Аллювиальная река - Alluvial river

An аллювиальная река тот, в котором кровать и банки состоят из мобильных осадок и / или почва. Аллювиальный реки самоформируются, что означает, что их каналы формируются величиной и частотой наводнения что они испытывают, и способность этих наводнений разъедать, депозит, и транспорт осадок. По этой причине аллювиальные реки могут принимать различные формы в зависимости от свойств их берегов; потоки, которые они переживают; местная прибрежная экология; а также количество, размер и тип наносов, которые они несут.[1]

Образцы аллювиальных каналов

Природные аллювиальные русла имеют разнообразную морфологию, но в целом их можно охарактеризовать как прямые, извилистый, плетеный, или же анастомозирование.[2] Различные шаблоны каналов возникают из-за различий в полная выписка из банка, градиент, подача наносов и береговый материал.[2] Шаблоны каналов можно описать в зависимости от их уровня извилистость, который представляет собой отношение длины канала, измеренной по его центру, к расстоянию по прямой, измеренному по оси впадины.[2]

Прямые / извилистые каналы

Прямые русла (извилистость <1,3) относительно редки в природных системах из-за того, что отложения и потоки редко распределяются равномерно по ландшафту.[2] Неравномерность отложения и размыва наносов приводит к образованию чередующихся полос, которые последовательно располагаются на противоположных сторонах канала.[2] Чередование последовательностей стержней приводит к тому, что поток направляется извилистым образом, что приводит к образованию извилистых каналов (извилистость 1,3–1,5).[2]

Извилистые каналы

Извилистые каналы более извилистые (> 1,5 извилистости), чем прямые или извилистые, и определяются меандр длина волны морфологическая единица.[2] Длина волны меандра - это расстояние от вершины одного изгиба до следующего на той же стороне канала.[2] Длина волны извилистых каналов описана в разделе 1.2 Геоморфические единицы.[2] Извилистые каналы широко распространены в настоящее время, но не было обнаружено никаких геоморфных свидетельств их существования до появления наземных растений.[2] Это в значительной степени объясняется влиянием растительности на повышение устойчивости берегов и сохранение меандров.[2]

Плетеные каналы

Плетеные каналы характеризуются множеством активных потоков в широком канале с низкой волнистостью.[2] Меньшие нити потоков расходятся вокруг отстойников, а затем сходятся в виде плетения.[2] Плетеные каналы динамичны, пряди движутся внутри канала.[2] Заплетенные каналы возникают из-за наносов, превышающих пропускную способность ручья.[2] Встречаются ниже ледников и горных склонов в условиях высокого уклона, переменного увольнять, и высокие нагрузки крупного осадка.[2]

Анастомозирующие каналы

Анастомозирование каналы похожи на плетеные каналы в том, что они состоят из сложных прядей, которые расходятся, а затем сходятся вниз по потоку.[2] Однако анастомозирующие каналы отличаются от плетеных каналов тем, что они протекают вокруг относительно стабильных, обычно покрытых растительностью островов.[2] У них также, как правило, более низкий градиент, они более узкие и глубокие и имеют более прочные пряди.[2]

Геоморфические единицы

Длина волны меандра

В меандр длина волны или чередующаяся полосчатая последовательность считается основной экологической и морфологической единицей извилистых аллювиальных рек.[3] Длина волны меандра состоит из двух чередующихся стержней, каждая из которых имеет бассейн, вымытый из Cutbank, аградационная доля или точка бар, а рябь который соединяет бассейн и бар.[3] В идеализированном канале длина волны меандра составляет от 10 до 11 ширины канала.[2] Это равносильно тому, что бассейны (а также перекаты и точечные перекладины) разделены в среднем 5-6 шириной каналов.[2] Радиус кривизны изгиба меандра описывает плотность дуги меандра и измеряется радиусом круга, который соответствует дуге меандра.[2] Радиус кривизны в 2–3 раза больше ширины канала.[2]

Формы суши

Поймы

Поймы являются земельными участками, прилегающими к руслам аллювиальных рек, которые часто затоплен.[2] Поймы застроены отложениями подвешенный груз от набережного потока, постельный отложение сбоку речная миграция, и ландшафтные процессы, такие как оползни.[2]

Природные дамбы

Естественный дамбы возникают, когда пойма аллювиальной реки в основном формируется за счет отложений на берегу и когда относительно крупные материалы оседают вблизи основного русла.[2] Естественные дамбы становятся выше прилегающей поймы, что приводит к образованию болот и каналов язу, в которых приток потоки вынуждены течь параллельно основному каналу, а не сходиться с основным каналом.[2]

Террасы

Террасы являются объектами хранения наносов, которые фиксируют вынос наносов в аллювиальную реку в прошлом.[2] Многие изменения граничных условий могут образовывать террасы в аллювиальных речных системах.[2] Основная причина их образования заключается в том, что река не обладает транспортной способностью перемещать наносимые ею наносы. водораздел.[2] Прошлый климат во время Четвертичный был связан с ухудшение и врезка пойм, оставляющая позади ступенчатые террасы.[2] Подъём а также снижение уровня моря может также вызвать образование террас, поскольку река врезается в свое нижнее русло и сохраняет отложения в своей пойме.[2]

Геоморфические процессы

Составляющие природного гидрографа

Естественный гидрограф компоненты, такие как штормовые события (наводнения ), основные потоки, пики снеготаяния и конечности спада являются специфическими для реки катализаторами, которые формируют экосистемы аллювиальных рек и обеспечивают важные геоморфологические и экологические процессы.[3] Сохранение годовых колебаний речной гидрологический режим - модели величины, продолжительности, частоты и времени стока - важны для поддержания экологической целостности в экосистемах аллювиальных рек.[3]

Миграция каналов

Эрозия берегов на выемках на внешней стороне меандров в сочетании с отложением остроконечных стержней на внутренней стороне меандров вызывает миграция каналов.[2] Наибольшая эрозия берегов часто происходит сразу после вершины меандра, вызывая миграцию вниз по течению, поскольку высокоскоростной поток разъедает берег, когда он движется по кривой меандра.[2] Авульсия - еще один процесс миграции русла, который происходит намного быстрее, чем процесс постепенной миграции эрозии береговых отмелей и точечных отложений.[2] Отрыв происходит, когда поперечная миграция приводит к тому, что два меандра сближаются настолько, что берег реки между ними нарушается, что приводит к соединению меандров и образованию двух каналов.[2] Когда первоначальный канал отрезан от нового канала отложениями наносов, образуются старицы.[2] Миграция русла важна для поддержания разнообразных водных и прибрежных местообитаний.[3] В результате миграции в реку попадают отложения и древесный мусор, а внутри меандра образуется новая пойма.[3]

Бюджеты отложений

Динамические устойчивые состояния эрозии наносов и отложений работают для поддержания морфологии аллювиальных русел, поскольку река достигает импортных и экспортных мелких и крупных отложений примерно с равной скоростью.[3] На вершине меандровых кривых высокоскоростные потоки вымывают отложения и образуют лужи.[3] Затем подвижный осадок откладывается на балке прямо через канал или ниже по течению.[3] Потоки большой величины и продолжительности можно рассматривать как важные пороги, определяющие мобильность русла каналов.[3] Канал ухудшение или же деградация указывают на дисбаланс баланса наносов.[3]

Наводнение

Наводнение является важным компонентом, который формирует морфологию русел в аллювиальных речных системах.[3] Крупные наводнения, которые превышают интервал повторяемости от 10 до 20 лет, образуют и сохраняют основные русла, а также обрушиваются и образуют боковые русла, водно-болотные угодья, и старицы.[3] Затопление поймы происходит в среднем каждые 1-2 года при водотоках выше уровня полного берега и снижает интенсивность наводнения и размыв каналов, а также помогает циркулировать питательные вещества между рекой и окружающим ландшафтом.[3] Наводнение важно для водных и прибрежный сложность среды обитания, потому что она формирует разнообразие особенностей среды обитания, которые различаются по функциям экосистемы.[3]

Биологические компоненты

Прибрежные среды обитания

Прибрежные среды обитания особенно динамичны в экосистемах аллювиальных рек из-за постоянно меняющихся речной среда.[3] Чередование полос, миграция русел, затопление поймы и отрыв русла создают изменчивые условия обитания, к которым должна адаптироваться прибрежная растительность.[3] Закрепление саженцев и развитие древостоя зависят от благоприятного субстрата, который, в свою очередь, зависит от того, как осадки сортируются по берегам канала.[3] В целом молодая прибрежная растительность и вид-пионер установится в областях, которые подвержены активным русловым процессам, например, в точечных барах, где присутствуют более крупные отложения, такие как гравий и булыжник, но сезонно мобилизуются.[3] Зрелая прибрежная растительность может распространяться дальше по склону, где преобладают более мелкие отложения, такие как песок и ил, и менее часты нарушения со стороны активных речных процессов.[3]

Водные среды обитания

Водные среды обитания в аллювиальных реках сформированы сложным взаимодействием между наносами, потоком, растительностью и древесный мусор.[3] Бассейны обеспечивают более глубокие участки с относительно прохладной водой и служат убежищем для рыб и других водных организмов.[3] Среда обитания в бассейне улучшена за счет сложных конструкций, таких как крупный древесный мусор или валуны.[3] Riffles обеспечивают более мелкую, сильно турбулентную водную среду обитания преимущественно из булыжника.[3] Здесь вода смешивается с воздухом на поверхности воды, увеличивая уровень растворенного кислорода в потоке. Бентосный макробеспозвоночные преуспевают в перекатах, живут на поверхностях и промежутках между камнями. Многие виды также зависят от низкоэнергетических подпольных территорий для кормления и важных этапов жизненного цикла.[3]

Человеческие воздействия

Воздействие землепользования

логирование

логирование лесных угодий в аллювиальных водоразделах, как было показано, увеличивает вынос наносов в реки, вызывая ухудшение русла реки, увеличивая мутность и изменяя размер наносов и их распределение вдоль русла. Увеличение выноса наносов связано с увеличением стока, эрозии и обрушением откосов в результате удаления растительности с ландшафта, а также строительства дорог.

сельское хозяйство

Использование сельскохозяйственных угодий отводит воду из аллювиальных рек для выращивания сельскохозяйственных культур, а также ограничивает способность реки извиваться или мигрировать из-за строительства дамбы или других форм защиты. Результат - упрощенная морфология каналов с более низким базовым расходом.

Плотины и водовороты

Плотины и водозаборы изменяют естественный гидрологический режим рек с широко распространенными последствиями, которые изменяют экосистему водосбора.[4] Поскольку морфология аллювиальных рек и процессы речной экосистемы в значительной степени формируются сложным взаимодействием компонентов гидрографа, таких как величина, частота, продолжительность, время и скорость изменения потока, любое изменение одного из этих компонентов может быть связано с ощутимым изменением. экосистемы.[3] Плотины часто связаны с уменьшением масштабов паводков в сезон дождей и изменением (часто уменьшением) базового стока в сухой сезон.[4] Это может негативно повлиять на водные организмы, которые специально приспособились к естественным условиям стока.[4] Изменяя компоненты естественного гидрографа, особенно уменьшая величину потока, плотины и другие отводы снижают способность реки мобилизовать наносы, что приводит к закупорке каналов наносами.[5] И наоборот, плотины являются физическим препятствием для естественного непрерывного движения наносов от истоков к устью реки и могут создавать условия с дефицитом наносов и врезаться непосредственно вниз по течению.[5]

Рекомендации

  1. ^ Леопольд, Луна Б., Вулман, М.Г., Миллер, Дж. П., 1964, Флювиальные процессы в геоморфологии, Сан-Франциско, W.H. Фримен и Ко, 522с.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф аг ах ай эй ак Бирман, Р. Б., Дэвид Р. Монтгомери (2014). Ключевые понятия геоморфологии. W. H. Freeman and Company Publishers. Соединенные Штаты.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z Труш и др. (2000). Атрибуты аллювиальной реки и их отношение к водной политике и управлению. Труды Национальной академии наук. Том 92. №22
  4. ^ а б c Пофф, Н. Л., Аллан, Дж. Д., Бейн, М. Б., Карр, Дж. Р., Престегаард, К. Л., Рихтер, Б. Д., Стромберг, Дж. К. (1997). Естественный режим течения. BioScience, 47 (11), 769–784. http://doi.org/10.2307/1313099
  5. ^ а б Кондольф, М. Г. (1997) Голодная вода: влияние плотин и добычи гравия на русла рек. Экологический менеджмент Vol. 21, № 4, с. 533–551