Введение

естественные речные образования
Точка в реке или ручье, где вода обрушивается с вертикального уступа.

Водопад – это любое место в реке или ручье, где вода падает с вертикального уступа или серии крутых уступов. Водопады также образуются, когда талая вода стекает с края табличного айсберга или ледникового шельфа. Водопады могут формироваться различными способами, но наиболее распространенный механизм – когда река течет по верхнему слою прочного коренного массива, а затем обрушивается на более мягкую породу, которая быстрее разрушается, что приводит к увеличению высоты падения. Водопады изучались с точки зрения их влияния на виды, обитающие в них и вокруг них. Человек испокон веков имеет особое отношение к водопадам, посещая их, исследуя и давая им названия. Они могут представлять собой серьезные препятствия для судоходства по рекам. Водопады являются священными местами во многих культурах. Начиная с XVIII века, они привлекают все больше внимания как туристические объекты, источники гидроэнергии, а с середины XX века – как объекты научных исследований.

Определение и терминология

Водопад обычно определяется как участок реки, где вода обрушивается с крутого уступа, близкого к вертикальному или непосредственно вертикального. В 2000 году Мабин уточнил, что "Горизонтальное расстояние между бровкой водопада и у подножия водопада не должно превышать примерно 25% высоты водопада". Существуют различные типы и способы классификации водопадов. Некоторые исследователи относят пороги к подкатегории водопадов. Вопрос о том, что именно следует считать водопадом, остаётся предметом дискуссий. Водопады иногда называют взаимозаменяемо "каскадами" и "катарактами", хотя некоторые источники определяют катаракту как более крупный и мощный водопад, а каскад – как более мелкий. У подножия водопада часто образуется плёс, называемый водобойным бассейном. Водопад также может называться "фоссом" или "порогом".

Формирование

Водопады обычно формируются в верхнем течении реки, там, где озера впадают в долины в крутых горах. Река иногда протекает над значительным уступом в скалах, который мог образоваться вдоль линии разлома. Водопады также могут возникать по краю ледниковой долины, где ручей или река, впадающая в ледник, продолжает течь в долину после отступления или таяния ледника. Крупные водопады в долине Йосемити являются примерами этого явления, которое называется висячей долиной. Еще одна причина образования висячих долин – слияние двух рек, одна из которых имеет более быстрое течение, чем другая.

Модель Caprock

Модель образования водопадов, основанная на понятии "кап-рока" (caprock), утверждает, что река протекает по устойчивому коренному массиву, эрозия происходит медленно и в основном обусловлена ударами наносимого водой осадочного материала о скалу, в то время как ниже по течению эрозия протекает быстрее. По мере увеличения скорости водотока у края водопада, он может вырывать материал из русла реки, если русло потрескано или иным образом более подвержено эрозии. Гидравлические струи и гидравлические скачки у подножия водопада могут создавать большие силы для эрозии русла, особенно когда эти силы усиливаются наносимым водой осадочным материалом. Водопады в форме подковы концентрируют эрозию в центральной точке, также усиливая изменения русла реки ниже водопада. Процесс, известный как "образование воронков" (potholing), включает локальную эрозию потенциально глубокой воронки в коренном массиве из-за турбулентных водоворотов, вращающих камни по руслу и углубляющих его. Таким образом, песок и камни, переносимые водотоком, увеличивают эрозионную способность. Скорость отступления водопада может достигать полутора метров в год. Водопады обычно формируются в скалистой местности в результате эрозии. После длительного периода формирования вода, падающая с уступа, вызывает отступление, образуя горизонтальную нишу, параллельную стене водопада. В конечном итоге, по мере углубления ниши, водопад обрушивается, заменяясь круто наклонным участком русла реки. Исследование водопадов Агбоким, проведенное в 2012 году, показало, что они обладают гораздо большим биоразнообразием, чем считалось ранее. Водопады также влияют на наземные виды. Они создают небольшой микроклимат в непосредственной близости, характеризующийся более низкой температурой и более высокой влажностью, чем в окружающей местности, что может поддерживать разнообразные сообщества мхов и печеночников. Популяции этих растений могут быть разрозненными в зонах водопадов, удаленных от их основного ареала. Водопады предоставляют укрытие для гнездования нескольким видам птиц, таким как черный стриж и белозобый нырок. Эти виды предпочитают гнездиться в пространстве за падающей водой, что, предположительно, является стратегией для избежания хищничества.

Типы

+TypeImageNotesLedge waterfallВода опускается вертикально по отвесной скале, сохраняя частичный контакт с bedrock. Водопады могут быть разных типов:

Блочный/Листовой: Вода спускается с относительно широкого потока или реки. Веерный: Вода распыляется по горизонтали при падении, оставаясь в контакте с bedrock. Некоторые водопады примечательны тем, что не текут непрерывно. Эфемерные водопады образуются только после дождя или значительного таяния снега. Водопады можно встретить и под землей, и в океанах. Водопады могут быть серьезным препятствием для передвижения. Иногда для обхода строят каналы, в других случаях приходится переносить вещи вручную или строить железную дорогу. В 1885 году географ Джордж Чишолм писал: "Наиболее яркий пример влияния водопадов и порогов на замедление развития цивилизации, несомненно, демонстрирует континент Африка, "темнота" которой почти полностью обусловлена этой причиной".

Развитие и туризм

Часто люди посещают водопады просто чтобы на них посмотреть. Хадсон предполагает, что они являются привлекательными туристическими объектами, поскольку обычно считаются красивыми и относительно редки. К видам деятельности у водопадов можно отнести купание, плавание, фотографирование, рафтинг, каньонинг, скалолазание и ледолазание. Водопады также могут использоваться для производства гидроэлектроэнергии и предоставлять хорошие возможности для рыбалки. Известно, что состоятельные люди посещали места с такими достопримечательностями, как водопады, уже в Древнем Риме и Китае. Однако многие водопады оставались практически недоступными из-за сложного рельефа, пока в 1800-х годах в Великобритании и Америке не начали строить тропы к ним, что продолжалось в 1900-х и 21-м веках. В настоящее время до отдалённых водопадов часто добираются по воздуху. В Японии водопад Начи, как и водопады вблизи Тирупати (Индия) и Саут-д'Эу (Гаити), являются местами паломничества. Народ отавало использует водопад Пигучи в рамках ритуала Чурру, который служит обрядом инициации. Многие водопады в Африке были священными местами для коренных народов и получили свои названия в честь богов местной религии.

Список

В мире существуют тысячи водопадов, хотя их точное количество не подсчитано. Всемирная база данных водопадов по состоянию на 2013 год содержит 7827 записей, но эта информация, вероятно, неполна; как отметил Хадсон, более 90% этих записей относятся к Северной Америке. Издано множество путеводителей по местным водопадам. Нет единого мнения и о том, как измерять высоту водопада или даже что считать водопадом. Анхель в Венесуэле – самый высокий водопад в мире, водопад Хоне-Фапенг в Лаосе – самый широкий, а Сухой водопад в штате Вашингтон – крупнейший из когда-либо подтвержденных водопадов. Самый высокий известный подземный водопад находится в пещере Вртоглавица в Словении. Подводный каскад в Датском проливе – это подводное переполнение, которое при очень широком толковании можно считать «водопадом»; если его включить, то это самый большой известный водопад. Каската делле Марморе – самый высокий искусственно созданный водопад, его высота составляет 165 метров.