Укоренившаяся река , или укоренившийся ручей — это река или ручей, текущая в узкой траншеи или долине, вырезанной на равнине или относительно ровной возвышенности. Из-за боковой эрозии потоки, текущие по пологим склонам, со временем приобретают извилистое (змеевидное) течение. Меандры образуются там, где уклон очень пологий, например, в пойме и дельте реки. Извилистость – особенность среднего и конечного течения реки. Но встречаются и очень глубокие и широкие меандры, прорезающие твердые породы. Такие меандры называются врезанными или врезанными меандрами. Исключение составляют углубленные меандры, образующиеся при поднятии земель, где река молодая. Со временем они расширяются и углубляются и могут быть обнаружены в виде глубоких ущелий или каньонов в твердых породах. [1] [2] В случае укоренившегося ручья или реки часто предполагается, что водоток унаследовал свое русло, врезавшись в скальную породу из ранее существовавшей равнины с небольшими изменениями первоначального русла. Понижение речной системы может быть результатом не только тектонического поднятия, но и других факторов, таких как речное пиратство, уменьшение нагрузки, увеличение стока, расширение водосборного бассейна или изменение базового уровня, например падение на уровне моря. [1] [3] [4] Общая, необобщенная терминология для реки или ручья, текущих в узкой траншее или долине, для которой свидетельства существовавшей ранее равнины или относительно ровной возвышенности могут либо отсутствовать, либо присутствовать либо меандр долины , либо меандровая долина , причем в литературе предпочитают последний термин. [5]
Меандры , образующие часть укоренившейся реки или меандровой долины, чаще всего известны как врезанные меандры . [5] Их обычно классифицируют как вросший меандр или укоренившийся меандр . Долгое время утверждалось, что вросший меандр возникает, когда процесс выемки идет медленно и река может вызвать боковую эрозию , приводящую к образованию асимметричной долины . Кроме того, долгое время утверждалось, что укоренившийся меандр образуется при быстром врезании русла реки, при котором река не имеет возможности размыть боковой борт. Это приводит к образованию симметричных долин , напоминающих ущелья . Однако более детальные исследования показали, что развитие вросших меандров по сравнению с укоренившимися меандрами зависит от сложной смеси факторов, таких как литология коренных пород, тектоническая активность и климат. [3] [5]
Как отмечалось выше, закрепление реки может быть вызвано либо тектоническим поднятием местности, либо понижением уровня моря . Это также может быть вызвано повышением уровня понижения или обрушением моренно -подпрудного озера ниже по течению, или захватом реки другой рекой. Более того, процесс омоложения рек может быть и причиной углубления рек , особенно когда процесс произошел вследствие тектонического поднятия . Омоложение реки увеличивает мощность текущей воды и, следовательно, ускоряет процесс эрозии .
Исследования показывают, что тектонические движения , особенно движения, связанные с поднятием , могут влиять на пространственные закономерности эрозии и седиментации . Хотя очень сложно предоставить подробную информацию о прошлой тектонической активности, базовый временной и пространственный масштаб может показать, как это движение приводит к образованию укоренившейся реки. [6] Различные авторы использовали укоренившуюся реку как свидетельство тектонических движений в прошлом и таким образом доказали значительную роль тектонических поднятий в формировании укоренившейся реки. [7]
В нескольких исследованиях врезанный меандр является основной особенностью укрепления реки как следствием омоложения реки. С другой стороны, ученые утверждают, что врезанные и укоренившиеся меандры образовались до омоложения реки. Врезанные извилины возникают в основании реки и возникают, когда уровень основания реки снижается, что дает реке достаточную мощность для возникновения вертикальной эрозии . Некоторые исследования также показывают, что антропогенные факторы, такие как вырубка растительности , строительство плотин , водохранилищ и урбанизация , также являются причинами заболачивания рек. Например, добыча гравия вдоль реки Русская привела к образованию карьера Среднего течения, что, в свою очередь, привело к образованию укоренившейся реки. По словам Посаментье, в 1950-х и 1980-х годах на Русской реке были гравийные карьеры и пересохший ручей . Однако со временем река закрепилась из-за добычи полезных ископаемых (с. 1777). [8]
Урбанизация и вырубка растительности увеличивают сток воды, что, в свою очередь, увеличивает объем воды , особенно в сезон дождей. Поэтому повышенный уровень вертикальной эрозии реки увеличивает мощность воды, что приводит к размыву реки. Исследование реки Сан-Педро и другой реки на юго-западе показало, что наводнения были основной причиной затопления рек в 18 веке. Исследование показывает, что увеличение численности населения и человеческой деятельности в этих местах привело к увеличению наводнений и, как следствие, к увеличению объема сточных вод (Герефорд 43). [9]
Росген указывает, что последствия врезанного меандра связаны с ускоренной эрозией берегов ручья , потерей земель , утратой водной среды обитания , а также понижением уровня грунтовых вод. Кроме того, исследование также показало, что врезанные меандры также вызывают потерю продуктивности земель и седиментацию ниже по течению (стр. 2). [10] Эти факторы, вероятно, повлияют не только на экономическое развитие земель, по которым они проходят, но и будут очень дорогостоящими, когда восстановление должно быть начато. Укрепление реки происходит из-за того, что вода способна вызвать эрозию русла реки. Эта повышенная скорость оказала негативное влияние на прибрежную среду обитания из-за усиления эрозии территории. Например, исследование Саймона показало, что врезанность русла является основной характеристикой глубоководных рек и влияет на переменные прибрежной растительности и рост рыбы в этих районах (стр. 528). Опускание каналов означает, что уровень грунтовых вод также снизился. В частности, развитие укоренившейся реки уменьшает количество грунтовых вод из-за потери воды за счет инфильтрации . [11] Движение базового уровня меняет притоки и укрепляет приток . Исследования различных рек показали, что процесс углубления рек был связан с корректировкой положения рек за счет береговой эрозии , а также расширения. [12]
Углубление реки вызывает негативные последствия, такие как ускоренная эрозия берегов ручьев , потеря земель, потеря водной среды обитания , потеря продуктивности земель, понижение уровня грунтовых вод и отложение осадков в нижнем течении реки. Однако, чтобы компенсировать эти проблемы, доступны меры по восстановлению русла, направленные на восстановление реки в ее первоначальном виде или ее прежних характеристиках. Однако для достижения хороших результатов критически важным требованием является хорошее понимание особенностей течения рек и профиля стабильных русел. Этот процесс также требует соблюдения тщательно продуманной процедуры, обеспечивающей соблюдение всех важных факторов и действий. По всему миру было реализовано множество проектов по восстановлению рек, и хорошим примером таких проектов является Мэгги-Крик, штат Невада . Проект был завершен в 1990 году в верховьях Мэгги-Крик в Неваде . Это было партнерство между правительством и частным ранчо, и проект включал в себя выпрямление многих миль нестабильного гравийного слоя, относящегося к типу C4/D4.
