На этом снимке реки Новитна на Аляске изображены две старицы – короткое внизу изображения и более длинное и изогнутое в середине справа. На снимке также видно, что, вероятно, строится третья старица: перешеек или берег в центре наиболее заметного меандра очень узкий – намного уже, чем ширина реки; в конце концов, два участка реки по обе стороны такого перешейка имеют тенденцию прорываться и образовывать новое, более прямое русло; Затем начинает накапливаться новый берег реки, перекрывая меандр и оставляя еще одно старичное озеро.
Старица — это озеро или бассейн U-образной формы , образующееся при отрезании широкого меандра реки , образуя отдельно стоящий водоем. Слово «старица» также может относиться к U-образному изгибу реки или ручья, независимо от того, отрезан он от основного потока или нет. [1] [2]
Озеро-старица образуется, когда извилистая река размывает горловину одного из своих меандров . Это происходит потому, что меандры со временем имеют тенденцию расти и становиться более изогнутыми. Затем река следует более коротким руслом в обход меандра. [3] Входы в заброшенный меандр в конечном итоге заилились, образуя старицу. [4] Поскольку старицы являются стоячими озерами, через которые не течет течение, все озеро постепенно заиливается, превращаясь в трясину или болото, а затем полностью испаряясь. [3] [5]
Когда река достигает низменной равнины, часто на своем последнем пути к морю или озеру , она широко извивается. В районе излучины реки отложение происходит на выпуклом берегу (берег меньшего радиуса). Напротив, на срезанном или вогнутом берегу (береге с большим радиусом) происходит как боковая эрозия , так и подрезка. Непрерывное отложение на выпуклом берегу и размыв вогнутого берега извилистой реки вызывают образование очень выраженного меандра с двумя сближающимися вогнутыми берегами. Узкий перешеек земли между двумя соседними вогнутыми берегами в конце концов прорезается либо в результате боковой эрозии двух вогнутых берегов, либо в результате сильных потоков паводка . Когда это происходит, развивается новое, более прямое русло реки — и образуется заброшенная меандровая петля, называемая отсечкой . Когда отложения окончательно закрывают отсечение русла реки, образуется старица. Этот процесс может происходить в течение времени от нескольких лет до нескольких десятилетий, а иногда может стать существенно статичным. [4]
Сбор продуктов эрозии у вогнутого берега и перенос их на выпуклый берег — работа вторичного потока по дну реки в районе излучины реки. Процесс отложения ила, песка и гравия на выпуклом берегу наглядно показан точечными столбиками . [6]
Эффект вторичного потока можно продемонстрировать с помощью круглой чаши. Частично наполните миску водой и посыпьте ее плотными частицами, такими как песок или рис. Приведите воду в круговое движение одной рукой или ложкой. Плотные частицы быстро собираются в аккуратную кучку в центре чаши. Именно этот механизм приводит к образованию точечных баров и способствует образованию стариц. Первичный поток воды в чаше имеет круговой характер, а линии тока концентричны стенкам чаши. Однако вторичное течение пограничного слоя через дно чаши направлено внутрь, к центру. Можно было бы ожидать, что первичный поток будет отбрасывать плотные частицы к периметру чаши, но вместо этого вторичный поток сметает частицы к центру. [7]
Изогнутый путь реки вокруг излучины делает поверхность воды немного выше на внешней стороне излучины, чем на внутренней. В результате на любой высоте реки давление воды возле излучины немного выше, чем внутри. Градиент давления по направлению к выпуклому берегу обеспечивает центростремительную силу , необходимую для того, чтобы каждая порция воды следовала по своей изогнутой траектории.
Пограничный слой , который течет по дну реки, движется недостаточно быстро, чтобы уравновесить градиент давления в поперечном направлении поперек реки. Он реагирует на этот градиент давления, и его скорость частично вниз по течению, а частично через реку к выпуклому берегу. [6] [8] Протекая по дну реки, она сметает рыхлый материал к выпуклому берегу. Этот поток пограничного слоя существенно отличается от скорости и направления первичного стока реки и является частью вторичного стока реки .
Озеро Подкова или старица недалеко от Хьюза , Арканзас . Выпуклости границы отражают изменения течения реки; когда река изменила свое русло и перерезала прежнее русло, граница осталась неизменной.
Поймы рек, в которых протекают реки с сильно извилистой платформой, заселены более длинными старицами, чем реки с малой извилистостью . Это связано с тем, что реки с высокой извилистостью имеют более крупные извилины и больше возможностей для формирования более длинных озер. Реки с меньшей извилистостью характеризуются меньшим количеством срезов и более короткими старцами из-за меньшей протяженности их меандров. [9]
Озера-старицы образуют благоприятную среду обитания для сообществ диких животных. Они часто имеют уникальные характеристики. Например, многочисленные старицы реки Амазонки — благоприятная среда обитания гигантской речной выдры . [3] Старицы также могут быть подходящими местами для аквакультуры . [10]
Озера-старицы способствуют здоровью речной экосистемы, улавливая наносы и сельскохозяйственные стоки, тем самым удаляя их из основного речного стока. Однако это разрушительно для самой экосистемы старицы. [11] Старицы также уязвимы для загрязнения тяжелыми металлами из промышленных источников. [12]
Искусственные старицы
Старицы могут образовываться в результате искусственного выпрямления русла реки для улучшения судоходства или борьбы с наводнениями. Это произошло, в частности, в верхнем Рейне в Германии в девятнадцатом веке. [13]
Примером полностью искусственного водного пути со старицами является Оксфордский канал в Англии. Первоначально построенный, он имел очень извилистое русло, повторяющее контуры суши, но северная часть канала была выпрямлена между 1829 и 1834 годами, уменьшив его длину примерно со 146 до 125 км (с 91 до 77 км) .+1 ⁄ мили) и создание ряда участков в форме старицы, изолированных от нового маршрута . [14]
Яркие примеры
Боле и Бертон-Раунд в Вест-Бертоне, Ноттингемшир , Англия , являются хорошим примером предыдущих озер, находившихся в непосредственной близости друг от друга.
Озеро Картер, штат Айова, образовалось после сильного наводнения в 1877 году, которое привело к смещению реки Миссури примерно на два километра ( 1+1 ⁄ мили ) на юго-восток.
Птичий заповедник на озере Канвар в Индии содержит редкие и находящиеся под угрозой исчезновения перелетные птицы и является одним из крупнейших стариц в Азии.
Оксбоу , четырехкилометровая ( 2+1/2 мили ) излучина реки Коннектикут отсоединена на одном конце .
Верховья новозеландской реки Тайери также прорезали множество стариц в ее верхнем течении недалеко от города Паэрау . Часть этой территории была превращена в заливные луга .
^ abc Ратледж, Ким; Рамруп, Тара; Будро, Дайан; Макдэниел, Мелисса; Тенг, Сантани; Спраут, Эрин; Коста, Хилари; Холл, Хилари; Хант, Джефф (10 июня 2011 г.). «Озеро Старица». Национальная география . Проверено 26 сентября 2021 г.
^ аб Константин, Хосе Антонио; Данн, Томас; Пьеге, Эрве; Матиас Кондольф, Г. (февраль 2010 г.). «Контроль за аллювиацией стариц за счет нагрузки подстилающих материалов вдоль реки Сакраменто, Калифорния». Седиментология . 57 (2): 389–407. Бибкод :2010Седим..57..389С. дои : 10.1111/j.1365-3091.2009.01084.x. S2CID 129166672.
^ Киршнер, Александр КТ; Ригль, Бернхард; Велимиров, Бранко (2001). «Деградация надводных и подводных макрофитов в старице насыпной системы подпора: последствия для процесса террестриализации». Международное обозрение гидробиологии . 86 (4–5): 555–571. doi :10.1002/1522-2632(200107)86:4/5<555::AID-IROH555>3.0.CO;2-9.
^ Аб Хикин, Эдвард Дж (2002). «Извилистые каналы». В Миддлтоне, Джерард В. (ред.). Энциклопедия отложений и осадочных пород . Нью-Йорк: Спрингер. п. 432. ИСБН1-4020-0872-4.
^ Боукер, Кент А. (1988). «Альберт Эйнштейн и извилистые реки». История науки о Земле . 1 (1): 45. Бибкод : 1988ESHis...7...45B. дои :10.17704/eshi.7.1.yk72n55q84qxu5n6 . Проверено 1 июля 2016 г.
^ Чант, Р.Дж. (2002). «Вторичная циркуляция в области кривизны потока: связь с приливными воздействиями и речным стоком». Журнал геофизических исследований . 107 (С9): 14-1–14-11. Бибкод : 2002JGRC..107.3131C. дои : 10.1029/2001JC001082.
^ Константин, Дж.А.; Данн, Т. (2008). «Меандровая срезка и контроль за образованием стариц». Геология . 36 (1): 23–26. Бибкод : 2008Geo....36...23C. дои : 10.1130/G24130A.1.
^ Гупта, С.; Деви, СС (2014). «Экология Басканди ануа, старицы Южного Ассама, Северо-Восточная Индия». Журнал экологической биологии . 35 (6): 1101–1105. ПМИД 25522512 . Проверено 26 сентября 2021 г.
^ Глинска-Левчук, Катажина (2005). «Старицы как биогеохимические фильтры оттока питательных веществ с сельскохозяйственных территорий». Динамика и биогеохимия речных коридоров и водно-болотных угодий . 294 : 55–69 . Проверено 26 сентября 2021 г.
^ Чазела, Якуб; Сепак, Марцин; Войтович, Петр (март 2018 г.). «Отслеживание загрязнения тяжелыми металлами в сложной системе река-старица: долина Средней Одры, Германия/Польша». Наука об общей окружающей среде . 616–617: 996–1006. Бибкод : 2018ScTEn.616..996C. doi :10.1016/j.scitotenv.2017.10.219. ПМИД 29103644.
↑ Зинке, Александр (17 декабря 2000 г.). «Новое управление реками и водно-болотными угодьями в Центральной Европе». Зинке Экологический консалтинг . Проверено 27 октября 2009 г.
.jpg/1280px-Cole_Thomas_The_Oxbow_(The_Connecticut_River_near_Northampton_1836).jpg)
