Водоспади Південної Америки

курсовая работа

1.1 Дослідження та загальна характеристика водоспадів

Водоспади -- одне з найбільш величних явищ і цікаві памятники природи -- опинилися, як не дивно, майже «білою плямою» в географічній літературі. У працях по гідрології, загальній і динамічній геології і геоморфології учені приділяють водоспадам скромну увага.

До недавнього часу у вітчизняній літературі була лише єдина робота, цілком присвячена водоспадам. У 1979 р. українською мовою вийшла книга А. П. Муранова «В світі водоспадів. Легенди і правда про водоспади світу». Родоначальником водоспадів був, поза сумнівом, Іоганн Гербіній, що видав в 1678 р. в Амстердамі на латинській мові «Міркування про дивовижні водоспади світу» (зберігається в бібліотеці Британського музею в Лондоні). Зарубіжна література новітнього часу володіє єдиною монографією англійського автора Едварда К. Решлея «Серед водоспадів світу» (Лондон, 1935), яка містить описи і фотографії багатьох найбільших водоспадів всіх континентів. В Англії ж в 1974 р. був виданий альбом Ріти М. Бартон «Водоспади світу». У свою книгу «Незвичайне і грізне в природі» ленінградський гідролог А. П. Муранов включив розділ «Водоспади-велетні», а кельнский професор -- геолог Мартін Шварцбах присвятив один з розділів своєї праці «Великі памятники природи», перекладеного російською мовою в 1973 р., чотирьом знаменитим водоспадам -- Ігуасу, Вікторія, Ніагарському і Рейнському [3, 4].

Що ж таке водоспади?

Державний стандарт «Гідрологія суші: терміни і визначення» (1983) не містить визначення водоспаду. У Великій Радянській Енциклопедії (3-е видавництво) водоспад визначається як «падіння води в річці в місцях різкої зміни висоти її дна з утворенням майже прямовисного уступу». Б. А. Апо-ллов у «Вченні про річки» (1963) називає водоспадом «ділянку річки з великим падінням, близьким до вертикального». По короткій географічній енциклопедії, «водоспад -- падіння води річки з уступу, що перетинає річкове русло».

У деяких роботах зустрічається ділення водоспадів на два типи. До першого відносять водоспади, у яких ширина падіння води перевищує висоту, до другого -- водоспади, висота яких значно перевищує ширину. Такий підхід до визначення типу представляється неправильним. Будь-який водоспад -- складне явище, арена і результат боротьби і взаємодії Води, Каменя і Атмосфери. Тут протікають складні процеси гідроаероіонізації, природньої флотації, безперестанній ерозії, що не припиняється ні на секунду. Діючі водоспади по своїй суті -- природні perpetuum mobile (вічні двигуни). Висота падіння і ширина потоку -- два найважливіших чинника, що визначають будь-який водоспад, але основу його як явища природи складає падіння води з уступу тієї або іншої висоти, і тому основний критерій при визначенні і оцінці будь-якого водоспаду -- його висота.

Водоспадами першого типу слід вважати ті, у яких висота перевищує ширину потоку, до другого типу відносяться водоспади, у яких висота менше ширини. У більшості відомих енциклопедичних, картографічних і літературних джерел приводяться переліки, списки водоспадів, і там ці обєкти розташовуються по висоті.

Висота і ширина водопаду не вичерпують всіх параметрів, необхідних для складання якнайповнішої характеристики цього явища природи. Важливо, яка кількість води скидається через гребінь водоспаду -- витрата, вимірювана в м куб./с. Гідроенергетиків в першу чергу цікавить потужність водоспаду, що обчислюється по формулах N = 9,8Qh (теоретична) і N = 8,0Qh (промислова), де N -- потужність, Q -- витрати води і h -- висота падіння. С. В. Григорьєв пропонував проводити порівняльну оцінку водоспадів по питомій водоносності, для числення якої рекомендував брати питому витрату води, тобто багаторічна середня річна витрата, віднесена до одиниці ширини водопаду [3, 5].

Проте, водоспадом також вважається падіння води з уступу під кутом більш 45°; падіння води під кутом менш 45° буде водоскатом; водоспад менше 1 м заввишки, на нашу думку, слід відносити до порогів; витрата води для водоспаду повинна бути не менше 1 м куб./с. Утруднення викликає визначення складних систем водопадів. Ступінчастий крутопадаючий потік (каскад) пропонується вважати єдиним водоспадом, якщо в профілі протяжність горизонтальної частини уступу (уступів) менша, коротша за передування і подальшого відрізків вертикалі. Необхідно також враховувати товщину шару води на гребені, яка залежить від питомої водоносності, глибину велетенського казана, швидкість перебігу на зламі струменя, а для найбільш высоких-- кількість і площу води, що знаходиться в кожен даний момент у польоті.

Надзвичайно важливим представляється вивчення геології району розташування водопаду, а отже, і порід, створюючих гребінь і що вистилають ложе водопаду. Абсолютно очевидно, що водопади утворюються лише там, де порода володіє такою твердістю, що здатна витримати вікову ерозійну дію водних мас, інакше водопад виробить русло і зникне.

Цікаве явище відмічене П. А. Барановим. Породи в ложі деяких водопадів, представлені пісковиками, що містять титан і марганець, під дією води тверднуть, як бетон [3, 7].

Водоспади -- виключно багатообразні явища природи. Два відмічених вище типа -- лише крайні точки в дивно широкому за різноманітністю ряду не самих схожих один на одного каскадів. Особливе місце займають так звані щілисті водопади, де річка, будучи затиснута скелями великої потужності, не скидається з уступу, а проривається через порівняно вузьку щілину в щонайміцнішій породі. Мабуть, щілисті водопади слід виділити в самостійний, третій тип.

Часто вода падає по східчастому річищу каскадом великих і малих, високих і низьких водоспадів. Буває, що, зруйнувавши горішню частину уступу, промивши у прямовисному обриві прохід, вода падає не вертикально, а стрімко мчить по дуже крутому скелястому руслу. Це водоскати. Усі великі водоспади світу являють собою складну систему із водоспадів, водоскатів, порогів, бистрин [14, 5].

1 -- водоспад; 2 -- каскад водоспадів; 3 -- гребля; 4 -- водоскат; 5 -- пороги і перекати.

Чому в руслах одних річок трапляються уступи, а отже і водоспади, а на інших річках їх немає?

Причин цього багато: вік річки, геологічна будова місцевості, якою вона протікає, характер рельєфу та інші природні фактори.

Річка на своєму шляху тече через ділянки, утворені з різних порід: одні з них -- тверді і важко піддаються розмиву, інші -- крихкі й легко руйнуються.

Якщо подивитися на поздовжні профілі різних річок, то вони дуже різняться між собою. В одних профіль плавний, згладжений. Це -- старі річки, їхній вік налічує сотні тисяч років. За час свого тривалого існування вони «стерли» виступи в руслі, вирівняли його.

В інших водотоків профіль річища має східчастий вигляд. Це -- молоді річки, які ще не встигли згладити нерівності своїх русел, і тому на них часто трапляються пороги, водоскати, водоспади.

Але це тимчасове явище. Уступи не вічні. «Вода й камінь точить»,-- каже старовинне прислівя. До водоспадів його можна застосувати в прямому значенні [14, 6].

Падаючи з висоти, вода виконує величезну роботу по руйнуванню уступу: сточує його гребінь, підмиває основу і біля підніжжя видовбує глибоку яму з допомогою гальки та уламків скель, які при цьому виконують роль жорен, що їх обертають струмені водоверті. Висвердлені камінням заглиблення в скелястому ґрунті називаються котлами велетня, їх можна побачити на місцях зниклих водоспадів.

Якщо основа уступу утворена мякими породами, то з часом горішня частина нависає над вирвою у вигляді карниза чи козирка. Мине деякий час, і він під впливом власної ваги обвалиться.

Чимало водоспадів зустрічається в районі колишнього зледеніння. Тут льодовики свого часу поглибили, «виорали» долини великих річок. А коли настало потепління і вони відступили, то гирла притоків виявилися трохи піднятими, «навислими» над глибокими долинами материнських річок. Щоб зєднатися з ними, притоки змушені були скидати свої води з прямовисних бортів льодовикових долин.

У горах нерідко бувають обвали, які загачують дно річкових долин землею, камінням, уламками скель. Вище обвалу виникає озеро, а коли воно заповнюється водою, то її надлишок почне переливатися через гребінь завалу по схилу, утворюючи каскад водоспадів.

Буває, що річка зустрічає по дорозі тріщину, яка утворилася під впливом тектонічних сил. Обійти цю перепону неможливо, тоді вода падає у вузьку розколину.

Одне слово, причин утворення водоспадів багато, а тому на земній кулі їх нараховується величезна кількість і найрізноманітніших -- великих і малих, високих і низьких, широких і вузьких; деякі з них жебонять, дзвенять, ревуть, страшенно гуркочуть, і немає жодного, який був би точною копією іншого.

Делись добром ;)