Өзендердегі табиғи құламалар мен сарқырамалар

Кіріспе

табиғи өзен құрылымдары
Өзен немесе ағында су тік құлдыраудан ағып жатқан жер.

Сарысу – өзен немесе ағында судың тік құлдыраудан немесе тік құлдыраулар тізбегінен ағып жатқан кез келген нүкте. Сарысу еріген судың жазық мұз тауының немесе мұз жарығының жиегінен құлауынан да пайда болады. Сарысудың пайда болуының бірнеше жолы бар, бірақ ең көп таралған әдісі – өзеннің құрамына кіретін, ығысуға төзімді тау жынысының үстінен ағып, содан кейін тез эрозияға ұшырайтын жұмсақ тасқа құлауы, нәтижесінде құлау биіктігі арта түседі. Сарысу олардың ішінде және маңында тіршілік ететін түрлерге тигізетін әсері зерттелген. Адамдар ежелгі заманнан бері сарысулармен ерекше қарым-қатынаста болды, оларды көруге, зерттеуге және атауға саяхат жасады. Олар өзендерде жүзуге үлкен кедергі келтіруі мүмкін. Көптеген мәдениеттерде сарысулар қасиетті орындар болып саналады. 18 ғасырдан бері олар туристік орындар, су электр станцияларының көздері ретінде және әсіресе 20 ғасырдың ортасынан бері зерттеулер нысаны ретінде үлкен назар аударуда.

Анықтама және терминология

Суар - өзенде судың тік немесе дерлік тік құлаудан ағып түсетін жері. 2000 жылы Мабин "Шығанақтың және төменгі ойыстың арасындағы көлденең қашықтық суардың биіктігінің шамамен 25% -ынан аспауы тиіс" деп нақтылады. Суарларды жіктеудің түрлі тәсілдері мен әдістері бар. Кейбір ғалымдар тасқынды суардың бір бөлігі ретінде қарастырады. Суардың не екені туралы пікірталас әлі де жалғасуда. Суар кейде "каскадтар" және "катаракталар" деп те аталады, бірақ кейбір дереккөздер катарактаны ірі әрі күшті суар, ал каскадты кішкентай деп белгілейді. Төменгі ойыс – суардың түбінде пайда болатын су жиналатын ойыс. Суарды "фосс" немесе "форс" деп те атай беруі мүмкін.

Құрылу

Сарысулар көбінесе өзеннің жоғарғы ағысында, көлдер тік таулардағы аңғарларға құятын жерде қалыптасады. Өзен кейде тау жыныстарындағы үлкен сатылардың үстінен ағып өтеді, олар жарық сызығынан пайда болған болуы мүмкін. Сарысулар мұздықтың шеті бойында да пайда болуы мүмкін, мұздыққа құйылатын өзен немесе ағын мұздық шегінгеннен немесе ерігеннен кейін аңғарға құйылуын жалғастырады. Йосемити аңғарындағы ірі сарысулар осы құбылыстың мысалы, оны ілулі аңғар деп атайды. Екі өзеннің бірігіп аққан жерінде, егер біреуі екіншісінен жылдам ақса, онда да ілулі аңғарлар пайда болуы мүмкін.

Caprock үлгісі

Су тасқынының қалыптасуының каперрок моделі өзеннің берік тау жынысы үстінен ағып өтетінін, эрозияның баяу болатынын және тасқа сумен келген шөгінділердің әсерінен доминирленетінін, ал ағыс бойында эрозияның жылдамдатылатынын көрсетеді. Су ағыны шарлауықтың жиегінде жылдамдығын арттырғанда, егер төсек жарылған немесе эрозияға бейім болса, өзен төсегінен материалды жұлып алуы мүмкін. Шарлауықтың табанындағы гидравликалық соққылар мен гидравликалық секірулер төсекті эрозиялау үшін үлкен күштерді тудырады, әсіресе сумен келген шөгінділер күшті күшейтеді. Аттың жалағы тәрізді шарлауықтар эрозияны орталық нүктеге шоғырландырады, сондай-ақ шарлауықтың астындағы өзен төсегінің өзгеруін күшейтеді. "Потхолинг" деп аталатын процесс тау жынысының терең ойығының жергілікті эрозиясын қамтиды, себебі бұрқас айналмалар төсектегі тастарды айналдырып, оны тесіп шығарады. Сондықтан су ағынымен келген құм мен тас эрозиялық қабілетті арттырады. Шарлауықтың жылдық кері шегіну жылдамдығы бір жарым метрге дейін жете алады. Шарлауықтар әдетте эрозия нәтижесінде тасты жерлерде қалыптасады. Ұзақ уақыт бойы толық қалыптасқаннан кейін, шарлауықтан құлайтын су, шарлауық қабырғасына параллель көлденең ойыс тудырады. Ақырында, ойыс тереңдеген сайын шарлауық құлап, орнына тік еңісті өзен төсегі пайда болады. 2012 жылы Agbokim шарлауығын зерттеу олардың бұрынғыдан әлдеқайда жоғары деңгейде биологиялық әртүрлілікті сақтайтынын көрсетті. Шарлауықтар құрлықтағы жануарларға да әсер етеді. Олар қоршаған аймаққа қарағанда салқындатылған температура мен жоғары ылғалдылықпен сипатталатын шағын микроклиматты жасайды, бұл мүктер мен бауырлы өсімдіктердің әртүрлі қоғамдастықтарын қолдауы мүмкін. Бұл өсімдіктердің түрлері өздерінің негізгі ареалынан алыс шарлауық аймақтарында оқшауланған популяцияларға ие болуы мүмкін. Шарлауықтар қара шаңқан мен ақ тамақтандырушы сияқты бірнеше құс түрлеріне ұя салуға жағдай жасайды. Бұл түрлер хищниктерден сақтану үшін судың құлауының артындағы кеңістікте ұялайды деп саналады.

The caprock model of waterfall formation states that the river courses over resistant bedrock, erosion happens slowly and is dominated by impacts of water borne sediment on the rock, while downstream the erosion occurs more rapidly. As the watercourse increases its velocity at the edge of the waterfall, it may pluck material from the riverbed, if the bed is fractured or otherwise more erodible. Hydraulic jets and hydraulic jumps at the toe of a falls can generate large forces to erode the bed, especially when forces are amplified by water borne sediment. Horseshoe shaped falls focus the erosion to a central point, also enhancing riverbed change below a waterfall. A process known as "potholing" involves local erosion of a potentially deep hole in bedrock due to turbulent whirlpools spinning stones around on the bed, drilling it out. Sand and stones carried by the watercourse therefore increase erosion capacity. The rate of retreat for a waterfall can be as high as one and a half metres per year. Waterfalls normally form in a rocky area due to erosion. After a long period of being fully formed, the water falling off the ledge will retreat, causing a horizontal pit parallel to the waterfall wall. Eventually, as the pit grows deeper, the waterfall collapses to be replaced by a steeply sloping stretch of river bed. A 2012 study of the Agbokim Waterfalls, has suggested that they hold biodiversity to a much higher extent than previously thought. Waterfalls also affect terrestrial species. They create a small microclimate in their immediate vicinity characterized by cooler temperatures and higher humidity than the surrounding region, which may support diverse communities of mosses and liverworts. Species of these plants may have disjunct populations at waterfall zones far from their core range. Waterfalls provide nesting cover for several species of bird, such as the black swift and white throated dipper. These species preferentially nest in the space behind the falling water, which is thought to be a strategy to avoid predation.

Түрлері

+TypeImageNotesLedge waterfallСу тік жартастан тік түсіп, тастың түпкі қабатымен ішінара байланыста болады. Олар бірнеше түрге бөлінеді:

Блок/Жапырақ: Су салыстырмалы түрде кең ағыннан немесе өзеннен төмен құлайды. Желдеткіш: Су құлай келе көлденеңге қарай жайылады, бірақ тасқа тиіп тұрады. Кейбір шарлауықтар үздіріссіз ақпайтындығымен де ерекшеленеді. Уақытша шарлауықтар жаңбырдан немесе қардың көп мөлшерде еруінен кейін ғана ағып шығады. Шарлауықтар жер астында да, мұхиттарда да кездесе алады. Шарлауықтар саяхатқа үлкен кедергі келтіруі мүмкін. Оларды айналып өту үшін кейде каналдар салынады, ал кейде заттарды қолмен тасымалдауға тура келеді немесе теміржол салу қажет болады. 1885 жылы географ Джордж Чишолм: "Су тасқындары мен арпалардың өркениеттің дамуын тежеудегі әсерінің ең айқын мысалы Африка құрлығында кездеседі, оның 'қараңғылығы' осы себепке байланысты" деп жазған.

Даму және туризм

Көптеген адамдар шарлауықты көру үшін ғана барады. Хадсон олардың жақсы туристік орындар екенін айтады, себебі олар әдемі деп есептеледі және салыстырмалы түрде сирек кездеседі. Шарлауықтарда жүзу, суға түсу, фотосурет түсіру, рафтинг, каньонинг, арқанмен түсу, тауға өрмелеу және мұзға өрмелеу сияқты әрекеттер жасауға болады. Сондай-ақ шарлауықтар гидроэлектр энергиясын өндіруге және балық аулауға қолайлы орындар болуы мүмкін. Ежелгі Рим мен Қытайда бай адамдар шарлауықтар сияқты ерекшеліктері бар жерлерге барып, демалып отырғандығы мәлім. Дегенмен, көптеген шарлауықтарға айналасындағы қиын-қыстау жер бедеріне байланысты қол жеткізу қиын болды, бірақ 1800 жылдары Ұлыбритания мен Америкада шарлауыққа дейін жолдар жасау сияқты жақсартулар жасала бастады, бұл 1900 жылдарға және 21-ші ғасырға дейін жалғасты. Қазіргі таңда алыс орналасқан шарлауықтарға көбінесе әуе көлігімен барады. Жапониядағы Начи шарлауығы, Үндістанның Тирупати қаласына жақын шарлауық және Гаитидегі Саут-д'Эу шарлауығы сияқты жерлерге қажылық сапарлар жиі жасалады. Отавало тайпасы Пигучи шарлауығын Чурру рәсімінің бір бөлігі ретінде, ересек болу рәсімі ретінде пайдаланады. Африкадағы көптеген шарлауықтар жергілікті халықтардың құдайға табыну орындары болған және олардың аттары жергілікті діннің құдайларының есімдерімен байланысты.

Тізім

Әлемде мыңдаған шарлауық бар, бірақ олардың нақты саны есептелмеген. Дүниежүзілік шарлауықтар дерекқоры 2013 жылы 7827 шарлауықты тізімдеген, бірақ бұл толық емес болуы мүмкін; Хадсон атап өткендей, олардың тізімдерінің 90% астамы Солтүстік Америкада орналасқан. Жергілікті шарлауықтарға арналған көптеген нұсқаулықтар жарық көрді. Сондай-ақ, шарлауықтың биіктігін қалай өлшеу керектігі, тіпті шарлауық деп саналатын нәрсе туралы да бір пікірге келмейді. Венесуэладағы Ангел шарлауығы – әлемдегі ең биік шарлауық, Лаостағы Хоне Фапенг шарлауығы – ең кең, ал Вашингтондағы Құрғақ шарлауық – ең үлкен расталған шарлауық. Словениядағы Вртоглавица үңгіріндегі жер астындағы ең биік шарлауық орналасқан. Дания бұғазындағы катаракта – теңіз астындағы су ағыны, оны терминді кең мағынада қолданса, "шарлауық" деп санауға болады; егер осыны ескерсек, ол ең үлкен белгілі шарлауық болып табылады. Каската делле Мармор – 165 метрлік ең биік жасанды шарлауық.