Вид формы рельефа по абсолютной высоте. Определение рельефа местности. характеристика основных форм рельефа

География, геология и геодезия

Основные формы рельефа и их элементы; характерные точки и линии. При проектировании и строительстве железных автомобильных и других сетей необходимо учитывать характер рельефа горный холмистый равнинный и др. Рельеф земной поверхности весьма разнообразен но все многообразие форм рельефа для упрощения его анализа типизировано на небольшое количество основных форм...

Лекция 1.3 Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах.

3.1. Определение термина рельеф местности. Основные формы рельефа и их элементы ; характерные точки и линии.

Рельеф – форма физической поверхности Земли, рассматриваемая по отношению к её уровенной поверхности.

Рельефом называется совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития.

При проектировании и строительстве железных, автомобильных и других сетей необходимо учитывать характер рельефа – горный, холмистый, равнинный и др.

Рельеф земной поверхности весьма разнообразен, но все многообразие форм рельефа для упрощения его анализа типизировано на небольшое количество основных форм (рис. 29).

Рис. 29. Формы рельефа:

1 — лощина; 2 — хребет; 3, 7, 11 — гора; 4 — водораздел; 5, 9 — седловина; 6 — тальвег; 8 — река; 10 — обрыв; 12 — терраса

К основным формам рельефа относятся:

Гора – это возвышающаяся над окружающей местностью конусообразная форма рельефа. Наивысшая точка её называется вершиной. Вершина может быть острой – пик, или в виде площадки – плато. Боковая поверхность состоит из скатов. Линия слияния скатов с окружающей местностью называется подошвой или основанием горы.

Котловина – форма рельефа, противоположная горе, представляющая собой замкнутое углубление. Самая низкая точка её – дно. Боковая поверхность состоит из скатов; линия их слияния с окружающей местностью называется бровкой.

Хребет – это возвышенность, вытянутая и постоянно понижающаяся в каком – либо направлении. У хребта два склона; в верхней части хребта они сливаются, образуя водораздельную линию, или водораздел .

Лощина – форма рельефа, противоположная хребту и представляющая вытянутое в каком – либо направлении и открытое с одного конца постоянно понижающееся углубление. Два ската лощины; сливаясь между собой в самой низкой части её образуют водосливную линию или тальвег , по которой стекает вода, попадающая на скаты. Разновидностями лощины являются долина и овраг: первая является широкой лощиной с пологими задернованными скатами, вторая – узкая лощина с крутыми обнаженными скатами. Долина часто бывает ложем реки или ручья.

Седловина – это место, которое образуется при слиянии скатов двух соседних гор. Иногда седловина является местом слияния водоразделов двух хребтов. От седловины берут начало две лощины, распространяющиеся в противоположных направлениях. В горной местности через седловины обычно пролегают дороги или пешеходные тропы; поэтому седловины в горах называют перевалами.

3.2. Методы изображение основных форм рельефа .

Для решения инженерных задач изображение рельефа должно обеспечивать: во-первых, быстрое определение с требуемой точностью высот точек местности, направления крутизны скатов и уклонов линий; во-вторых, наглядное отображение действительного ландшафта местности.

Рельеф местности на планах и картах изображают различными способами:

Штриховкой;

Пунктиром;

Цветной пластикой

- с помощью горизонталей (изогипсов (чаще всего)

Числовых отметок;

Условных знаков.

Горизонталь на местности можно представить как след, образованный пересечением уровенной поверхности с физической поверхностью Земли. Например, если представить холм, окружённый неподвижной водой, то береговая линия воды и есть горизонталь (рис. 1). Лежащие на ней точки имеют одинаковую высоту.

Допустим, что высота уровня воды относительно уровенной поверхности 110 м (рис. 30). Предположим теперь, что уровень воды упал на 5 м и часть холма обнажилась. Кривая линия пересечения поверхностей воды и холма будет соответствовать горизонтали с высотой 105 м. Если последовательно снижать уровень воды по 5 м и проектировать кривые линии, образованные пересечением поверхности воды с земной поверхностью, на горизонтальную плоскость в уменьшенном виде, то получим изображение рельефа местности горизонталями на плоскости.

Таким образом, кривая линия, соединяющая все точки местности с равными отметками, называется горизонталью .

Рис. 1. Способ изображения рельефа горизонталями

3.3 Методика определения высот горизонталей и высот точек, лежащих между горизонталями. Уклон линии.

При решении ряда инженерных задач необходимо знать свойства горизонталей:

1. Все точки местности, лежащие на горизонтали, имеют равные отметки.

2. Горизонтали не могут пересекаться на плане, поскольку они лежат на разных высотах. Исключения возможны в горных районах, когда горизонталями изображают нависший утес.

3. Горизонтали являются непрерывными линиями. Горизонтали, прерванные у рамки плана, замыкаются за пределами плана.

4. Разность высот смежных горизонталей называется высотой сечения рельефа и обозначается буквой h .

Высота сечения рельефа в пределах плана или карты строго постоянна. Её выбор зависит от характера рельефа, масштаба и назначения карты или плана. Для определения высоты сечения рельефа иногда пользуются формулой

h = 0,2 мм · М,

где М – знаменатель масштаба.

Такая высота сечения рельефа называется нормальной.

5. Расстояние между соседними горизонталями на плане или карте называется заложением ската или склона . Заложение есть любое расстояние между соседними горизонталями (см. рис. 1), оно характеризует крутизну ската местности и обозначается d .

Вертикальный угол, образованный направлением ската с плоскостью горизонта и выраженный в угловой мере, называется углом наклона ската ν (рис. 2). Чем больше угол наклона, тем круче скат.

Рис. 2. Определение уклона и угла наклона ската

Другой характеристикой крутизны служит уклон i . Уклоном линии местности называют отношение превышения к горизонтальному проложению. Из формулы следует (рис. 31), что уклон безразмерная величина. Его выражают в сотых долях (%) или тысячных долях – промиллях (‰).

Если угол наклона ската до 45°, то он изображается горизонталями, если его крутизна более 45°, то рельеф обозначают специальными знаками. Например, обрыв показывается на планах и картах соответствующим условным знаком (рис. 3).

Изображение основных форм рельефа горизонталями приведено на рис. 3.

Рис. 3. Изображение форм рельефа горизонталями

Для изображения рельефа горизонталями выполняют топографическую съемку участка местности. По результатам съемки определяют координаты (две плановые и высоту) для характерных точек рельефа и наносят их на план (рис. 4). В зависимости от характера рельефа, масштаба и назначения плана выбирают высоту сечения рельефа h .

Рис. 4. Изображение рельефа горизонталями

Для инженерного проектирования обычно h = 1 м. Отметки горизонталей в этом случае будут кратны одному метру.

Положение горизонталей на плане или карте определяется с помощью интерполирования. На рис. 33 приведено построение горизонталей с отметками 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 м. Горизонтали кратные 5 или 10 м проводят на чертеже утолщенными и подписывают. Подписи наносят таким образом, чтобы верх цифр указывал сторону повышения рельефа. На рис. 4 подписана горизонталь с отметкой 55 м.

Там, где заложения больше, наносят штриховые линии (полугоризонтали ). Иногда, чтобы сделать чертеж более наглядным, горизонтали сопровождают небольшими черточками, которые ставятся перпендикулярно горизонталям, по направлению ската (в сторону стока воды). Эти черточки называются бергштрихи .

3.4. Понятие профиля. Принцип и методика его построения по линии, заданной на топографической карте.

Чтобы спроектировать линию местности на горизонтальную плоскость, нужно определить её горизонтальное проложение (проекцию линии на горизонтальную плоскость) и уменьшить его до определенного масштаба. Для проектирования на горизонтальную плоскость какого-либо многоугольника (рис. 26) измеряют расстояния между его вершинами и горизонтальные проекции его углов.

Совокупность линейных и угловых измерений на земной поверхности называется геодезической съемкой . По результатам геодезической съемки составляют план или карту.

Рис. 5. Проектирование участка земной поверхности на горизонтальную плоскость

План – чертеж, на котором в уменьшенном и подобном виде изображается горизонтальная проекция небольшого участка местности.

Карта – уменьшенное и искаженное, вследствие влияния кривизны Земли, изображение горизонтальной проекции значительной части или всей земной поверхности, построенное по определенным математическим законам.

Таким образом, и план, и карта – это уменьшенные изображения земной поверхности на плоскости. Различие между ними состоит в том, что при составлении карты проектирование производят с искажениями поверхности за счет влияния кривизны Земли, на плане изображение получают практически без искажений.

В зависимости от назначения планы и карты могут быть контурные и топографические. На контурных планах и картах условными знаками изображают ситуацию, т.е. только контуры (очертания) горизонтальных проекций местных предметов (дорог, строений, пашен, лугов, лесов и т.п.).

На топографических картах и планах кроме ситуации изображают ещё рельеф местности.

Для проектирования железных, шоссейных дорог, каналов, трасс, водопроводов и других сооружений необходимо иметь вертикальный разрез или профиль местности.

Профилем местности называется чертеж, на котором изображается в уменьшенном виде сечение вертикальной плоскостью поверхности Земли по заданному направлению.

Как правило, разрез местности (рис. 6, а) представляет собой кривую линию ABC...G . На профиле (рис. 6, б) она строится в виде ломаной линии abc...g . Уровенную поверхность изображают прямой линией. Для большей наглядности вертикальные отрезки (высоты, превышения) делают крупнее, чем горизонтальные (расстояния между точками).

Рис. 6. Вертикальный разрез (а) и профиль (б) местности

Практические занятия:

Задачи, решаемые на планах и картах

1. Определение отметок точек местности по горизонталям

а) Точка лежит на горизонтали .

В этом случае отметка точки равна отметке горизонтали (см. рис. 7):

H А = 75 м ; Н С = 55 м .

б) Точка лежит на скате между горизонталями .

Если точка лежит между горизонталями, то через нее проводят кратчайшее заложение, масштабной линейкой измеряют длину отрезков а и b (см. рис. 7, точка В ) и подставляют в выражение

где h – высота сечения рельефа. Если точка лежит между горизонталью и полугоризонталью, то вместо h в формулу подставляют 0,5h .

Рис. 7. Решение задач на карте с горизонталями

2. Определение крутизны ската

Крутизна ската по направлению заложения определяется двумя показателями – уклоном и углом наклона по формуле

Следовательно, тангенс угла наклона линии к горизонту называется её уклоном. Уклон выражают в тысячных – промиллях (‰) или в процентах (%). Например: i = 0,020 = 20‰ = 2%.

Для графического определения углов наклона по заданному значению заложения d , масштабу М и высоте сечения рельефа h строят график заложений (см. рис. 8).

Вдоль прямой линии основания графика намечают точки, соответствующие значениям углов наклона. От этих точек перпендикулярно к основанию графика откладывают в масштабе карты отрезки, равные соответствующим заложениям, а именно

Концы этих отрезков соединяют плавной кривой (см. рис. 8).

Заложение линии, угол наклона которой надо определить, снимают с карты при помощи измерителя, а затем, укладывая на графике между основанием и кривой измеренный отрезок, находят соответствующее ему значение угла наклона.

Рис. 8. График заложений для углов наклона

Аналогично строят и пользуются графиком заложений для уклонов (рис. 9).

Рис. 9. График заложений для уклонов

3. Построение линии с заданным уклоном

Задача построения линии с заданным уклоном решается в проектировании трасс железных, автомобильных и других линейных сооружений. Она заключается в том, что из некоторой точки, обозначенной на карте, необходимо провести линию с заданным уклоном i по заданному направлению. Для этого сначала определяют значение заложения d , соответствующее заданным i и h . Его находят по графику заложения уклонов или вычисляют по формуле

d = h/i .

Далее, установив раствор измерителя равным полученному значению d , ставят одну его ножку в начальную точку K , а другой засекают ближайшую горизонталь и тем намечают точку трассы, из которой в свою очередь засекают следующую горизонталь, и т.д. (см. рис. 10).

Рис. 10. Построение линии с заданным уклоном

4. Построение профиля по топографической карте

Профилем местности называют уменьшенное изображение вертикального разреза местности по заданному направлению.

Пусть требуется построить профиль местности по линии DE , указанной на карте (рис. 11). Для построения профиля на листе бумаги (как правило, используется миллиметровая бумага) проводят горизонтальную прямую и на ней, обычно в масштабе карты (плана), откладывают линию DE и точки её пересечения с горизонталями и полугоризонталями. Далее из этих точек по перпендикулярам откладывают отметки соответствующих горизонталей (на рис. 11 это отметки 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 и 82,5 м). Чтобы отобразить профиль более рельефно, отметки точек обычно откладывают в масштабе в 10 раз крупнее масштаба плана. Соединив прямыми концы перпендикуляров, получают профиль по линии DE .

Рис. 11. Построение профиля по топографической карте

3.6. Вопросы для самоконтроля

1. Что понимают под рельефом местности?

2. Назовите формы рельефа.

3. Что такое горизонталь? Назовите её основные свойства.

4. Что такое высота сечения рельефа?

5. Что называется заложением горизонталей?

6. Что такое уклон линии?

7. Как определяется нормальная высота сечения рельефа?

8. Как определить на карте высоту точки и крутизну ската линии?

9. Что представляет собой цифровая модель местности и электронная карта?

10. Какие исходные данные необходимы для создания цифровых моделей местности?

11. Как классифицируются цифровые модели местности по способу размещения исходной информации и правил ее обработки на ЭВМ?

Различают положительные (возвышающиеся над поверхностью) и отрицательные (углубляющиеся от поверхности) формы рельефа.

Неровности поверхности земной коры могут быть разного порядка.

Величайшие (планетарные) формы рельефа – это океанические впадины (отрицательная форма) и материки (положительная форма)

Площадь земной поверхности 510 млн. км кв. из них 361 млн. кв. км (71 %) занимает и только 149 млн. кв. км (29 %) – суша

Суша распределена среди Мирового океана неравномерно. В Северном полушарии она занимает 39 % площади, а в Южном – всего 19 %.

Материк или часть материка с расположенными вблизи островами называют частью света.

Части света: Европа, Азия, Америка, . Как особую часть света выделяют Океанию – совокупность островов центральной и юго-западной части .

Материки и острова делят единый Мировой океан на части – океаны. Границы океанов совпадают с берегами материков и островов.

Океаны вдаются в сушу морями и заливами.

Море – часть океана, более или менее обособленная от него сушей или возвышенностями подводного рельефа. Бывают окраинные, внутренние, межостровные моря.

Залив – часть океана, моря, озера, глубоко вдающаяся в сушу.

Пролив – сравнительно узкое водное пространство, ограниченное с двух сторон сушей. Наиболее известны проливы: Берингов, Магелланов, Гибралтарский. Пролив Дрейка самый широкий, 1000 км, и глубокий, 5248 м; самый длинный – Мозамбикский пролив, 1760 км.

Планетарные элементы рельефа разделяют на формы рельефа второго порядка – мегаформы (горные сооружения и крупные равнины). В пределах мегаформ выделяют макроформы (горные хребты, горные долины, впадины больших озер). На поверхности макроформ существуют мезоформы (формы средней величины – холмы, овраги, балки) и микроформы (мелкие формы с колебаниями высот несколько метров – барханы, промоины).

Горы и равнины

– обширные участки суши или дна океана, значительно приподнятые и сильно расчлененные. Гора – одиночное поднятие с вершиной, имеющее относительную высоту более 200 м. Большинство таких гор вулканического происхождения. В отличие от горы холм имеет меньшую относительную высоту и более пологие склоны, постепенно переходящие в равнину.

Горные хребты – линейно вытянутые поднятия с четко выраженными склонами и гребнем. Гребневая часть хребта обычно очень неровная, с вершинами и перевалами. Хребты соединяются и пересекаются, образуя горные цепи и горные узлы – наиболее высокие и сложные участки гор. Сочетания горных хребтов, часто сильно разрушенных, межгорных котловин и выровненных возвышенных участков образуют нагорья. По абсолютной высоте различают горы высокие (выше 2000 м), средневысокие (800 – 2000 м) и низкие (не выше 800 м).

Общая закономерность изменения рельефа с высотой – его . Чем выше, тем интенсивнее в горах выветривание. Вершины гор, поднимающиеся выше снеговой линии, несут на себе . Ниже спускаются ледниковые языки, питающие бурные горные потоки, потоки расчленяют склоны глубокими долинами, перемещают вниз насосы. У подножия насосы и осыпающийся со склонов материал склеиваются, сглаживая перегибы склонов, создавая предгорные равнины.

– участки поверхности с малыми различиями высот. Равнины, имеющие абсолютную высоту не более 200 м, называются низменностями; не более 500 м – возвышенными; выше 500 м – нагорными или плоскогорьями. На материках большинство равнин сформировалось на платформах и сложенными пластами осадочного чехла (пластовые равнины). Равнины, возникшие вследствие сноса продуктов разрушения с оставшегося основания гор (цоколя) называются цокольными. Там, где материал накапливается, выравнивая поверхность, образуются аккумулятивные равнины. В зависимости от происхождения равнины бывают морскими, озерными, речными, ледниковыми, вулканическими.

Глубоководные равнины холмистые, волнистые, реже плоские. Значительные толщи осадков накапливаются подножия материкового склона, образуя наклонные равнины. Равнинный рельеф имеет и шельф. Обычно он представляет собой окраину платформы, оказавшуюся под уровнем моря. На шельфе встречаются формы рельефа, возникшие на суше, русла рек, формы ледникового рельефа.

Формирование рельефа Земли

Особенности рельефа Земли

Очертание участка земной поверхности, включающее совокупность неровностей суши (возвышения и понижения), а также океанического и морского дна, называют рельефом местности . Название термина "рельеф" имеет французское происхождение от "relevo" - поднимаю.

Рельеф местности бывает весьма разнообразен.
Наиболее характерными формами рельефа являются:

Гора - возвышенность на земной поверхности в виде купола или конуса. Гора имеет вершину, подошву, скаты.
Скаты бывают пологими и крутыми. Если скат из плавного сразу переходит в крутой, он называется обрывом. Очень крутой обрыв называют утесом.

Котловина - углубление на земной поверхности, закрытое со всех сторон. Образно можно представить котловину, как элемент рельефа земной поверхности, противоположный горе.
В котловине различают скаты (или боки), а также дно.

Лощина - впадина жолобообразной формы. В лощине, также, различают скаты и дно. Линия, проведенная вдоль самой углубленной части лощины, называется линией водосбора .
Узкая лощина носит название оврага (в горах - ущелье ).

Хребет - форма рельефа, противоположная лощине, представляет возвышенную часть рельефа, обыкновенно вытянутую, имеющую боковые скаты.
Верхняя часть хребта, проведенная вдоль его протяжения, называется линией водораздела .

Седловина - пониженный рельеф местности между двумя соседними хребтами. Обычно седловина является началом двух лощин, распространяющихся в противоположные стороны от нее.
В горной местности через седловины обычно проходят перевалы - пути сообщения между горными хребтами, вдоль которых прокладывают дороги и тропы.

Равнина - низменная местность с ровным рельефом. Если высота равнины над уровнем моря не превышает 200 м, она называется низменностью . Равнина, расположенная на высоте более 200 м над уровнем моря называется плоскогорьем .

Для решения многих задач инженерного строительства, военного дела и других необходимо иметь достоверное представление о рельефе данного участка местности. Проецирование точек земной поверхности на горизонтальную плоскость дает возможность изучать расстояние между объектами на этой поверхности с той или иной долей погрешности, но не дает представления о ее рельефе.
Для того, чтобы топографическая карта или план соответствовали требованиям, предъявляемым практическими задачами, необходимо нанести на них обозначение неровностей отображаемого участка местности, т. е. рельеф. Для решения этой задачи привлекаются различные методы нивелирования, результаты которых затем наносятся на графическое изображение участка.

За многолетнюю историю развития картографии применялись самые различные способы изображения рельефа местности на плоских картах и планах. Наибольшее распространение получили три способа нанесения рельефа на карту - штрихами, отмывкой и горизонтальными линиями. Способ нанесения рельефа на плоскости при помощи штрихов не выдержал испытания временем, и в настоящее время не применяется, поэтому для изображения рельефа на топографических картах и планах обычно применяют способы горизонтальных линий и отмывку.
Каким образом изображаются элементы рельефа местности на картах вы можете узнать подробнее в следующей статье.

§ 11. ИЗОБРАЖЕНИЕ РЕЛЬЕФА НА КАРТАХ

Отчетливое и цельное восприятие изображения местности по карте основывается прежде всего на умении свободно и осмысленно читать на ней изображение рельефа земной поверхности:

уяснять общий характер (тип) и структурные особенности рельефа и его отдельных объектов; определять формы рельефа - их конфигурацию, относительные размеры и взаимное положение, а также абсолютные высоты и взаимные превышения любых точек местности.

1. Типы и элементарные формы рельефа

Рельеф - это совокупность неровностей земной поверхности, слагающихся из разнообразных элементарных форм различного порядка.

Различают крупные, структурные формы рельефа, образующие поверхность сравнительно обширных географических районов (горы, равнины, нагорья), и менее значительные по размерам элементарные формы неровностей, составляющие поверхность этих объектов рельефа.

Сочетания однородных форм, сходных по своему облику, строению и величине и закономерно повторяющихся на определенной территории, образуют различные типы и разновидности рельефа.

По возвышению над уровнем моря и степени расчлененности земной поверхности различают два основных типа рельефа - горный и равнинный. Их классификация по высоте над уровнем моря указана в табл. 8.

Таблица 8

Горный рельеф слагается главным образом из линейно вытянутых, простирающихся на большие расстояния горных цепей и хребтов с их отрогами, разделенных продольными долинами и другими межгорными понижениями. В местах их пересечения поднимаются горные узлы, которые, как и места ответвлений отрогов от главного хребта, обычно отличаются своей высотой и наибольшей труднодоступностью. Глубина расчленения достигает: в низких горах - до 500 м, в средних - до 1000 м, в высоких - более - 1000 м.

Равнинный рельеф (равнины) характеризуется формами поверхности с малыми (в пределах 200 м) колебаниями высот.Чем выше над уровнем моря, тем сильнее может быть расчленена поверхность.

По общему характеру поверхности различают равнины горизонтальные, наклонные, выпуклые и вогнутые.

Холмистый рельеф является одной из разновидностей равнинного рельефа. По форме и строению неровностей различают также плоскоравнинный, волнистый, ступенчатый, овражно-балочный и другие разновидности равнинного рельефа.

Все многообразие неровностей, из которых слагается рельеф земной поверхности, можно в основном свести к следующим пяти элементарным формам:

1) Гора - значительное куполообразное или коническое возвышение с более или менее явно выраженным основанием - подошвой. Небольшая горка округлой или овальной формы с пологими (менее 30°) скатами и с относительной высотой не более 200 м называется холмом, а искусственный холм - курганом.

2) Котловина - замкнутая чашеобразная впадина обычно с пологими скатами. В некоторых котловинах дно заболочено или занято озером.

3) Хребет - линейно вытянутое возвышение, постепенно понижающееся к одному или обоим своим концам. Линия, соединяющая противоположные скаты хребта, называется водораздельной линией, или водоразделом. Ее часто называют также топографическим (географическим) гребнем , или просто гребнем.

Горный хребет - цепь гор, простирающаяся в одном направлении. В продольном разрезе гребень горного хребта представляет собой волнообразную линию. Его выступающие части образуют вершины. В плановом начертании хребет обычно имеет весьма извилистый и ветвистый вид, который придают ему отходящие в стороны горные отроги и их более мелкие ответвления.

Вытянутые возвышения с очень пологими скатами, незаметно переходящими в равнину, называются увалами.

4) Лощина - вытянутое углубление, понижающееся в одном направлении; имеет скаты с четко выраженным верхним перегибом - бровкой. Линию по дну, к которой направлены скаты лощины, называют водосливом, или тальвегом; иногда она является ложем ручья. Лощины обычно хорошо задернованы, часто бывают заросшими кустарником или лесом; дно иногда заболочено.

Большие и широкие лощины с пологими скатами и слабо наклонным дном называются долинами. В горной местности встречаются узкие и глубокие лощины с почти отвесными, обрывистыми скатами; они называются ущельями.

К разновидностям лощин относятся также овраги и балки. Овраги - это большие глубокие промоины с крутыми незадернованными скатами, образованные временными водостоками. Их длина может достигать 5 - 10 км, глубина - 30 м, ширина - 50 м и более. Овраги имеют широкое распространение и встречаются в самых разнообразных условиях-на равнинной и холмистой местности, на склонах гор и долин. Они образуются и из года в год увеличиваются под действием талой и дождевой воды в рыхлых и легкоразмываемых грунтах (лёсс, глина, суглинок). С течением времени овраг, достигнув водоупорного слоя, перестает расти в глубину, скаты его выполаживаются, зарастают травой; овраг превращается вб а л к у.

В предгорьях и на возвышенных каменистых равнинах иногда встречаются узкие, глубоко прорезанные реками расщелины с почти отвесными или ступенчатыми щеками - это каньоны. Их глубина может достигать нескольких десятков, а иногда и сотен метров. Дно каньона обычно бывает целиком занято руслом реки.

5) Седловина - понижение на гребне хребта между двумя смежными вершинами; к ней с двух противоположных направлений, поперечных к хребту, подходят своими верховьями лощины. В горах дороги и тропы через хребты проходят по седловинам, которые называются перевалами.

2. Сущность изображения рельефа горизонталями

На топографических картах рельеф изображается горизонталями, т. е. кривыми замкнутыми линиями, каждая из которых представляет собой изображение на карте горизонтального контура неровности, все точки которого на местности расположены на одной и той же высоте над уровнем моря.

Чтобы лучше уяснить сущность изображения рельефа горизонталями, представим себе остров в виде горы, постепенно затопляемой водой. Допустим при этом, что уровень воды последовательно останавливается через одинаковые промежутки по высоте, равные h метров (рис. 34).

Каждому уровню воды, начиная с исходного (линия АВ), будет, очевидно, соответствовать своя береговая линия (CD , KL , MN , RS ) в виде замкнутой кривой, все точки которой имеют одну и ту же высоту.

Эти линии можно рассматривать и как следы сечения неровностей местности уровенными поверхностями, параллельными уровенной поверхности моря, от которой ведется счет высот. Исходя из этого расстояние h по высоте между смежными секущими поверхностями называется высотой сечения.

Если все эти линии равных высот спроектировать на поверхность земного эллипсоида и изобразить в заданном масштабе на карте, то получим на ней изображение горы в плане в виде системы замкнутых кривых линий ab , cd , kl , тп и rs . Это и будут горизонтали.

Из рассмотрения сущности горизонталей можно сделать следующее заключение:

а) каждая горизонталь на карте представляет собой горизонтальную проекцию линии равных высот на местности, изображающую плановое очертание неровностей земной поверхности. Таким образом, по рисунку и взаимному положению горизонталей можно воспринимать формы, взаимное положение и взаимосвязь неровностей;

б) так как горизонтали на карте проводятся через равные промежутки по высоте, то по числу горизонталей на скатах можно определять высоту скатов и взаимные превышения точек земной поверхности: чем больше горизонталей на скате, тем он выше;

в) заложения горизонталей, т. е. расстояния в плане между смежными горизонталями, зависят от крутизны ската: чем скат круче, тем меньше заложение. Следовательно, по величине заложения можно судить о крутизне ската.

3. Виды горизонталей

Высота сечения рельефа на карте зависит от масштаба карты и характера рельефа. Обычно она бывает равна 0,02 величины масштаба карты (например, на картах масштабов 1:50000 и 1:100000 нормальная высота сечения соответственно равна 10 и 20 м). На картах же высокогорных районов, чтобы изображение рельефа не затемнялось из-за излишней густоты горизонталей и лучше бы читалось, высоту сечения принимают в два раза больше нормальной (на карте масштаба 1:25000 - 10 м, 1:50000 - 20 м, 1:100000 - 40 м, 1:200000 - 80 м). На картах плоскоравнинных районов масштабов 1:25000 и 1:200000 высоту сечения принимают в два раза меньше нормальной, т. е. соответственно 2,5 и 20 м.

Горизонтали на карте, соответствующие установленной для нее высоте сечения, проводятся сплошными линиями и называются основными, или сплошными, горизонталями (рис. 35).

Нередко бывает, что важные подробности рельефа не выражаются на карте основными горизонталями. В этих случаях помимо основных горизонталей применяют половинные (полугоризонтали), которые проводятся на карте через половину основной высоты сечения. В отличие от основных половинные горизонтали вычерчивают прерывистыми линиями.

В отдельных местах, где нужные подробности рельефа не выражаются основными и половинными горизонталями, проводятся между ними еще вспомогательные горизонтали - примерно через четверть высоты сечения. Их вычерчивают также прерывистыми линиями, но с более короткими звеньями.

Для облегчения счета горизонталей при определении высот точек по карте все сплошные горизонтали, соответствующие пятикратной высоте сечения, вычерчиваются утолщенно (утолщенныегоризонтали ).

Основная высота сечения указана на каждом листе карты - под южной стороной его рамки. Например, надпись «Сплошные горизонтали проведены через 10 м» означает, что на данном листе все горизонтали, показанные сплошными линиями, кратны 10 м, а утолщенные - кратны 50 м.

4. Изображение горизонталями элементарных форм рельефа

На рис. 36 раздельно изображены горизонталями элементарные формы рельефа. На рисунке видно, что небольшая гора (холм) и котловина выглядят в общем одинаково - в виде системы замкнутых опоясывающих друг друга горизонталей. Схожи между собой и изображения хребта и лощины. Отличить их можно лишь по направлению скатов.

Указателями направления скатов, или бергштрихами, служат короткие черточки, расставленные на горизонталях (перпендикулярно к ним) по направлению покатостей. Они помещаются на изгибах горизонталей в наиболее характерных местах, преимущественно у вершин, седловин или на дне котловин, а также на пологих скатах - в местах, затруднительных для чтения.

Определять направления скатов помогают также высотные отметки на картах:

Отметкигоризонталей, т. е. цифровые подписи на некоторых горизонталях, указывающие в метрах

их высоту над уровнем моря. Верх этих цифр всегда обращен в сторону повышения ската;

Отметки высот отдельных, наиболее характерных точек местности - вершин гор и холмов, высшихточек водоразделов, наиболее низких точек долин и оврагов, уровней (урезов) воды в реках и других

водоемах и т. п.

На картах масштаба 1:100000 и крупнее отметки высот точек над уровнем моря подписываются с точностью до 0,1 м, а на картах 1:200 000 и мельче - до целых метров. Это надо иметь в виду, чтобы не перепутать точки при указании и отождествлении их отметок по картам различных масштабов.

5. Особенности изображения горизонталями равнинного и горного рельефа (см. приложения VI -1, VI -2 и VII -2) .

Наиболее наглядно представляются горизонталями неровности с крупными, четко выраженными и плавными формами. Изображение же плоскоравнинного рельефа получается менее выразительным, так как горизонтали здесь проходят на значительном расстоянии одна от другой и не выражают многих подробностей, заключающихся между горизонталями основного сечения. Поэтому на картах равнинных районов наряду с основными (сплошными) горизонталями широко применяются полугоризонтали. Это улучшает читаемость и подробность изображения равнинного рельефа. Изучая такой рельеф и определяя по карте его числовые характеристики, надо особенно внимательно следить за тем, чтобы не спутать половинные и вспомогательные горизонтали с основными.

При изучении по карте горного и сильнопересеченного рельефа, наоборот, приходится иметь дело с очень густым расположением горизонталей. При большой крутизне скатов заложения местами бывают настолько малы, что провести здесь раздельно все горизонтали не представляется возможным.

Поэтому при изображении на картах скатов, крутизна которых больше предельной, горизонтали вычерчивают слитно одну с другой или же пунктиром, оставляя между утолщенными горизонталями вместо четырех только две или три промежуточные горизонтали (см. приложение VII-2). В таких местах при определении по карте высот точек или крутизны скатов следует пользоваться утолщенными горизонталями.

6. Условные знаки элементов рельефа, не выражающихся горизонталями

Объекты и детали рельефа, которые невозможно изобразить горизонталями, показываются на картах специальными условными знаками (см. приложение VII-2).

К таким объектам относятся обрывы, скалы, осыпи, овраги, промоины, валы, дорожные насыпи и выемки, курганы, ямы, карстовые воронки. Цифры, сопровождающие условные знаки этих объектов, указывают их относительные высоты (глубины) в метрах.

Условные знаки естественных образований рельефа и относящиеся к ним подписи характеристик, так же как и горизонтали, печатаются коричневой краской, а искусственных (насыпи, выемки, курганы и т. п.) - черной.

Особыми условными знаками черного цвета изображаются:

скалы - останцы , крупные отдельно лежащие камни и скопления камней, являющиесяориентирами, с указанием их относительных высот; пещеры, гроты и подземные выработки с их числовой характеристикой (в числителе - средний диаметр входа, в знаменателе - длина или глубина в метрах); туннели с указанием в числителе их высоты и ширины, а в знаменателе - длины. На дорогах и тропах, пересекающих горные хребты, обозначаются перевалы с указанием их высоты над уровнем моря и времени действия.

В приложении VII -2 (нижний рисунок) изображен участок высокогорного рельефа с его своеобразными формами. Здесь показаны в сочетании с горизонталями условные знаки наиболее типичных объектов такого рельефа.

Рельеф вечных снегов (фирновых полей) и ледников изображается также горизонталями, но синего цвета. Таким же цветом показываются все относящиеся к нему условные знаки (ледяные обрывы, ледяные трещины, наледи) и числовые отметки высот и горизонталей.

7. Особенности изображения рельефа на картах масштабов 1: 500 000 и 1:1 000 000

Рельеф на мелкомасштабных топографических картах, как и на картах более крупных масштабов, изображается горизонталями и условными знаками, но более обобщенно. На них отображается лишь общий характер рельефа - его структура, основные формы, степень вертикальной и горизонтальной его расчлененности.

Высота основного сечения при изображении равнинных районов на обеих картах установлена 50 м, а горных - 100 м. На карте масштаба 1:1000000 применяется, кроме того, высота сечения 200 м - для изображения районов, расположенных выше 1000 м над уровнем моря.

Объекты рельефа, не выражающиеся горизонталями, показываются лишь те, которые необходимы для характеристики местности или являются важными ориентирами. Они обозначаются в основном теми же условными знаками, что и на других картах, но меньшего размера.

Основная особенность заключается в изображении горного рельефа. Для большей наглядности его изображение горизонталями дополняется так называемой отмывкой и послойной раскраской по ступеням высот (см. приложения V -5 и V -6).

Отмывка, т. е. оттенение склонов важнейших форм горного рельефа, делает изображение более выразительным и пластичным, позволяя зрительно ощущать его объемные формы. Оттенение делается серо-коричневой краской по принципу - чем значительнее, выше и круче склон, тем сильнее тон отмывки.

Благодаря отмывке хорошо выделяются основные горные хребты и массивы, их важнейшие отроги и вершины, перевалы, уступы нагорий, глубокие долины и каньоны. Отчетливо воспринимаются направление и сравнительная крутизна склонов, форма гребней (острая, округлая и т. п.) и отличие по высоте главнейших горных хребтов.

Послойная раскраска по ступеням высот наглядно отображает высотную характеристику горного рельефа и усиливает пластический эффект его изображения. Выполняется она оранжевой краской различного тона по принципу - чем выше, тем темнее. Изображение рельефа при этом как бы разбивается на отдельные высотные слои (ступени), по тону окраски которых легко различаются их абсолютные высоты и взаимные превышения. Тон окраски слоев усиливается через 400, 600 или 1000 м в зависимости от их абсолютных высот. Шкала ступеней высот, принятая на карте, указывается на каждом листе, под южной стороной его рамки.

Строение земной поверхности отличается большим разнообразием. Однако всегда можно найти формы, сходные по внешнему облику и по происхождению, которые закономерно повторяются на определенной территории и являются для нее типичными. Подобные сочетания однородных по внешним признакам и происхождению форм земной поверхности называют типами рельефа.

Главные внешние признаки рельефа: характер его форм, высота над уровнем моря и относительная высота или глубина расчленения. По этим показателям выделяется рельеф равнинный, холмистый и горный.

Равнинами называют площади, на которых колебания высот и уклоны поверхности очень малы.

Равнины бывают: наклонные – с незначительным наклоном в одну сторону; вогнутые – с наклоном со всех сторон к середине; и волнистые – с колебаниями наклона то в одну, то в другую сторону и чередованием плоских возвышенностей и повышений поверхности.

По высоте над уровнем моря условно выделяют следующие равнины:

– низменные – с абсолютной высотой до 200 м;

– возвышенные (плато) – с высотами до 500 м;

– нагорные – с высотами более 500 м.

Холмистым называют рельеф с относительными высотами до 200 м. Холмы нередко имеют форму вытянутых гряд или увалов и соответственно образуют грядовый или холмистый рельеф. В зависимости от высоты холмов различают рельеф крупнохолмистый , среднехолмистый и мелкохолмистый .

Горным называется рельеф, неровности которого превышают относительную высоту 200 м. По форме, абсолютной и относительной высоте горный рельеф подразделяют на следующие типы: высокогорный (альпийский) тип, среднегорный и низкогорный типы.

Морфология равнинного, холмистого и горного рельефа далеко не исчерпывается приведенными характеристиками. Она во многом определяется особенностями геоморфологического строения территории и, прежде всего, условиями залегания горных пород.

Наиболее характерны следующие четыре формы залегания слоев:

ненарушенное горизонтальное залегание;

слабонарушенное горизонтальное залегание – слои имеют пологое и согласное падение;

складчатое залегание – слои смяты в складки;

складчато-сбросовое залегание – слои смяты в складки и смещены относительно друг друга.

Характер залегания слоев находит яркое выражение в формах рельефа при их эрозионном расчленении и, особенно в тех случаях, когда имеется чередование слоев различной плотности и различной сопротивляемости размыву.

Такие специфические формы рельефа, обусловленные залеганием слоев различной плотности, т.е. геологическим строением, называются структурными.

В условиях ненарушенного горизонтального залегания слоев при эрозионном расчленении образуются водораздельные возвышенности (плато, плоскогорья). Склоны возвышенности нередко ступенчатые, каждая ступень соответствует выходу на поверхность твердого пласта.

В условиях слабо нарушенных слоев при эрозионном расчленении, в местах выхода плотных слоев образуются характерные структурные формы рельефа, называемые куэстами . Они обычно разделены долинами, заложившимися в более мягких, легче размываемых породах. Куэсты обычно имеют несимметричное строение.

В условиях складчатого залегания при чередовании правильных складок выпуклой (антиклинали) и вогнутой (синклинали) формы, при эрозионном расчленении чаще всего образуются антиклинальные хребты с широким округлым гребнем, моноклинальные хребты с острым гребнем и ассиметричным поперечным профилем; продольные синклинальные долины с симметричным поперечным профилем; ассиметричные моноклинальные долины.

В условиях складчато-сбросового залегания слоев, кроме перечисленных форм рельефа, встречаются также формы, которые образовались в результате вертикальных смещений слоев (поднятий и опусканий) с разрывами между ними. Образуются горсты и грабены . Последние в горах обычно заняты реками и озерами, оконтуренными мелкими ступенями и склонами с уступами.

Таким образом, геологическое строение местности определяет образование различных и широко распространенных структурных форм, характерных для различных типов рельефа. Из этого следует, что даже общее представление о геологическом строении района оказывает значительную помощь при оценке изображения рельефа на топографической карте.

Рельеф земной поверхности определяется не только движением земной коры (тектоникой) и характером залегания пластов, но и деятельностью второй группы факторов – внешних (экзогенных). Последние значительно преобразовывают первичные (тектонические) формы и сильно усложняют их строение.

К этим факторам относится деятельность водных потоков (временных и постоянных) морей, озер, ледников, талых ледниковых вод, подземных вод, ветра и других. Деятельность этих факторов проявляется в том, что в одних местах горные породы, залегающие на поверхности Земли, разрушаются, размываются и выносятся из данного района в другой, где они отлагаются и, накапливаясь, часто достигают большой мощности, проходя, таким образом, стадии гипергенеза, седиментогенеза и диагенеза.

Процессы разрушения носят название эрозии (или в более широком смысле – денудации ), а накопления – аккумуляции. В процессе эрозии или денудации рельеф расчленяется, возвышения все больше и больше разрушаются и с течением времени выравниваются (процесс пенепленизации ). Такой рельеф называется эрозионным или денудационным.

В процессе аккумуляции происходит заполнение понижений рыхлыми породами, переносимыми со стороны, и образование преимущественно равнинного рельефа, называемого аккумулятивным.

В соответствии с тем, какой фактор (агент) производит эрозию или аккумуляцию, различают формы водно-эрозионные или водно-аккумулятивные, ледниково-эрозионные и ледниково-аккумулятивные и т.д.

Там, где деятельность поверхностных и подземных вод происходит в растворимых породах (известняках, доломитах и др.), образуются своеобразные пустоты (карстовые формы рельефа).

Описанные выше равнинный, холмистый и горный рельефы могут быть различного происхождения, а следовательно, и иметь разные формы.

Равнины по своему происхождению бывают:

– морские аккумулятивные – образуются в результате трансгрессии дна океана;

– речные аккумулятивные – образуются в результате тектонических поднятий и опусканий;

– водно-ледниковые аккумулятивные – образуются в результате таяния ледников;

– озерно-аккумулятивные – участки плоских днищ бывших озер;

– нагорные аккумулятивные – образуются в результате разрушения и накопления материалов;

– вулканические – результат деятельности и разрушения вулканов;

– остаточные – результат денудации земной поверхности;

– абразионные – результат воздействия морских волн.

Холмистый рельеф по происхождению бывает: водно-эрозионный; ледниково-эрозионный; ветровой и вулканический.

Горный рельеф по происхождению бывает: эрозионно-тектонический, эрозионный (эрозионно-складчатый и эрозионно-глыбовый) и вулканический.