ПЕРЕНОС ОСАДКОВ ТЕКУЧЕЙ ВОДОЙ.
Продукты разрушения горных пород, созданные выветриванием или непосредственным воздействием текучих вод, переносятся последними в трех состояниях: в растворе, во взвешенном состоянии в виде мути и путем влечения, перекатывания по дну в виде песка и гальки.
Количественно преобладают две последние формы переноса, получившие наименование «твердого расхода» реки. Особенно много материала крупные реки переносят во взвешенном состоянии. За год количество его измеряется миллионами тонн, что видно из следующих цифр (в млн. т): Дон — 4; Рейн — 4; Терек —28; Волга —43; Дунай —82; Инд —446; Аму-Дарья — 570.
Количество материала, влекомого реками по дну, в десятки раз меньше количества взвешенных частиц, но именно этот влекомый материал прежде всего бросается в глаза.
В зависимости от скорости потока влекутся или перекатываются по дну частицы песка, мелкие и даже крупные гальки. Ниже приведены данные, полученные опытным путем при определении скоростей течения, при которых начинают переноситься частицы разных размеров:
Мелкий песок переносится при средних скоростях потока - 0,16 м/сек
Крупный песок переносится при средних скоростях потока - 0,21 м/сек
Мелкая галька переносится при средних скоростях потока - 0,31 м/сек
Галька объемом 2,7 см³ переносится при поверхностной скорости - 0,97 м/сек
Галька объемом 5,4 см³ переносится при поверхностной скорости3 1,62 м/сек
Валуны объемом 50 см³ переносится при поверхностной скорости 2,27 м/сек
Валуны объемом 68 дм³ переносится при поверхностной скорости 4,87 м/сек
Валуны объемом 510 дм³ переносится при поверхностной скорости11,69 м/сек
В более общей форме эти зависимости выражаются законом Эри: веса влекомых по дну частиц пропорциональны скорости в 6-й степени. Таким образом, при увеличении скорости потока в 2 раза его переносная способность возрастает в 64 раза, при увеличении в 3 раза — возрастает в 729 раз.
Каковы реальные скорости потоков? Равнинные реки текут со скоростями от долей метра в секунду до 2,5 м/сек; горные реки обладают скоростью до 12 м/сек.
Горные потоки переносят во взвешенном состоянии частицы до 0,05 мм в диаметре. Ниже, у дна, перекатываются с, места на место песчинки. По самому дну реки движутся не только отдельные гальки, но целые слои галек и валуны. Такой горный поток очень опасно переходить вброд, так как в движении находится все дно.
В процессе переноса обломочного материала по дну последний служит средством, с помощью которого река истирает и углубляет дно; при этом истирается и окатывается и сам влекомый материал. Остроугольные обломки пород сглаживаются и превращаются в гальки, которые в дальнейшем нацело истираются и превращаются в песчаные и илистые частицы. Некоторые эмпирические данные, характеризующие скорость этого процесса, приведены ниже в табл. где указан вес гальки и максимальная длина пути, которую она может пройти до полного истирания.
Таблица Перенос обломочного материала
Состав гальки Вес гальки в кг Предельная длина пути в км
Количественно преобладают две последние формы переноса, получившие наименование «твердого расхода» реки. Особенно много материала крупные реки переносят во взвешенном состоянии. За год количество его измеряется миллионами тонн, что видно из следующих цифр (в млн. т): Дон — 4; Рейн — 4; Терек —28; Волга —43; Дунай —82; Инд —446; Аму-Дарья — 570.
Количество материала, влекомого реками по дну, в десятки раз меньше количества взвешенных частиц, но именно этот влекомый материал прежде всего бросается в глаза.
В зависимости от скорости потока влекутся или перекатываются по дну частицы песка, мелкие и даже крупные гальки. Ниже приведены данные, полученные опытным путем при определении скоростей течения, при которых начинают переноситься частицы разных размеров:
Мелкий песок переносится при средних скоростях потока - 0,16 м/сек
Крупный песок переносится при средних скоростях потока - 0,21 м/сек
Мелкая галька переносится при средних скоростях потока - 0,31 м/сек
Галька объемом 2,7 см³ переносится при поверхностной скорости - 0,97 м/сек
Галька объемом 5,4 см³ переносится при поверхностной скорости3 1,62 м/сек
Валуны объемом 50 см³ переносится при поверхностной скорости 2,27 м/сек
Валуны объемом 68 дм³ переносится при поверхностной скорости 4,87 м/сек
Валуны объемом 510 дм³ переносится при поверхностной скорости11,69 м/сек
В более общей форме эти зависимости выражаются законом Эри: веса влекомых по дну частиц пропорциональны скорости в 6-й степени. Таким образом, при увеличении скорости потока в 2 раза его переносная способность возрастает в 64 раза, при увеличении в 3 раза — возрастает в 729 раз.
Каковы реальные скорости потоков? Равнинные реки текут со скоростями от долей метра в секунду до 2,5 м/сек; горные реки обладают скоростью до 12 м/сек.
Горные потоки переносят во взвешенном состоянии частицы до 0,05 мм в диаметре. Ниже, у дна, перекатываются с, места на место песчинки. По самому дну реки движутся не только отдельные гальки, но целые слои галек и валуны. Такой горный поток очень опасно переходить вброд, так как в движении находится все дно.
В процессе переноса обломочного материала по дну последний служит средством, с помощью которого река истирает и углубляет дно; при этом истирается и окатывается и сам влекомый материал. Остроугольные обломки пород сглаживаются и превращаются в гальки, которые в дальнейшем нацело истираются и превращаются в песчаные и илистые частицы. Некоторые эмпирические данные, характеризующие скорость этого процесса, приведены ниже в табл. где указан вес гальки и максимальная длина пути, которую она может пройти до полного истирания.
Таблица Перенос обломочного материала
Состав гальки Вес гальки в кг Предельная длина пути в км
Песчаник
средней
плотности 0,04 15
Сланец
глинистый 0,024 42
Известняк 0,06 64
Кремнистый
известняк 0,04 85
Гранит 0,036 278
Чем крупнее галька, тем быстрее она истирается. Что касается песчинок, то чем они мельче, тем большую часть пути проходят во взвешенном состоянии, перебрасываясь с одного участка дна на другой. На этих отрезках они не трутся друг о друга и о ложе. Поэтому понятно, что в песке обычно встречаются зерна разной величины и степени окатанности, причем крупные зерна песка обычно бывают хорошо округлены, а мелкие — угловаты.
Таким образом, галька или другой крупнообломочный материал, образовавшийся в верховье крупной реки протяженностью в тысячу с лишним километров не может достичь устья реки, так как будет или истерт, или задержан во впадинах русла в верхней части течения.
Чем крупнее галька, тем быстрее она истирается. Что касается песчинок, то чем они мельче, тем большую часть пути проходят во взвешенном состоянии, перебрасываясь с одного участка дна на другой. На этих отрезках они не трутся друг о друга и о ложе. Поэтому понятно, что в песке обычно встречаются зерна разной величины и степени окатанности, причем крупные зерна песка обычно бывают хорошо округлены, а мелкие — угловаты.
Таким образом, галька или другой крупнообломочный материал, образовавшийся в верховье крупной реки протяженностью в тысячу с лишним километров не может достичь устья реки, так как будет или истерт, или задержан во впадинах русла в верхней части течения.
