Зарождение водотока и его развитие.

Избыток дождевой или талой снеговой воды возникает на суше после насыщения ею почвы или залегающих на поверхности горных пород. Реки начинаются с крошечных бороздок, по которым отводится эта избыточная влага. Они могут также вытекать из озер или болот. Борозды и промоины разрастаются, образуя овраги, затем возникают небольшие долины ручьев, которые помимо поверхностного стока питаются грунтовыми водами из родников. В пределах всего водосборного бассейна более мелкие водотоки (притоки) вливаются в более крупные. Вся сеть водотоков в целом, состоящая из притоков разного порядка и главной реки, называется речной системой. Территория, дренируемая данной речной системой, называется водосборным бассейном.Согласно классической схеме развития речных долин, выделяется стадия юности, когда начинается врезание водотоков в геологически молодой ландшафт. На этой стадии энергия потока в основном расходуется на врезание (глубинную эрозию) по направлению к базису эрозии (глобальным базисом эрозии является уровень океана). На стадии зрелости речных долин, когда речная сеть уже сложилась, начинается блуждание более крупных водотоков, почти достигших базиса эрозии, по днищам их долин. На стадии старости долин поймы рек становятся очень широкими, возвышенности приобретают пологие склоны, а течение рек становится медленным, спокойным.Некоторые положения этой концепции справедливы, однако на основании полевых наблюдений и измерений многие принятые в ней допущения были опровергнуты. Например, верно, что в условиях геологически молодого, или свежего, рельефа должны развиться речные системы, которые удаляли бы избыток атмосферных осадков с поверхности. Однако в геологическом масштабе времени главные водотоки и сеть их притоков формируются быстро. Традиционное представление о «молодом» водотоке особенно удобно для объяснения природы рек горных областей, недавно испытавших поднятие. Такие реки часто протекают в узких ущельях и имеют пороги и водопады. Эти черты, однако, не являются безошибочным признаком молодости рельефа, поскольку выступы устойчивых горных пород, создающие водопады, часто просто служат локальными базисами эрозии, а выше них по течению как главное русло, так и его притоки могут обладать всеми характерными признаками зрелого рельефа.Часто понятие равновесного или квазиравновесного состояния системы бывает более полезным, чем концепция возрастных стадий развития рельефа. Это понятие подразумевает, что равновесие между размерами и формой русла, стоком воды и характером и количеством наносов, выносимых в море, достигается потоком очень быстро. Когда такое равновесие почти достигнуто, никаких существенных изменений, вызванных только старением рельефа, не происходит. Скорее перемены происходят под воздействием значительных изменений климата, поднятия поверхности или каких-либо других факторов.Продольный профиль речного русла обычно имеет слабовогнутую форму с бóльшими углами наклона в верхнем течении и меньшими – в нижнем. Форма профиля реки внутренне связана с упомянутым равновесием и отражает количество энергии, затрачиваемой потоком на движение наносов, поступающих в него за счет выветривания и эрозии бортов русла и прилегающих склонов долины. Там, где сток воды меньше (например, в верховьях бассейна), для транспортировки наносов требуются бульшие уклоны, а там, где расходы больше (в низовьях), достаточно меньшего уклона. Большинство водопадов или порогов представляет собой лишь незначительные неровности на таком плавном продольном профиле.