19. Маркелов М.В., Голосов В.Н., Стукин Е.Д. Возможности использования 210Pb и 137Cs в качестве радиоактивных меток для оценки темпов эрозионно-аккумулятивных процессов // Метеорология и гидрология. 2005. № 4. С. 66-84.
20. Everitt B.L. Use of cottonwood in an investigation of the recent history of a floodplain // American Journal of Science. 1968. V. 266. P. 417-439.
21. Phipps R.L., Johnson G.P., Terrio P.J. Dendrogeomorphic estimate of changes in sedimentation rate along the Kankakee river near Momence, Illinois // U.S. Geological survey, Water-Resources Investigations Report 94-4190. Urbana. Illinois. 1995. 56 p.
22. Геннадиев А.Н., Олсон К.Р., Чернянский С.С., Джонс Р.Л. Применение метода техногенной магнитной метки для количественно-хронологической оценки механической миграции вещества в почвах (на примере почв курганного поля "Кахокиа", США) // Геохимия ландшафтов и география почв. Смоленск: Ойкумена, 2002. С. 370-388.
23. Ritchie J.C., Finney V.L., Oster K.J., Ritchie C.A. Sediment deposition in the flood plain of Stemple Creek Watershed, northern California // Geomorphology. 2004. V. 61. № 3-4. P. 347-360.
24. Lokas E., Wachniew P., Ciszewski D. et all. The combined use of 210Pb, 137Cs and heavy metal concentrations for determination of deposition rates on the floodplainunder anthropogenic impact // Geophysical Research Abstracts. 2007. V. 7. P. 222.
25. Benedetti M.M., Daniels J.M., Ritchie J.C. Predicting vertical accretion rates at an archaeological site on the Mississippi River floodplain: Effigy Mounds National Monument, Iowa // Catena. 2007. V. 69. № 2. P. 134-149.
26. Mizugaki S., NakamuraF., Araya T. Using dendrogeomorphology and 137Cs and 210Pb radiochronology to estimate recent changes in sedimentation rates in Kushiro Mire, Northern Japan, resulting from land use change and river channelization // Сatena. 2006. V. 68. № 1. P. 25-40.
27. Simm D.J., Walling D.E. Lateral variability of overbank sedimentation on a Devon flood plain // Hydrological Sc. J. 1998. V. 43. № 5. P. 715-732.
Московский государственный университет Поступила в редакцию
Географический факультет 21.03.2008
INVESTIGATIONS OF SEDIMENT DEPOSITION ON THE FLOODPLAINS: POTENTIALS OF METHODS AND PERSPECTIVES
V.N. GOLOSOV
Summary
A wide set of methods may be applied for detailed spatial-temporal analysis of floodplain formation within different parts of river valley. Some results of various methods use for the assessment of deposition rates on the floodplain are presented. Perspectives of floodplain deposition rates application for the fundamental and applied investigations are described.
УДК 551.4.03(064.3)(234.9)
© 2009 г. М.М. МЕХБАЛИЕВ МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ КАРТЫ ЭНЕРГИИ РЕЛЬЕФА
Термин "энергия рельефа" в геоморфологии существует уже около века. Впервые его ввел в 1911 г. С. Партч. Согласно Географическому энциклопедическому словарю энергия рельефа - это "размах рельефа, степень расчлененности - морфометрический показатель потенциальной интенсивности или возможности проявления тех или иных рельефообра-зующих процессов, учитывающий расстояние по вертикали между высшими и низшими точками рельефа данного региона и его горизонтальную расчлененность" [1]. В книге "Терминология общей геоморфологии" сказано: "Энергия рельефа - термин предложен
Н. Кребсом (N. Krebs) и С. Партчем (S. Partsch) - 1. Высотное расстояние между высшими и низшими точками рельефа данного региона (Панов, 1966). 2. Морфометрический показатель, учитывающий величины глубинной и горизонтальной расчлененности рельефа (Зограбян, Геворкян, 1968). 3. Степень расчлененности рельефа (Эдельштейн, 1967а)" [2]. Синонимами термина "энергия рельефа" служат также индекс и интенсивность рельефа.
Всякий участок земной коры, лежащий выше базиса эрозии, обладает запасом потенциальной энергии W = PgH/2 (где P - масса земной коры, поднятая над этим базисом на высоту H). Именно эта величина W = PgH/2 и может быть в некоторой степени названа "энергией рельефа". Она делится на 2, т. к. потенциальная энергия относится к центру тяжести тела, расположенному на половине высоты поверхности над уровнем моря [3]. Составной частью энергетического баланса рельефообразующих процессов является объемный энергетический потенциал [4, 5]. Энергия рельефа во многом определяется его потенциальной энергией [5]. Минимальной величины потенциальная энергия рельефа достигает на горизонтальной поверхности на уровне моря.
Для полноценного исследования рельефа наряду с генезисом, возрастом, морфомет-рическими характеристиками и другими показателями необходимо знать его динамику, поскольку рельеф под влиянием различных факторов постоянно изменяется.
Введение в геоморфологию понятия энергия рельефа явилось одним из способов количественного выражения расчлененности рельефа. Энергия рельефа, в этом случае, представляет собою максимальную разность высот, наблюдаемую в границах изучаемого участка. Она с одинаковым успехом может быть отнесена к любой по размерам площади, что снижает значение этого показателя энергии рельефа, как одного из мерил при сравнительной оценке двух различных по площадям участков. Отсюда возникла необходимость каким-либо способом ограничивать те площади, к которым относится показатель энергии рельефа [4].
Впервые составлять карты энергии рельефа стали немецкие геоморфологи [6-8]. Брюнинг [7], Шрепфер и Кальнер [8] не учитывали геоморфологические элементы, особенно генезис и динамику рельефа. При построении карт (точнее картограмм) энергии рельефа Гарца (м-б 1:465000) и Западной Германии (м-б 1:1000000) они использовали данные о разностях высот земной поверхности в пределах сетки квадратов площадью соответственно 2 и 25 км2 [7, 8]. Партч и Кребс [6] в качестве показателя энергии рельефа Южной Германии использовали разность высот двух точек земной поверхности, находящихся в смежных квадратах разбитой сетки. Энергию рельефа они показывали изолиниями относительных высот, проведенными для точек земной поверхности, удаленных друг от друга на карте на 5 см. На наш взгляд, карты Кребса, Брюнинга, Шрепфера и Кальнера имеют следующие недостатки:
1) только по разности высот равноудаленных друг от друга точек нельзя судить об энергии рельефа местности. Целесообразно учитывать геоморфологические особенности, крутизну рельефа и длину линий стока;
2) способ изолинейного картографирования целесообразно использовать для объектов, имеющих непрерывное распространение;
3) сетка квадратов наносится на карту совершенно случайно, произвольно пересекая различные элементы рельефа: водоразделы, тальвеги, бровки склонов и т. п. Некоторые квадраты объединяют разнородные, малосвязанные друг с другом формы рельефа. Геометрически правильная сетка квадратов не имеет ничего общего с характером рельефа, с рисунком горизонталей, овражно-балочной и долинной сетью и т. д.;
4) по методике составления и содержанию карты относительных высот и энергии рельефа не сопоставимы и не сравнимы. На карту энергии рельефа требуется внести дополнительную информацию.
С.С. Соболев при составлении карт энергии рельефа УССР вычислял относительные превышения водоразделов над урезом реки, при этом бралось произвольное количество точек по всему бассейну [9]. Соединяя точки одинаковой глубины вреза линиями, он выделил районы с различной интенсивностью протекания эрозионных процессов. Преиму-
Морфометрические показатели и их шкалы
средние углы наклона, а (град.) глубина расчленения, АН (м) средняя высота, Нср (м) густота расчленения,К (км/км2) экспозиция Баллы
0-7 7-14 0-200 200-400 0-500 500-1000 0-0.5 0.5-1.0 С СВ и СЗ 1 2
14-21 400-600 1000-1500 1.0-1.5 В и З 3
21-28 600-800 1500-2000 1.5-2.0 ЮВ и ЮЗ 4
>28 >800 >2000 >2.0 Ю 5
ществом данной методики является определение показателей в пределах естественных границ.
С.В. Калесник разность высот определял в пределах элементарного бассейна [10]. Территории с одинаковой энергией рельефа закрашиваются одним цветом. По мнению Н.Ф. Иконниковой [11], с которым согласен и автор данной статьи, в некоторых частных случаях этот метод также дает наглядную картину, но основными его недостатками являются: 1) бассейны притоков реки берутся с карты произвольно, поэтому площади выделенных участков будут неодинаковыми, и, следовательно, сравниваются территории, различные по площади; 2) на каждом выделенном участке бассейн маленького притока имеет площадь с большей энергией рельефа где-либо в верховьях и с меньшей - в низовьях. Таким образом, одним цветом закрашивается весь бассейн притока какой-либо реки, хотя он и имеет в разных своих частях различную энергию рельефа.
Под руководством Н.Л. Корженевского при геоморфологических исследованиях в 1944-45 гг. Н.Ф. Иконниковой составлена карта энергии рельефа для верховий рек Угам и Сайрам в м-бе 1:100000. Исследуемая территория была разделена на квадраты площадью 4 км2 [11]. В зависимости от энергии рельефа каждый квадрат был закрашен согласно выделенной шкале. Преимуществом данной карты является то, что она наглядно демонстрирует энергию северного и южного склонов хр. Каржантау, позволяя определить количественное изменение энергии рельефа в различных частях хребта.
Тем же автором составлена карта энергии рельефа для Западного и Центрального Тянь-Шаня на основе топографической карты м-ба 1:500000. Территория была разбита на квадраты площадью 100 км2. Разности высот в пределах каждого квадрата сгруппированы по пяти градациям. Основной недостаток данной карты - разделение территории на крупные по площади квадраты, а преимущество - группировка высот, иначе читаемость карты была бы очень плохой.
Н.Ф. Иконникова считает, что при крупномасштабном картографировании полезно сочетать составление карты энергии рельефа с построением на топографической карте продольных и поперечных профилей долин рек и самого хребта [11]. Профили позволяют не схематично, а более точно определять основные переломы в рельефе. По мнению А.И. Спиридонова при наличии топографических карт следует также рекомендовать составление карт углов наклона земной поверхност
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.