תצורת עמק הנהר: מחקר של תהליכים פלוביאליים

כיצד נוצר עמק הנהר: הכוח של תהליכים פלוביים

עמקי הנהר הם בין המאפיינים הבולטים ביותר של פני כדור הארץ, מגולפים על ידי זרימה מתמשכת של מים לאורך אלפי שנים.מחקר של תהליכים פלוביאליים - פעולות של מים זורמים - מחלימים כיצד נהרות מעצבים נופים, יוצרים בתי גידול, ומשפיעים על הציוויליזציה האנושית.ממנגבים התלולים של זרמים צעירים ועד להצפות רחבות של נהרות מתפתלים, הבנה של תהליכים אלה חיונית עבור גיאומים, מנגנונים אזרחיים, והופכים אותם למנגנוני תחבורה, אשר מספקים את אותם לגיאורגמה עמוקה.

הבנת תהליכים פלוביאליים בפירוט

תהליכים פלוביאליים כוללים את האינטראקציות הדינמיות בין מים זורמים לבין האדמה שהיא נעה מעבר.תהליכים אלה מונעים על ידי האנרגיה של הנהר, אשר תלוי בשחרורו, מהירותו ו ⁇ . as water Flow, הוא מבצע שלושה פונקציות עיקריות: שחיקה (חומר מסלק), תחבורה (קריירה חומר מטה הזרם), ופירוק (חומר מתי ירידה באנרגיה).

נהרות הם מערכות פתוחות שמשנות כל הזמן אנרגיה ועניין עם סביבתם.אגן הניקוז כולו – האזור של אדמה שנקז בנהר וטריבותיה – מנקה מים וחילוץ לתוך התעלה הראשית.בזמן גיאולוגי, נהרות להתאים את הקורסים שלהם, העמקים, ויוצרים נחיתות חדשות.זה התאמה מתמדת היא הסיבה לכך שעמקי הנהר הם לא באמת סטטיים; הם מגיבים לשינויים באקלים, רמת אקלים, רמת אדמה או רמת גן עדן), או ים.

עבור סקירה מקיפה של מערכות הנהר, ה-FLT:0 אנציקלופדיה הגיאוגרפית הלאומית על נהרות ראטפל 1 מציעה מידע רקע נגיש.

נהגי מפתח של פעילות פלוביאלית

גורמים רבים שולטים בעוצמת ובאופי של תהליכים פלוביאליים על פני סביבות שונות:

• (FLT:0Discharge and Velocity:FreaLT:1 Discharge (שטח מים עובר נקודה לזמן יחידה) ומהירות (מהירות זרימה) קשורים הדוקה. Steeper ⁇ s וספירות גדולות יותר להגדיל את המהירות, אשר בתורו מגביר את הכוח הירוי.כפל של מהירות יכול להגדיל את יכולת הנהר להעביר משקעים על ידי גורם של ארבעה או יותר.
• (ב) [ה]התב"ה]: [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה],] [ה], [ה]]]], [החלק] [ה]]] [ה], [ה]ה'[ה'] [ה']] [ה']]]], [ה'[ה'[ה']']']'[ה']']'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
• (FLT:0Channel Complexness:FLT:1 Obstacles כגון סלעים, צמחייה או מצעים לא סדירים ליצור זעזוע, אשר יכול לשפר את השחיקה המקומית אבל גם להפחית את יעילות הזרם הכוללת. Smooth, ערוצים ישר נוטים להיות יעילים יותר בהובלת מים ונפיחות.
• (FLT:0)Base Level:FLT:1 הנקודה הנמוכה ביותר שבה נהר יכול להירקד - בדרך כלל ים - עסקאות כבסיס.אם רמת הבסיס יורדת (למשל, בשל הרמת טטטוני או נפילה ברמת הים), הנהר מקבל אנרגיה פוטנציאלית להגיב על ידי חיתוך מטה, יצירת מתפתלים או מרפסות.

שלב התפתחות עמק הנהר

עמקי הנהר מתפתחים באמצעות שלבים צפויים ככל שהם מתבגרים, למרות שההתקדמות בפועל תלויה בגיאולוגיה מקומית, אקלים והיסטוריה טקטונית. Geomorphologistים מתארים לעתים קרובות שלבים אלה באמצעות מודל מושגי של התפתחות עמק.

שלב ראשון: ראשי מים ו-Rils

באזורי מים ראש, מים מתחילים את המסע שלה כמו זרימה יבשתית, שטיפת גיליון, או גורים קטנים.ערוצים זעירים אלה זורמים לתוך זרמים מסדר ראשון.בשלב זה, העמק בקושי מוגדר - לעתים קרובות דיכאון רדודה. Erosion הוא בעיקר אנכי, עם הזרם חיתוך מטה לאורך מיטתו.הנוף הוא יחסית לא מלוטש, ואנרגיה של הזרם הוא נמוך לאורך זמן, אלה הופכים להיות זרמי קבע ונהרות קבוע.

שלב צעיר: עמקי V-Shaped וגורges

כזרם מרוויח נפח ו ⁇ , אנכי מטהר אט אט אטמים.הנהר הדהד את המיטה מהר יותר מאשר הבנקים שלו, יצירת עמק בצורת V קלאסי.בסלע עמיד, תהליך זה יכול לייצר גורים מרהיבים וקניונים.פרופיל הנהר הוא תלול ולא סדיר, עם מפלים וזריקה מאוחרת יותר הוא מינימלי, כך עמק נשאר לעתים קרובות צר זרם בדרך כלל על ידי סלעים רכים וערפלים על ידי הגדרות סלעיים.

שלב בוגר: עמק וינג ומנדר אינציוד

ברגע שהנהר נחתך עדינה יותר (קרוב לרמה הבסיס שלה), שחיקה אנכית מאטה, ושחיקה מאוחרת הופכת דומיננטית.הנהר מתחיל לפתח שרביטים הידועים כ meanders, אשר מרחיבים את רצפת העמק. הערוץ עובר הלוך ושוב על פני העמק, והופכים את הבנקים החיצוניים של מלנדרים והפקדות על הבנקים הפנימיים (נקודה) תהליך זה יוצר רחב יותר, הצפות עדיין מצפות, אך ורק מאחורי הקרחונים הנטושים.

שם הסרטון: Broad Floodplains and Meander Belts

בעידן הישן של עמק הנהר, הנוף נשלט על ידי מבול נרחב שטוח עם ערוץ מתפתל. ⁇ הוא נמוך מאוד, הנהר יש מעט אנרגיה עבור רדוף. תהליכי דהוג הם רב-חשיבות, עם כמויות גדולות של של של של משקעים נקבעים במהלך הצפות.העמק רחב, עם מדרונות עדינים כי עשוי להיות מכוסה בכל רחבי האזור.

המונחים: shape River Valleys

אין שני עמקי הנהר זהים בדיוק כמו כי גורמים רבים אינטראקציה לצורה ולאבולוציה.המשתנים הבאים הם משמעותיים במיוחד:

טופוגרפיה ו-Gatedient

המדרדר של הקרקע קובע את האנרגיה הפוטנציאלית של הנהר. Steep ⁇ s להאיץ את זרימת, מעדיף שחיקה ואת התחבורה של משקעים coarse. Gentle ⁇ s לאפשר deposition לשלוט.טופוגרפיה גם משפיע על דפוסים ניקוז: דפוסים dendritic להתרחש על סלע אחיד, בעוד דפוסים סטרליים בצורת צינורות מתקפלים.

גיאולוגיה ורוקאי

ההתנגדות של סלע לשחיקה היא שליטה עיקרית.רד, סלעים עזים כמו גרניט מייצרים עמקים צרים, חד צדדיים. רך, סלעים סימנטאריים כמו פצלי או אבן גיר הם בקלות מועלים, המוביל לעמקים רחבים יותר.פרקים, פגמים, ומטוסים מתפתלים יוצרים אזורי חולשות כאלה ניצול.

אקלים ו הידרולוגיה

משטר קדם-החלופה משפיע ישירות על שחרור הנהר ואספקת המשקעים.אזורים הומאידיים יש נהרות חד-שנתיים עם כוח rosive גבוה, בעוד באזורים אדוקמריאלים כפופים להצפות הבזקים.אקלים גאלי מייצרים מצפות מים מצפות שמקפיכות עמקים בצורת U (קרקע נפרדת מעמקים פלוביאליים טיפוסיים).

כיסוי Vegetation Cover

צמחים מייצבים אדמה ומפחיתים את השחיקה על גבעות, מגבילים את אספקת הסידנציה לנהרות.מערכות Root מחזקות את בנקאות הנהר, מאטות שחיקה מאוחרת יותר באזורים מרוחקים, סחף מאיץ, הגדלת עומס הסידמנט ומשנה את מורולוגיה.היחסים בין צמחייה ותהליכי פלוביאל הם מוקד של FLT:0research על נהרות LT1:1 .

מכניזם של ארוסה בעמקי הנהר

ארסיון הוא הכוח המניע שטבע עמקים.זה מתרחש באמצעות כמה מנגנונים נפרדים אך לעתים קרובות בו זמנית:

פעולה הידרוקולית

הכוח העצום של מים נעים מפעיל לחץ על חלקיקי סלע וחילוץ.דיים טורבוליים יכולים לטבול חומר מן המיטה והבנקים.בסלעים משותפים, כוחות השקיה הידראוליים לתוך סדקים, להרחיב אותם וחסימות רופפת.תהליך זה יעיל במיוחד בזרימות גבוהות במהלך הצפות.

(Corrasion)

סידים שבוצעו על ידי הנהר פועלים כמו חיתוך כלים.כפי שהם קופצים או להחליק לאורך המיטה, הם מגרדים ושחיקה את הסלע הבסיסי.יעילות של שחיקה תלויה בגודל של סימנט, קשיחות, ואת המהירות של זרימה. טפטים לעתים קרובות צורה כאשר pebbles הם מתפתלים סביב דיכאון, קידוח לתוך הסלע.

פתרון (Corrosion)

מזג אוויר כימי מתרחש כאשר מים מתמוססים מינרלים כהלוליים, במיוחד באבן גיר (calcium Carbonate) או chalk.תהליך זה מסיר חומר מהנהרות והבנקים ללא מגע פיזי.פתרון הוא החשוב ביותר בנוף הקרסט, שבו נהרות יכולים להיעלם לתוך מערכות תת-קרקעיות.אפילו בהגדרות אחרות, מזג אוויר כימי מחליש משטחים סלע, מה שהופך אותם רגישים יותר לשחיקה מכנית.

סליחות

בעוד שלא ישירות לגלגל את המיטה או הבנקים, החדירה מפחיתה את גודל חלקיקי הסידמנט כשהם מתנגשים זה עם זה במהלך תחבורה.תהליך זה עגול וחלקים clasts, שינוי הצורה שלהם וצמצום הפוטנציאל המוחי שלהם על פני מרחק.

תחבורה בנהר מערכות

לאחר שנמחק, המשקעים עוברים במורד הזרם באמצעות ארבעה מצבים עיקריים, בהתאם לגודל החלקיקים ולתנאי זרימה:

מטען מפוכח

מזג אוויר כימי מייצר ions מומסים כי נסיעות באופן בלתי עקבי במים.עומס זה כולל סידן, מגנזיום, נתרן, דוקרבונט. בעוד לא גלוי, מוצקות מומסות יכולות לתרום באופן משמעותי לסילוק הסימנט הכולל, במיוחד באזורים עם סלעים פחמן.

טעינה

חלקיקים יפים - חימר וחמר - מוחזקים על ידי זעזוע בעמודה המים.הם נשארים בהשעיה כי המהירות ההתנחלות שלהם נמוכה יותר מאשר זרמים edward. לטעון סומפונד נותן נהרות מראה בוץ במהלך הצפות.עומס זה הוא לעתים קרובות המרכיב הגדול ביותר של תחבורה סממנט בנהרות נמוכים.

מלח

חלקיקים בגודל בינוני (sand ו- Fine Gravel) מומרים מהמיטה על ידי התפרצויות טורחות, לנסוע מרחק קצר במורד הזרם, ולאחר מכן להתיישב בחזרה למטה. תנועה זו נקראת מלח.כל קפיצה נמשך שבריר שנייה, אבל קולקטיבי תנועות אלה להעביר כמויות גדולות של משקעים.

(Bed Load)

חלקיקים גדולים יותר - קברי, מרוצפים, וסלעים - רול, שקופיות או שטוף לאורך קרקעית הנהר. Traction דורש מהירויות זרימה גבוהות ובדרך כלל מתרחשת רק במהלך הצפות. הגודל של החלקיק הנייד הגדול ביותר בפריט נתון מגדיר את יכולת הנהר.

המונחים: Landform Creation

כאשר נהר מאבד אנרגיה – עקב ירידה ב ⁇ , הרחבה של הערוץ, או מכשול – הוא פיקד על עומס המשקעים שלו. Deposition בונה מגוון רחב של נחות המגדירות את רצפת העמק:

Point Bars and Meander Scrolls

על החלק הפנימי של מנדר bends, מהירות זרימה היא נמוכה, גורם חול וחצץ לצבור.פקדות אלה, הנקראים ברים נקודה, הם בצורת ופעמים רבות מכילים רצפים מצופים (סיר בתחתית, קנס יותר בראש). כמו מלנדר נודד, ברים נקודת הצלחה יוצרים מגילות - שקעים על הצפות כי המשקעים ההיסטוריים של הנהר.

ממזר

Floodplains הם שטוח, אזורים נמוכים המתפתלים ליד הנהר כי הם מוצפת במהלך אירועים זרימה גבוהה.עם הזמן, הצפות חוזרות ונשנות שכבות של סילט דק וחימר, בניית אדמה חקלאית פורייה.המנעים הטבעיים שצורה לאורך הקצוות ערוצים הם מעט רכסים גבוה מעט מורכבים ממשקעים מרחפים מופקדים כפי שמצפות מים על גדות.

מעריצים אמיתיים

כאשר נהר יוצא אזור הררי על מישורים פתוחים, ההפחתה הפתאומית ב ⁇ גורמת לניתוק מהיר של סימנט קוארזה בדפוס בצורת מאוורר.מעריצים אלבויים נפוצים באזורים עקשניים וחצניים.הם נוטים לשינויים פתאומיים במיקום ערוצים במהלך הצפות.

דלתא

כאשר נהר נכנס לגוף עומד של מים (lake, ים או האוקיינוס), המהירות שלו יורדת באופן דרמטי, וחילוץ מופקד, ויוצר דלתא. דלתא מאופיינים על ידי ערוצי הפצה המקיפים את המישורים של דלה. הצורה והגודל של דלאס תלוי על האיזון בין אספקת המשקעים פלוביאליים ותהליכים ימיים (גלים, גלות).

ההתערבות האנושית והקונקווינסים שלהם

פעילות אנושית משנה עמוק תהליכים פלוביאליים ואבולוציה בעמק, לעתים קרובות עם השלכות לא מכוונות.

אורבניזציה ומשטחים חסרי פשרות

הפשרה על פני הקרקע מגבירה את נפח ההמראה ולהפחית את ההסתננות.זה מוביל ל הידרוגרפים הבזקים עם זרמי שיא גבוהים יותר, גרימת שחיקה מוגברת בזרמים עירוניים - תופעה המכונה תסמונת זרם עירוני.

חקלאות וארץ משתנים

חקלאות אינטנסיבית על הצפות יכולה להוביל לקומפקטיות אדמה, שחיקה, ולהגדיל את המסירה לנהרות.היישום של דשנים וחומרי הדברה תורם לזיהום תזונתי, מה שגורם לזיהום אוויר במורד הזרם.Cropland ליד נהרות עלול גם לקלקל בנקים באמצעות הסרת צמחייה קרועה.

DAM Construction ו- Flow

(הנחמה של דמס, אשר אחרת תרוקן את הצפות של הזרם הזרם ודלטס.רעב זה גורם לשקעים בנהר כדי לשקוע (הדהרדמנט), המוביל להוריד טבלאות מים וסיכון מוגבר לשיטפונות. Dams גם לשנות את משטר זרימת טבעי, להפחית את שיאי הצפות ולהרחיב תקופות זרימה נמוכות - זה יכול לשנות מערכות אקולוגיות קרועות ולמנוע היווצרות של חולות ואיים.

ערוצים ו Levees

נהרות מקיפים ובניית עצמות מלאכותיות שואפות לשלוט בשיטה ולשפר את הניווט.עם זאת, ההתערבות האלה לעתים קרובות מגבירה את מהירות זרימת הדם, המוביל לשחיקה במורד הזרם ואובדן אחסון טבעי של הצפות.למונים מונעים גם מצפות לקבל שריד עשירי תזונה, צמצום הפריון הקרקע באזורים הסמוכים. במקרים רבים, תקשור פשוט מעביר בעיות מצפות.

מסקנה: Equilibrium של עמק הנהר

היווצרות עמקי הנהר היא תהליך של התאמה מתמדת.נהרות שואפים להשיג איזון בין הפרשות שלהם לבין עומס סימנט, לעצב מחדש את עמקיהם בתגובה לשינויים באקלים, tectonics, והשימוש הקרקעי מספק את המפלט הקטן ביותר לאמזון, תהליכים פלוביים הם פסלי הנוף שלנו.