Równina zalewowa

W przypadku innych zastosowań zobacz Równina zalewowa (ujednoznacznienie) .
rzeki Paraná , u jej zbiegu z górnym nurtem rzeki Paranaíba po prawej stronie i rzeką Verde , w pobliżu Panorama , Brazylia
wyspie Wight, która miała miejsce raz na 10 lat
Żwirowa równina zalewowa lodowcowej rzeki w pobliżu Gór Śnieżnych na Alasce , 1902 r
Rzeka Laramie wije się przez równinę zalewową w hrabstwie Albany w stanie Wyoming , 1949 r.
Ta agradacyjna równina zalewowa małego meandrującego strumienia w hrabstwie La Plata w Kolorado jest pokryta mułem osadzonym nad zaporą utworzoną przez morenę czołową pozostawioną przez lodowiec Wisconsin .
Roślinność nadbrzeżna na równinie zalewowej rzeki Lynches , w pobliżu Johnsonville w Karolinie Południowej . Te tupelo i cyprysy pokazują znak wysokiej wody powodzi.

Równina zalewowa lub równina zalewowa lub dno to obszar przylegający do rzeki , który rozciąga się od brzegów jej koryta do podstawy otaczających ścian doliny i który doświadcza powodzi w okresach wysokiego przepływu. Gleby składają się zwykle z glin, mułów, piasków i żwirów osadzonych podczas powodzi.

Ponieważ regularne zalewanie równin zalewowych może osadzać składniki odżywcze i wodę, równiny zalewowe często charakteryzują się wysoką żyznością gleby ; niektóre ważne regiony rolnicze, takie jak dorzecze Mississippi i Nil , są w dużym stopniu uzależnione od równin zalewowych. Regiony rolnicze, a także obszary miejskie rozwinęły się w pobliżu równin zalewowych lub na nich, aby wykorzystać bogatą glebę i świeżą wodę. Jednak ryzyko powodzi doprowadziło do wzmożenia wysiłków na rzecz kontrolowania powodzi .

Tworzenie

Większość równin zalewowych powstaje w wyniku osadzania się osadów po wewnętrznej stronie meandrów rzecznych i spływów brzegowych.

Gdziekolwiek rzeka meandruje, płynąca woda eroduje brzeg rzeki na zewnątrz meandra, podczas gdy osady osadzają się jednocześnie w pręcie punktowej po wewnętrznej stronie meandra. Jest to opisane jako akrecja boczna , ponieważ osadzanie buduje poprzeczkę punktową poprzecznie do koryta rzeki. Erozja na zewnątrz meandra zwykle ściśle równoważy osadzanie się po wewnętrznej stronie meandra, tak że kanał przesuwa się w kierunku meandra bez znaczącej zmiany szerokości. Pas punktowy jest zbudowany do poziomu bardzo zbliżonego do poziomu brzegów rzek. Znaczna erozja netto osadów występuje tylko wtedy, gdy meander wcina się w wyższy poziom. Ogólny efekt jest taki, że rzeka meandrując tworzy płaską równinę zalewową złożoną głównie z osadów łachowych. Szybkość przesuwania się kanału jest bardzo zróżnicowana, przy czym zgłaszane szybkości wahają się od zbyt wolnych do zmierzenia do nawet 2400 stóp (730 m) rocznie dla rzeki Kosi w Indiach.

Przepływ ponadbrzeżny ma miejsce, gdy rzeka zostaje zalana większą ilością wody, niż może pomieścić koryto rzeki. Przepływ nad brzegami rzeki osadza cienką warstwę osadów na najgrubszej i najgrubszej części w pobliżu koryta. Jest to opisane jako akrecja pionowa , ponieważ osady budują się w górę. W niezakłóconych systemach rzecznych spływy brzegowe są częstym zjawiskiem, występującym zwykle co rok do dwóch lat, niezależnie od klimatu i topografii. Tempo sedymentacji podczas trzydniowej powodzi Mozy i Renu w 1993 r. wykazało średnie tempo sedymentacji na równinie zalewowej między 0,57 a 1,0 kg/m 2 . Wyższe wskaźniki stwierdzono na wałach przeciwpowodziowych (4 kg/m 2 i więcej) oraz na terenach nisko położonych (1,6 kg/m 2 ).

Sedymentacja z przepływu ponadbrzeżnego koncentruje się na naturalnych wałach przeciwpowodziowych, rozlewiskach szczelin oraz na terenach podmokłych i płytkich jeziorach dorzeczy. Naturalne wały przeciwpowodziowe to grzbiety wzdłuż brzegów rzek, które powstają w wyniku szybkiego osadzania się z przepływu ponadbrzeżnego. Większość zawieszonego piasku osadza się na wałach przeciwpowodziowych, pozostawiając osady mułu i gliny, które osadzają się w postaci błota zalewowego dalej od rzeki. Wały przeciwpowodziowe są zwykle wystarczająco rozbudowane, aby były stosunkowo dobrze osuszone w porównaniu z pobliskimi terenami podmokłymi, a wały przeciwpowodziowe w klimacie niepustynnym są często silnie zarośnięte.

Szczeliny powstają w wyniku wybicia z głównego koryta rzeki. Brzeg rzeki zawodzi, a wody powodziowe przemywają kanał. Osady ze szczeliny rozprzestrzeniają się jako delty z licznymi kanałami dystrybucyjnymi. Powstawanie szczelin występuje najczęściej na odcinkach rzek, gdzie w korycie gromadzą się osady ( agresja ).

Powtarzające się powodzie w końcu tworzą grzbiet aluwialny, którego naturalne wały przeciwpowodziowe i opuszczone pętle meandrów mogą znajdować się znacznie powyżej większości równiny zalewowej. Grzbiet aluwialny zwieńczony jest pasem koryt, utworzonym przez kolejne generacje migracji koryt i odcięcia meandrów. W znacznie dłuższych odstępach rzeka może całkowicie opuścić pas koryta i rozpocząć budowę nowego pasa koryta w innym miejscu równiny zalewowej. Proces ten nazywa się awulsją i zachodzi w odstępach 10–1000 lat. Historyczne awulsje prowadzące do katastrofalnych powodzi obejmują powódź rzeki Żółtej w 1855 r. I powódź w rzece Kosi w 2008 r .

Równiny zalewowe mogą tworzyć się wokół rzek dowolnego rodzaju i wielkości. Stwierdzono, że nawet stosunkowo proste odcinki rzek mogą tworzyć obszary zalewowe. Pręty środkowokanałowe w rzekach roztokowych migrują w dół rzeki poprzez procesy przypominające te w słupach punktowych rzek meandrujących i mogą tworzyć równiny zalewowe.

Ilość osadów na równinie zalewowej znacznie przekracza obciążenie rzeki osadami. Zatem równiny zalewowe są ważnym miejscem składowania osadów podczas ich transportu z miejsca ich powstawania do ostatecznego środowiska depozycji.

Kiedy prędkość, z jaką rzeka tnie w dół, staje się na tyle duża, że ​​​​wypływy z brzegów stają się rzadkie, mówi się, że rzeka opuściła swoją równinę zalewową, a części opuszczonej równiny zalewowej można zachować jako tarasy rzeczne .

Ekologia

Równiny zalewowe wspierają zróżnicowane i produktywne ekosystemy . Charakteryzują się znaczną zmiennością w czasie i przestrzeni, co z kolei tworzy jedne z najbardziej bogatych gatunkowo ekosystemów. Z ekologicznego punktu widzenia najbardziej charakterystycznym aspektem terenów zalewowych jest pulsacja powodziowa związana z corocznymi powodziami, dlatego ekosystem równiny zalewowej definiuje się jako część doliny rzecznej, która jest regularnie zalewana i osuszana.

Powodzie przynoszą materiał detrytyczny bogaty w składniki odżywcze i uwalniają składniki odżywcze z suchej gleby, gdy jest ona zalewana. Rozkład roślin lądowych zatopionych przez wody powodziowe zwiększa zaopatrzenie w składniki odżywcze. Zalana strefa litoralna rzeki (strefa znajdująca się najbliżej brzegu rzeki) zapewnia idealne środowisko dla wielu gatunków wodnych, dlatego okres tarła ryb często zbiega się z początkiem powodzi. Ryby muszą szybko rosnąć w czasie powodzi, aby przetrwać kolejny spadek poziomu wody. W miarę cofania się wód powodziowych na wybrzeżu pojawiają się zakwity mikroorganizmów, podczas gdy brzegi rzeki wysychają, a rośliny lądowe kiełkują, aby ustabilizować brzeg.

Nisko położone pole w Achterwehr w Niemczech zalane przez przelew z pobliskiej drogi wodnej.

Fauna i flora równin zalewowych charakteryzują się wysokimi wskaźnikami rocznego wzrostu i śmiertelności, co jest korzystne dla szybkiego zasiedlenia dużych obszarów równiny zalewowej. To pozwala im wykorzystać zmieniającą się geometrię równiny zalewowej. Na przykład drzewa na równinach zalewowych rosną szybko i są odporne na zaburzenia korzeni. Oportuniści (tacy jak ptaki) są przyciągani przez bogate zasoby pożywienia zapewniane przez impuls powodziowy.

Ekosystemy równin zalewowych mają odrębne biostrefy. W Europie, w miarę oddalania się od rzeki, kolejne zbiorowiska roślinne to roślinność brzegowa (zwykle jednoroczna); turzyca i trzcina; krzewy wierzby; las wierzbowo-topolowy; las dębowo-jesionowy; i lasów liściastych. Ingerencja człowieka tworzy mokre łąki , które zastępują większość pierwotnego ekosystemu. Biostrefy odzwierciedlają gradient wilgotności gleby i tlenu, który z kolei odpowiada gradientowi częstotliwości powodzi. Pierwotne lasy łęgowe Europy były zdominowane przez dąb (60%), wiąz (20%) i grab (13%), ale działalność człowieka zmieniła skład w kierunku jesionu (49%), przy czym udział klonu wzrósł do 14%, a dębu spadł do 25%. %.

Półsuche równiny zalewowe mają znacznie mniejszą różnorodność gatunków, które są przystosowane do naprzemiennych susz i powodzi. Ekstremalne suszenie może zniszczyć zdolność ekosystemu równiny zalewowej do przejścia do zdrowej fazy mokrej po zalaniu.

Lasy łęgowe stanowiły 1% krajobrazu Europy w XIX wieku. Wiele z nich zostało oczyszczonych przez działalność człowieka, chociaż lasy łęgowe zostały dotknięte mniejszym wpływem niż inne rodzaje lasów. To czyni je ważnymi ostojami różnorodności biologicznej. Zniszczenie ekosystemów równin zalewowych przez człowieka jest w dużej mierze wynikiem ochrony przeciwpowodziowej, rozwoju elektrowni wodnych (takich jak zbiorniki) i przekształcania równin zalewowych w cele rolnicze. Transport i utylizacja odpadów mają również szkodliwe skutki. Rezultatem jest fragmentacja tych ekosystemów, powodująca utratę populacji i różnorodności oraz zagrożenie dla pozostałych fragmentów ekosystemu. Kontrola przeciwpowodziowa tworzy ostrzejszą granicę między wodą a lądem niż na niezakłóconych równinach zalewowych, zmniejszając różnorodność fizyczną. Lasy łęgowe chronią drogi wodne przed erozją i zanieczyszczeniem oraz zmniejszają wpływ wód powodziowych.

Zakłócanie przez ludzi umiarkowanych ekosystemów równin zalewowych udaremnia próby zrozumienia ich naturalnego zachowania. Rzeki tropikalne są mniej podatne na wpływ człowieka i stanowią modele ekosystemów równin zalewowych strefy umiarkowanej, które, jak się uważa, mają wiele wspólnych cech ekologicznych.

Kontrola powodziowa

Wyłączając głód i epidemie , niektóre z najgorszych klęsk żywiołowych w historii (mierzone liczbą ofiar śmiertelnych) to powodzie rzeczne, szczególnie w rzece Żółtej w Chinach – patrz lista najbardziej śmiercionośnych powodzi . Najgorszą z nich i najgorszą klęską żywiołową (z wyłączeniem głodu i epidemii) były powodzie w Chinach w 1931 r. , które według szacunków pochłonęły miliony ofiar. Zostało to poprzedzone powodzią Żółtej Rzeki w 1887 r. , która zabiła około miliona ludzi i jest drugą co do wielkości klęską żywiołową w historii.

Zasięg zalewania równin zalewowych zależy częściowo od wielkości powodzi, określonej przez okres powrotu .

W Stanach Zjednoczonych Federalna Agencja Zarządzania Kryzysowego (FEMA) zarządza Narodowym Programem Ubezpieczeń Powodziowych (NFIP). Punkt NFIP oferuje ubezpieczenie nieruchomości położonych na obszarze zagrożonym powodzią, zgodnie z mapą stawek ubezpieczenia od powodzi (FIRM), która przedstawia różne zagrożenia powodziowe dla społeczności. FIRM zwykle koncentruje się na wyznaczeniu obszaru zalewu stuletniego, znanego również w ramach NFIP jako obszar specjalnego zagrożenia powodziowego.

Tam, gdzie przeprowadzono szczegółowe badanie drogi wodnej, 100-letnia równina zalewowa obejmuje również drogę powodziową, krytyczną część równiny zalewowej, która obejmuje koryto strumienia i wszelkie przyległe obszary, które muszą być wolne od ingerencji, które mogłyby blokować przepływy powodziowe lub ograniczyć magazynowanie wód powodziowych. Innym powszechnie spotykanym terminem jest obszar specjalnego zagrożenia powodziowego, czyli każdy obszar zalany przez 100-letnią powódź. Problem polega na tym, że jakakolwiek zmiana zlewni powyżej danego punktu może potencjalnie wpłynąć na zdolność zlewni do radzenia sobie z wodą, a tym samym potencjalnie wpłynąć na poziom okresowych powodzi. Na przykład duże centrum handlowe i parking mogą podnieść poziom 5-letnich, 100-letnich i innych powodzi, ale mapy są rzadko korygowane i często stają się przestarzałe w wyniku późniejszej rozbudowy.

Aby nieruchomość narażona na powódź kwalifikowała się do ubezpieczenia dotowanego przez rząd, lokalna społeczność musi przyjąć rozporządzenie, które chroni drogę przeciwpowodziową i wymaga, aby nowe budynki mieszkalne budowane na obszarach specjalnego zagrożenia powodziowego zostały podniesione co najmniej do poziomu 100-letniego powódź. Struktury komercyjne mogą być podwyższone lub zabezpieczone przed zalaniem do lub powyżej tego poziomu. W niektórych obszarach bez szczegółowych informacji badawczych może być wymagane podniesienie konstrukcji do co najmniej dwóch stóp powyżej otaczającego terenu. Wiele władz stanowych i lokalnych przyjęło ponadto przepisy budowlane na terenach zalewowych, które są bardziej restrykcyjne niż te wymagane przez punkt NFIP. Rząd Stanów Zjednoczonych sponsoruje również działania łagodzące zagrożenie powodziowe w celu zmniejszenia skutków powodzi. Kalifornijski program łagodzenia zagrożeń jest jednym ze źródeł finansowania projektów łagodzenia skutków. Wiele całych miast , takich jak English w stanie Indiana , zostało całkowicie przeniesionych, aby usunąć je z równiny zalewowej. Inne działania łagodzące na mniejszą skalę obejmują nabywanie i wyburzanie budynków narażonych na powódź lub zabezpieczanie ich przed powodzią.

Na niektórych równinach zalewowych, takich jak wewnętrzna delta Nigru w Mali , coroczne powodzie są naturalną częścią lokalnej ekologii i gospodarki wiejskiej , umożliwiając uprawę roślin poprzez rolnictwo w okresie recesji . Jednak w Bangladeszu , który leży w delcie Gangesu , zalety płynące z bogactwa aluwialnej gleby równiny zalewowej są poważnie równoważone przez częste powodzie powodowane przez cyklony i coroczne deszcze monsunowe . Te ekstremalne zjawiska pogodowe powodują poważne zakłócenia gospodarcze i śmierć ludzi w gęsto zaludnionym regionie.

Zalanie równiny zalewowej rzeki Pampanga po tajfunie Quinta , 2020 (widok z mostu Santa Rosa, Nueva Ecija ).

Zobacz też

  • Flood-meadow – klasa łąki , obszar łąki lub pastwiska nad rzeką, narażony na sezonowe powodzie.
  • Łąka wodna - sztucznie nawadniana łąka, obszar użytków zielonych lub pastwisk nad rzeką, podlegający kontrolowanym sezonowym powodziom.
  • Red River Floodway - Sztuczny kanał przeciwpowodziowy w Manitobie w Kanadzie jako dobry przykład drogi powodziowej.
  • Odbudowa równiny zalewowej
  • Otwarcie przeciwpowodziowe , technika łagodzenia skutków powodzi na konstrukcje, obowiązkowa w niektórych regionach.

Źródła

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Floodplain&oldid=1141474046 ”