Les vallées fluviales comme l'une des formes de relief de la surface de la terre font l'objet d'études de géomorphologie. L'éventail des questions d'intérêt pour cette discipline géologique et géographique comprend l'étude de l'origine, de l'évolution et de la structure des vallées fluviales, de leur dynamique et de leurs caractéristiques.
Qu'est-ce que la vallée fluviale ?
Les vallées fluviales font partie des reliefs négatifs. C'est le nom des surfaces caractérisées par une dénivellation relative. Les vallées sont caractérisées par une forme allongée linéaire, compliquée dans une certaine mesure par la sinuosité. Sur toute leur longueur, les vallées ont une pente généralement uniforme.
La structure de la vallée fluviale dépend d'une combinaison de conditions physiques et géographiques et de caractéristiques géologiques inhérentes à la zone traversée par la rivière. L'action combinée de ces facteurs peut changer au fil du temps, et ces changements affectent également la morphologie de la vallée.
Genèse et développement des vallées
L'origine des vallées fluviales peutêtre associée à la présence de conditions tectoniques propices à la formation d'un cours d'eau (plis et failles de natures diverses) ou au mouvement des glaciers. Cependant, le facteur principal et nécessaire à l'émergence de la vallée est le travail des eaux courantes, leur activité érosive.
Il existe des types d'érosion hydrique qui déterminent la structure de la vallée fluviale, comme:
- Bottom, à la suite de quoi le ruisseau s'écrase sur la surface et crée une dépression. Prédominant dans les premiers stades de développement de la vallée, lorsque la rivière est encore en cours de pose.
- Latéral, exprimé dans le lessivage des berges par le débit d'eau, ce qui entraîne l'expansion de la vallée. Ce type d'érosion est plus prononcé lorsque la rivière entre dans la phase de maturité. A ce moment, la pente de la rivière diminue de manière significative à mesure qu'elle se rapproche du profil d'équilibre par rapport au niveau du bassin dans lequel elle se jette (base dite d'érosion). Sous l'influence de l'érosion latérale, l'écoulement de l'eau forme des méandres - méandres du courant.
Lorsque la rivière commence à s'envaser, à proliférer, à former un grand nombre de vieilles femmes marécageuses, cela signifie qu'elle a atteint un âge avancé. La vallée de la rivière devient extrêmement large et le courant ralentit. Le profil d'une rivière aussi ancienne est déjà aussi proche que possible de la base de l'érosion.
Éléments de la morphologie de la vallée
Dans le processus d'évolution de la rivière, les principaux éléments de la structure de la vallée fluviale se forment. Caractérisons brièvement chacun d'eux.
- Courant - une section de la vallée à travers laquelle s'effectue le flux principal d'eau. Il est occupé par le fleuve pendant les périodes d'intercrues.saisons. Les éléments stables du chenal sont le fond et les berges.
- Floodplain - une partie plus élevée de la vallée, inondée pendant l'inondation. Parfois, la plaine inondable est appelée la prairie en terrasse de la rivière. Dans ses limites, il y a une houle proche du chenal ou alluviale formée par des dépôts sableux et limoneux.
- Les terrasses sont d'anciennes plaines inondables échelonnées qui ont été remplies d'eau à des stades antérieurs du développement de la vallée, lorsque la rivière a encore moins creusé la surface. Les terrasses peuvent être ouvertes ou enterrées par sédimentation ultérieure.
- Les rives indigènes sont les bords de la vallée. Leur niveau dépasse la première terrasse supérieure de la rivière.
Le chenal et la plaine inondable sont attribués au lit, ou au fond de la vallée, et les terrasses, ainsi que les berges primaires, à ses versants.
Profils des vallées fluviales
Selon la coupe sous laquelle cette forme de relief est considérée, les caractéristiques structurelles des profils longitudinaux et transversaux des vallées fluviales sont distinguées.
Un profil en long est une section d'une vallée dessinée sur sa longueur selon une ligne appelée thalweg reliant les points les plus bas du lit, c'est-à-dire le long de la plus grande profondeur. Le profil en long reflète des paramètres de la vallée fluviale tels que le pendage - la différence de hauteur dans une section particulière et sur toute la longueur - et la pente, entendue comme le rapport du pendage à la longueur de la section considérée.
Le profil en travers est une section de la vallée dans un plan perpendiculaire à sa direction. C'est un indicateur important du type morphologique de la vallée fluviale.
Typesprofils de vallées le long de la section longitudinale
Dans la structure des profils longitudinaux des vallées fluviales, on distingue plusieurs types selon la répartition des pentes sur la longueur de la vallée:
- Un profil rectiligne se forme lorsque la rivière sur toute sa longueur a une pente presque uniforme. Une telle structure de la vallée se retrouve principalement dans les petites rivières.
- Le profil en escalier se caractérise par la différence de pentes dans certaines parties de la vallée. Il est inhérent aux rivières rapides, aux cours d'eau qui forment des cascades, atteignent ou traversent des lacs qui coulent.
- Un profil légèrement concave a l'apparence générale d'une courbe inégalement concave. Près de la source, cette ligne est plus raide; à mesure qu'elle se rapproche de l'embouchure, elle devient de plus en plus plate. Un tel profil du fond se développe dans les rivières matures, dont le cours est principalement confiné à des zones plates et tectoniquement calmes.
- La faille, ou profil convexe, observé assez rarement, présente une légère pente dans le cours supérieur de la rivière et une pente importante dans le cours inférieur de la vallée.
Le plus grand degré d'approximation du profil d'équilibre idéal est caractéristique de la forme légèrement concave du lit de la vallée, cependant, en réalité, en raison de l'action combinée de nombreux facteurs, le profil a toujours des éléments d'une structure en gradins.
Un exemple de profil complexe montre les caractéristiques structurelles de la vallée du Mississippi, l'une des plus grandes artères d'eau au monde. La vallée fluviale est morphologiquement divisée en haut et bas Mississippi, qui diffèrent par leur structure. Le premier aprofil en escalier avec de nombreux seuils et failles; la seconde est une vallée plate prononcée, large et en pente douce. En raison de l'envasement intense, la rivière a changé à plusieurs reprises son cours et l'endroit où elle se jette dans le golfe du Mexique - ce phénomène est connu sous le nom de "delta wandering".
Des vallées complexes, comme si elles étaient constituées de tronçons de structure et d'origine différentes, sont inhérentes à presque tous les grands fleuves: l'Amazone, le Nil, le Danube, la Volga, l'Ienisseï et bien d'autres.
Classification des vallées par profils transversaux
- La vallée en forme de V dans la section a une forme triangulaire. Un tel profil est également appelé non développé. Les vallées de ce type sont généralement jeunes et un approfondissement intensif du fond et une destruction des pentes s'y produisent en raison des processus d'effondrement, de talus, etc. Ces vallées n'ont pas de terrasses et une plaine inondable prononcée.
- Vallée à profil parabolique. Son fond est assez arrondi, les pentes sont longues, mais elles ne présentent pas de structure en gradins. Leur formation est associée au travail de puissants flux d'eau, créant une grande quantité de divers types de dépôts meubles.
- La vallée trapézoïdale a des terrasses bien développées et des sédiments épais. La présence d'une structure en terrasses en gradins témoigne d'une histoire complexe et longue, au cours de laquelle les époques à prédominance de l'érosion, qui ont élargi et approfondi le fond de la vallée, ont alternépériodes de sédimentation. La largeur de la vallée peut être supérieure d'un ordre de grandeur à la largeur du lit de la rivière.
- La noue en forme de gouttière se distingue du type précédent par une largeur encore plus grande et des pentes plus douces. Dans l'histoire de ces vallées, les époques d'accumulation de dépôts sédimentaires ont prévalu.
- Vallée de type planimorphe avec des limites indistinctes, un grand nombre de canaux et de bras est typique des grandes rivières très anciennes.
Géologie et structure des vallées fluviales
La tectonique de la région joue un rôle très important dans la formation des caractéristiques de la vallée fluviale. La présence d'ouvrages tels que des failles ou failles contribuent à sa formation, et les zones d'écrasement rencontrées par l'écoulement de l'eau sur son chemin accélèrent le processus d'érosion. La nature des plis tectoniques et leur orientation par rapport à l'axe de la vallée affectent la symétrie de son profil transversal. Ainsi, les vallées formées le long des failles sont souvent asymétriques, alors que celles passant le long d'un pli anticlinal ou synclinal, au contraire, sont symétriques.
La structure de la vallée dépend également de la composition des roches qui composent son lit, car les roches de différents types sont susceptibles de s'éroder à des degrés divers. Les roches argileuses souples facilitent l'érosion, l'approfondissement du fond et l'érosion des berges. Si le flux rencontre des affleurements rocheux de roches stables, des rapides se forment dans le profil longitudinal de la vallée.
Intérêt pratique de la question
Connaître la structure de la vallée est nécessaire lors de la conception d'ouvrages hydrauliques, par exemple lors du calcul des caractéristiques de résistance des barrages et de la puissance des centrales hydroélectriques. Il n'est pas moins important dans la construction de ponts, de routes et dans le développement des zones adjacentes aux rivières.
L'étude de la morphologie des vallées est également importante pour l'évaluation correcte de la résistance à l'érosion hydrique des terres dans les vallées fluviales. Les anciennes vallées fluviales enfouies sont explorées pour leur structure dans l'exploration des eaux souterraines et des gisements minéraux alluviaux.
Établir la stratigraphie des dépôts quaternaires, réaliser des reconstitutions paléogéographiques et bien d'autres enjeux scientifiques, quant à eux, ne peuvent faire l'économie de la prise en compte de la structure des vallées fluviales. Comme vous pouvez facilement le voir, il est nécessaire pour résoudre le plus large éventail de problèmes académiques et appliqués.
