13. 2 حوضه زهکشی

آخرین مطالب

امکانات وب

13. 2 حوضه زهکشی

جریانی بدنه ای از آب سطحی در حال جاری است که از یک ترفند کوچک تا یک رودخانه توانا اعم از آن است. منطقه ای که از آن آب برای تشکیل یک جریان جریان می یابد ، به عنوان حوضه زهکشی آن شناخته می شود. تمام بارش (باران یا برف) که در یک حوضه زهکشی قرار می گیرد سرانجام به جریان آن جریان می یابد ، مگر اینکه برخی از آن آب قادر به عبور از یک حوضه زهکشی مجاور از طریق جریان آب زیرزمینی باشد. نمونه ای از حوضه زهکشی در شکل 13. 4 نشان داده شده است.

Figure 13.4 Cawston Creek near Keremeos, B.C. The blue line shows the extent of the drainage basin. The dashed red line is the drainage basin of one of its tributaries. [SE]

آبرسانی مترو ونکوور از سه حوضه زهکشی بزرگ در ساحل شمالی Burrard Inlet ، همانطور که در شکل 13. 6 نشان داده شده است ، تهیه می شود. این نقشه مفهوم تقسیم حوضه زهکشی را نشان می دهد. مرز بین دو حوضه زهکشی ارتفاع زمین بین آنها است. به عنوان مثال ، قطره ای از آب در مرز بین حوضه های زهکشی Capilano و سیمور (A. K. A. ، آبخیزداری) می تواند به هر یک از آنها جریان یابد.

Figure 13.6 The three drainage basins that are used for the Metro Vancouver water supply. [Used with permission of Metro Vancouver]

الگوی شاخه های درون یک حوضه زهکشی تا حد زیادی به نوع سنگ در زیر و ساختارهای موجود در آن سنگ بستگی دارد (چین ها ، شکستگی ها ، گسل ها و غیره). سه نوع اصلی الگوی زهکشی در شکل 13. 7 نشان داده شده است. الگوهای دندریتیک ، که تا کنون رایج ترین آنها است ، در مناطقی که سنگ (یا مواد بدون کنترل) در زیر جریان وجود دارد ، پارچه و ساختار خاصی ندارد و می تواند به راحتی در همه جهات فرسایش یابد. نمونه ها گرانیت ، گنیس ، سنگ آتشفشانی و سنگ رسوبی است که تاشو نشده است. بیشتر مناطق بریتیش کلمبیا مانند بسیاری از مناطق Prairies و سپر کانادا از الگوهای دندریتیک برخوردار هستند. الگوهای زهکشی Trellis به طور معمول در جایی ایجاد می شود که سنگهای رسوبی تاشو یا کج شده اند و بسته به قدرت آنها تا درجات مختلف فرسایش می شوند. کوههای صخره ای B. C. و آلبرتا نمونه خوبی از این امر است و بسیاری از سیستم های زهکشی در Rockies دارای الگوهای trellis هستند. الگوهای مستطیل در مناطقی که توپوگرافی بسیار کمی دارند و سیستم هواپیماهای بستر ، شکستگی یا گسلهایی که یک شبکه مستطیل شکل دارند ، توسعه می یابند. الگوهای زهکشی مستطیل در کانادا نادر است.

در بسیاری از مناطق کانادا ، به ویژه مناطق نسبتاً مسطح با رسوبات یخبندان ضخیم ، و در بیشتر سپر کانادا در شرق و مرکزی کانادا ، الگوهای زهکشی هرج و مرج است ، یا آنچه به عنوان Deranged شناخته می شود (شکل 13. 8 ، سمت چپ). دریاچه ها و تالاب ها در این نوع محیط متداول هستند.

Figure 13.7 Typical dendritic, trellis, and rectangular stream drainage pattes. [SE]

نوع چهارم الگوی زهکشی ، که مختص یک حوضه زهکشی نیست ، به عنوان شعاعی شناخته می شود (شکل 13. 8 ، سمت راست). الگوهای شعاعی در اطراف کوههای جدا شده (مانند آتشفشانها) یا تپه ها شکل می گیرد و جریانهای فردی به طور معمول دارای الگوهای زهکشی دندریتیک هستند.

Figure 13.8 Left: a typical deranged patte; right: a typical radial drainage patte developed around a mountain or hill. [SE]

در طول زمان زمین شناسی ، یک جریان حوضه زهکشی خود را در یک پروفایل صاف شبیه به آنچه در شکل 13. 9 نشان داده شده است ، از بین می برد. اگر این را با یک جریان غیرقانونی مانند Cawston Creek مقایسه کنیم (شکل 13. 5) ، می توانیم ببینیم که جریانهای درجه بندی شده در سرچشمه های خود شدیدترین هستند و شیب آنها به تدریج به سمت دهان آنها کاهش می یابد. جریانهای غیرقانونی در نقاط مختلف دارای بخش های شیب دار هستند و به طور معمول دارای رپید و آبشارها در مکان های بی شماری در طول طول آنها هستند.

Figure 13.9 The topographic profile of a typical graded stream. [SE]

در صورت وجود بالابر تکتونیکی ، یا اگر تغییری در سطح پایه وجود داشته باشد ، یا به دلیل ارتقاء تکتونیکی یا دلیل دیگری ، یک جریان درجه بندی شده می تواند بدون شکل باشد. همانطور که قبلاً گفته شد ، سطح پایه Cawston Creek با سطح رودخانه Similkameen تعریف شده است ، اما این می تواند تغییر کند و در گذشته این کار را انجام داده است. شکل 13. 10 دره رودخانه Similkameen در منطقه Keremeos را نشان می دهد. کانال رودخانه دقیقاً فراتر از ردیف درختان است. میدان سبز در فاصله با مواد فرسوده از تپه های پشت سر و توسط یک نهر کوچک (نه Cawston Creek) در مجاورت رودخانه Similkameen که سطح آن بالاتر از اکنون است ، قرار می گیرد. در چند قرن گذشته ، رودخانه Similkameen از طریق این سپرده ها فرسوده شد (تشکیل بانک شیب دار در آن طرف رودخانه) ، و سطح پایه نهر کوچک در حدود 10 متر کاهش یافته است. در طی چند قرن آینده ، این نهر به دنبال این است که دوباره با فرسایش از طریق فن آبرفتی خود ، دوباره درجه بندی شود.

Figure 13.10 An example of a change in the base level of a small stream that flows into the Similkameen river near Keremeos. The previous base level was near the top of the sandy bank. The current base level is the river. [SE]

نمونه دیگری از تغییر در سطح پایه را می توان در امتداد مسیر خوان دو فوکا در جزیره جنوب غربی ونکوور مشاهده کرد. همانطور که در شکل 13. 11 نشان داده شده است ، بسیاری از جریانهای کوچک در این قسمت از ساحل به عنوان آبشارها به اقیانوس جریان می یابند. بدیهی است که زمین در این منطقه در چند هزار سال گذشته حدود 5 متر افزایش یافته است ، احتمالاً در پاسخ به تخلیه. جریانی که قبلاً مستقیماً به اقیانوس جاری می شدند ، در حال انجام کار زیادی برای انجام مجدد هستند.

Figure 13.11 Two streams with a lowered base level on the Juan de Fuca Trail, southweste Vancouver Island. [SE]

اقیانوس سطح پایه نهایی است ، اما دریاچه ها و رودخانه های دیگر به عنوان سطح پایه برای بسیاری از جریانهای کوچکتر عمل می کنند. ما می توانیم با ساخت سد یک سطح پایه مصنوعی را بر روی یک جریان ایجاد کنیم.

ورزش 13. 2 تأثیر سد در سطح پایه

Revelstoke Dam and Revelstoke Lake on the Columbia River at Revelstoke, BC [SE]

هنگامی که یک سد بر روی یک جریان ساخته می شود ، یک مخزن (دریاچه مصنوعی) در پشت سد تشکیل می شود ، و این به طور موقت (حداقل برای چند دهه حداقل) سطح پایه جدیدی را برای بخشی از جریان بالای مخزن ایجاد می کند. چگونه تشکیل یک مخزن بر جریانی که وارد مخزن می شود تأثیر می گذارد ، و چه اتفاقی برای رسوبی که حمل می کرد رخ می دهد؟آب ترک سد هیچ رسوبی در آن ندارد. این چگونه بر جریان زیر سد تأثیر می گذارد؟

رسوبات در دشت سیل یک جریان جمع می شوند ، و سپس اگر سطح پایه تغییر کند ، یا اگر رسوب کمتری برای رسوب وجود داشته باشد ، جریان ممکن است از طریق آن رسوبات موجود کاهش یابد تا تراس ها را تشکیل دهند. یک تراس در رودخانه Similkameen در شکل 13. 10 نشان داده شده است و برخی از آنها در رودخانه فریزر در شکل 13. 12 نشان داده شده است. عکس رودخانه فریزر حداقل دو سطح تراس را نشان می دهد.

Figure 13.12 Terraces on the Fraser River at High Bar. [Marie Betcher photo, used with permission]

در اواخر قرن نوزدهم ، زمین شناس آمریکایی ویلیام دیویس پیشنهاد کرد که جریانها و زمین های اطراف آن در چرخه ای از فرسایش رشد کنند (شکل 13. 13). پس از بالابر تکتونیکی ، جریان ها به سرعت از بین می روند و دره های عمیق V شکل را توسعه می دهند که تمایل به دنبال کردن مسیرهای نسبتاً مستقیم دارند. شیب زیاد است و پروفایل ها بدون آن هستند. رپیدها و آبشارها متداول است. در مرحله بالغ ، جریان ها دره های گسترده تری را از بین می برند و شروع به رسوب لایه های رسوب ضخیم می کنند. شیب به آرامی کاهش می یابد و درجه بندی افزایش می یابد. در پیری ، جریانها توسط تپه های نورد احاطه شده اند و دره های پر از رسوب را اشغال می کنند. الگوهای پر پیچ و خم متداول است.

کار دیویس مدتها قبل از ایده تکتونیک صفحه انجام شد و او با تأثیرات فرسایش یخبندان بر جریان و محیط آنها آشنا نبود. در حالی که برخی از قسمت های نظریه او به روز نیست ، اما هنوز هم یک روش مفید برای درک جریان ها و تکامل آنها است.

Figure 13.13 A depiction of the Davis cycle of erosion: a: initial stage, b: youthful stage, c: mature stage, and d: old age. [SE]