моря. Кроме того, на больших глубинах разрушительное воздействие волнения на морской край дельты значительно сильнее.

Тектоническая деятельность и общие поднятия и опускания суши относительно моря способствуют интенсивному изменению облика дельт рек.

К примеру, дельта Волги в период резкого падения уровня Каспийского моря интенсивно росла в результате как отложения речных наносов, так и причленения к дельте обсохших участков дна взморья. При стабильном стоянии уровня (1863-1914 годы) линейное нарастание дельты составляло 94 метра в год. За последующие 11 лет при падении уровня на 0,40 метра годовой прирост дельты увеличился до 190 метров, а при падении уровня на 1,45 метра в 1927-1940 годы -- до 370 метров.

Большое влияние на дельтообразование оказывает деятельность человека:

а) В результате строительства плотин и водохранилищ, изъятия части стока на орошение уменьшается сток воды и наносов рек, изменяется их внутри-годовое распределение. Так, строительство Цимлянской гидроэлектростанции привело к уменьшению стока наносов Дона с 4 до 3,2 миллиона тонн в год.

При уменьшении стока воды и наносов появляется тенденция к уменьшению скорости роста дельт. В отдельных случаях возможны размыв и отступание уже образовавшихся дельт под влиянием разрушительной деятельности волнения на взморье.

б) Другим антропогенным фактором является искусственное углубление русла или обвалование отдельных водотоков. При этом основной сток сосредоточивается в некоторых рукавах: дельты этих рукавов начинают расти. Дельты же других рукавов отмирают: зарастают водной растительностью или отступают под действием волнения моря и вдольбереговых течений. Поэтому при проектировании различных гидротехнических сооружений и промышленных объектов на реках нельзя не учитывать их возможное воздействие на процессы образования дельт.

Хотя дельты формируются под влиянием всех названных факторов, роль каждого из них определяется в зависимости от конкретной географической обстановки района. Этим и объясняется большое разнообразие дельт, развивающихся как результат сочетания этих факторов. Это также определяет условия использования устьев рек для хозяйственных целей. В частности, условия судоходства в устьях рек определяются их гидрологическим режимом, в первую очередь наличием и высотой приливов.[6]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проделанной работы было выяснено, что крупные реки впадают в моря и океаны, более мелкие - в озера и крупные реки. То место, где русло нижнего течения реки выходит к морю, образуется самостоятельный в ландшафтном и геологическом отношении район, называемый дельтой. За краем континентальной части дельты, там, где начинается взморье - располагается авандельта (передовая дельта), а еще дальше в открытое море - продельта, накопление осадков в которой идет только за счет выпадения взвешенных частиц. В пределах продельты формируются тонкие илистые осадки, иногда отделенные от авандельты. Если река не разделяется на рукава, то сток главного русла вызывает размыв дна (приустьевая яма), а мористее - возникновение бара или осередка.

Бар, осередок и остров, представляющие собой развитие одной и той же русловой формы, являются неотъемлемой частью любой дельты. Их совокупность и образует хорошо развитые дельты большинства крупных рек.

В речных дельтах встречаются различные по своему составу и генезису отложения:

а) аллювиальные отложения русловых потоков (на равнинах - пески и глины, более грубый материал - в горах);

б) озерные отложения, в отшнурованных руслах ( глинистые осадки, богатые органическим веществом);

в) болотистые отложения (торфяники, на месте зарастающих озер);

г) морские осадки.

Эстуарии представляют собой узкие заливы, располагающиеся на месте впадения рек в море. Возникают они там, где происходят нисходящие тектонические движения, приливы и отливы и где взаимодействуют морские и континентальные обстановки осадконакопления. Эстуарии могут формироваться при различных условиях: в пределах затопленных речных устьев, крутых ледниковых фиордов, барьерных островов, расположенных параллельно морскому побережью, или вогнутостей береговой черты, образовавшихся в результате смещения или опускания местности.

Если морские воды в отсутствие приливов и отливов затапливают приустьевую часть речной долины, то возникают лиманы.

Евразия - единственный материк, реки которого принадлежат бассейнам всех океанов. В то же время здесь находится самая большая на земном шаре область внутреннего стока, на долю которой приходится около 30% общей площади континента. Стремительные водные потоки выносят массу твердого материала (песок, гальку), который откладывается при выходе рек на равнины, где течение резко замедляется.

Реки бассейна Тихого океана начинаются, как правило, в высоких горах. В верховьях эти реки имеют стремительное течение, глубоко врезаются в толщи горных пород и выносят на равнины огромное количество взвешенного материала, отлагающегося затем на низменностях Восточной и Юго-Восточной Азии.

Хозяйственная деятельность человека, особенно на территории Европы, нанесла большой вред чистоте внутренних вод Евразии. Сток промышленных и бытовых вод, а также водотоки с полей, где широко используются химические удобрения и ядохимикаты, непрерывно и катастрофически загрязняют воды рек и озер. Так, Рейн выносит в Северное море за год тысячи тонн только токсичных металлов.

Годовой сток с территории Евразии вместе с островами составляет более 16 тыс. км3, т. е. несколько менее половины суммарного годового стока всех рек Земли. В пересчете на слой стока это равно 300 мм, т. е. выше средней цифры для всей Земли в целом. По средней высоте слоя стока Евразия уступает Южной и Северной Америке. Однако эти средние величины далеко не полностью отражают особенности распределения внутренних вод в пределах величайшего материка Земли.

Реки выносят в океан 20 млрд т вещества в год. Больше всего твёрдых частиц поставляют реки самого крупного материка -- Евразии: около 3/4 общего объёма материала, выносимого реками всех континентов. Те вещества, которые были полностью растворены в речной воде, остаются в виде растворов и в морской воде. Глинистые частицы обычно отлагаются на морском дне вдали от берега, песок -- ближе; гравий и галька могут подхватываться морскими течениями, могут разноситься прибоем вдоль берега.

Но некоторые реки приносят столько обломков, что море уже не справляется с ними, и они остаются в месте впадения реки в море -- в устье. Река таким образом начинает наступать на море, шаг за шагом наращивая сушу. Самый известный пример того -- устье великой африканской реки Нил. Уже древние греки подметили, что он до впадения в Средиземное море распадается на несколько рукавов. И текут они среди низких берегов по совершенно плоской равнине, которая затапливается во время разлива.

Благодаря географическому положению -- на стыке морских и речных путей -- устья крупных рек издавна играют большую роль в хозяйственной жизни людей, в развитии человеческого общества. Благоприятные климатические условия в дельтах рек тропических, полузасушливых и засушливых зон, прекрасно увлажненные и чрезвычайно плодородные почвы способствовали их заселению и хозяйственному освоению на самых ранних этапах развития общества. Несколько тысячелетий назад были заселены устьевые области Нила, Евфрата, Тигра, Ганга, Янцзы, Амударьи. Эти районы стали очагами человеческой цивилизации.

Устья многих рек плотно заселены. Треть всех городов мира, имеющих население более миллиона человек, расположена в дельтовых районах. Численность населения в дельтах некоторых рек очень велика. В дельте Нила живут примерно 7 миллионов человек, в устьевой области Ганга -- более 30 миллионов.

Большая роль устьев рек в жизни человечества заставила ученых обратить внимание на процессы их образования и развития.

Процесс образования дельт весьма сложен и определяется многими факторами. К основным из них относятся:

а) сток речных вод и наносов;

б) морское волнение и течения на взморье;

в) наличие приливов;

г) глубина моря в месте впадения реки;

д) тектонические поднятия и опускания дна;

е) хозяйственная деятельность человека.

Однако, как правило, основным источником наносообразующего материала в береговую зону моря служит твердый сток рек: большинство дельт сложено из материалов речных наносов.

Глубина моря в приустьевом районе оказывает влияние на процесс дельтообразования. На мелководье количество материала, которое требуется для выхода на поверхность активных форм рельефа дна и построения подводной дельты, значительно меньше, чем при большой глубине моря. Кроме того, на больших глубинах разрушительное воздействие волнения на морской край дельты значительно сильнее.

Тектоническая деятельность и общие поднятия и опускания суши относительно моря способствуют интенсивному изменению облика дельт рек.

Большое влияние на дельтообразование оказывает деятельность человека:

а) В результате строительства плотин и водохранилищ, изъятия части стока на орошение уменьшается сток воды и наносов рек, изменяется их внутри-годовое распределение. При уменьшении стока воды и наносов появляется тенденция к уменьшению скорости роста дельт. В отдельных случаях возможны размыв и отступание уже образовавшихся дельт под влиянием разрушительной деятельности волнения на взморье.

б) Другим антропогенным фактором является искусственное углубление русла или обвалование отдельных водотоков. При этом основной сток сосредоточивается в некоторых рукавах: дельты этих рукавов начинают расти. Дельты же других рукавов отмирают: зарастают водной растительностью или отступают под действием волнения моря и вдольбереговых течений. Поэтому при проектировании различных гидротехнических сооружений и промышленных объектов на реках нельзя не учитывать их возможное воздействие на процессы образования дельт.

Хотя дельты формируются под влиянием всех названных факторов, роль каждого из них определяется в зависимости от конкретной географической обстановки района. Этим и объясняется большое разнообразие дельт, развивающихся как результат сочетания этих факторов. Это также определяет условия использования устьев рек для хозяйственных целей. В частности, условия судоходства в устьях рек определяются их гидрологическим режимом, в первую очередь наличием и высотой приливов.

Список литературы

1 http://www.hydrometeorology.ws/str22.html

2 http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geo/7436/эстуарий

3 http://venezuelatour.org/delta-reki-orinoko.html

4 http://geography.kz/kontinenty/fizicheskaya-geografiya/doklad-vnutrennie-vody-evrazii/

5 http://geography.kz/slovar/reki/

6 Короновский Н.В. - общая геология . М.: МГУ, 2002

Размещено на Allbest.ru