Река и долина - диалектически взаимосвязанная природная система, которую всегда надо изучать комплексно, не отрывая одно от другого.
М.Ж. Жандаев
Рассматривая речную долину как флювиальную геоморфологическую систему, М. Ж. Жандаев разработал ряд новых положений о формировании речных долин горных стран. Они включают теоретические вопросы начальной и конечной стадий формирования речных долин, процессов меандрирования русел горных рек, речных перехватов. Обоснованы положения о трансгрессивной эрозии и относительной устойчивости водоразделов. Процесс меандрирования является одной из основных закономерностей руслового потока.
Анализируя творческие достижения М.Ж. Жандаева в развитии географической науки Казахстана в целом и разработки геоморфологических проблем, в частности, следует отметить, что главной темой, любовью в течение всего его творческого пути была флювиальная геоморфология и, в первую очередь, вопросы формирования, строения и эволюции речных долин. Исследованию этих вопросов было посвящено более 50 лет научной жизни. Результат - создана модель формирования речных долин. Согласно современным представлениям, это сложные открытые флювиальные геоморфологические системы. Примером такой системы может быть изученная нами долина реки Лепсы в Жетысуском Алатау (рис. 1).
Основой теоретических разработок о флюви-альных геоморфосистемах стали материалы региональных исследований М. Ж. Жандаева прежде всего, горных систем Северного Тянь-Шаня. К важнейшим вопросам флювиальной геоморфологии, составляющим учение М.Ж. Жандаева о речных долинах, относятся: русловые процессы, меандрирование, речные перехваты, понятие базиса эрозии, начальная и конечная стадия формирования долин [1].
Новые представления о формировании речных долин получили первое обобщение в книге «Геоморфология Заилийского Алатау и проблемы формирования речных долин» (1972) [2], а затем в монографии «Речные долины» (1984) и статьях [3]. Окончательно сформированное учение о развитии речных долин, представляющее новый вклад в развитии теории флювиальной геоморфологии, представлено в учебном пособии «Речные долины» (1998) [4].
Основные его положения - процессы развития, механизм образования, стадии развития речных долин сводятся к следующему:
- главной причиной формирования речных долин является работа текучей воды (рис. 2).
В природе существует два способа формирования начальных русловых водотоков: либо они возникают за счет постоянных источников питания, либо за счет атмосферных осадков на склонах гор. «В этом случае требуется три условия -
а) определенная площадь водосбора (превышающая критический водосбор в истоках реки);
б) достаточное количество осадков;
в) наличие уклона рельефа.
При этом во время дождя на склонах только что поднимающихся гор возникают временные ручейки. Для превращения их в крупные речные системы необходимо постоянное пополнение потери воды на испарение и фильтрацию в грунт. Эти условия обеспечиваются в том случае, если происходит формирование горного рельефа» [5]. Роль базиса эрозии, тектоника земной коры и другие факторы в этом процессе сводятся лишь к ускорению или замедлению эрозионно-аккумулятивной деятельности водных потоков, поэтому они не являются причиной формирования долин;
- - река и ее долина формируются главным образом за счет устьевого удлинения, которое практически не имеет предела своего роста, тогда как рост верховьев рек в результате регрессивной эрозии лимитирован длиной склонов водораздельного массива и поэтому имеет второстепенное значение;
- - в начальной стадии своего развития русловые водотоки возникают на склоне возвышенности или гор. С ростом последних реки тоже растут и, постоянно сливаясь друг с другом, превращаются в крупные водные артерии. С разрушением и снижением гор они постепенно затухают и в условиях засушливого климата исчезают полностью, оставляя лишь сухие или мертвые долины. Следовательно, долины, как и любые формы рельефа, переживают два этапа развития - восходящий и нисходящий.
Среди речных процессов в формировании долины М.Ж. Жандаев приоритет отдает процессам эрозии, выделяя наряду с глубинной, боковой, регрессивной и трансгрессивной типам эрозии. При этом отмечает, что выделение данных типов эрозии условно, в чем нельзя полностью с ним согласиться. В тоже время развитие идеи о трансгрессивной эрозии чрезвычайно плодотворно и признано.
Глубинную эрозию, считая не основной, М. Ж. Жандаев одновременно отводит ей большую роль в углублении рек. Водность и скорость течения рек - наиболее важная и основная причина, определяющая скорость врезания водотоков. Чем река многоводнее и больше ее скорость, тем она имеет большую эрозионную способность, тем легче и быстрее углубляет свое русло. Время заложения рек играет большую роль в процессе глубинной эрозии [5].
При разработке проблемы происхождения речных долин большой интерес представляет развитие истоков рек. С продвижением реки вверх ученые обычно связывают явление вершинного перехвата рек. В. Девис и его сторонники считают, что вершинный перехват наступает в результате регрессивной эрозии, перепиливания водораздела и захвата продольной реки, текущей по ту сторону водораздела.
В результате проведенных исследований М. Ж. Жандаев обосновал две важные закономерности:
- Перепиливание водораздела и вершинный перехват реки, как считал В. Девис, практически невозможны.
- Водоразделы рек приобретают относительную устойчивость, о чем свидетельствует приуроченность к ним остатков древнего пенеплена, более древних пород и возвышенных форм рельефа [6].
Следует отметить также новые разработки об устьевых процессах и трансгрессивном развитии реки, которые до сих пор изучены не достаточно с точки зрения развития реки и формирования ее долины. По М.Ж. Жандаеву: «а) процесс формирования реки происходит в результате поступательного движения потока сверху вниз, т.е. трансгрессивной эрозии и аккумуляции; б) если рост истоков реки в сторону водораздела лимитирован длиной склонов водораздельной возвышенности, то продвижение устьев вперед, сперва на суше, затем в море практически не имеет предела роста».
В процессе формирования речных долин существенную роль играет базис эрозии. Базис эрозии определяет скорость течения реки, влияет на интенсивность эрозионно-аккумулятивных процессов и является одним из важнейших факторов формирования реки и ее долины. Вместе с тем любой базис эрозии сказывается лишь на одной составляющей энергии потока, на скорости, но не может повлиять на водоносность реки. Поэтому он создает лишь потенциальную возможность для эрозии или аккумуляции в русловом потоке и не является решающим фактором формирования речных долин.
Меандрирование рек изучено достаточно хорошо на равнинах. В пределах горных территорий этим вопросам почти не уделялось внимание. Исследования М.Ж. Жандаева в Северном Тянь-Шане показывают, что меандри-рование характерно как для горных рек, так и для равнинных. С меандрированием связаны эрозия и аккумуляция в русле, удлинение самой реки, образование плесов и перекатов, пойменных массивов, прирусловых валов, углубление и расширение долины, т.е. это явление фактически определяет всю эрозионно-аккумулятивную деятельность реки. Поэтому меандрирование является одной из основных закономерностей руслового потока, с которой связано формирование почти всех морфологических элементов речной долины (рис. 3).
Исследования последних десятилетий показывают, что ученым географам, гидрологам и геоморфологам необходимо уделять внимание изучению не только водного потока как такового, но и обращать особое внимание на его деятельность. В частности на создаваемые водным потоком флю-виальные формы рельефа для более эффективного прогнозирования процессов при чрезвычайных ситуациях: наводнениях, селях. На это указывают последствия недавних наводнений, произошедших на реках Кызылагаш и Чарын.
Литература
1 Веселова Л.К. Роль М.Ж. Жандаева в развитии географической науки в Казахстане // Гео -графия: наука и образование. - Алматы: Қазақ университет^ 2008. - С. 271-275.
2 Жандаев М.Ж. Геоморфология Заилий-ского Алатау и проблемы формирования речных долин. - Алма-Ата: Наука КазССР, 1972. - 160 с.
3 Жандаев М. Ж. К теории формирования речных долин // Географический сборник. - Вып. 3. - Алма-Ата: КазГУ, 1976. - С. 50-59.
4 Жандаев М.Ж. Геоморфология речных долин: учебное пособие. - Алматы: Қазақ университет^ 1998. - 151 с.
5 Жандаев М. Ж. Скорость углубления рек // Географический сборник. - Вып. 2. - Алма-Ата: КазГУ, 1975. - С. 30-36.
6 Жандаев М.Ж. К проблеме происхождения рек и речных долин // Устойчивость, антропогенная трансформация и оптимизация природной среды Казахстана. - Алматы: Қазақ университет^ 1998. - С. 8-12.