Весовое количество наносов – мутность реки

Основной областью формирования твердого стока является верхнее течение рек и их притоков, где более энергично проходят денудационные процессы. Уже в самом начале реки незначительные струйки смывают мелкозем, влекут мелкие частицы грунта. По мере увеличения водной массы рек сверху вниз увеличивается и общее количество переносимых твердых частиц. Весовое количество наносов, содержащееся в единице объема воды, называется мутностью реки. У рек России она, по данным Г. И. Шамова (1949), возрастает с севера на юг от 50 до 2500 – 4000 г/м3. В половодье мутность рек увеличивается в десятки раз, а сток твердых наносов составляет до 90% годовой величины.

Значительное место в деятельности рек занимает сток растворенных веществ. Их приносят в основном подземные воды, поверхностные, наоборот, – опресняют. Поэтому в половодье минерализация рек незначительна, но тем не менее она постепенно увеличивается сверху вниз. Например, соленость Чу растет от истока к устью от 0,13 до 280,3 г/л. В ее низовья ежегодно поступает 1,3 млн. тонн солей (А. И. Волков, 1971). Количество влекомых по дну наносов у равнинных рек незначительно – 0,1 – 1% от взвешенных, а в горах оно возрастает до 90% и более.

Смыв с одного километра площади, выраженный в тоннах, называется модулем твердого стока. Для равнинных рек он составляет 5 – 20 т в год, для горных – от десятков до 1000 т. Выделяют также руслоформирующие расходы рек, т. е. такие расходы, когда переносится максимальное количество наносов и происходит существенное переформирование русла. По-видимому, не всегда это так. Нередко уменьшение твердого стока приводит к усилению энергии потока и наибольшей перестройке в русле реки. Например, строительство Новосибирской ГЭС привело к изменению внутригодового распределения стока р. Оби, уменьшив его неравномерность, снизив тем самым твердые расходы. До постройки ГЭС в створе Оби близ города Новосибирска годовой объем ее наносов, по данным К. М. Берковича (1972), составлял 9 млн. м3, после постройки он сократился почти на 2 млн м3. Это способствовало усилению эрозии ниже плотины водохранилища, которое продолжается до того места, где восстанавливается прежний объем переносимых рекой наносов. Очевидно, не всегда целесообразно выделять «руслоформирующие расходы». В принципе любые расходы влияют на форму русла.

Значительный интерес представляет влияние денудации на рельеф бассейна реки. Распределяя объем наносов по площади всего бассейна, можно получить среднюю высоту смытого слоя за год или скорость площадной денудации, которую принято выражать в миллиметрах в год. Понижение рельефа бассейна реки в результате смыва на один метр называется денудационным метром. По данным А. А. Соколова (1952), скорость денудации бассейна Волги составляет 0,013 мм в год, а денудационный метр образуется за 77 000 лет.

Данные для Заилийского Алатау, с учетом донных, взвешенных и растворенных наносов, приводятся 3. Т. Беркалиевым (1954). Средняя скорость денудации для этого хребта получается 0,17 мм в год. Тогда денудационный метр образуется за 5900 лет. Отсюда можно вычислить время, за которое может быть уничтожен целый горный хребет. При средней относительной высоте Заилийского Алатау в 2600 м указанная скорость денудации в течение 15,3 млн. лет может полностью снивелировать хребет, если исключить влияние тектоники, изменение климата и других факторов. Учитывая замедление скорости эрозии по мере снижения гор, можно увеличить этот срок до 16 – 17 млн. лет. Следовательно, для пенепленизации современных высокогорных массивов требуется довольно продолжительное время.

Читайте дальше: