Морфология озерных котловин

Озерные котловины (ванны) представляют собой отрицательные формы земной поверхности. В период возникновения морфология котловины зависит главным образом от происхождения и специфики протекания геолого-геоморфологических процессов в данном регионе.

С момента заполнения котловины водой основную роль в ее преобразовании играет динамика водной массы (волны, течения, колебания уровня) в сочетании с внешними климатическими и гидрологическими факторами (приток и сток из озера, ветры). Процесс преобразования (переработки) котловины происходит в течение более или менее продолжительного времени в зависимости от параметров водоема, геологического строения склонов. В целом он направлен на перераспределение вновь образованных рыхлых пород по принципу: разрушение — перенос — отложение — накопление - трансформация). Разрушительная деятельность проявляется преимущественно в прибрежной зоне. Образованный при этом материал переносится (смещается) и аккумулируется как на дне на месте разрушения, так и в глубь озера дифференцируясь по величине и глубине водоема. Перенос рыхлого материала сочетается с его отложением (аккумуляцией) в определенных участках прибрежной зоны. Наконец, процесс накопления вещества (стабилизация) свойствен главным образом глубоководным частям котловин, где происходит не простая механическая аккумуляция наиболее тонких глинистых частиц, а их преобразование и формирование органо-минеральных новообразований.

В каждой озерной котловине выделяются надводные (склоны и береговые отмели) и подводная (литораль, или подводная аккумулятивная терраса) части, а также ложе (профундаль).

Склоны определяются по преобладающим процессам (абразионные и аккумулятивные), по форме и высоте над урезом воды. Последние показатели характеризуют внешние признаки и особенности происхождения не только котловины, но и конкретного геоморфологического района. Для абразионных склонов характерны оползневые и даже обвальные процессы. Вдоль аккумулятивных склонов в приурезовой части котловины формируются пляжи.

Наиболее высокие и крутые абразионные участки широко развиты на моренных возвышенностях и донно-моренных равнинах, где котловины врезаны в толщу водоупорных суглинков. Значительные высоты отмечаются и в карстовых котловинах. Пологие склоны обычны для озер, расположенных среди низинного рельефа, и отличаются преобладанием аккумулятивных процессов.

По форме различают склоны выпуклые и вогнутые, прямые и ступенчатые. Преобладание процессов абразии способствует выработке вогнутого склона, в то время как задернованные, укрытые делювием склоны имеют выпуклый характер. Равное участие абразии и аккумуляции свойственно прямым склонам.

Многие озера отличаются развитием ступенчатых, террасированных склонов. Низкие террасы — аккумулятивные. Они возвышаются над уровнем озера на 1,5—2 м и менее и сложены песчано-супесчаными и иловатыми отложениями бывшей литорали. В редких случаях в разрезе террасовых отложений обнаруживаются слоистые и даже ленточные глины, прослойки озерного мергеля и включения болотной руды.

Образование низких террас обусловлено понижением уровня озер в недавнее, по-видимому, суббореальное время. Нередко террасы появляются при искусственном понижении уровня озер.

Естественная высокая терраса имеет пребореал-бореальный возраст и формировалась в результате резкого падения уровня озер, переживших этап расконсервации котловин. Поверхность террасы расположена на высоте от 4-5 до 10-12 м над современным уровнем. Она совпадает с поверхностью выравнивания, в которую врезаны озерные ванны. Высокую (вторую) террасу слагают не только озерные пески, но и ленточные глины, а также моренные завалуненные супеси. В этом случае террасу следует отнести к типу цокольных, или эрозионно-аккумулятивных.

В субатлантический период озера обнаруживают признаки трансгрессии (затопленные устья рек, заболоченные поймы, высокие береговые валы).

Особый объект изучения представляют прибрежные отмели и берега, т. е. части котловины, прилегающие к урезу воды и находящиеся в условиях переменного затопления и действия прибоя и течения в период высокого уровня.

В формировании берегов значительную роль играют направление и сила ветра, работа впадающих и вытекающих рек, развитие прибрежной растительности. Следует учитывать также деятельность человека (распашка, строительство гидросооружений, мелиоративная сеть и пр.).
В каждой озерной котловине можно выделить характерные элементы, которые зависят от генезиа котловины, истории ее развития, и особенностей гидродинамических процессов, происходящих в ней.

Озерное побережье - часть склонов котловины, непосредственно примыкающей к озеру, в пределах которой наблюдаются древние и современные формы рельефа, сформированные под воздействием водных масс.

Берег - часть побережья, в пределах которого идут процессы взаимодействия водных масс водоема с примыкающей к нему полосой суши.

Береговой уступ - крутой оголенный или прикрытый обвалами (осыпью) обрыв.

Береговой обвал (осыпь) - прилегающее к береговому уступу тело, образованное при овале или осыпании грунтов с берегового уступа и склонов котловины.

Береговая отмель - отмель, непосредственно примыкающая к берегу озера и сформированная под воздействием ветровых волн и течений. Прибрежная отмель озер, именуется литоралью, состоит из абразионной аккумулятивной частей. Соотношение ширины абразионной и аккумулятивной части литорали свидетельствует о степени устойчивости берега. Береговая отмель играет важную роль в жизни озер. Она является местом заселения высшей водной растительностью и отличается породами грунтов, которые ее слагают. Абразионная часть литорали представляет часть первоначального профиля склона котловины, образованной в результате его абразии. Аккумулятивная часть береговой отмели, лежит выше первоначального профиля берега и образовалась при аккумуляции продуктов абразии.

Пляж - часть абразионной отмели, которая образуется при наслоении аккумулятивного материала на урезе воды в месте обрушения волн. Он сложен слабо сортированным материалом и представлен песком и гравием. Пляж имеет определённый уклон и меняется в зависимости от гидродинамической активности водоема. Наиболее существенные изменения происходят на пляже в период волнения и шторма.

Основание (подошва) берегового уступа - нижняя граница берегового уступа.

Внешний склон береговой отмели - наиболее крутая и отдаленная от уреза воды часть береговой отмели (литорали), которая находится ниже границы размывающего воздействия ветровых волн.

Ширина береговой отмели - расстояние между основанием берегового уступа и внешним краем береговой отмели.

Бровка берега определяется как точка но профиле берега, которая фиксирует границу между примыкающими к берегу склонами и зоной активного воздействия береговых волн.

Перемещение береговой линии - горизонтальный отрезок между современным основанием берегового уступа и точкой уреза при одном и том же уроне воды на первоначальном профиле берега. Такая характеристика является количественным показателем интенсивности береговой абразии и может оцениваться отступанием бровки берега, м/год. На искусственных водоемах применяется объемный показатель, м3/год.

Кроме литорали в озерах выделяют сублитораль и профундаль. В сложившейся практике профундаль и литораль объединяют в пелагиаль.

Большинство озер в плане имеют разную горизонтальную расчлененность, и во многих озерах, которые имеют сложное очертание, можно выделить отдельные части: плесы, заливы, бухты, губы. Кроме того, котловины озер, как правило, включают одну или несколько впадин и возвышенностей, некоторые из них могут возвышаться под поверхностью озера, образуя острова.

Из многообразия форм горизонтальной расчлененности озер по очертанию акваторий выделяют пять основных типов.

• Первый тип - вытянутые озера - отношение длины озера к ширине не менее 4-5, до 20 и даже более.
• Второй тип - лопастные озера, которые имеют сложное строение, с обособленными участками, большой расчлененностью и с островами.
• Третий тип - овальные с лопастными отчленениями.
• Четвертый тип - овальные озера - несколько вытянуты, коэффициент удлиненности 2,0-2,5 и более.
• Пятый тип - круглые озера - чаще всего встречаются в зоне вечной мерзлоты (термокарстовые озера), некоторые вулканические озера имеют круглую форму.

Кроме того, озера могут быть полукруглые, эллиптические, прямоугольно-вытянутые, древовидные, в форме полумесяца, треугольника и других форм.

Водохранилища, создаваемые человеком для хозяйственного использования вод, могут быть озеровидными, речными, русловыми, долинными и сложной формы. По конфигурации выделяют

• линейно вытянутые простые,
• линейно вытянутые сложные,
• разветвленные (древовидные)
• округлые простые,
• округлые сложные и другой формы.