Upju ielejas kā viena no zemes virsmas reljefa formām ir ģeomorfoloģijas izpētes priekšmets. Šo ģeoloģisko un ģeogrāfisko disciplīnu interesējošo jautājumu loks ietver upju ieleju izcelsmes, evolūcijas un struktūras, to dinamikas un raksturīgo iezīmju izpēti.
Kas ir upes ieleja?
Upes ielejas ir viena no negatīvajām reljefa formām. Tas ir virsmas laukumu nosaukums, kam raksturīga relatīva līmeņa pazemināšanās. Ielejām raksturīga lineāra iegarena forma, ko zināmā mērā sarežģī līkumainība. Visā garumā ielejām ir vienmērīgs slīpums.
Upes ielejas struktūra ir atkarīga no fizisko un ģeogrāfisko apstākļu un ģeoloģisko iezīmju kombinācijas, kas raksturīgas apgabalam, caur kuru upe plūst. Šo faktoru kopējā darbība laika gaitā var mainīties, un šādas izmaiņas ietekmē arī ielejas morfoloģiju.
Ieleju rašanās un attīstība
Upju ieleju izcelsme varvar būt saistīti ar tektoniskiem apstākļiem, kas veicina upes veidošanos (dažāda veida krokas un lūzumus), vai ar ledāju kustību. Taču galvenais un nepieciešamais ielejas rašanās faktors ir plūstošo ūdeņu darbs, to erozīvā darbība.
Ir tādi ūdens erozijas veidi, kas nosaka upes ielejas struktūru, kā:
- Apakšā, kā rezultātā straume ietriecas virspusē un veido ieplaku. Pārsvarā ielejas attīstības sākumposmā, kad upe vēl tikai iegulda.
- Sānu, kas izpaužas kā ūdens plūsmas krastu izskalošana, kas noved pie ielejas paplašināšanās. Šāda veida erozija ir izteiktāka, kad upe nonāk brieduma stadijā. Šajā laikā upes slīpums ievērojami samazinās, tuvojoties līdzsvara profilam attiecībā pret baseina līmeni, kurā tā ieplūst (tā sauktā erozijas bāze). Sānu erozijas ietekmē ūdens plūsma veido līkločus - straumes līkumus.
Kad upe sāk sanest, aizaugt, veidoties liels skaits purvainu vecenīšu, tas nozīmē, ka tā ir sasniegusi vecumu. Upes ieleja kļūst ārkārtīgi plata, un straume palēninās. Tik vecupes profils jau ir maksimāli pietuvināts erozijas pamatam.
Ielejas morfoloģijas elementi
Upes evolūcijas procesā veidojas galvenie upes ielejas struktūras elementi. Īsi raksturosim katru no tiem.
- Strāva - ielejas posms, caur kuru tiek veikta galvenā ūdens plūsma. Starpplūdu periodos to aizņem upe.gadalaiki. Stabilie kanāla elementi ir dibens un malas.
- Paliene - augstāks ielejas posms, palu laikā appludināts. Dažkārt palieni dēvē par upes pļavu terasi. Tās robežās ir kanāla vai sanesu pietūkums, ko veido smilšainas un dūņas nogulsnes.
- Terrases ir pakāpeniskas bijušās palienes, kuras ielejas iepriekšējos attīstības posmos piepildījās ar ūdeni, kad upe vēl mazākā mērā iegriezās virszemē. Terases var būt atvērtas vai apraktas ar sekojošu sedimentāciju.
- Vietējie krasti ir ielejas robežmalas. To līmenis pārsniedz augšējo, agrāko upes terasi.
Kanāls un paliene tiek attiecināta uz gultni jeb ielejas dibenu, bet terases kopā ar primārajiem krastiem - uz tās nogāzēm.
Upes ielejas profili
Atkarībā no griezuma, zem kura tiek ņemta vērā šī zemes reljefa forma, tiek izdalītas upju ieleju garenvirziena un šķērsprofila strukturālās iezīmes.
Garenprofils ir ielejas posms, kas novilkts visā tās garumā pa līniju, ko sauc par thalweg, kas savieno gultnes zemākos punktus, tas ir, pa lielāko dziļumu. Garenprofils atspoguļo tādus upes ielejas parametrus kā kritums - augstuma starpība noteiktā posmā un visā garumā - un slīpums, kas tiek saprasts kā krituma attiecība pret aplūkojamā posma garumu.
Šķērsprofils ir ielejas posms plaknē, kas ir perpendikulāra tās virzienam. Tas ir svarīgs upes ielejas morfoloģiskā tipa rādītājs.
Veidiieleju profili gar garengriezumu
Upju ieleju garenprofilu struktūrā izšķir vairākus veidus atkarībā no tā, kā nogāzes ir sadalītas ielejas garumā:
- Taisns profils veidojas, kad upei visā tās garumā ir tuvu vienmērīgam slīpumam. Šāda ielejas struktūra galvenokārt sastopama mazās upēs.
- Pakāpju profilu raksturo slīpumu atšķirības atsevišķās ielejas daļās. Tas ir raksturīgs krācēm upēm, ūdens straumēm, kas veido ūdenskritumus, sasniedz vai plūst cauri plūstošiem ezeriem.
- Magi ieliektam profilam ir vispārējs nevienmērīgi ieliektas līknes izskats. Netālu no avota šī līnija ir stāvāka, tuvojoties mutei, tā kļūst arvien līdzenāka. Šāds dibena profils veidojas nobriedušajās upēs, kuru tece pārsvarā aprobežojas ar līdzeniem, tektoniski mierīgiem apgabaliem.
- Darnotais jeb izliekts profils, kas novērots diezgan reti, ir neliels slīpums upes augštecē un ievērojams ielejas lejtecē.
Vislielākā tuvināšanas pakāpe ideālajam līdzsvara profilam ir raksturīga vienmērīgi ieliektajai ielejas gultnes formai, tomēr patiesībā daudzu faktoru kopējās iedarbības dēļ profilam vienmēr ir pakāpju struktūras elementi..
Sarežģīta profila piemērs parāda Misisipi upes ielejas strukturālās iezīmes - viena no lielākajām ūdens artērijām pasaulē. Upes ieleja morfoloģiski ir sadalīta Augšējā un Lejas Misisipi daļā, kas atšķiras pēc struktūras. Pirmajam irpakāpju profils ar daudziem sliekšņiem un plaisām; otrā ir izteikta plakana ieleja, plata un lēzeni nogāzta. Intensīvās duļķošanās dēļ upe vairākkārt mainīja savu tecējumu un vietu, kur tā ietek Meksikas līcī – šī parādība ir pazīstama kā "delta klejošana".
Sarežģītas ielejas, it kā veidotas no posmiem ar dažādu struktūru un izcelsmi, ir raksturīgas gandrīz visām lielākajām upēm: Amazonei, Nīlai, Donavai, Volgai, Jeņisejai un daudzām citām.
Ieleju klasifikācija pēc šķērsprofiliem
- V-veida ielejai sadaļā ir trīsstūra forma. Šādu profilu sauc arī par neattīstītu. Šāda veida ielejas, kā likums, ir jaunas, un tajās notiek intensīva dibena padziļināšana un nogāžu iznīcināšana, ko izraisa sabrukšanas procesi, sabrukšanas procesi utt. Šajās ielejās nav terašu un izteiktas palienes.
- Ieleja ar parabolisku profilu. Tās dibens ir diezgan noapaļots, nogāzes ir garas, bet tajās nav redzama pakāpienveida rindu konstrukcija. To veidošanās ir saistīta ar spēcīgu ūdens plūsmu darbu, radot lielu daudzumu dažāda veida irdenu nogulsnējumu.
- Trapecveida ielejā ir labi attīstītas terases un biezi nogulumi. Pakāpju rindu konstrukcijas klātbūtne liecina par sarežģītu un ilgu vēsturi, kuras laikā mijās laikmeti ar erozijas pārsvaru, kas paplašināja un padziļināja ielejas dibenu.sedimentācijas periodi. Ielejas platums var būt par vienu pakāpi lielāks nekā upes gultnes platums.
- Ieleja notekcaurules veidā no iepriekšējā tipa atšķiras ar vēl lielāku platumu un maigākām nogāzēm. Šādu ieleju vēsturē dominēja nogulumu nogulumu uzkrāšanās laikmeti.
- Planimorfs ielejas veids ar neskaidrām robežām, lielu kanālu un atzaru skaitu raksturīgs lielām, ļoti vecām upēm.
Upju ieleju ģeoloģija un struktūra
Apgabala tektonikai ir ļoti nozīmīga loma upes ielejas iezīmju veidošanā. Tādu konstrukciju klātbūtne kā defekti vai defekti veicina tā veidošanos, un drupināšanas zonas, ar kurām saskaras ūdens plūsma savā ceļā, paātrina erozijas procesu. Tektonisko kroku raksturs un to orientācija attiecībā pret ielejas asi ietekmē tās šķērsprofila simetriju. Tādējādi ielejas, kas veidojas gar lūzumiem, bieži ir asimetriskas, savukārt ielejas, kas iet pa antiklinālu vai sinhronu kroku, gluži pretēji, ir simetriskas.
Ielejas struktūra ir atkarīga arī no iežu sastāva, kas veido tās gultni, jo dažāda veida ieži ir dažādas pakāpes pakļauti erozijai. Atbilstoši mālaini ieži veicina eroziju, dibena padziļināšanu un krastu izskalošanos. Ja plūsma skar klinšainus stabilu iežu atsegumus, ielejas garenprofilā veidojas krāces.
Jautājuma praktiskā nozīme
Ielejas uzbūves pārzināšana nepieciešama, projektējot hidrotehniskās būves, piemēram, aprēķinot dambju stiprības raksturlielumus un hidroelektrostaciju jaudu. Tas ir ne mazāk svarīgi gan tiltu, gan ceļu būvniecībā, gan upēm piegulošo teritoriju attīstībā.
Ieleju morfoloģijas izpēte ir svarīga arī, lai pareizi novērtētu zemes izturību pret ūdens eroziju upju ielejās. Senās, apraktās upju ielejas tiek pētītas, lai noteiktu struktūru gruntsūdeņu un aluviālo derīgo izrakteņu atradņu izpētē.
Kvartāra atradņu stratigrāfijas noteikšana, paleoģeogrāfisko rekonstrukciju veikšana un daudzi citi zinātniski jautājumi savukārt nevar iztikt bez upju ieleju struktūras ņemšanas. Kā jūs viegli varat redzēt, tas ir nepieciešams, lai atrisinātu visplašāko akadēmisko un lietišķo problēmu loku.
