stringtranslate.com

Пойма

Пойма реки Парана , в месте ее слияния с верховьями рек Паранаиба (справа) и реки Верде , недалеко от Панорамы , Бразилия.
Пойма после наводнения, происходящего раз в 10 лет, на острове Уайт.
Гравийная пойма ледниковой реки возле Снежных гор на Аляске , 1902 год.
Река Ларами протекает по пойме в округе Олбани, штат Вайоминг , 1949 год.
Эта аградационная пойма небольшого извилистого ручья в округе Ла-Плата, штат Колорадо , подстилается илом, отложившимся над плотиной, образованной конечной мореной , оставленной ледником Висконсин .
Прибрежная растительность в пойме реки Линчес , недалеко от Джонсонвилля, Южная Каролина . Эти тупело и кипарисы показывают пик наводнения.

Пойма , пойма или пойма [1] — участок суши, прилегающий к реке . Поймы простираются от берегов русла реки до основания окружающей долины и подвергаются наводнениям в периоды сильного стока . [2] Почвы обычно состоят из глины, ила , песка и гравия, отложившихся во время наводнений. [3]

Из-за регулярных наводнений поймы часто имеют высокое плодородие почвы , поскольку питательные вещества откладываются вместе с паводковыми водами. Это может стимулировать сельское хозяйство ; [4] Некоторые важные сельскохозяйственные регионы, такие как бассейн реки Миссисипи и бассейн реки Нил , интенсивно эксплуатируют поймы рек. Сельскохозяйственные регионы, а также городские районы развиваются вблизи пойм рек или на них, чтобы использовать богатую почву и пресную воду. Однако риск наводнений привел к усилению усилий по борьбе с наводнениями .

Формирование

Большинство пойм образовано отложениями на внутренних извилинах рек и береговым потоком. [5]

Везде, где река извивается, текущая вода размывает берег реки с внешней стороны извилины, в то время как отложения одновременно откладываются в точечной полосе внутри извилины. Это описывается как латеральная аккреция , поскольку в результате отложений острая полоса формируется сбоку от русла реки. Эрозия на внешней стороне меандра обычно хорошо уравновешивает отложения на внутренней стороне меандра, так что канал смещается в направлении меандра без существенного изменения ширины. Пойнт-бар построен до уровня, очень близкого к уровню берегов реки. Значительная чистая эрозия отложений происходит только тогда, когда меандр врезается в возвышенность. Общий эффект заключается в том, что, поскольку река извивается, она создает ровную пойму, состоящую в основном из точечных отложений. Скорость смещения русла сильно различается: по сообщениям, скорость варьируется от слишком медленной для измерения до 2400 футов (730 м) в год для реки Коси в Индии. [6]

Береговой сток имеет место, когда река наполняется большим количеством воды, чем может вместить русло реки. Поток по берегам реки откладывает тонкий слой отложений, который становится наиболее грубым и толстым ближе к руслу. Это описывается как вертикальная аккреция , поскольку отложения накапливаются вверх. В ненарушенных речных системах береговой сток является частым явлением, обычно происходящим каждые один-два года, независимо от климата или топографии. [7] Скорость седиментации во время трехдневного паводка на реках Маас и Рейн в 1993 году обнаружила, что средние скорости седиментации в пойме составляли от 0,57 до 1,0 кг/м 2 . Более высокие показатели были обнаружены на дамбах (4 кг/м 2 и более) и на низменных участках (1,6 кг/м 2 ). [8]

Отложения берегового стока концентрируются на естественных дамбах, расселинах , а также в заболоченных местах и ​​мелких озерах пойм пойм. Естественные дамбы представляют собой гребни вдоль берегов рек, которые образуются в результате быстрого отложения берегового потока. Большая часть взвешенного песка оседает на дамбах, а ил и глинистые отложения откладываются в виде пойменной грязи дальше от реки. Дамбы обычно застроены достаточно хорошо, чтобы быть относительно хорошо дренированными по сравнению с близлежащими водно-болотными угодьями, а дамбы в незасушливом климате часто покрыты густой растительностью. [9]

Трещины образуются в результате прорыва основного русла реки. Берег реки обрушивается, и паводковые воды размывают русло. Отложения из трещины распространены в виде дельтовидных отложений с многочисленными распределительными каналами. Образование трещин наиболее распространено на участках рек, где в русле реки накапливаются наносы ( аградация ). [10]

Повторяющиеся наводнения в конечном итоге образуют аллювиальный хребет, чьи естественные дамбы и заброшенные петли меандров могут возвышаться значительно над большей частью поймы. [11] Аллювиальный хребет увенчан поясом русла, образованным последовательными поколениями миграции русла и отсечения меандра. Через гораздо более длительные промежутки времени река может полностью покинуть русловой пояс и начать строительство нового руслового пояса в другом месте поймы. Этот процесс называется отрывом и происходит с интервалом 10–1000 лет. Исторические отрывы, приведшие к катастрофическим наводнениям, включают наводнение на реке Хуанхэ в 1855 году и наводнение на реке Коси в 2008 году . [12]

Поймы могут образовываться вокруг рек любого типа и размера. Установлено, что даже относительно прямые участки рек способны образовывать поймы. Среднерусловые валы разветвленных рек мигрируют вниз по течению посредством процессов, сходных с процессами в точечных перекатах извилистых рек, и могут образовывать пойму. [13]

Количество наносов в пойме значительно превышает речную нагрузку наносов. Таким образом, поймы рек являются важным местом хранения отложений во время их переноса от места их образования до конечной среды осаждения. [14]

Когда скорость, с которой река течет вниз , становится настолько большой, что потоки через берег становятся редкими, говорят, что река покинула свою пойму, и части заброшенной поймы могут сохраниться в виде речных террас . [15]

Экология

Поймы поддерживают разнообразные и продуктивные экосистемы . [16] [17] Они характеризуются значительной изменчивостью в пространстве и времени, что, в свою очередь, создает одни из самых богатых видами экосистем. [18] С экологической точки зрения наиболее отличительным аспектом пойм является пульсация паводков , связанная с ежегодными наводнениями, поэтому экосистема поймы определяется как часть речной долины, которая регулярно затопляется и высыхает. [19]

Наводнения приносят обломочный материал, богатый питательными веществами, и высвобождают питательные вещества из сухой почвы при ее затоплении. Разложение наземных растений, затопленных паводковыми водами, увеличивает запас питательных веществ. Затопленная литоральная зона реки (ближайшая к берегу река) обеспечивает идеальную среду для многих водных видов, поэтому сезон нереста рыб часто совпадает с началом паводка. Рыба должна быстро расти во время паводка, чтобы пережить последующее падение уровня воды. По мере того как паводковые воды отступают, на побережье происходит цветение микроорганизмов, а берега реки высыхают и наземные растения прорастают, стабилизируя берег. [19]

Низкое поле в Ахтервере , Германия, затопленное водой из близлежащего водного пути.

Биота пойм имеет высокие годовые темпы прироста и смертности, что благоприятствует быстрому заселению больших площадей поймы. Это позволяет им воспользоваться изменяющейся геометрией поймы. [19] Например, пойменные [20] деревья быстро растут и устойчивы к повреждению корней. Оппортунистов (таких как птицы) привлекают богатые запасы пищи, обеспечиваемые пульсацией паводков. [16]

Экосистемы поймы имеют четко выраженные биозоны. В Европе по мере удаления от реки сменяющие друг друга растительные сообщества представляют собой береговую растительность (обычно однолетнюю); осока и камыш; ивовые кустарники; ивово-тополевой лес; дубово-ясеневый лес; и широколиственный лес. В результате вмешательства человека создаются влажные луга , которые заменяют большую часть первоначальной экосистемы. [21] Биозоны отражают градиент влажности почвы и кислорода, который, в свою очередь, соответствует градиенту частоты наводнений. [22] В первобытных пойменных лесах Европы преобладали дуб (60%), вяз (20%) и граб (13%), но антропогенное воздействие сместило состав в сторону ясеня (49%), при этом доля клена увеличилась до 14%, а дуба снижается до 25%. [17]

Полузасушливые поймы имеют гораздо меньшее разнообразие видов, приспособленных к чередованию засух и наводнений. Экстремальная засуха может лишить экосистему поймы возможности перехода в здоровую влажную фазу при затоплении. [23]

Пойменные леса составляли 1% ландшафта Европы в 1800-х годах. Большая часть территории была уничтожена деятельностью человека, хотя пойменные леса пострадали меньше, чем другие виды лесов. Это делает их важными рефугиумами для биоразнообразия. [17] [16] Разрушение пойменных экосистем человеком во многом является результатом борьбы с наводнениями, [19] развития гидроэлектростанций (например, водохранилищ) и преобразования пойм в сельское хозяйство. [17] Транспортировка и утилизация отходов также имеют пагубные последствия. [19] Результатом является фрагментация этих экосистем, что приводит к утрате популяций и разнообразия [17] и ставит под угрозу оставшиеся фрагменты экосистемы. [18] Борьба с наводнениями создает более резкую границу между водой и сушей, чем в ненарушенных поймах рек, что снижает физическое разнообразие. [19] Пойменные леса защищают водные пути от эрозии и загрязнения и уменьшают воздействие паводковых вод. [17]

Нарушение человеком пойменных экосистем умеренного пояса срывает попытки понять их естественное поведение. Тропические реки менее подвержены влиянию человека и служат моделями пойменных экосистем умеренного пояса, которые, как полагают, имеют многие общие экологические характеристики. [19]

Борьба с наводнениями

За исключением голода и эпидемий , одними из самых страшных стихийных бедствий в истории [24] (по количеству погибших) были наводнения на реках, особенно на Желтой реке в Китае – см. список самых смертоносных наводнений . Худшим из них и самым страшным стихийным бедствием (исключая голод и эпидемии) было наводнение в Китае в 1931 году , которое, по оценкам, унесло жизни миллионов людей. Этому предшествовало наводнение на Желтой реке 1887 года , унесшее жизни около миллиона человек и ставшее вторым по величине стихийным бедствием в истории.

Степень затопления поймы частично зависит от величины наводнения, определяемой периодом повторяемости .

В США Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA) управляет Национальной программой страхования от наводнений (NFIP). NFIP предлагает страхование недвижимости, расположенной в зоне, подверженной наводнениям, как это определено Картой ставок страхования от наводнений (FIRM), которая отображает различные риски наводнений для сообщества. ФИРМА обычно занимается определением зоны 100-летнего затопления, также известной в рамках NFIP как Зона особой опасности наводнений.

Если было проведено детальное исследование водного пути, 100-летняя пойма также будет включать в себя паводковый путь, критическую часть поймы, которая включает в себя русло реки и любые прилегающие территории, которые должны быть защищены от посягательств, которые могут блокировать паводковые потоки или ограничить хранение паводковых вод. Другой часто встречающийся термин — это зона особой опасности наводнений, то есть любая территория, подверженная затоплению в результате 100-летнего наводнения. [25] Проблема заключается в том, что любое изменение водораздела выше по течению от рассматриваемой точки потенциально может повлиять на способность водораздела перерабатывать воду и, таким образом, потенциально повлиять на уровень периодических наводнений. Например, большой торговый центр и парковка могут повысить уровень 5-летних, 100-летних и других наводнений, но карты редко корректируются и часто устаревают в результате последующего развития.

Чтобы объект недвижимости, подверженный наводнениям, мог претендовать на субсидируемую государством страховку, местное сообщество должно принять постановление, которое защищает путь наводнения и требует, чтобы новые жилые постройки, построенные в зонах особой опасности наводнений, были подняты как минимум до уровня 100-100. Годовое наводнение. Коммерческие постройки могут быть подняты или защищены от наводнений до этого уровня или выше. В некоторых районах, где нет подробной информации об исследованиях, может потребоваться поднять конструкции как минимум на два фута над окружающей поверхностью. [26] Многие правительства штатов и местные органы власти, кроме того, приняли правила строительства пойм, которые являются более строгими, чем те, которые предусмотрены NFIP. Правительство США также спонсирует усилия по снижению опасности наводнений, чтобы уменьшить последствия наводнений. Калифорнийская программа по снижению рисков является одним из источников финансирования проектов по смягчению последствий. Ряд целых городов, таких как Инглиш, Индиана , были полностью переселены, чтобы вывести их из поймы. Другие менее масштабные меры по смягчению последствий включают приобретение и снос зданий, подверженных наводнениям, или их защиту от наводнений.

В некоторых поймах рек, таких как дельта Внутреннего Нигера в Мали , ежегодные наводнения являются естественной частью местной экологии и сельской экономики , что позволяет выращивать урожай за счет рецессионного сельского хозяйства . Однако в Бангладеш , занимающей дельту Ганга , преимущества, обеспечиваемые богатством аллювиальной почвы поймы, серьезно нивелируются частыми наводнениями, вызываемыми циклонами и ежегодными муссонными дождями. Эти экстремальные погодные явления вызывают серьезные экономические потрясения и человеческие жертвы в густонаселенном регионе.

Затопление поймы реки Пампанга после тайфуна Квинта , 2020 г. (вид со стороны Санта-Розы, моста Нуэва-Эсиха ).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Определение ДНА". Архивировано из оригинала 14 июня 2021 г. Проверено 14 июня 2021 г.
  2. ^ Гуди, А.С., 2004, Энциклопедия геоморфологии , том. 1. Рутледж, Нью-Йорк. ISBN 0-415-32737-7 
  3. ^ Ковач, Янош (2013). «Отложения паводка». Энциклопедия природных опасностей . Серия Энциклопедия наук о Земле. п. 325. дои : 10.1007/978-1-4020-4399-4_137. ISBN 978-90-481-8699-0.
  4. ↑ Скотт, Джеймс К. (22 августа 2017 г.). «Приручение огня, растений, животных и… нас». Против зерна: глубокая история древнейших государств. Нью-Хейвен: Издательство Йельского университета. п. 66. ИСБН 978-0-3002-3168-7. Проверено 19 марта 2023 г. Общая проблема сельского хозяйства, особенно пахотного земледелия, заключается в том, что оно требует очень интенсивного труда. Однако одна форма сельского хозяйства устраняет большую часть этой рабочей силы: сельское хозяйство «отступления от наводнений» (также известное как декру или спад). В сельском хозяйстве, защищенном от наводнений, семена обычно разбрасываются по плодородному илу, отложившемуся в результате ежегодных речных паводков.
  5. ^ Вулман, М. Гордон; Леопольд, Луна Б. (1957). «Поймы рек: некоторые наблюдения об их формировании». Профессиональный документ Геологической службы США . Профессиональная бумага. 282-C: 87. doi : 10.3133/pp282C .
  6. ^ Вулман и Леопольд 1957, стр. 91–97.
  7. ^ Вулман и Леопольд 1957, стр. 88–91.
  8. ^ Ассельман, Натали EM; Мидделькооп, Ганс (сентябрь 1995 г.). «Отложение пойменных отложений: количества, закономерности и процессы». Процессы на поверхности Земли и формы рельефа . 20 (6): 481–499. Бибкод : 1995ESPL...20..481A. дои : 10.1002/особенно 3290200602.
  9. ^ Лидер, MR (2011). Седиментология и осадочные бассейны: от турбулентности к тектонике (2-е изд.). Чичестер, Западный Суссекс, Великобритания: Уайли-Блэквелл. стр. 265–266. ISBN 9781405177832.
  10. ^ Лидер 2011, стр. 266–267.
  11. ^ Лидер 2011, стр. 267.
  12. ^ Лидер 2011, стр. 269–271.
  13. ^ Вулман и Леопольд 1957, стр. 105–106.
  14. ^ Левин, Джон (октябрь 1978 г.). «Геоморфология поймы». Прогресс в физической географии: Земля и окружающая среда . 2 (3): 408–437. дои : 10.1177/030913337800200302. S2CID  220950870.
  15. ^ Вулман и Леопольд 1957, с. 105.
  16. ^ abc Кулхави, Иржи; Катер, Матьяз. «Пойменные лесные экосистемы». Международный союз лесных научно-исследовательских организаций . Проверено 15 ноября 2021 г.
  17. ^ abcdef Климо, Эмиль; Хагер, Герберт, ред. (2001). Пойменные леса Европы: современное состояние и перспективы. Лейден: Брилл. ISBN 9789004119581. Проверено 15 ноября 2021 г.
  18. ^ АБ Уорд, СП; Токнер, К.; Шимер, Ф. (1999). «Биоразнообразие пойменных речных экосистем: экотоны и связность1». Регулируемые реки: исследования и управление . 15 (1–3): 125–139. doi :10.1002/(SICI)1099-1646(199901/06)15:1/3<125::AID-RRR523>3.0.CO;2-E.
  19. ^ abcdefg Бэйли, Питер Б. (март 1995 г.). «Понимание большой реки: пойменные экосистемы». Бионаука . 45 (3): 153–158. дои : 10.2307/1312554. JSTOR  1312554.
  20. ^ Феррейра, Леандро Валле; Столгрен, Томас Дж. (1 сентября 1999 г.). «Влияние колебаний уровня реки на богатство, разнообразие и распространение видов растений в пойменных лесах Центральной Амазонии». Экология . 120 (4): 582–587. Бибкод : 1999Oecol.120..582F. дои : 10.1007/s004420050893. ISSN  1432-1939. PMID  28308309. S2CID  10195707.
  21. ↑ Сухара, Иван (11 января 2019 г.). «Влияние наводнений на структуру и функциональные процессы пойменных экосистем». Журнал биологии почвы и растений . 2019 (1): 28–44. дои : 10.33513/JSPB/1801-03 . S2CID  207914841.
  22. ^ Хьюз, Франсин М.Р. (декабрь 1997 г.). «Пойменная биогеоморфология». Прогресс в физической географии: Земля и окружающая среда . 21 (4): 501–529. дои : 10.1177/030913339702100402. S2CID  220929033.
  23. ^ Коллофф, Мэтью Дж.; Болдуин, Даррен С. (2010). «Устойчивость пойменных экосистем в полузасушливых условиях». Журнал Rangeland . 32 (3): 305. дои : 10.1071/RJ10015.
  24. ^ развитие, Джессика Карпило имеет степень бакалавра географии Денверского университета. Она писала на темы устойчивого развития; Карпило, Джессика, описывает наш редакционный процесс. «Каковы 10 самых смертоносных катастроф в мировой истории?». МысльКо . Архивировано из оригинала 27 ноября 2020 г. Проверено 30 ноября 2020 г.
  25. ^ «44 CFR 59.1 — Определения» . ЛИИ/Институт правовой информации . Архивировано из оригинала 29 августа 2017 г. Проверено 13 января 2017 г.
  26. ^ «44 CFR 60.3 - Критерии управления поймами для подверженных наводнениям территорий» . ЛИИ/Институт правовой информации . Архивировано из оригинала 29 августа 2017 г. Проверено 13 января 2017 г.

Источники

Внешние ссылки