2020-06-08
316
Чому в руслах одних річок трапляються уступи, а отже і водоспади, а на інших річках їх немає?
Причин цього багато: вік річки, геологічна будова місцевості, якою вона протікає, характер рельєфу та інші природні фактори.
Річка на своєму шляху тече через ділянки, утворені з різних порід: одні з них - тверді і важко піддаються розмиву, інші - крихкі й легко руйнуються.
Якщо подивитися на поздовжні профілі різних річок, то вони дуже різняться між собою. В одних профіль плавний, згладжений. Це - старі річки, їхній вік налічує сотні тисяч років. За час свого тривалого існування вони «стерли» виступи в руслі, вирівняли його.
В інших водотоків профіль річища має східчастий вигляд. Це - молоді річки, які ще не встигли згладити нерівності своїх русел, і тому на них часто трапляються пороги, водоскати, водоспади.
Але це тимчасове явище. Уступи не вічні. «Вода й камінь точить»,- каже старовинне прислів'я. До водоспадів його можна застосувати в прямому значенні [14, 6].
Падаючи з висоти, вода виконує величезну роботу по руйнуванню уступу: сточує його гребінь, підмиває основу і біля підніжжя видовбує глибоку яму з допомогою гальки та уламків скель, які при цьому виконують роль жорен, що їх обертають струмені водоверті. Висвердлені камінням заглиблення в скелястому ґрунті називаються котлами велетня, їх можна побачити на місцях зниклих водоспадів.
Якщо основа уступу утворена м'якими породами, то з часом горішня частина нависає над вирвою у вигляді карниза чи козирка. Мине деякий час, і він під впливом власної ваги обвалиться.
Чимало водоспадів зустрічається в районі колишнього зледеніння. Тут льодовики свого часу поглибили, «виорали» долини великих річок. А коли настало потепління і вони відступили, то гирла притоків виявилися трохи піднятими, «навислими» над глибокими долинами материнських річок. Щоб з'єднатися з ними, притоки змушені були скидати свої води з прямовисних бортів льодовикових долин.
У горах нерідко бувають обвали, які загачують дно річкових долин землею, камінням, уламками скель. Вище обвалу виникає озеро, а коли воно заповнюється водою, то її надлишок почне переливатися через гребінь завалу по схилу, утворюючи каскад водоспадів.
Буває, що річка зустрічає по дорозі тріщину, яка утворилася під впливом тектонічних сил. Обійти цю перепону неможливо, тоді вода падає у вузьку розколину.
Одне слово, причин утворення водоспадів багато, а тому на земній кулі їх нараховується величезна кількість і найрізноманітніших - великих і малих, високих і низьких, широких і вузьких; деякі з них жебонять, дзвенять, ревуть, страшенно гуркочуть, і немає жодного, який був би точною копією іншого.
Класифікація водоспадів
Залежно від ширини і висоти падіння вод водоспади ділять на дві великі групи. До першої групи належать найбільші водоспади Землі. У них ширина фронту падаючих вод значно перевищує висоту.
Наприклад, у Підкови (найбільший з Ніагарських водоспадів) ширина гребеня близько кілометра, а висота майже в 20 разів менша. У Вікторії вода падає завісою, ширина якої 1800 метрів, а висота дорівнює 120 метрам. Ще ширший гребінь у водоспада Ігуаса (до трьох кілометрів), а висота його - 70 метрів. У нашій країні до цієї групи належать водоспади Нарвський і Румба (150 і 100 метрів завширшки).
Найширші водоспади - найбагатоводніші. З-поміж них на першому місці стоїть Гуайра (Південна Америка). Під час повені через його гребінь скидається близько 50 тисяч кубометрів води щосекунди. У Вікторії витрата води сягає 12-15 тисяч кубометрів, а у водоспадів Паулу-Афонсу, Кон, Ніагарських - 8-10 тисяч. Це означає, що кожної секунди з гребенів цих водоспадів падають колосальні вантажі - від 8 до 50 тисяч тонн (пригадайте - один кубометр води важить близько тонни). Тим-то й не дивно, що від них іде такий гуркіт, що неможливо почути людину, котра стоїть поруч, а земля під ногами двигтить, наче під час землетрусу [14, 8].
До другої групи належать водоспади, у яких, навпаки, висота значно більша за ширину.
З-поміж них перше місце посідає Аихель (Південна Америка): він понад кілометр заввишки! За ним іде Тугела (Південна Африка) - 933 метри, Йосемітський (Північна Америка) - 729 метрів. Кукенан, Утігардфосс, Сатерленд, Кіле, Уолломомбе - водоспади різних частин світу, усі вищі 500 метрів. Серед наших високих водоспадів - Кінзелюк-ський (400 метрів), Великий Арсланбоб (300), Грандіозний (200) та ін.
Цікаво відзначити, що кожний водоспад має свій, тільки йому притаманний «голос», яким він «співає», «шумить», «розмовляє».
«Голос» водоспаду залежить від його висоти і кількості води, що падає. Це встановили вчені Тульського державного педагогічного інституту ім. Л. М. Толстого. Вони записували на магнітофон шум водоспадів і вивчали його з допомогою аналізатора звуків.
Звук, як відомо, визначається частотою механічних коливань на секунду. При великій частоті він високий, при малій - басовитий. Падаючи, вода захоплює повітря. У її товщі утворюються так звані кавітаційні порожнечі, або, простіше кажучи,- пухирці і пухирі, наповнені повітрям, водяною парою і газами. Пухирі сплющуються, лопаються, і в цей час виникає звукова хвиля [14, 8].
У високих водоспадів більшість кавітаційних порожнин - пухирці невеликих розмірів, завбільшки як дрібний горох. Вони й утворюють високі, дзвенячі, тонкі звуки, частотою до 2000 коливань на секунду.
А наприклад, у Ніагарського водоспаду кавітаційні порожнини-пухирі завбільшки як невеликий кавун. Вони утворюють басовиті звуки, які зливаються в неугавне ревіння, частота - 37-75 коливань на секунду.
Ось і весь секрет водоспадів-солістів.
У районі водоспадів повітря насичене вологою. Хмари найдрібніших краплинок води і пари здіймаються над вирвою, куди падає вода, їх підхоплює повітряний потік і зрошує дрібним дощем прилеглу місцевість.
Навіть коротке ознайомлення з параметрами водопадів показує, що їх вивчення знаходиться на стику цілого ряду наук: географії, гідрології, геології, курортології і багато інших, і тому детальніше дослідження їх обіцяє нові відкриття.
РОЗДІЛ 2. Водоспади південної Америки
Водоспади-велетні
Ця річка така велика і багатоводна, що споконвічні мешканці її берегів дали їй ім'я Парана, що означає «матір вод».
Парана бере початок у центральній частині Бразільського нагір'я. Тисячі кілометрів тече вона в південному напрямі, спочатку в горах, де бурхливий плин її не раз перепиняється порогами й водоспадами, потім плавно перетинає низовину, тече джунглями, у глибині яких і досі живуть племена диких індіанців, протікає повз великі сучасні міста, де в її водах відбиваються стіни величних будівель і палаців.
У пониззі Парана повертає до Атлантичного океану й утворює величезний естуарій (широке воронкоподібне гирло) Ла-Плата. Виносячи з глибини материка колосальну кількість води (близько 700 кубічних кілометрів на рік), річка, впадаючи в океан, далеко відтісняє його води.
Недарма перший європеєць, що прибув у ці краї понад п'ять століть тому, назвав її гирло «прісним морем».
А ще славиться Парана, як жодна інша річка в світі, чудовими водоспадами, щедро розсипаними самою природою в руслах річки та її приток у межах Бразільського нагір'я.
На притоці Тієте, наприклад, нараховується 36 великих і малих водоспадів, на Парапанемі - 33 водоспади, на Іваї і Пекірі їх налічується по кілька десятків [14, 139].
Чого ж у басейні Парани так багато водоспадів? Відповідь на це питання дали геологи. Виявляється, справа у своєрідній геологічній будові басейну річки, утвореному головним чином лавами; а вони на окремих ділянках мають різну щільність і міцність. В одних місцях породи швидше розмиваються потоком, на інших ділянках цей процес відбувається повільніше. В результаті такого нерівномірного руйнування порід у руслах річок утворюються великі й малі уступи або скати, по яких вода спадає каскадами порогів і водоспадів.
Найбільші водоспади - Урабупунга, Гуайра та Ігуасу. Перші два містяться на самій Парані, третій - на її притоці Ігуасу.
Це - зірки першої величини, що входять у сузір'я водоспадів-велетнів земної кулі.
Відкриття європейцями Парани і її чудових водоспадів стало цілою епохою в історії географії.
Отже, що ж являють собою «зірки першої величини» «Срібної річки» Парани - її великі водоспади Ігуасу і Гуайра?
Водоспад Ігуасу знаходиться майже на стику кордонів трьох південноамериканських країн - Аргентини, Бразилії і Парагваю, за 26 кілометрів від гирла річки Ігуасу.
Річка Ігуасу бере початок у горах Сьєрра-ду-Мар. Спускаючись із схилів Бразільського нагір'я по дну глибокої долини, вона стрімко мчить свої води на захід, часто утворюючи гуркотливі пороги і водоспади. Річка завжди повноводна, а за своїми розмірами переважає Неву і води несе вдвічі більше, ніж Дніпро.
При підході до гребеня водоспаду Ігуасу уповільнює швидкість течії, розширюється, стає мілкою і до обриву підходить широким фронтом, утворюючи разом з островами гігантську дугу завширшки близько 3700 метрів.
Цих базальтових островів, вкритих буйною рослинністю, безліч. Вони дроблять до того єдиний потік на велику кількість струменів, які потім падають з урвища.
Усього нараховується 270 великих і малих водоспадів, і все це разом узяте називається водоспадом Ігуасу. Загальна висота падіння води дорівнює 72 метрам [14, 142].
Серед них виділяються водоспади Беньямін, Теодоро, Пелька Диявола, Три Мушкетери, Сан-Мартін.
Увесь ансамбль водоспадів оточений розкішною вічнозеленою тропічною рослинністю, напоєною і щедро зрошуваною водоспадним дощем. Тут панують пальмові і бамбукові ліси з розвинутими найрізноманітнішими повзучими і виткими рослинами, прикрашеними квітами різної форми і відтінків, серед яких, немовби вкраплення із коштовних каменів, сяють суцвіття орхідей і бігоній. Між суцвіттями, перевитими ліанами і стеблами рослин-епіфітів, неначе кольорові хмарки, шастають рої метеликів. Повітря наповнене шумом падаючих вод і щебетом пташок.
Щоб зберегти водоспад і його околиці, цей район перетворили в заповідник і назвали Національним парком Ігуасу.
Увесь комплекс Ігуасу такий великий, що одразу оглянути його неможливо. Це можна зробити тільки з борту літака.
На всіх, хто приходить у гості до водоспаду Ігуасу, він справляє незабутнє враження, про що добре сказала письменниця Розіта Фобс у своїй книжці «Подорож по восьми республіках у пошуках майбутнього»: «Чудо-Ігуасу, схожа на криву срібну шаблю, виходить із своїх піхов-джунглів, де кордони Бразилії, Аргентини і Парагваю зустрічаються в гущавині тропічного лісу. Ігуасу виходить своїми синіми водами в цегляно-коричневі пороги долини верхньої Парани, а потім рине водоспадами між скелями й островами, вкритими квітучими деревами... Туман кольору індиго повиває межі падіння вод... над ділянками вируючої води нагромаджуються клубки піни... у хмарах водяного пилу виблискують кольорові райдуги, а кінці їх губляться в місцях, де кришталеві води обіймаються з джунглями...»
Перший з найбільших водоспадів Парани знаходиться за 80 кілометрів від злиття її гілок-витоків, трохи вище гирла притоки Тієти.
Водоспад має поетичну назву - Урабупанга - ущелина блискучих вод. Через його гребінь завширшки близько півтора кілометра донедавна скочувалося близько 3000 кубометрів води, майже дві таких річки, як Дніпро. Вода спадала широкою завісою з висоти 12 метрів [14, 143].
Нині води зменшилося, оскільки енергія водоспаду частково використовується нещодавно збудованою потужною гідроелектростанцією.
Звідси на протязі близько 700 кілометрів Парана тече спокійно, по ній плавають річкові судна.
Та ось на шляху річки виникає перепона - розмите пасмо Сьєрра-дус-Дорадус. Поспішаючи подолати його, Парана вгризається в базальти, пробиває глибокий прохід і виривається на простір, падаючи грандіозним водоспадом Гуайра.
До цього місця її водність почетверяється: середня витрата води дорівнює 12-13 тисяч кубометрів на секунду, а у великі повені збільшується в 3-4 рази. Це означає, що в такі періоди через гребінь водоспаду тече величезна річка, яка за водністю дорівнює стокові 6 таких річок, як Волга, або сумі 30 потоків, таких, як Дніпро.
Гуайра - це величезний каскад із 18 водоспадів, зосереджених на ділянці з падінням 115 метрів. Найбільший із них падає з прямовисного уступу заввишки понад 30 метрів.
У Гуайри два господарі - Бразілія і Парагвай. Державний кордон між цими країнами проходить через водоспад і ділить його на дві нерівні частини: сім найбільших падінь знаходяться на бразільському боці. Тому на картах і в літературі можна зустріти назву Сеті-Кедас, що означає «сім водоспадів» [14, 146].
Першим європейцем, що склав мальовничий опис Гуайри, був іспанець Фелікс де Асар, який уточнював у кінці XVII сторіччя кордон між іспанськими і португальськими володіннями. У своєму звіті він писав: «...Цей каскад справляє величезне враження і вартий того, щоб його оспівали поети. Він розташований на річці Парані, у місці, де вона несе води більше, ніш багато європейських річок, разом узятих... Можна подумати, що ця річка, одна з найбільших у світі, вирішила струсонути землю до підвалин, до її центру і навіть зрушити земну вісь. Вода рине похилими потоками й вертикально. Туман від водяних бризок піднімається в тих місцях, де струмені розбиваються об скелясті стіни й виступи, в ньому, неначе живі квіти, грають райдуги. В околицях водоспаду постійно йдуть дощі. Шум падаючої води можна почути дуже далеко від цього місця... Навколо земля двигтить під ногами...»
Гуайра - водоспад-велетень, найбільший на земній кулі за кількістю води. Він володіє величезною гідравлічною енергією. її можна одержати від гігантських гідроелектростанцій потужністю (залежно від об'єму води, що протікає в річці) від 10 до 30 мільйонів кіловат.
водоспад рельєф фізичний географічний
