Флювиальные и склоновые процессы

Реки и склоны являются доминирующими факторами формирования большинства ландшафтов, при этом вода и гравитация перемещают выветренный материал со склонов в русла и со временем вырезают долины.

Definition

Флювиальные процессы — это действия текучей воды по эрозии, транспортировке и отложению наносов в руслах и поймах, а склоновые процессы — это выветривание, крип (медленное сползание) и массовое перемещение, которые перемещают материал вниз по склонам к этим руслам.

Scope

Эта тема охватывает процессы, формирующие склоны и речные системы: выветривание и массовое перемещение на склонах, механику течения воды и транспорта наносов в руслах, формирование долин и дренажных сетей, а также концепцию равновесного профиля. Это ядро процессной геоморфологии во влажных и большинстве умеренных ландшафтов.

Core questions

• Как реки размывают, транспортируют наносы и формируют свои русла и долины?
• Какие процессы перемещают материал вниз по склонам?
• Как склоны и русла приспосабливаются к равновесию или равновесному профилю?

Key theories

Равновесная река и динамическое равновесие

Гилберт утверждал, что реки и склоны стремятся к равновесному состоянию, при котором форма приспосабливается таким образом, чтобы поступление наносов и транспортная способность были сбалансированы, что является ранним утверждением динамического равновесия в ландшафтах.

Гидравлическая геометрия рек

Леопольд и его коллеги показали, что ширина, глубина и скорость русла изменяются регулярным, предсказуемым образом в зависимости от расхода воды, установив количественные зависимости, лежащие в основе современной флювиальной геоморфологии.

Mechanisms

На склонах выветривание разрыхляет горные породы и почву, которые перемещаются вниз по склону за счет крипа, поверхностного стока и массового перемещения, такого как оползни и селевые потоки. Этот материал достигает русел, где текущая вода увлекает и переносит его в виде донных, взвешенных и растворенных наносов, размывая русло и формируя поймы. Русла приспосабливают свою геометрию к расходу воды и поступлению наносов, стремясь к равновесному профилю в динамическом равновесии.

Clinical relevance

Понимание флювиальных и склоновых процессов имеет центральное значение для управления рисками наводнений и оползней, проектирования стабильных русел и инфраструктуры, контроля эрозии и заиления водохранилищ, а также восстановления рек и водосборов.

History

Исследования Гилберта в девятнадцатом веке на американском Западе заложили механические основы флювиальной и склоновой геоморфологии. В середине двадцатого века Леопольд, Уолман и Миллер установили количественную гидравлическую геометрию, решительно сместив область исследований в сторону процессной, измеримой науки.

Key figures

• Grove Karl Gilbert
• Luna Leopold
• M. Gordon Wolman

Seminal works

• gilbert1877
• leopold1964

Frequently asked questions

Что значит, что река находится в равновесном состоянии?

Равновесная река — это река, уклон и форма русла которой приспособились таким образом, что со временем она может транспортировать ровно то количество наносов, которое ей поступает; она находится в динамическом равновесии, где эрозия и аккумуляция сбалансированы.