خريطة الوطن العربي سياسيا بدقة عالية للتحميل المباشر

 

الأنهار وأثرها فى تشكيل سطح الأرض - بحث كامل عن الأنهار والظاهرات المرتبطة بها 

أولاً : الأنهار وأثرها فى تشكيل سطح الأرض :-

إن الماء الجارى بما يقوم به من نحت ونقل و ارساب

هو أهم عوامل التعرية جميعا وأبعدها أثرا فى تشكيل

سطح الأرض . ولا يقتصر أثر الأنهار على المناطق

الدائمة أو الفصليه التساقط ، بل يتعداها إلى الأقاليم

الصحراوية التى قد تسقط عليها أمطار فجائية بين حين وأخر فتنشئ سيولاً جارفة تحفر لنفسها أودية لا تختلف كثيرا فى مظهرها عن أودية الأنهار الدائمة الجريان .

وفضلا عن ذلك فأن بعض الأنهار تستطيع اختراق الصحارى

 تابعة من مناطق بعيده ومنها نهر السند ونهر النيل .

وفى المناطق الباردة تتحول بعض الأنهار الجليدية إلى أنهار تجرى فيها مياه الجليد الذائب .

* مصادر مياه الأنهار :

مياه الأمطار هى المصدر الرئيسي لكل المياه التى تجرى جريان سطحيا فوق الأرض . وحين تسقط الأمطار يتبخر بعضها ، ويتسرب جزء آخر فى مسام الصخور وخلال الفواصل والشقوق و الفوالق الصخرية ، أو يختزن فى البحيرات والمستنقعات و الغطاءات و الأودية الجليدية ، بينما ينحدر الباقى مكونا للمجارى المائية .

* وترجع مياه الأمطار إلى الأنهار عن طريق :

1 ـ التدفق السطحى عقب سقوط الأمطار مباشرة .

2 ـ المياه الجوفية المختزنة فى مسام الصخور ، وهى تتسرب إلى الأنهار تسربا جانبيا فتعوض ما تفقده المجارى المائية من المياه نتيجة للتبخر ، مثال ذلك ما يرد إلى نهر النيل فى فترة التحاريق من طبقه المياه الأرضية فى الصحراوين الشرقية و الغربية .

3 ـ المياه الذائبة من الجليد ، كنهر الرون الذى ينبع من ثلاجة الرون ، و المنطقة من البحيرات كنهر النيل من البحيرات الاستوائية ، و المنبثقه من العيون و المنابع كنهر التيمز بإنجلترا ، وأنهار لبنان ومنها النهر الكبير الجنوبى الذى ينبع من عين داود ، ونهر قديشه (أبو على) الذى ينبع من نبع مغارة قديشه ونهر الكلب الذى يصدر من نبع مغارة جعيتا .

* نشأة الأنهار وأطوارها :

حينما تسقط الأمطار أو تذوب الثلوج فى جهة من الجهات المرتفعة ، فان مياهها تنحدر مكونه لمسيلات غير محدودة الجوانب ، ويتفق اتجاهها مع الانحدار العام لسطح المنطقة ، ولا تلبث هذه المسيلات أن تتجمع فى مجارى مائية محدودة الجوانب صغيرة الحجم ، ثم تتلاقى هذه المجارى الصغيرة مكونه مجارى أخرى أكبر فأكبر ، حتى تنشأ فى النهاية مجارى رئيسيه تحمل المياه وتلقى بها فى بحر كنهر النيل ونهر الراين ، أو فى محيط نهر الكونغو ونهر السنت لورانس أو فى بحيرة أو بحر داخلى كنهر الفولجا (فى بحرقروين) ونهر أموداريا وسرداريا فى (بحر آرال) أو فى مستنقع مالح كنهر تاريم (فى بحيرة لوب نور) ونهر هامبولت فى ولاية نيفادا الذى يتلاشى فى منخفض مالح عظيم .

. و يلتقى بالنهر أثناء جريانه من منبعه إلى مصبه عدد  من الأنهار تدعى بالروافد . وينشأ بذلك نظام نهرى يشغل مساحة تجميع للمياه تسمى حوضا ، ويحيط بالحوض تقسيم مياه رئيسى يفصل بينه وبين حوض نهر آخر ، وأحيانا تتوزع المياه من منطقه تقسيم مياه واحدة على عده أنهار تجرى فى اتجاهات متباينة ، وتنصرف إلى بحار بعيده عن بعضها . ففى قسم من الألب السويسرية حول سان جوثارد يقع مركز التصريف النهرى لقسم عظيم من القارة الاوربيه ومنه ينبع نهر الراين ورافده الآرى و الرويس Ruess ( ينتهى الراين إلى بحر الشمال) ونهر الرون (ويصب فى البحر المتوسط) ونهر تسينو Ticino رافد البو Po (يصب فى البحر الادرياتى) وحينما تجرى المياه فى النهر فإنها تؤدى وظائفها الثلاث وهم (النحت والنقل والارساب) وهى بقيامها بوظائفها تعدل وتشكل من معالم أحواضها . حيث أنها تمزق سطح الأرض ، وتنحت الأودية وتخلع عليها ظاهرات مميزه . وتترك تلالا وحافات متخلفة فيما بينها . و بالتدريج يتحطم المظهر الطبيعي الأصلي ، ويتم اكتساح المواد نهائيا وتتحول أرض الحوض المضرسه بمرور الزمن إلى سهل ندعوه بالسهل التحاتى Peneplain . وقد قدر علماء أمريكا أن حوض نهر المسيسبى يتآكل وينخفض بالتعريه بمعدل يصل إلى حوالى 3سم كل 400 سنة ، وأن معدل الانخفاض بالنسبة للسطح العام للولايات المتحدة يبلغ 3سم كل 900 سنه هذا على اعتبار أنه لا يتأثر بعمليات رفع توازنيه .

ويدأب النهر فى عمله تدريجيا ، وتظهر فى حوض تغيرات متجانسه ، وهو ينتقل من مرحله إلى أخرى من مراحل تطوره ، حتى تكتمل دورة التعرية ، ولكل من مرحله الشباب والنضج والشيخوخه مميزاتها وظاهراتها المثالية التي تتضح من دراسة مدى انحدار مجراه ، وشكل قاعه وواديه ، والتوازن بين عملتي النحت و الارساب ومن الممكن أن تتمثل في أي نهر جميع المراحل الثلاث فنصادف مرحله الشباب في مجراه الأعلى في الجبال ومرحلة النضج في مجراه الأوسط ، ومرحله الشيخوخة حيث يجرى بطيئا مترنحا عبر سهل منبسط صوب البحر .

* نظم جريان الأنهـــار

يقصد بنظام جريان النهر التفاوت الفصلى فى مقدار ما يجرى به من مياه ، ومرد ذلك إلى التباين فى كمية ما يسقط من المطر فى مختلف جهات العالم ، وإلى اختلاف مواسم سقوطه لهذا أو ذاك أثره المباشر فى مائية ،و فيما يؤديه من أعمال النحت والنقل و الإرساب وتتجه العناية إلى دراسة نظم جريان الأنهار لما لها من ارتباط وثيق بالمشروعات الخاصة بالتحكم فى الفيضان وتوليد القوى الكهربائية .

* العوامل المؤثرة فى نظم الجريان :

ويتوقف نظام جريان المياه فى أي نهر على عدة عوامل هى :ــ

1 ـ درجه الانحدار :ــ

فكلما اشتدا انحدار الأرض كلما ازداد انصراف المياه فى النهر وعلا مستواها وعظم خطرها . مثال ذلك نهر دجله الذى ينبع من أرمينيا ثم يجرى بالقرب من جيال زاجروس ، ويتلقى مياه عديد من الروافد التى تنبع منها ، والتى تتميز بانحدارت شديدة جدا ومن ثم يتميز بفيضانات فجائية مخربة . ويسبب سرعة تدفق المياه إليه يأتى فيضانه فى شهر إبريل مبكرا عن فيضان نهر الفرات فى مايو شهر كاملا .

2ـ نظام التساقط وكميته فى مختلف فصول السنه :-

سواء كان التساقط على هيئه مطرا أو ثلج فالأنهار التى تنبع وتجرى فى أقاليم مطرها منتظم الكميه والتوزيع طول العام ، تحافظ على مستوى المياه فيها إلى حد كبير . ومنها الأنهار و التى تجرى فى الجهات الاستوائية كنهر الامزون والكنغو ، وفى مثلها يعلو مستوى المياه بعض الشيء فى الاعتدالين . أما الأنهار التى تستقى مياهها من أمطار تتساقط فى فصل واحد من السنة ، فإننا نجدها تمتلئ وتفيض بالمياه فى فصل المطر وينخفض مستواها فى موسم الجفاف ، ومنها إقليم البحر المتوسط التى تفيض شتاء ، وأنهار الإقليم الموسمي التى تفيض صيفا كنهر ايراوادى وميكونج ويانجسنى . ويفيض النيل صيفا نتيجة لسقوط الأمطار فوق هضبة الحبشة حيث تنبع روافده السوباط والنيل الأزرق و العطيره . وفى العروض المعتدلة تستقى الأنهار مياهها كليه من الأنهار ومثلها نهر السين والساؤون . وهذه تصل إلى أدنى منسوب لمياهها فى فصل الصيف حين يشتد التبخر وتزداد حاجه النبات إلى الماء . وإذا كان النهر يستمد مياهه من ذوبان الثلوج المتراكمة فوق المرتفعات عند منابعه ، فإن موسم فيضانه يتفق مع الربيع و بدايه الصيف ، ومثال ذلك نهر دجله ونهر الفرات اللذان يفيضان فى أوائل الصيف ، ويهبط منسوب المياه فيهما إلى أدنى حد فى الخريف عقب الصيف الطويل الحار الجاف . وتبلغ المياه أقصاها فى الأنهار الالبيه فى شهرى يونيو و يوليو حيث يجتمع ذوبان الثلوج مع تساقط المطر وتهبط إلى أدناه فى أواخر الخريف .

* هذا ويساعد على الاحتفاظ بمستوى مياه مناسب فى مجاريها عدة عوامل نجملها فيما يلى :ــ

1 ـ وجود صخور مساميه فى النطاق الذى يجرى به النهر :ــ

 فهى تعمل على امتصاص المياه أثناء ارتفاع منسوب النهر ، وتعيدها إليه وقت التحاريق وقد سبق أن ضربنا لذلك مثلا بنهر النيل .

2 ـ كثافة الغطاء النباتى الذى يكسو حوض النهر :ــ

فهى تعوق سير المياه ومن ثم يقل تدفقها نوعا وقت الفيضان ، فتنصرف فى المجرى بالتدريج مثال ذلك نهر الامزون الذى يجرى خلال إقليم من الغابات الاستوائية الكثيفة .

3 ـ مرور النهر فى مناطق حوضيه أو بحيرات :-

تعمل على تنظيم تدفق المياه فيه حين يخرج منها . فهي بمثابة خزانات طبيعة تحتجز فيها المياه الزائدة ، وتغذيه بها وقت انخفاض مستوى مياهه ، مثال ذلك نهر الرون الذى يمر ببحيرة جنيف ، والراين ببحيرة كونستانس ، والنيل بالبحيرات الاستوائيه و بحيرة نو .

4 ـ تعدد المصادر التى تغذى النهر بالمياه :ــ

 كأن يتلقى النهر مياها من ذوبان الثلوج فى الربيع والصيف ومياها من أمطار الخريف والشتاء كنهر الجارون بفرنسا ، أو أن يجرى النهر فى أقاليم مناخية متباينة تسقط فيها الأمطار وتذوب الثلوج فى مواسم مختلفة ، كنهر الراين و الدابوب فى أوربا ، ونهر المسيسبى فى أمريكا الشماليه .

* وفى ضوء هذا العرض لنظم جريان الأنهار والعوامل التى تؤثر فيها يمكننا تقسيمها إلى ثلاثة أقسام وهم :

1 ـ النظام البسيط :ــ

ويتضمن كل سنه فترتين : أحداهما للفيضان والأخرى للتحاريق . ويتمثل فى عدة أنهار منها اليانجستى و الفولجا والنيل .

2 ـ النظام المزدوج :ــ

وتتميز أنهاره بارتفاع منسوب المياه فيها فى فترتين واضحتين . وذلك بسبب ذوبان الثلوج فى أوائل الصيف وسقوط الأمطار فى الخريف والشتاء ، ومثلهما نهر الجارون . أو عن طريق حدوث قمتى مطر كل عام فى الأنهار الاستوائية لنهر الامزون وزائير ( الكنغو) .

3 ـ النظام المركب :ــ

وهو نظام تتميز به كثير من أنهار العالم الكبيرة التى تختص بأحواض فسيحه تغطى أقاليم مناخية متباينه ، وتتلقى روافد عديده كل منها يختلف عن الاخر فى نظام جريان المياه فيه . ومن ثم فان نظام جريانه يصبح خليطا أو مركبا من عدة نظم . ويمثل هذا النظام المركب أنهار الراين والدانوب والمسيسبى .

* الجريان السطحى الغطائى

يستخدم تعبير الجريان السطحى Overland Flow للدلالة على تحركات المياه وما يتصل بها من قوة قادرة على النحت والنقل فوق سطح الأرض ، حين لا تجرى محصورة فى قنوات أو مجارى محدده واضحة . إذ حين تجرى المياه فى قنوات أو مجارى واضحة المعالم يسمى الجريان حينئذ يجريان القناة Channel Flowo وهو مرادف للجريان النهرى . ويكون الجريان السطحى الغطائى أكثر تأثيرا فوق المنحدرات العليا العريضة ، وهنا يصبح لازما لتحركات المواد Mass Move ment ويكون الجريان السطحى الغطائى مسئولا عن قدر كبير من التعرية ، قبل أن تنشأ المجارى المائية فى اتجاه أسافل المنحدرات ، وتصل إلى تحقيق شكلها وخصائصها .

* تعريه الرش :

والمرحله الاولى :ــ التعريه المائيه تبدأ بالفعل الميكانيكى لقطرات ماء المطر Rain-drops حين تصطدم بسطح الأرض ، وهو ما يسميه الجيومورفولوجيون الأمريكيون تعريه الرش Splash Erosion وتستطيع أمطار السيول التى تتميز بقطرات كبيره الحجم أن تحرك حبيبات التربة من جهة كما تعمل مياهها على دمج السطح ، ومن ثم انقاص مقدرة التربة على تسريب المياه و إنفاذها ، فتعجل من انصراف المياه .

وتكون تعريه الرش أكثر ما تكون فاعليه وتأثيرا فى الأقاليم شبه الجافة . حيث التساقط نادر لكنه غزير وكثيف حين يسقط ، وحيث يكون سطح الأرض مفككا هشا و عاريا من آيه حماية ، فلا توجد أشجار تكسر حده السقوط المباشر لقطرات المطر ، ولا غطاء نباتى أو عشبى يمتص قوه اصطدامها بالأرض .

* التعريه الغطائية :

وتمثل المرحلة الثانية للتعرية المائية ، وتبدأ حينما تتسع التأثيرات المنفردة الرش وتتحد لتغطى مساحة كبيره ، ومن ثم تتحول إلى ما يسمى التعرية الغطائية أو الشريطية Sheet Erosion أو الغسل الغطائى Sheet Wash .

* تعرية الجداول :

وفى هذه المرحلة تبدأ المياه فى التركيز فى عدد من الجداول الصغيرة الدقيقة السطحية ، ويساعد على ذلك وعوره السطح وعدم انتظامه وتناسقه . وتتشعب تلك الجداول و تلتقي مكونه لشكل توزيع شبكي . ورغم ذلك فما تزال تلك الجداول الدقيقة غير كافيه لتكوين قنوات محدودة المعالم . وتسمى التعرية بشكلها هذا تعريه الجداول Rill Erosion .

* تعريه المسيلات الجبليه :

تزداد كميه المياه السطحية الجارية بالاتجاه نحو حضيض المنحدر ، و تلتقي الجداول مكونة لخنادق وأخاديد ضيقه و عميقة ، وتلك مرحله تكوين ما يعرف باسم المسيلات الجبلية التي تمارس نمطا من التعرية المائية المؤثرة يعرف باسمها وهو تعريه المسيلات الجبلية Gully Erosion والجريان المائي في المسيلات الجبلية يدخل ضمن الجريان المائي في قنوات ، وهو المرادف للجريان المائي النهري .

* هذا وتتوقف عمليات التعرية بالجريان السطحي بأنواعه المختلفة السالفة الذكر على عدد من العوامل نجملها فيما يلي :ــ

1 ـ كميه الامطار الساقطه ونظامها وكثافتها . فكلما كثرت وتواصلت تأكدت عمليات التعريه بالجريان السطحى بأنواعها المختلفه .

2 ـ درجه انحدار المنحدر ، فالجريان السطحى يكون عظيم فوق المنحدرات الشديده الانحدار ، لان السرعه المتزايده لجريان المياه تقلل الزمن المتاح لفقدان المياه بالتسرب .

3 ـ قابليه التسريب Infiltration Capacity فالتربة الطينية التي تتميز بقله النفاذية ، لا يسمح للمياه بالتسرب خلالها فتعظم كميه المياه الجارية فوق سطحها ، على عكس الأراضي الرملية و الحصوية التي تتخللها المياه وتنفذ فيها فلا يتبقى منها للجريان السطحي سوى القليل .

4 ـ طبيعة الغطاء النباتى ، فالحشائش تضعف تأثير قطرات المطر وتعوق الجريان السطحى ، وتساعد التسرب عن طريق الممرات الجذريه .

* ويعتقد أن مواد التجويه الدقيقة الحبيبات بواسطة تعريه الجريان السطحي الغطائى يكون ضئيلا للغاية أو معدوما فوق قمة المنحدر ، ويتضح النقل ويزداد كثيراً فوق المنحدر بالابتعاد عن القمة . ويرجع هورتون Horton 1945 م عدم فاعليه التعرية في نطاق معلوم على خطوط تقسيم المياه التي تمثل محور قمة المنحدر ، ويتباين عرض هذا النطاق تبعا لقابلية التسرب لغطاء مواد التجويه على المنحدر ، و لكثافة سقوط المطر ، ودرجه انحدار السطح بالابتعاد عن قمته . ولدرجة انحدار المنحدر أهميه خاصة ، ذلك أن المشاهدات تشير إلى أن النقل بواسطة التعرية الغطائيه يزداد باستمرار حيثما ازدادت درجه الانحدار حتى تصل إلى 40 درجه ، بعدها يتناقص النقل حتى تنعدم التعرية تماما عند الوصول إلى المنحدر القائم (90 درجه) ، وكثير ما نشاهد فى الأراضي المضرسه الممزقه مناطق قمم المنحدرات مستديره لا تتأثر بالتعرية المائية إلا قليلا ، بينما تبدو أسطح المنحدرات بالابتعاد عن تلك القمم ، وقد تحددت بالجداول المائية ، وغدت خشنه وعرة . ومع هذا فإن بعضا من الجيومورفولوجيين لا يوافقون على هذا الرأي القائل بازدياد قدره التعرية بالاتجاه نحو أسفل المنحدر ، ويرون أن تعرية قمم المنحدرات وتخفيض أسطحها بفعل مختلف أنواع تعرية الجريان السطحي الغطائى مهم للغاية .

* الجريان النهرى المجرى

ينحصر النهر فى مجرى Channel محدد ، حفرته المياه فى سطح الأرض بنمط واضح ، وقطاع عرضي يتباين فى شكله وخصائصه ابتداء من المنبع حتى المصب ، كما تتغير هيئته ومميزاته كلما تطور ونما نظام التصريف النهرى .

وهناك عدد من المصطلحات و التعريفات القياسية تخص هندسة الأنهار يهمنا منها ما يرتبط بالتعرية النهرية . فعمق المياه وعرضها في النهر يقاسان من الضفة إلى الضفة ، ويقصد بالضفة Bank حافة المجرى . وليس من السهل فى كل الأحوال تعيين كل منها ، ما لم يتم تهذيب المجرى وتنظيمه للتحكم فى الفيضان وتحسين ظروف الملاحة وتوليد القوى الكهرومائية ، وعاده ما يؤخذ متوسط قراءة الأعماق .

و الصله بين العمل والعرض يعبر عنها بنسبه الشكل Form Ratio وهو تعبير مشتق من نسبة العمق إلى العرض . فحين تقول أن نسبه الشكل 1 ــ 50 يكون العمق 3م والعرض 150م . وتتضح معالم الضفاف أحيانا وتتحدد تحديدا حسنا ، وفى أماكن أخرى نجد طبقات مضرسه من الرمال والحصى تنحدر تدريجيا من حافة المياه التى تتذبذب هي الأخرى .

ويستخدم تعبير المحيط المبلل Wetted Perimeter للدلاله على القطاع الذى يمثل قوسا يصل نقطه تلامس الماء بإحدى الضفتين مارا بالقاع إلى نقطه تلامس الماء بالضفة الأخرى .

أما مساحة القطاع العرض لمياه النهر عند نقطه معينه فيعبر عنها باسم مساحة القطاع العرض Cross-Sectional Area

وهناك صله أخرى على جانب كبير من الأهمية ، لأنها مرشد لمقدار الاحتكاك بين الماء والمجرى ، ومن ثم فهي بمثابة دلاله على فقدان الطاقة ، تلك الصلة يعبر عنها بنصف القطر المائي Hydro-ulicradius وهو يمثل النسبة بين مساحة القطاع العرضي وطول المحيط المبلل . وإذا قيل أن نصف القطر المائي واطئ أو منخفض Low ، يكون النهر قليل التأثر محدود الطاقة ، لان المياه الضحلة تشغل حينئذ مجرى عظيم الاتساع . وقد لا يشغل النهر في زمن التحاريق (أدنى منسوب للمياه) كل المجرى حينئذ يسمى الجريان فيه بالجريان القاعدي Base Flow. ويرتفع منسوب المياه فى المجرى عقب سقوط الأمطار أو انصهار الثلوج . وحين تشغل المياه كل المجرى بالضبط ، يقال أن النهر وصل لمرحله الامتلاء حتى الضفاف Bankfull Stage وإذا ما تجاوزت المياه فى منسوبها تلك المرحلة وصل النهر إلى مرحلة الفيضان Flood(oroverbank)Stage فيغمر الضفاف وتمر فتره من الزمن عقب سقوط الأمطار الغزيرة فوق حوض النهر قبل أن تصل موجه الفيضان إلى النهر الرئيسى .

وتطول تلك الفترة أو تقصر تبعا لطبيعة السطح ، والتركيب الصخرى ، والانحدار العام ، وعدد الروافد ، ويعرف أعلى منسوب للمياه فى النهر بقمه الفيضان .

وفى الاقطار التى تتعرض لأخطار الفيضانات المتكررة كالولايات المتحدة الأمريكية والصين والهند ، توجد بها مصالح و إدارات للتنبؤ بالفيضانات والتحذير من أخطارها ، كما تذاع أولا بأول أنباء ارتفاعات مناسيب الأنهار طريق محطات الإرسال المحلية .

* طاقه النهـــر

يعتبر الماء الجارى أعظم عامل مؤثر فى تشكيل سطح الأرض ، وفى نقل نتاج التجويه من الأراضي المرتفعة إلى الأراضي المنخفضة، ومن اليابس إلى البحر . وتدين معظم الأودية فى نشأتها إلى فعل النحت المائي الرأسي والجانبي ، رغم إمكانية تعديل أشكالها بواسطة الجليد والعمليات المورفولوجيه المناخية فى مناطق هوامش الجليد . ولابد لنا أن نعرض لبعض النواحى الدنياميكية الخاص بطبيعة الجريان المائى النهرى ، حتى نتمكن من فهم عمليات النحت والنقل المائى المعقدة المركبة .

وتستطيع الانهار القيام بفعل جيومورفولوجى ، لانها تملك الطاقه لذلك .

* وتتوقف طاقه النهر River Energy على عده عوامل نجملها فى النقاط الآتية :ـ

أ ـ الجاذبيه الأرضيه :

فهى التى تسبب حركه المياه فى قناه النهر وإن آي عامل يزيد من فاعليه هذه القوه لاشك يرفع طاقه النهرى ، مثال ذلك كميه المياه فى المجرى أو في كتلتها المتحركة ، فان جمله جذب كتله مائية كبيرة تكون أعظم من جذب كتله صغيره وتبعا لذلك فإن النهر حين الفيضان يمتلك طاقه أكبر بسبب ازدياد حجم المياه ، ومن يتميز بقابلية أعظم للنقل والنحت منها أثناء التحاريق ( انخفاض منسوب المياه فى الفصل الجاف ) .

ب ـ مدى اتفاع المجرى عن مستوى قاعده التعريه :

فكلما ازداد الفرق الرأسي بينهما كلما ازدادت طاقه النهر الكامنة Potential Energy وهى الطاقة المخزونة فى المياه لأنها تشغل ، ولو مؤقتا موقعا أعلى من دفع الجاذبية الأرضية.

ج ـ درجه انحدار المجرى :

وهى مهمة للغاية لأنها تتحكم فى سرعة Velocity جريان المياه . وكلما ازدادت السرعة ، عظمت كميه الطاقة الحركية Freeorkintic Energy وهى الطاقة التي تستهلك بالفعل فى حركه المياه وحمولتها .

وهذا هو السبب فى أن الأنهار التى تجرى فى مناطق جبليه تتميز بانحدارات شديدة ، وتتغذى بكميات ضخمه من مياه الأمطار أو مياه انصهار الثلج والجليد ، وتتمكن فى بعض الأحيان من نقل كميات هائلة من الجلاميد الصخرية الكبيرة الحجم جدا بسهوله ويسر .

وتتشتت طاقه النهر الكامنه وتبتدد طاقته الحركية بواسطة الاحتكاك الذى يسبب تحولهما إلى طاقه حرارية Heat Energy ذلك الاحتكاك يبين المياه المتحركة وقاع النهر ، وهذا ما يعرف بالاحتكاك الخارجي External Friction وفى جسم النهر ذاته ، وهو ما يسمى الاحتكاك الداخلي Internal Friction .

ولقد تستهلك عمليه نحت جوانب وقاع المجرى المائي بواسطة قوه ضغط المياه وما تحمله من رواسب قسما من الطاقة المفقودة .

* العوامل المؤثرة فى استهلاك الطاقة النهرية نتيجة للاحتكاك الخارجي :ـ

وهناك عدة عوامل نؤثر فيما يستهلك من الطاقة نتيجة للاحتكاك الخارجي نجملها فيما يلي :-

1 ـ معظم الأنهار تحرك حموله قاع أو حموله جر :

وكلما تضخمت تلك الحمولة وكانت موادها أخشن ، كلما ازداد استهلاك الطاقة ، لان حركه المياه وحدها فوق الصخور تولد حرارة أقل من الحرارة الناتجة عن حركه الفتات الصخري الصلب فوق الصخر .

2 ـ شكل قناه النهر مهم للغايه :

لأنه يقرر طول خط التلامس فيما بين الماء الجارى والقاع ، وهو ما يسمى "المحيط المبلل" Wetted Perimeter الذي يبدو فى هيئه قوس يصل نقطه تلامس الماء بإحدى الضفتين مارا بالقاع إلى نقطه تلامس الماء بالضفة الأخرى . ذلك أنه بالنسبة لكميه تصريف مائي معلوم ، يزداد طول المحيط المبلل كلما كان مجرى النهر ضحلا وعريضا ، بينما يقل طول المحيط المبلل حينما يكون المجرى عميقا وضيقا . وتتحدد فاعليه مجرى النهر هنا بما يسمى نصف القطر المائى Hydraulic Radius الذى يمثل النسبة بين مساحة القطاع العرض لمياه النهر عند نقطه معينه Cross-Sectional Area وطول المحيط المبلل ، وبعمليه حسابيه بسيطة يتبين أنه كلما كبر نصف القطر المائى ( الناشئ عن صغر المحيط المبلل ) ، كان النهر أكثر فاعليه وتأثيرا . ويكون القطاع العرض للنهر نموذجيا حينما يكون نصف دائري Semicircular وحينئذ ينخفض فقدان الطاقة من الاحتكاك الخارجي إلى أدنى حد ممكن .

وحينما ندرس المجارى النهريه فى الحقل ، نجد أنها نادرا ما تصل إلى هذا الشكل النموذجى ، بل حتى لا تقترب منه . ذلك أن معظمها عريض نسبيا وقيعانها منبسطة ، وضفافها شديدة الانحدار ، بل أحيانا يصيبها النحت والتقويض السفلى . وأسباب ذلك متعددة . من ذلك أن الأنهار أثناء فيضاناتها تغزو ضفافها فتنحتها ، وبذلك توسع مجاريها ، لكن عندما يهبط منسوب المياه فيها ، لا يمكن تجديد أو تعويض المواد المنحوتة ، لان المجارى لم تعد ممتلئة بالمياه الفياضة Bank Full Staged .

وبدلا من ذلك ، يحدث الترسيب فوق قاع المجرى ، مكونا الشطوط Banks وضحاضيح Shoals . وفى الأماكن التى تتكون عندها ضفاف النهر من مواد مفككه هشه ، كالرمال والغرين النهرى ، فأن النهر يواصل توسيع مجراه بسهوله ، كما وتنشأ شطوط وجزر نهريه ، ويتشعب النهر ، وتتعدد مجاريه ، ويصبح مضفرا Braided ، ويؤدى استمرار تدهور الضفاف ونحتها واكتساح موادها إلى تكوين مجارى عريضة جدا كما وقد يهجر النهر بعض أجزاء مجراه حين يقطع إحدى ضفتيه فى أكثر من موضع . وتبدو هذه الظاهرة على نطاق واسع نسبيا فى سهول الارساب الجليدي Sandyoutwashplains أمام كثير من الأنهار الجليدية فى جبال الألب وأراضيها الأمامية حيث نجد الكثير من المجارى العريضة المضفره المعقدة . وتتكون المجارى النهري التى تتميز بنصف قطر مائي فعال نسبيا حينما تتكون ضفافها من مواد صلصالية أو حصوية متماسكة .

3 ـ حجم قناة النهر:

وهو العامل الثالث فى تقرير فاعليه النهر بالنسبة لفقدان الطاقة بالاحتكاك الخارجي . فمن الواضح أنه كلما ازداد تصريف النهر كلما ازداد المحيط المبلل طولا . ومع هذا فان نصف القطر المائي يزداد هو الآخر ، وفى بعض الأحيان يزداد زيادة كبير . وتبعا لذلك فإن استهلاك طاقه النهر بسبب الاحتكاك الخارجي تتناقص نسبيا . ومن ثم تتوافر لنهر عظيم الحجم طاقه أكبر لاستخدامها في نقل الحمولة من نهر صغير ، ويستدل على صحة هذه المقولة تلك الكميات الهائلة من المواد التي تحركها وتنقلها مياه النهر حين الفيضان . ومع هذا فإن المسألة ليست بهذه البساطة . ذلك أن الزيادة فى تصريف النهر يصاحبها عادة ازدياد فى حجم حموله القاع ، وفى هذه الحالة يشتد ساعد الاحتكاك الخارجي وكذلك النحت النهري . والواقع أنه من الخطورة بمكان محاولة التعامل مع مختلف أوجه النشاط النهري فرادى كل على حده ، ذلك لأنها مترابطة متشابكة يستحيل الفصل بينهما .

ولقد حاول بعض الكتاب حساب نسبه طاقه النهر المستهلكة فى كل مما يأتى :ــ

(أ) حركه المياه ( ب ) حركه الحمولة (ج ) عمليه النحت Corrasion وهذا ما يستحيل تحقيقه ، لان حركه الحمولة لا يمكن يحدث أن تتم بدون حركه المياه ونحت القاع النهرى Corrasion لا يحدث إلا بوجود حموله قاع متحركة .

وحينما تعود إلى مسألة فاعليه الأنهار الكبيرة ، ينبغي أن نعترف بامتلاكها قوى عظيمة لكلا من النقل والنحت ولكن ربما يكون سبب تلك القوى وجود طاقه كليه ضخمه ، انخفاض كبير فى تأثيروعورة قاع المجرى "Channel Roughness"هذا و ينبغي أن نشير إلى أن الزيادة الشاذه فى التصريف النهرى قد تؤدى أحيانا إلى نقص واضح فى فاعليه النهر ، فإذا حدث مثلا وفاض نهر من أنهار السهول ، وعلا ضفافه وتجاوزها وانتشر وتوزع فوق سهله الفيضي ، فإن طول محيطه المبلل يزداد زيادة كبيره ، مما يترتب عليه نقص شديد فى نصف قطره المائى ، مصحوبا باضمحلال واضح محسوس فى سرعة جريان مياهه . وتبعا لذلك تنخفض طاقه النهر انخفاضا ملحوظا ومن ثم يحدث إرسال حموله النهر بالضرورة . وهكذا تتضح آليه (ميكانيكيه) بناء السهول الفيضيه وتواصل نموها رأسيا بتتابع إرساب الحمولة النهرية .

4 ـ وعوره قاع المجرى :ــ Roughness Of the stream bed :

تؤثر تأثيرا شديدا فى استهلاك الطاقة بالاحتكاك الخارجي . ذلك أن استهلاك طاقه النهر يشتد حينما يزخر قاعه بالحفر الوعائية العميقة ، وبالمكاشف الصخرية الصلدة ، وتكثر به الجلاميد والكتل الصخرية الكبيرة ، كما فى حاله الأنهار الشابة بالمناطق العالية المضرسه ، بينما يقل الفاقد من طاقه النهر الذي يتميز بقاع أملس ممهد بواسطة غطاء من الرمال و الطمى . ومع هذا ، فلقد تتضاءل سرعة المجارى المائية الجبلية بتأثير وعوره قيعانها رغم جريانها فوق منحدرات شديدة ، حتى لا تكاد تزيد على سرعة جريان المياه فى أنهار السهول التي تقطع منحدرات هينه الانحدار . ويلاحظ النقص المستمر فى وعوره قيعان الأنهار بالاتجاه نحو أدانيها ، وتبعا لذلك تزداد فاعليه كلما نما وتضخم واقترب من البحر ولا شك أن تأثير وعوره القاع النهري تتضائل نسبيا بالابتعاد عن المنابع ، لأنه كلما أصبح المجرى أكثر عمقا ، كلما قلت قدره شكل القاع النهري فى إعاقة الحركة فى جسم المياه عمقا ، كلما قلت قدره شكل القاع النهري فى إعاقة الحركة فى جسم المياه الرئيسية الجارية .

* العوامل المؤثره فى استهلاك الطاقه النهريه نتيجه للاحتكاك الداخلى :ـ

هناك عده عوامل يتوقف عليها مدى فقدان الطاقة النهرية أو استهلاكها بسبب الاحتكاك الداخلي Internal Friction نجملها فيما يلي :ــ

1 ـ درجه الاضطراب المائي :

وتلاطم كتل الماء ببعضها ، وحدوث الدوامات المائية . فكلما كثر الاضطراب المائي وازدادت الدوامات تباينت واختلفت سرعات تحرك الكتل المائية المجاورة ، ونشأ ما يسمى بالقص اللزج viscous Sheat ويزداد الاضطراب المائي وحدوث الدوامات المائية في مياه الأنهار بواسطة ارتفاع سرعة جريان المياه ، وشده وعوره قاع المجرى المائي ، والتغيرات المفاجئة في اتجاه المجارى النهرية .

2 ـ مدى عظم الحموله العالقه :

فيزداد الاستهلاك أو الفقدان الداخلي للطاقة النهرية ، حينما تكون الحمولة العالقة Suspended Load كبيره لأنها تزيد من لزوجة "Viscosity" المجرى المائي ، مثلما يحدث في فترات هطول الأمطار الغزيرة والفيضان ، حينما ترد إلى النهر كميات كبيره من المواد العالقة الدقيقة أما من منحدرات الوادي المجاورة أو المنحوتة من ضفافه .

النقل النهرى

يستهلك النهري جزء من طاقته في الاحتكاك بقاعه وجوانبه ويفقد جزء آخر منها في تلاطم كتل الماء ببعضها نتيجة للاضطرابات والدوامات التي تحدث فيها ، أما الجزء المتبقي من الطاقة فيستخدمه النهر في نقل حمولته . وتتألف حموله النهر من المواد التي فتتها التجويه أو التي حملتها إليه روافد أو التي جرفتها إليه مياه الجليد المنصهر ، بالإضافة إلى الرواسب التي نحتتها مياه النهر ذاته .

وتعظم مقدرة النهر على الحمل Competence حينما تكثر مياهه ، وتزداد سرعة تياره في زمن الفيضان .

أساليب النقل النهرى

يتم نقل المواد بواسطة الماء الجارى بالطرق الأربعة الآتية :ـ

1 ـ الجر Traction :

الجر أو السحب هى العملية التى يتم بواسطتها تحريك حبيبات الرواسب المختلفة الأحجام عن طريق الدحرجة على طول قاع المجرى ولهذا تسمى حموله النهر التى تتحرك على امتداد القاع سواء بالتدحرج أو الجر أو السحب بحموله القاع Bed Load أو حموله الجر Traction Load ويزداد حجم حمولة القاع أو الجر و يتعاظم أثناء مواسم الفيضان واشتداد سرعة جريان المياه ، كما تتمكن المياه حينئذ من دحرجة وجر كتل صخرية كبيرة ، ما كان باستطاعتها تحريكها فى مواسم التحاريق ( انخفاض فى منسوب المياه ) . كما وأن الفتات الصخري الدقيق الذى عاده ما يتحرك بالجر على امتداد القاع فى مواسم قله المياه تراه وقت الفيضان يتحرك بالقفز Saltation بل يصبح محمولا بالمياه ضمن الحمولة العالقة Suspended Load .

2 ـ القفز Saltation :

تتحرك حبيبات الرواسب الكبيرة نسبيا فوق قاع المجرى بقوه دفع التيار المائي عن طريق القفز Jumping ، فهي تلمس قاع النهر على فترات ومسافات . ذلك أن أية حبيبه مستقره فوق القاع النهري تعوق الماء المتحرك وتعترض سبيله إلى حد معلوم ، فينشأ ضغط مائي (هيدروليكي) خلفها . و سرعان ما تتمكن المياه من التغلب على مقاومة الحبيبه فتتدحرج كما في حاله الجر Traction أو قد تدفع إلى أعلى فتحتويها المياه المتحركة ضمن الحمولة العالقة .

3 ـ التعلق Suspension :

يتم تحريك معظم المواد الدقيقة فى هيئه معلقه بالمياه الجارية وفى البداية ترفع هذه المواد من القاع بالدفع الهيدروليكي (المائي) أو تأتى إلى المياه الجارية من الضفاف ، وتدخل على الخصوص ذلك الجزء من المجرى المائى حيث يعظم الاضطراب المائى . ويكون ذلك عاده على مسافة من قاع المجرى ، حيث يكون الجريان المائى من النوع الصفحى Laminar Type وتتمكن الحركات الدوامية المعقدة من تعويم الحبيبات الدقيقة ، التى تبقى معلقه فى المياه أثناء جريانها تجاه المصب . و ينبغي أن نضيف القول بأن الجريان المضطرب ليس السبب الوحيد فى التعلق ، لأن بعضا من المعادن الصلصالية الدقيقة بمعدل ارساب منخفض للغاية حتى أن أقل حركه للماء الجارى كافيه لإبقائها عالقة أبدا .

4 ـ الإذابة Solution :

فى بعض المناطق تنشيط التجويه الكيميائية ، إما لاسباب مناخية مثل وفره الرطوبة و الحرارة ، أو ليثولوجيه تختص بنوعيه الصخر و استجابتة السريعة للاذابه فى المياه العادية أو الحامضية . ولهذا نرى مياه الأنهار تحوى حموله ضخمه من المواد الذائبة فالأمطار التي تغذى الأنهار تذيب أثناء سقوطها بعضا من ثاني أوكسيد الكربون الموجود فى الجو ، ومن ثم تستطيع مياه النهر أن تذيب كثيرا من الصخور الجيرية ، خصوصا إذا كان النهر يجرى بجميع طوله فوق أراضى جيرية كنهر شانون Shannon فى أيرلندا ، وفى مثل هذه الحالة تقل حموله الجر والقفز ، والتعليق ، بل لقد تتلاشى تماما .

تباين حجم ونوعيه الحموله النهريه

من الواضح أن حجم الحموله النهريه يتباين كثيرا من موسم إلى آخر ومن مكان إلى مكان ، وكذلك الحال بالنسبه لطبيعتها ونوعيتها .

ويرجع ذلك لأسباب عدة نذكرها فيما يلي :

1 ـ التباين فى طاقة النهر :

ذلك أن طاقه النهر ليست ثابتة ، فهي تزداد ازديادا عظيما فى بعض الأحيان مثل مواسم الفيضان ، حينما تكثر المياه وتعظم سرعتها .

وقد اقترح البعض أن قابلية الحمل النهرى Capacity آي مقدرته Ability على تحريك مجمل الحمولة Total Load، تتباين تبعا لما يسمى القوه الثالثة لسرعته Thrid Power Of its Velocity و بعبارة أخرى ، حينما تتضاعف سرعة النهر فان قابليه الحمل تزداد ثماني مرات . ويمكن الأخذ بهذا المبدأ على سبيل التقريب لان الآمر يتوقف إلى حد كبير على أحجام مكونات الحمولة . فمن السهل أن يحرك النهر المواد الرملية الدقيقة ، و الطمى والطين ، سواء بواسطة القفز أو بالتعلق ، بينما يصعب عليه تحريك حموله القاع من الكتل الصخرية الكبيرة والجلاميد . ونادرا ما يبلغ النهر قابليه حمولته الكلية Full Capacity آي يصبح كامل الحموله Fully Loaded وذلك لأسباب عده . مثال ذلك ما نجده فى جبليه ممزقه ، ومقطعه تقطيعا شديدا وعميقا ، فهنا نجد قاع النهر الصغير مفروشا بالحصى ، وبالحطام الصخري والجلاميد وهذه المواد جميعا تشكل حموله النهر ، لكنها لا تتحرك من مكانها تحت ظروف الجريان المائى العادى فى النهر .وإذا ما انعدم أو قل وجود المواد المجواه الدقيقة ، فإن النهر قد لا يقوم بوظيفة النقل ويصبح حينئذ قليل الحموله Under Loaded أو عديمها وسبب ذلك أن النهر ، فى وقت ما يكون كفء Competent لتحريك مواد ذات ثقل أقصى معلوم ، يتوقف على سرعته Velocity وقوته Power الفعلية . فإذا لم يبلغ النهر سرعة جريانه الحرجة Critical Velocity فأنه لا يستطيع تحريك المواد ، ومن ثم لا تستهلك طاقه النهر الحركية فى تحريك الحمولة ما تتوفر مواد أخرى أصغر حجما وثقلا . ويحدث ذلك حينما تزداد سرعة النهر أو تكثر مياهه ، كما فى موسم الفيضان ، فتصبح كفاءة النهرCompetence وافيه لنقل الجلاميد والكتل الصخرية الكبيرة .

ويحدد كفاءة النهر ويدل عليها ثقل أكبر قطعه صخرية يمكن لنهر أن ينقلها وهو فى سرعة معلومة . وكلما ازدادت السرعة النهرية ارتفع الحد الأقصى لنقل المواد التى ينقلها ، و إذا كان هذا لا يتم بنسبة مباشرة . ذلك أن كفاءة النهر تتباين تبعا لما يعرف بالقوة السادسة لسرعة النهر Sixth Power Lawوهو مبدأ توصل إليه .

هو بكينز W.Hophins عام 1842 . ومؤداه أنه "حينما تزداد سرعة النهر إلى الضعف ، ترتفع كفاءته ست مرات" و بعبارة أخرى حينما تبلغ سرعة النهر الضعف ، يتمكن النهر من نقل كتل صخرية يزيد وزنها ست مرات ومن ثم فإن لكل نهرية ما يناسبها من حد أقصى لقطع المواد الصخرية التي تنقلها .

وبالمثل فإن لكل قطعه صخرية سرعة معلومة ينبغي أن يبلغها النهر قبل أن يستطيع تحريكها ونقلها . ومع هذا فإن النهر حينما يبلغ سرعة كافيه لتحريك قطعه الصخر ، فإن حركتها تستمر حتى و لو ضعفت السرعة بقدر معلوم . وبعبارة أخرى فإن سرعة تحريك المواد تفوق السرعة اللازمة لاستمرار تحريكها ونقلها .

ويتضح الفرق بين السرعة اللازمة للتحريك والسرعة اللازمة لاستمرار التحريك والنقل في حاله الحبيبات الدقيقة فحبيبات الطين يمكن نقلها بواسطة نهر سرعته منخفضة جدا ، لكن هذه السرعة لا تكفى إطلاقا لنحت الضفاف الطينية أو لالتقاط حبيبات الطين الساكنة ونقلها . ومادامت الكفاءة Competence تتحدد بالسرعة ، فان قابليه الحمل (وهى الحمولة الكلية) تتحدد بالكفاءة . ومع هذا فقد نجد نهراً بطئ الجريان ( أي بكفاءة منخفضة ) لكنه عظيم الحمولة ، وحينئذ لابد وأن الحمولة مكونه من مواد طينيه دقيقه في حاله تعلق . وشكل مكونات الفتات الصخرى ومظهره مهم ومؤثر فى كفاءه النهر وقدرته على تحريكها ، و بالتالى يصبح مبدأ القوه السادسة تقريبى جدا ، ذلك أن الجلاميد الصخرى حينما تكون خشنه مسننة زاوية ، فإنها تتشابك ببعضها وبقاع النهر ، ويصبح من الصعب زحزحتها وتحريكها على عكس جلاميد صخرية مستديرة و مصقولة من ذات الوزن .

الحموله المتاحه :

تتباين حموله الانهار من حيث الحجم والنوع تبعا لنوعيه الصخور فى المنابع وعلى طول امتداداتها . فإلانهار التى تجرى بجنوب انجلترى مليون طن من المواد العالقه ، و 400 مليون طن عن طريق الجر (حموله القاع) ، وحوالى 136 مليون طن من المواد الذائبة .

النحت النهري

قد تبدو دراسة فعل الأنهار كعامل نقل قبل مناقشه فعلها كعامل نحت أمر غير منطقى ، لكننا ينبغى أن نعلم أن حموله النهر عامل هام جدا فى النحت .

وتقوم الانهار بدور كعامل نحت من خلال أربع عمليات .

نوجزها فيما يلي :ـ

1 ـ الفعل الميكانيكى للحياه Hydraulic Action :

ويتمثل فى قوة تحريكها فى المجارى المائيه . فالمياه المندفعة لها مقدرة على اكتساح المواد المفككه التى تصادفها فى طريقها ، كما تدخل المياه فى الشقوق وفتات الفواصل ، و تتماذج فيها ، فيساعد على تحطيم الصخر الصلب . وللاضطرابات المائيه والدوامات التى تنشأ عند منحنيات المجرى تأثير قوى ، فهى تعمل على نحت وتفويض ضفاف المجرى Bank-Caving or Cavitation أو من صخور صلصالية أو حصوية .

2 ـ النحت بواسطه الحموله Corrasion :

يستعين النهر فى نحت الجوانب والقاع بحمولته التى يستخدمها كأداة طحن و سحق . ويشتد فعل هذه العمليه حيث تستطيع الدوامات المائيه ، والجريان المائى المضطرب إدارة الحصى والجلاميد فى الفجوات التى توجد فى قاع ( أو سرير المجرى ) ، فتحفر ما يسمى بالحفر الوعائية Pot-Holes ونتيجة لنحت القاع وجرف مواده ، يزداد عمقه وتضاف المواد الصخرية المنحوتة إلى حموله النهر ، مما يعزز قدرته على مواصله النحت والتعميق .

وهناك حد لهذه العمليه بطبيعه الحال . فحينما يصل النهر إلى كامل حمولته تتوزان عمليه النحت مع عمليه الارساب . ويعنى هذا أن النحت الرأسى Vertical Erosion بواسطه الحموله يميل إلى التوقف ، بينما يتقابل فعل النحت الجانبى Lateral Erosion مع الإرساب فى قوسى الثنيه النهريه . وفيما بين مرحله صفاء مياه النهر وخلوها من الحموله ومرحله اكتمال الحموله ، توجد مرحله يكون النحت الرأسى النهرى أعظم ما يكون قوة و اقتدارا .

3 ـ عمليه السحق Attrition :

ويقصد بها احتكاك المواد الصخريه التى تتألف منها حموله النهر ببعضها ، كما تصطدم بالقاع وبالجوانب ، فتتحطم وتتمزق ، وتزداد تفتيتا ، ويصغر حجمها باستمرار بالاتجاه نحو المصب ، بالتالى يسهل نقلها بالقفز ثم بالتعلق .

4 ـ عمليه الاذابة والتحلل Solution :

ويتم النحت النهري هذه المرة عن طريق الاذابه والتحلل ، وتسمى هذه العمليه أحيانا بالنحت الكميائى Corrosion وتتلخص فى قدرة مياه النهر ، بما تحويه من غازات ومواد ذائبه فيها ، أن تحلل وتذيب بعض أنواع الصخور التي يتألف منها نطاق مجرى النهر . وتعد الصخور الجيريه و الطباشيريه و الدولومينية أكثر الصخور قابليه للاذابه بمياه الانهر ، ولهذا كانت الأنهار التى تجرى فى مناطق تتركب من تلك الصخور أقدر على النحت الكميائى وتكوين أودية عميقة واسعه من تلك التى تجرى فى صخور ناريه أو رمليه كوارتيزية متماسكه .

وتعمل مياه النهر أيضا على تفكك وتحلل الصخور التى تتألف فى معظمها من معادن غير قابله للذوبان ، فلا تذوب كل مكونات الصخر فى هذه الحاله ، و انما تحلل المياه بعض العناصر التى تدخل فى تركيبه ، فينحل ويفقد تماسكه ويتحول إلى حطام صخرى يضاف إلى الحموله النهريه .

تكوين الاوديه النهريه وتشكيلها

يحدث النحت النهرى وتتكون المجارى المائيه و الاوديه النهريه وتتشكل بفعل ثلاث عمليات مترابطه ومتلازمه وهي :

1 ـ النحت الرأسى وتعميق الوادى Downwardcorrasion :

ويشتد فعل هذه العمليه فى الأنهار التى تتميز مجاريها بانحدارات شديدة وبحموله جر ( أو حمولة قاع ) متحركه عظيمه .

2 ـ النحت الجانبى وتوسيع الوادى Lateralcorrasion :

ويتم ذلك بالنحت فى الجوانب المقعره من الثنيات النهريه أثناء تكونيها ونموها وتطويرها خلال الدورة التحاتية .

3 ـ النحت الصاعد واطالة الوادى Head Ward Erosion And Extension Knickpoints :

وترتبط هذه العملية بنقاط تجديد الشباب النهري والمسار Rapids و المساقط المائية ، وجميعا ترتبط أصلا بالتباين فى التراكيب الصخرية والاضطراب فى دوره التحاتيه .

* و يتعاصر فعل هذه العمليات الثلاث جميعا فى كثير من الانهار ، لكن قد يسود نشاط عمليه دون الأخرى فى بعض الاحايين . ويرى كثير من الكتاب ومنهم جيلبيرت Gilbert (1909)9  أن الأنهار غالبا ما تنحت رأسيا وتعمق أوديتها حينما تكون قليلة الحموله Under Loaded بينما تنحت أفقيا وتوسع أوديتها حينما تكون كامله الحموله Fully Loaded .

ويرجع جريكماىGrickmay (1933)3  أن الأنهار فى مرحله الشيخوخة تستطيع ، رغم أنها غير قادرة على نقل حموله كبيرة بسبب بطء سرعتها ، أن تنقل مجاريها باستمرار ، وتصنع منعطفات كبيره ، وتنشئ فى النهايه سهولا عريضه بالنحت الجانبى ، ويسود فى الانهار المتجدده الشباب ، عمليات النحت الرأسى ، وتراجع نقاط التجديد ، وتكوين الاوديه العميقة والثنيات المتعمقة Incised Meanders .

و لا يختلف اثنان فى أن الأوديه النهريه من الظواهر المألوفه الشائعه فى البيئه الطبيعيه ، وأن غالب الاوديه من صنع التعريه النهريه .

ومع هذا لا ينبغى أن يتبادر إلى الذهن أن أنهار الحاضر كلها ما تزال تنحت مجاريها بفاعليه محسوسه ، ذلك أن كثير من الأنهار ، خاصه منها أنهار السهول ، التى تتميز بسهوله فيضيه مكتمله ، تقوم حاليا فى الأغلب الأعم بوظيفه الارساب . وحتى حيث لا يتضح مثل هذا الارساب فأن النحت يكون ضئيلا ، لان حمولة النهر تكون غير كافيه للعمل التحاتي وحسبما يرى راستالRastall (1944)4   ، وبحق ، أنه من الصعب أن نتصور كيف يمكن لحبيبات صغيره ضئيله كثافتها بين 2.75ــ3 تتحرك بخفه على امتداد قاع النهر ، يمكن أن تنجز أى فعل تحاتى ميكانيكى ، خاصه وأن ثقلها الحقيقى يتناقص بالحركه والنقل .

هذا و لا يوجد أى دليل يشير إلى تأثير تحاتى تقوم به أنهار جنوب انجلترا التى تجرى فى منطقه جيريه مثل نهرى تيست Test و اتيشين Itchen أو نهر شانون Shannon بأيرلندا ، اللهم ألا حيثما تتكون الضفاف من رواسب فيضيه مفككه ، ففيها يتم نحت قليل غير ذي أهمية .

ويبدو و الحاله هذه ، أن أنهار الحاضر تقوم فى الغالب بوظيفه النقل ،لا النحت ، فهى تحمل المواد المجواه التى ترد إليها بطريق زحف التربه وغسل المطر من منحدرات جوانب الاوديه إلى أدانيها ومناطق مصباتها .

وفيما يلى دراسه مفصله للعمليات الثلاث التى يتم بها حفر المجارى المائيه وتوسيع أوديتها .

النحت الرأسى وتعميق الوادى

يتم النحت الرأسى والتعميق بواسطه المجارى المائيه عن طريق عدد من العمليات تعمل فرادى لكنها متعاونه تنهى حفر المجارى ونحرها .

وفيمايلى شرح موجز لكل منها :ــ

1 ـ النحت بواسطة الحمولة Corrasion :

ويتم بواسطة ضغط حموله ضغط حموله القاع الضخمة التي تتحرك بسرعة فوق أرضيه النهر . وتحقيق هذه العملية ودليلها واضح فى وجود الحفر الوعائية التي ترصع قاع النهر ، وهى التجاويف التي حفرتها الكتل الصخرية والحصى أثناء حركتها الدائرية فيها التي تسببها الدوامات المائية والجريان النهري المضطرب السريع ، ودليل آخر على فعل الحمولة وتأثيرها فى نحر القاع وتعميقه تلك البرك العميق التي توجد أسفل المساقط المائية ، وأن كان يشارك النحت بواسطة الحمولة هنا عمليه أخرى تنشأ من قوه سقوط المياه وما يمكن أن تحمله من رواسب إلى حضيض الشلال مشكله لما يعرف بتعريه الغطس Plungig Erosion .

2 ـ القوه الهيدروليكيه :

وهى القوه المبذوله بواسطه الماء السريع الجريان ، ذات أهميه كبرى فى النحت والحفر ، خصوصا اذا ما توافرت ظروف مناسبه لفعلها ، كأن يكون الصخر جيد الطباقيه وكثيرالفواصل والشروخ ، وعديد سطوح الانفصال ، أو أن يتصف بالضعف الميكانيكى كأن يكون التلاحم بين مكوناته هشا ضعيفا كما يكون للقوه الهيدروليكيه أثر فعال فى الأماكن التى يكون اصطدامها المباشر عنيفا للغايه ، كما فى مناطق المسارع Rapids وفى برك الغطس Plungepools أسفل الشلالات .

3 ـ تجويه صخر القاع ميكانيكيا :

وتحدث التجويه الميكانيكيه بصوره فعاله فى الانهار المتقطعه الجريان ويظهر اثرها فى الفصل الجاف . وفى هذه الحاله يتم تعميق المجرى ونحته راسيا عن طريق ازاحه مياه النهر لنتاج التجويه من فوق القاع دون تدخل من عمليه النحت بالحموله Corrasion .

4 ـ النحت الكميائى :

للنحت الكميائى اهميه خاصه مؤثره فى تكوين الاوديه وتعميقها فى المناطق التى تتركب من صخور جيريه وطباشيرية . ويتضح ذلك فى تكوين الخوانق فى المناطق الجيريه الرطبه ، ومثالها خانق نهر الارى Aare قرب بلدة مايرينجين Meiringen بسويسرا .

النحت الجانبى وتكوين المنعطفات

كيفيه تكوين المنعطفات :

يتم النحت الحانبى وتوسيع أرضيه الوادى بواسطه النهر الجارى فى منعطفاته . وتعتبر مشكله تكوين المنعطفات أو الثنيات النهريه Meanders من بين المشاكل الجيومورفولوجيه التى اثير من حولها جدل كثير . ولم تعد التفسيرات التقليديه كافيه لفهم تكوينها ، ومنها عدم الانتظام فى تضاريس وشكل الأرض التى يجري فيها النهر ، أو مصادفه النهر أثناء جريانه لمخارج أو مكاشف صخريه صلبه ، وهذا وذاك يسبب انحرافا فى مجرى النهر ينمو ويتطور مكونا لمنعطف كبير .

والواقع أن المنعطفات ليست عشوائيه فى تكوينها ولا فى جحمها ، ولا يمكن تفسير تناسقها وانتظامها الكامل على أساس الصدفه ، فهى نمو وتطور طبيعى يرتبط بميكانيكيه الجريان والنقل النهرى . وقد أمكن اثبات ذلك فى المعامل ، حيث حفرت مجارى مستقيمه فى رمال متماثله التكوين ، سرعان ما تكونت فيها منعطفات حالما انسابت فيها مياه جاريه .

وهناك حقيقه أخرى حاسمه ومقنعه أن المنعطفات اظهر ما تكون نموا ووضوحا فى السهول الفيضيه التى أرسبتها وأنشأتها الأنهار ذاتها ، ولاشك أن أى أضطراب أصلى فى مظهر السطح يكون قد غطى بواسطه الرواسب الفيضيه . ولقد لاحظ عدد من الكتاب وجود صله وارتباط بين أبعاد المنعطفات وتصريف النهر ، وبين منحدر الوادى وحجم وطبيعه الحموله النهريه .

مثال ذلك إذا ما ارتقع التصريف المائى ، ازداد تبعا لذلك اتساع نطاق المنعطفات ، وان لم يكن بنفس النسبه قد أوضح بيتس (1939) عن طريق الدراسه الحقليه أن النهر الذى يجرى فوق سهله الفيضي ، ويكون عرضه نحو 100 قدم (نحو 30م) فإن اتساع نطاق منعطفه يكون حوالى 1600 قدم (490 م) بينما النهر الذى يبلغ عرضه 1000 قدم (305 متر) يزداد اتساع انطاق منعطفه كثيرا فيصل نحو 12000 قدم (3660 متر) . وتسبب الزياده فى التصريف النهرى زياده أيضا فى طول موجه المنعطف Wave-length of Meander وهو المسافه بين قمتى Crests منعطفين متجاوزين .

ولعل عامل التصريف النهرى يعلل حقيقه أن المنعطفات ظاهره تختص بالجزء الأدنى من الوادى ، وأنها تضمحل بالاتجاه نحو منابع النهر . ولقد برهنت التجارب المعمليه والدراسات الحقليه أن المنعطفات تتكون وتنمو حينما تكون حموله القاع صغيره . وهذا بدوره ينهض دليلا على أن المجارى المائيه فى مرحله الشيخوخه هى التى يرتبط بها صنع المنعطفات .

كما يفسر حقيقه أن مجارى الماء المنصهر فوق أسطح الثلاجات والتى لا تحمل شيئا من الرواسب ، تتثنى صانعه لمنعطفات دقيقه . وغالبا ما يقال أن المنعطفات تنشأ فى المجارى التى تتصف بانحدارات هينه جدا كما فى الانهار الهرمه ، وفوق السهول الفيضيه . ومع هذا فاننا نجد أحيانا ان الانحدارات فى الانهار ذات المنعطفات يتطلب طاقه أكثر للتغلب على ما يفقد منها نتيجه للاحتكاك الناتج عن انحناء المجرى ، وهذه يستمد من سرعه الجريان الناشئة عن الانحدار الاشد . ولقد لفت ديورى Dury (1958 ، 1966)6 الانظار إلى حقيقه أن الاوديه ، كالانهار ، تتميز غالبا بطابع التثنى والانعطاف . وتتغطى هذه الاوديه عادة بفرشه سميكه من الرواسب الفيضيه ، ويجرى فيها النهر نفسه صانعا لانحناءات ومنعطفات . لكن منعطفات النهر المحفوره فى رواسب السهل الفيضى أصغر بكثير من منعطفات الوادى ، التى سبق نحتها فى الصخور الصلبه .

وقد أوضحت الابحاث أن منعطفات الوادى تماثل وتتمشى مع المقاييس الخاصه بمنعطفات النهر . ذلك أنه حينما يزداد اتساع الوادى عند منسوب المجرى ، يكبر بالتالى طول موجه منعطفات الوادى .

وقد أوضحت عمليات الحفر فى رواسب الحشو الفيضى لمنعطفات الوادى فى جنوب انجلترا وجود مجارى نهريه مطمورة ذات أبعاد اعظم بكثير من أبعاد المجارى الموجوده ، وذات صله وثيقه بأبعاد منعطفات الوادى . وقد استنتج " ديورى " ان تلك الاوديه ذات الطابع الانعطافى قد نحتت بواسطه انهار كانت تشغل كل قيعانها ، وأن التصريف المائى لتلك الانهار يقدر بما بين 80 ـ 100 مرة قدر التصريف المائى للانهار الحاليه ، مثل هذا التصريف المائى الضخم كان موجودا اثناء عصر البلايوستوسين ، حينما توفرت ظروف مواتيه فالامطار كانت اغزر ، والتسرب أقل ، والنبات نادروالتبخر ضئيل ، اضافه إلى المياه المنصهر من الثلوج ، مما ناسب عظم الجريان السطحى عنه حاليا . وفى فتره ما بعد الجليد ضمرت تلك المجارى العظميه بالرواسب الفيضيه وشغلت قيعانها الفسيحه الاودية ذات الطابع الانعطافى ، التى تجرى بها الان أنهار ضعيفه غير قادره على مواصله النحت .

ميكانيكيه النحت الجانبى وتوسيع نطاق المنعطف وارضيه الوادى

على الرغم من أن العوامل التى تقف وراء تكون المنعطفات معقده ، ولم تتضح بشكل كامل حتى الآن ، فأن العمليه الميكانيكيه التى بواسطتها ينحت النهر فى ضفه من المنعطف بينما يرسب فى الضفه الاخرى ، أصبحت واضحه ومفهومه .

ويرى كثير من الكتاب أن الجريان المائى هنا يأخذ شكلا حلزوينه أو لولبيا Spira Flow ، يترتب عليه تكوين حركه سطحيه للماء تجاه الضفه الخارجيه للمنعطف أى نحو جانبه المقعر ، بينما يحدث تيار سفلى رجعى ( تعويض ) يسير على طول قاع النهر ، متجها نحو ضفته الداخليه ، أى إلى الجانب المحدب من المنعطف .

وتفسير هذه الظاهره التى يتم بواسطتها النحت فى جانب من المنعطف والارساب فى جانب آخر ، ومن ثم توسيع أرضيه وادى النهر ، يبدو واضحا للغايه . فالتيار الرئيسى للنهر يضطر للانحراف نحو الضفه الخارجيه أو الجانب المقعر من المنعطف بكامل قوته ، فيتأثر ذلك الجانب بكامل القوه الهيدروليكيه فيعظم فيه النحت الجانبى ، مما يؤدى إلى تراجع ذلك الجانب ، ومن ثم توسيع نطاق المنعطف ، أو بعباره أخرى توسيع أرضيه الوادى ، بينما يحدث تيار مائى رجعى ، ينشأ عن اصطدام التيار المائى االرئيسي بالجانب المقعر ، فتضطر المياه إلى الارتداد سفليا ( لاسطحيا بطبيعه الحال ) ومعها الرواسب التى ثم نحتها من الجانب المقعر ، صوب الجانب أو الضفه المحدبه من المنعطف حيث يحدث إرسابها .

* تفسير ظاهرة هجرة المنعطفات نحو مصب النهر :ـ

لقد أمكن تفسير توسيع نطاق المنعطف ومن ثم توسيع أرضيه الوادى عن طريق النحت فى الجانب المقعر من المنعطف بالقوه الهيدروليكيه ، والارساب فى الجانب المحدب عن طريق التيار السفلى الرجعى . لكن هذا العامل لا يصلح لتوضيح هجره المنعطف وزحفه أوانتقاله صوب أدنى النهر Downs Tream Meander Migration أو استمرار ضيق عنق المنعطف Meander Neck ، بسبب التعريه فى ضفه المنعطف المقعره التى تقع تجاه المنبع ، وتلك التى تقع تجاه مصبه ، لينشأ فى النهايه ما يسمى قطع المنعطف Meander Cutoff أى المجرى الجديد المستقيم الذى يشق أو يقطع عنق المنعطف ، بدلا من المجرى الملتوى أو المنعطف القديم ، ثم كى تنشأ البحيره المتقطعه Oxbow-Lake .

ولعل فى عامل التصريف المائى واختلافه من فصل لاخرخير تفسير لذلك ففى مواسم الجريان العادى يصطدم تيار النهر الرئيسى بالضفه الخارجيه لللثنيه ، وهذا هو السبب المائى العالى ، فان تيار النهر الرئيسى ، ومن ثم القوه الهيدرولوجيه ، تنتقل صوب أدنى النهر ، وتبعا لذلك فإن الاصطدام وما يتبعه من نحت يحدثان فى الضفه الاقرب إلى مصب النهر ومن ثم يهاجر المنعطف نحو المصب .

ويزداد نمط الجريان المائي النهري تعقيدا لاحداث قطوع المنعطفات ولا تتم هذه العملية إلا بعد ما تتسع المنعطفات كثيرا ، فيزداد النحت في الجانبين المقعرين للثنيه ، ويضيق باستمرار عنق المنعطف ، وينتهي النهر إلى قطعه ، واختصار مجراه ، ويهجر المنعطف (مجراه القديم) ، ويتوالى ويظهر المنعطف المقطوع الصلة بالنهر أشبه ببحيرة هلالية الشكل تدعى بالبحيرة المتقطعة Oxbow-Lake 

النحت الصـــاعد

ترتبط هذه العمليه غالبا بأجزاء من المجرى عندها يشتد الانحدار . اما بسبب ظهور مكاشف صخريه صلبه ، أو نتيجه لهبوط مستوى قاعده التعريه . وتصف كثير من كتب الجيومورفولوجيا نقط التقطع (تجديد الشباب) Knickpintsor Headcuts فى الانحدار هذه بحتميه التراجع بالنحت صعدا نحو أعالى النهر تصل إلى منبع النهر ذاته .

 لكن قد تبين من كثير من الدراسات الحقليه و المعمليه أن نقط التقطع قد يحدث لها بالنحت تسويه وانبساط دون أن تتراجع نحو المنبع الابقدر ضئيل ، هذا اذا كان النهر يجرى فى صخور رسوبيه ضعيفه ومفككه . وبالمثل اذا صاحب نقط التقطع طبقه صخريه صلده ، وتميل بشدة ، فإنها تحافظ على موضعها بينما تتم تسويتها وتمهيدها بالتدرج على مدى فتره طويله من الزمن . أما نقط التقطع التى بالنحت تتراجع بالفعل نحو المنبع ، فإنها فى ذات الوقت تتضاءل وتسوى ثم تختفى أخر الامر .

ورغم التحفظات فى الامثله السابقه ، فأننا لاينبغى أن ننكر عمليه النحت الصاعد ، أو ما يسمى بالتعريه التراجعيه ، لانها تكون ذات تأثير بين للغايه فى بعض أنماط المجارى المائيه ، وفى ظل ظروف تركيبيه وليبثولوجيه معينه ، نذكر من بينها الامثله التاليه :ـ

1 ـ حينما تتكون المسيلات Gullies على جوانب التلال ، و تكون فى البدايه متقطعه ، وتتألف من قطاعات عديده واضحه المعالم .

ويحوى كل قطاع منها نقطه تقطع أسفلها مباشرة تبدو مجارى المسيلات خندقية عميقه منحوته فى المنحدر . ويتدرج المجرى فى الضحوله نزلا حتى ينتهى القطاع المنحوت بمروحه فيضيه . ويؤدى تراجع نقط التقطع إلى تلاحم قطاعات المسيل وتكون مجرى متحد .

2 ـ يعتبر تراجع تفط التقطع مهما وعلى ونطاق واسع حيثما تكونت المنطقه من نتابع صخرى يتألف من طبقات صلبه وأخرى لينه تميل ميلا هينا أو توضع فى هيئه أفقيه . وعاده ما ينشأ عن مكاشف الطبقه الصخريه الصلبه شلال ، يرتبط تشكيل بركه الغطس Plungepool أسفله بعمليه التقويض السفلى للطبقه الصخريه اللينه أسفل الشلال . ويعمل احتكاك المياه الساقطه بقاعدة الشلال وبالرش من بركه الغطس على نحت الصخور اللينة السفلى ، بينما تبقى الطبقه الصخريه الصلبه العليا بارزه ومعلقه فوقها ، ثم لا تلبث أن تتحطم وتسقط نتيجه لثقلها وضغط المياه عليها . وتتكرر عمليات النحت السفلى وسقوط أجزاء من الطبقه الصلبه باستمرار ولهذا نجد أن الشلالات تتراجع دائما نحو المنبع ، تاركه وارئها خوانق .

شكل يوضح طريقة تكوين الشلال نتيجه لاعتراض طبقه صخريه صلبه لمجرى النهرى فى وضع (أ) ، أو فى وضع مائل تجاه المنبع (ب ) أو فى وضع أفقى (ج)

وتعد شلالات نياجر التى تقع فى مجرى نهر السنت لورانس بين بحيرتى ايرى وأونتاريو بأمريكا الشماليه مثلا واضحا لهذه الظروف فالمنطقه التى تقع المساقط تتركب من صخور سطحيه صلبه من الدولوميت ترتكز على صخور لينه من الشيل والحجر الرملى . وتنحدر مياه النهر من علو 50 مترا على الجانب الامريكى من الشلالات ، ويؤدى سقوط المياه إلى تكوين دوامات تؤثر فى الصخور اللينه السفلى ، بينما تظهر الصخور السطحيه بارزه معلقه فتنكسر وتهوى . وقد نشأ عن ذلك وعن النحت الرأسى للمياه بالرش والدوامات تكوين خانق بلغ طوله أكثر من 11 كيلومترا . وتتراجع هذه الشلالات نحو المنبع بمعدل يتراوح بين 30 ـ 180سم كل عام .

3 ـ مثال آخر للنحت الصاعد وتراجع نقط التقطع صوب المنبع ، حيثما نشأت الشلالات يسبب العيوب والانكسارات . واكثر انماطها شيوعا ما يتكون نتيجه لبروز حافه انكساريه صلبه أمام كتله صخريه أقل صلابه فى اتجاه أدنى النهر . ويعزى تكون شلالات فكتوريا ، وارتفاعها 108م ، على نهر زامييزى (جمهوريه موزمييق بجنوب شرق إفريقيا) جزئيا لعمليات انكساريه فالنهر يجرى فوق هضبه بازلتيه ، تقطعها سلسله من الفوالق عرضيا عند حوافها الشرقيه ، مكونه بذلك نطاقات ضعف يسهل على المياه نحتها . وقد تراجعت المساقط ، بالنحت الصاعد ، مخلفه وراءها خانقا يبلغ طوله زهاء 100كيلومتر . والخانق متعرج المجرى بسبب تقاطع الصدوع بروايا قائمه .

4 ـ النحت القاعدي Basal Sapping يؤدى بشكل أو بآخر إلى نحت صاعد فالنحت القاعدى يكون نشيطا مؤثرا فى الصخور المنفذه حيث تظهر المياه المتسربه فى قاع المجرى عند أسفل نقطه التقطع ، وبالتالى تؤثر فى تعريه طبقاتها السفلى ، وتعمل تراجعها .

5 ـ النحت الينبوعى Spring Sapping ويعمل أيضا كنحت صاعد وإلى تراجع واطاله المجرى النهرى صعدا فى منطقه المنابع . ويحدث فى المناطق التى تتركب من صخور جيريه وطباشيريه . ويشمل النحت والتفويض الينبوعى عدة عمليات هى :ــ

1 ـ تعريه كميائيه تحت سطحيه .

2 ـ تعريه نهريه سطحيه .

3ـ وانزلاقات ارضيه للمواد الصخريه المجواه الرطبه .

ويشتد فعل تلك العمليات حينما يتكون منبع النهر من ينبوع قوى التدفق فحينما تنبثق المياه ، تصبح فى الحال قادره على حمل حموله تلتهمها من جدران النبع وما يجاوره اما بالاذابه أو التحطيم فى حاله وجود بعض من الصخور الهشه غير القابلة للاذابه . ويشأ عن النحت الينبوعى تكوين تجويف أو حوض مدرج ، يتمزق جانبه الاعلى تزاجعيا فى المنحدر.

القطاع الطولى للنهر

يقصد به القوس الذى يمثل انحدار المجرى من منبع النهر إلى مصبه ، وعلى الرغم من وجود تباين بين القطاعات الطوليه لمختلف الانهار ، فإن شكلها العام مقعر نحو أعاليها ، وان تباينت درجات التقغر تبانيا كبيرا ، ففى الانهار الشابه يكون هذا التقعر تقريبى جدا ، لان استمرار القطاع يتقطع بواسطه الشلالات والجنادل ذات الاصل التركيبى والليثولوجى التى تتعاقب مع أجزاء القطاع تكون أكثر انتظاما .

وحتى فى الانهار الناضجه قد يكون قوس القطاع الطولى غير منتظم فقد يعقب جزء منه هينا جزء آخر شديد الانحدار فى اتجاة المصب ، ويحدث ذلك على سبيل المثال حينما يلتقى نهر قليل الحموله برافد له عظيم الحموله ، فان ازدياد الانحدار يصبح ضروريا عقب التقائهما . لكى تتوفر الطاقه اللازمه لتحريك ونقل تلك الحموله الاضافيه التى وردت إلى النهر الرئيسى فجأه .

ويجاهد كل نهر ويركز نشاطه فى الوصول إلى انحدار عام لمجراه ، بحيث يكفى هذا الانحدار لاعطاء تيار النهر سرعه تسمع بتوازن عمليات النحت والإرساب فحينما تصل مياه النهر إلى جزء من أجزائه وهى تفتقر إلى مزيد من الحموله بالنسبه لهذا الجزء من المجرى ، فإنها تندت فى القاع ، وبهذه الوسيله تضاف المواد المنحوته إلى حموله النهر . وتتناقص عمليه نحت القاع Degradation فى أدنى هذا الجزء من المجرى بسبب ازدياد الحموله ، فيقل الانحدار بالتدريج ، وتبعا لذلك تخف قوه النحت عموما على امتداد هذا الجزء إلى أن يصل النهر إلى سرعه معينه تسمح بتوازن بين النحت والارساب بالنسبه لهذا الجزء من المجرى . واذا وصلت مياه النهر إلى جزء آخر من مجرى النهر فيه تكون حموله المياه كبيره لاتتناسب مع انحداره وسرعه تياره ، فإن الارساب يحدث فى أعاليه ، ويقال أن النهر فى هذه الحاله يرسب ، ونتيجه للارساب  Aggradation يعلو القاع ، فيشتدا انحدار هذا الجزء من المجرى ، وتزداد سرعه تياره بحيث تصبح كافيه لمجرد نقل حمولته . وفى كلتا الحالتين نرى أنه حينما يصل القطاع الطولى للنهر بواسطه نحت القاع أوبواسطه الإرساب إلى انحدار معين منتظم يكفى لاعطاء النهر مجرد سرعه تكفى لمجرد تحريك حمولته ، فإن قطاعه فى هذا الجزء أو ذلك يسمى حينئذ بالقطاع .

المتعادل Craded Profile ، أو بقطاع التوازن Profile Of Equilibrium وحين نبدأ من هذا المثال بجزء أو بآخر من النهر ، فإنه من الممكن ولو من الوجهه النظريه ، أن نطبق نفس المبادئ و الاسس على كل قطاع المجرى النهرى من منبعه إلى مصبه . فاذا حدث وتماثلث سرعه التيار وقدره النحت على جميع المجرى فان قطاعه المتعادل يصبح خطا مستقيما وهذا مستحيل ، فالنحت قرب المنبع يكون أقل من المتوسط بسبب صغر كميه المياه والحموله ، وهو أيضا أقل من المتوسط فى المجرى الادنى بسبب عظم الحموله ، بينما يبلغ النحت أقصاه فى المجرى الاوسط .

وتبعا لذلك يصير قطاع المجرى إلى مايشبه القوس ، فتكون بدايته مرتفعه عند المنبع ، ونهايته منخفضه عند مستوى البحر الذى يصب فيه ، والذى يمثل مستوى القاعدة بالنسبه للنحت . وتبدو كثير من الانهار التى تجرى فى الميدلاندز Middlands الانجليزيه وقد وصلت إلى مرحله التعادل ، ومنها الانهار التى تصب فى بحر الشمال . ويظل النحت مستمرا ولكن ببطء شديد حتى حينما يصل القطاع الطولى لدرجه التعادل فالنهر يحمل باستمرار ، مهما كان ضعيفا ، قدرا من المواد ينقلها إلى البحر ، وهذه المواد لاشك تشتق من حوض النهر . معنى هذا أن حوضه ما يزال يعانى من فقدان قسم من موارده ، وهذه المواد يتم نحتها أساسا من مجراه الاعلى ، أى من طرف القوس المرتفع وتبعا لذلك فإن قوس القطاع الطولى للنهر يأخذ فى الانبساط ببطء واستمرار .

هذا وقد افترضنا أن النهر فوق منحدر أرضى أصلى يتركب من صخور متجاتنسه فى طبيعتها ودرجه مقاومتها للتعريه حتى يمكننا فهم نشوء القطاع الطولى المتعادل بسهوله . والواقع أن هذه الحاله نادره الوجود فى الطبيعه . فألانهار تجرى عاده فوق نطاقات صخريه تتفاوت فى طبيعتها وتركيبها ومن ثم تتباين قدرتها على نحتها . ومن الممكن أن تظهر وتبرز طبقه صخريه مقاومه عبر الوادى ، تسبقها ( أعلى منسوبا ) . وتلحقها ( أدنى مسنوب ) طبقات أخرى لنيه ، فتتفاوت تبعا لذلك عمليات النحت لذلك عمليات النحت النهرى ، وتنشأ المساقط والجنادل . ويحاول النهر جاهدا للوصول إلى قطاعه المتعادل أن يتغلب عليها بالنحت ، فتختفى الجنادل بالتدريج ، وتتراجع الشلالات . ويختل القطاع المتعادل أيضا حينما تعترض مجرى النهر بحيره ، التى تمثل حينئذ مستوى قاعدة محلى للقسم من المجرى الذى ينتهى إليها .

وما يزال النهر يلقى فيها بالرواسب ليملأها ، وينحت مجراه عند مخرجه منها وفى النهايه تنصرف مياهها إلى النهر ، ثم يوائم النهر نفسه بعد ذلك ، ويوازن مجراه خلال الرواسب البحيريه وما تحتها من أساس صخرى .

* أسباب تعقر القطاعات الطوليه للأنهار :

كان يظن أن تقعر القطاع الطولى للنهر يعزى لسببين هامين هما :

1 ـ النحت الراسى قرب المنبع قليل نسبيا بسبب صغر كميه المياه المنصرفه إلى النهر ، ويسبب صغر الحموله اللازمه لتعميق المجرى . كما وأن النحت الرأسى قرب المصب ضعيف أيضا بسبب قله الانحدار ، وضعف التيار .

2 ـ النحت الرأسى يبلع أقصاه فى المجرى الأوسط ، لاجتماع عاملين مساعدين هما عظم الطاقه الحركيه للمياه ، وتضخم الحموله .

* لكن تبين أن السببين غير كافيين لتفسير الشكل الرياضى لقوس القطاع الطولى للنهر . وظهر عاملان آخران يضيفان الكثير لتوضح نشوء تقعر القطاع هما : ــ

العامل الأول : يكمن فى الحموله والتصريف المائى .

فرغم أن كميه الحموله الكليه المنقوله تزداد باتجاه مصب النهر ، فإن التصريف النهرى يزداد أيضا بتولى التقائه بالروافد . وتبعا لذلك تزداد مساحه القطاع العرضى لمياه النهر Cross-sectionalarea ، كما يكبر نصف القطر المائى Hydraulic Radius . ومن ثم يصبح النهر أكثر فاعليه ، وتتوافر له طاقه " احتياطيه " أكبر لاستخدامها فى نقل الحموله . وبعباره اخرى ، فرغم أن الحموله تتضخم ، فإن نقلها يتم فوق منحدر يزداد لطفا بالاتجاه نحو المصب .

العامل الثانى : تغير قوام الحموله تجاه المصب .

فالجزء العلوى من النهر يتميز بحموله تتألف من مواد خشنه ويتغير قوام الحموله فتصبح مكوناتها أدق فى المجرى الاوسط والادنى ، وهذه يمكن نقلها فوق منحدر يزداد لطفها كما أسلفنا.

ويبدو أن درجه سحق الحموله وتفتيتها عامل مهم فى التأثير على قوس القطاع الطولى للنهر . وقد أوضحت الدراسات أن السحق وتفتيت الحموله يتم بسرعه شديده تجاه منابع النهر ، ويتضاءل بشده تجاه مصب النهر أول الأمر ، وبعد ذلك بالتدريج حتى اذا ما و صلنا للجزء الأدنى من النهر احتفظت الحمله بثبات قوامها دون تغير . ولعل هذا يساعد فى تفسير انبساط Flatness كثير من القطاعات الطوليه للأنهار فى مجاريها االدنيا ، والازدياد الفجائى فى انحدارت مجاريها العليا .

وتنتفى هذه العوامل اذا ما حدث تناقص مستمر فى طاقه النهر صوب المصب فمن المعروف أن التصريف المائى وفاعليه النهر تزدادان فى هذا الاتجاه لكن الحال قد تتغير كليه اذا ما تناقصت سرعه النهر بشده فى ذات الوقت وهى عامل رئيسى فى تحديد طاقه النهر . وحتى عهد قريب كان يعتقد فى ذلك لان الفرق يبدو شاسعا لأول وهله بين سرعه السيل المترنحه فى منعطفات السهل الفيضى المنخفض .

وقد أثبتت الدرسات الحقلية التى قام بها الامريكيون حقيقه تبدو مدهشة ، مؤداها أن معدل سرعه الانهار Meanvelocity (أى التصريف الكلى بالامتار المكعبة فى الثانيه مقسوما على مساحه القطاع العرض للنهر) اما أن يبقى ثابتا أو يزداد قليلا بالاتجاه نحو مصب النهر .

 ويرجع ذلك لسببين :

1 ـ التناقص والتلاشى التدريجى لوعوره المجرى بالاتجاه نحو المصب .

2 ـ كلما ازداد عمق المياه بالاتجاه نحو المصب ، كلما قلت قدرة وعورة القاع فى اعاقه حركه المياه خلال المجرى .

معنى ذلك الجريان السريع فى الانهار الجبليه أو فى المجارى العليا للأنهار يبدو مضللا ، لان " عروقا " من السرعة القصوى تتراءى للاعين دون حركه جرم مياه النهر ككل .

مفهوم التعـادل

كان جيلبيرت G.K.Gilbert . الامريكى أول جيومورفولوجى قرر مفهوم التعادل النهر بوضوح فى تعريف محدد مؤداه : أن النهر يصل إلى التعادل حينما يستهلك كل طاقته فى نقل المياه وحمولنها باتجاه المصب دون أن يفيض شىء من الطاقه للنحت " معنى هذا أن جيلبيرت يتعتقد أن النهر المتعادل غير قادر على تعميق واديه أو تغيير شكل وانحدار قطاعه الطولى بصوره مباشره . لكنه مع ذلك رأى أن النهر المكتمل الحموله يستطيع القيام بنحت جانبى ، لاعتقاده بأن الماء المتحرك قادر دائما على التقويض السفلى وغزو الضفاف مهما كانت ظروف النحت والارساب ونقل الحموله على قاع النهر .

وقد أقر "ديفيز" مفهوم التعادل ، لكنه أجرى عليه تعديلات مهمه . فهو لم يقبل القول بان النهر المتعادل ليست لديه القوه لنحت قاعه ، ورأى أن حاله التعادل تظهر مبكره نسبيا فى الدوره التحاتيه ، عاده عند حلول مرحله النضج . اما جيلبيرت فيرى ، حسب التعريف الآنف الذكر ، أن التعادل يأتى فى مرحله متأخره نظرا لان التعادل فى رأيه ، يحدد نهايه النحت الرأسى . ويعتقد ديفيز ان الحفاظ على حاله التعادل يستلزم بعض النحت الرأسى فى قاع النهر . وفى هذا المعنى يقول" تبعا للتغيرات المستمرة فى حجم النهر وحمولته ، خلال الدوره التحاتيه العاديه فإنه يلزم ، للحفاظ على حاله تعادل أى نهر ، حدوث تغير مماثل مستمر ، ولو صغير فى انحدار المجرى" .

ومادامت منحدرات جوانب الوادى معرضه للتراجع باستمرار ، والحموله التى ترد إلى النهر تصغر حجما وتزداد دقه فى مكوناتها ، فإن النهر يتوفر لديه فائض من الطاقه ، أى أنه لا يصبح متوازنا ، مالم ينجح فى تخفيض انحدار مجراه بالنحت ، ومن ثم يخفض طاقته المتاحه . وتبعا لذلك يمكن القول أن النهر لكى يحتفظ بحاله التعادل على المدى الطويل . فإنه ينبغى أن يفقد التعادل لفترات قصيره ، وتكون له القدره على غزو قاعه بالنحت الرأسى .

ولقد ارتضى معظم الجيومورفولوجيين مفهوم التعادل لانه يفسر كثيرا من الظواهر الخاصه بالنحت والارساب . فالنهر أحيانا ينحت رأسيا، لانه حينئذ يكون قليل الحموله Under Loaded ، واحيانا ينحت جانبيا ، لانه متعادل Graded ، واحيانا يرسب ، حينما يتغير من نهر متعادل إلى نهر كثير الحموله Over Loaded . ومع هذا فإن بعض الجيومورفولوجيين يشكك فى مفهوم التعادل وينتقده ولا يعتقد فى وجوده . والواقع أن الصعوبات الرئيسيه تتركز فى امكانيه البرهنه على وجود ذلك التوازن الدقيق ، والتعرف على مجرى متعادل فى الحقل . وقد اعتقد ديفيز نفسه أن النهر الذى يخلو من الجنادل والشلالات وهى الظواهر المثاليه لمرحله الشباب النهرى هو نهر متعادل . لكن من الواضح أن هذا الرأى لا ينهض دليلا نهائيا على وجود حاله توازن بين الطاقه والارساب . ولقد يظن أن حاله التعادل يمكن الاستدلال عليها بالعثور على نهر لا يقوم بنحت القاع ولابالارساب ، أو بعباره أخرى نهر يحتفظ بتوازنه فيما بين حالتى قله الحموله Uneder Loaded وكثرتها Over Loaded والواقع أن المشكله هنا تكمن فى أن بعض الانهار تنحت رأسيا وتغزو قيعانها من أجل الحفاظ على حاله توازنها أو لاسترجاع حاله التوازن ويقال لمثل هذا النهر أنه يعادل مجراه بالنحت Degeroding ، وبالمثل قد يكون الارساب مشيرا لحاله الترسيب Aggradation من أجل الحفاظ على التعادل أيضا .

ولقد قيل أن بكثير من الانهار قطاعا أعلى فيه يكون النحت الرأسى واضحا جليا ، وذلك نتيجه لان مياه المجرى تكون قليله الحموله Under Loadedو قطاعا أدنى فيه يسود الارساب وذلك بسبب كثرة الحموله وفيما بين هذين القطاعين يوجد ، بطبيعه الحال ، قطاع ثالث مكتمل الحموله Fully Loaded أو فى حاله تعادل . ورغم هذا فلم يتمكن أحد من البحاث حتى الان من البرهنه على أن التغير من حاله قله الحموله إلى حاله كثرتها تحدث على امتداد قطاع نهرى أوحتى عند نقطه معينه منه .

ولقد كان كيسيلىKessli ( 1941)1  الجيومورفولوجى الامريكى من أشد المعارضين لمفهوم التعادل . وعرض عددا من البراهين التى تدل على استحاله وجود توازن بين طاقه النهر والارساب فى أيه لحظه معلومه . ذلك لان الطاقه Energy الكليه للنهر متغيره للغايه ، تبعا لاختلاف تصريف النهر ، وتباين كمياته على فترات قصيره جدا ، بسبب التنوع المناخى بين تساقط وجفاف . وانه لمن الصعب تصور أن تتغير حموله النهر وتتبدل بين الكثره و القله فى تناسق تام تلك الذبذبات فى طاقه النهر بدون أن يتخلل ذلك فترات تراخى أو ضعف لاى من عمليتى النحت ( النقاط الحموله Pick-up) أو الارساب .

ويعتقد كيسيلى أن الانهار لا يمكن أن تصبح كامله الحموله ، فهو يرى أنهار قليله الحموله Under Loaded والسبب فى ذلك أن النهر يحتاج لمواصله تحريكها وبناء على هذا فإذا لم يكن النهر يملك طاقه منذ الوهله الاولى فإنه لن يستطيع التغلب على مقاومه حبيبات الحموله المستقره ، وفى مثل هذه الحاله ستكون طاقته فائضه . اما إذا كانت لديه طاقه كافيه لتحريك حبيبات الحموله المستقره ، فإن جزء من هذه الطاقه يصبح فى التو زائدا .

هذا بالاضافه إلى مدى توافر الحموله الذى يؤثر بدوره فى قله الحموله الدائمه للانهار .

ورغم هذه الاعتراضات والصعوبات ، فإن مفهوم التعادل مازال مفيدا ، خصوصا إذا ما استخدمناه بشئ من المرونه ، وعرفناه بشئ من الحرص ، كما فعل ماكين Mackin (1948)8  الذى عرف مفهوم التعادل بالآتى :

" النهر المتعادل هو النهر الذى ، بما أوتى من تصريف مائى وخصائص مجرى معلومه ، يكون انحداره ، على امتداد فتره من السنين بمجرد القدر اللازم لتوفير السرعه Velocity اللازمه لنقل الحموله التى ترد إليه من أعاليه " ومن الواضح أن ماكين Mackin ، مثل ديفز ، يعتبر التعادل حاله وسطى ، قد يحيد النهر عنها من وقت لاخر ولمده قصيره ، لكنه يرجع إليها بعد تلك المده باعادة انضباط انحدار المجرى اما بالنحت أو بالارساب . والواقع أن آراء ماكين لها وجاهتها . فمن المعروف أن بكثير من أوديه الانهار مدرجات جرى نحت أساسها فى الصخر ، وغطيت بفرشات من الرواسب القرينيه ، و الحصوية وتنحدر تلك المدرجات نحو مصبات الانهار بمعدلات مماثله لمعدلات انحدرات مجاريها. ولا يمكن تفسير هذه الظاهرة إلا بالاستدلال على أن انحدار المجرى يتلاءم ويتواءم بدقه مع ظروف التصريف المائى والحموله ، ومادامت هذه الظروف مستقره لا تغيير فيها رغم امكانيه حدوث اضطرابات ناشئه عن حركه رفع للأرض أو هبوط فى منسوب البحر ، فإن هذا الانحدار الدقيق يمكن استعادته والحفاظ عليه .

ويرى ماكين Mackin أيضا أن النهر المتعادل هو " نظام فى حاله توازن " وأن أى تغير فى أى من العوامل المتحكمه كالتصريف المائى ، أو الحموله أو المناخ ...

لابد أن يحث "ا نتقالات أو تحولا فى التوازن فى اتجاه يمكن امتصاص تأثير هذا التغير " ويمكن توضيح مقصد ماكين بضرب المثال البسيط التالى :ــ

فلقد تزداد حموله نهر فجأه ربما نتيجه لتغير مناخى استلزم سرعه التجويه ايضا ، ومن ثم يحل محل التعادل حاله زياده الحموله Over Loaded وعندئذ تترسب مباشره كميه من الحموله الزائده حينما بدأ التدفق ، مما يسبب شده فى انحدار المجرى . وتبعا لذلك تزداد طاقه النهر ، وبمرور الزمن يتمكن من نقل الحموله الزائده . ومن ثم يمكن التغلب على حاله الحموله الزائده بواسطه إزدياد انحدار المجرى ( بالارساب Aggradation للوصول للتعادل ) ويسترجع التعادل من جديد .

ويرى كثير من بحاث عمليات التعريه النهريه الحديثين أن " التعادل بالشكل الذى شرحناه من خلال آراء جيلبيرت Gilbert ، وديفيز Davis و ماكين Mackin غير مقبول وهو حاله لايمكن لنهر الوصول اليها عمليا ومع هذا فهم يرضون بامكانيه النهر الوصول إلى حاله تعادل ظاهريه Quasi-equilibrium وعلى الرغم من آراء " ماكين " تعتبر مقبوله ومفيده كنقطه بدايه ، فإنه يعتقد أنه اشتط فى تركيز وتأكيد اهميه انحدار المجرى . ويرى ليوبولد وزملاؤه ( 1964 ) أن هنالك ثمانى متغيرات متربطه تتحكم فى انحدار النهر وشكل المجرى هى :

العرض ، العمق ، السرعه ، الانحدار ، الحموله ، أحجام مكونات الحموله ، الاضطراب المائى ، التصريف المائى .

ولابد لاى حاله توازن نهرى من اعتبار هذه المتغيرات جميعا . وأن أى تغير فى واحد منها لابد وان يؤثر فى كل المتغيرات الاخرى أو فى بعضها . مثال ذلك يمكن تعويض الزياده فى الحموله ليس بمجرد تغير فى الانحدار (كما وصفنا فى المثال الذى ضربناه سابقا ) وانما بتغيير فى عمق واتساع المجرى وفى سرعه النهر مثلا .

تأثير مستوى القاعدة فى التعريه النهريه

من الحقائق الجيومورفولوجيه الثابته شده تأثر النشاط النهرى بمستوى قاعده التعريه . وتصب الغالبيه العظمى من الانهار فى البحر الذى يمثل مستوى سطحه الحد الذى تنتهى اليه عمليات التعريه ولاتتعداه . وتعتبر البحيرات مستويات تعريه محليه مؤقته للأنهار التى تجرى فيها ، ذلك أن مآلها إلى الزوال أما بتصريف مياهها عن طريق النحت الرأسى بواسطه الانهار التى تتصرف منها بواسطه الاطماء وحشوها بالرواسب النهريه . وان من بين مهام النهر فى جهاده من أجل الوصول إلى قطاع طولى متعادل ، وبافتراض استقرار منسوب البحر ، إزاله كل ما يعترض المجرى من مسارع وجنادل وشلالات وايضا من بحيرات .

وتأثير مستوى القاعده على قطاع التعادل واضحه ، ذلك أن امثال هذا القطاع فى أجزائها الدنيا تكاد تمس منسوب البحر . فإنحدرات قطاعات الانهر تصير لطيفه هينه بصوره تدريجيه تجاه المصب ، لكنها لا يمكن ان تستقيم فى هيئه افقيه ، فلابد من بعض الانحدار ، وان كان ضئيلا للغايه ، لكى تجرى المياه فى المجرى .

تأثير انخفاض منسوب البحر على القطاع الطولى للنهر

تاثيرات انخفاض منسوب البحر ، التى يعبر عنها " بالحركه السالبه " أكثر تعقيد وتنوعا . والنتيجه السريعه المباشره تتمثل فى اطاله مجرى النهر من خط الشاطئ القديم إلى خط الشاطئ الجديد . ونظرا لان انحدار الجزء الجديد من المجرى يكون فى العادة أكبر من انحدار الجزء الادنى من مجرى النهر القديم فإن هذا الجزء الجديد المضاف يتصف بطاقه نهريه أكبر وقدره متجدده على النحت الرأسى ، وهذا خاصيه من خصائص النهر الشاب ويؤثر تجديد الشباب Rejuvenation هذا فى مصب النهر ، وفى حاله توفر الشروط االمناسبة فإن هذا الجزء الجديد من المجرى يعانى نحتا تراجعيا باعتباره نقطه تقطع Knickpoit حسبما وصفنا .

وبمرور الزمن يعاد تعادل القطاع الطولى الاصلى للنهر إلى مستوى البحر الجديد (منسوب القاعده الجديد) .

ولقد تتكرر هذه العمليه عده مرات ، فيتتابع هبوط مستوى القاعدة ، وينشأ عن ذلك سلسله متعاقبه من نقط التقطع . ويظهر فى كثير من الانهار نقط تقطع عديدة ، بسبب التغيرات الكثيره التى حدثت لمستوى القاعده أثناء الزمن الرابع ، ويفصل كل نقطه منها عن الاخرى جزء من مجرى النهر تعادل إلى مستوى بحر أعلى من مستوى البحر فى وقتنا الحالى .

فلقد حفز وجود هذه القطاعات الطوليه النهريه المتعدده الدوره جمهره الجيومورفولوجيين لتقصى امكانيه تقرير مستويات البحر العاليه السابقه بدقه ، وتلك المناسبب التى ترمز اليها الارصفه البحريه التحاتيه المرتفعه المصحوبه بجروف تحاتيه ، وخطوط الشواطئ العاليه القديمه ، وذلك باستقراء أجزاء القطاع المتعادلة . ويمكن القيام بهذه المهمه على نحو تقريبى بالعين المجرده لكن هناك طريقه علمية هى " الاستقراء الرياضى " فلقد أمكن الاستدلال على أن قطاعات الانهر المتعادلة تماثل الاقواس الرياضيه إلى حد كبير ، عاده بشكل لوغرتمى بسيط . فإذا ما أمكن ابتكار معادله رياضيه لتناسب جزء متعادل باقيا من قطاع طولى لنهر ، فإنه من الممكن بدقه اعاده بناء كل القطاع السابق واكتشاف ارتفاع مستوى البحر المعاصر .

ولقد استخدام جرينGreen (1934)4 عند دراسته لنهر مول Mole المعادلة الآتيه :

ع = أ – ك لو (ل – م)

باعتبار (ع) ارتفاع المجرى فوق منسوب البحر ، (أ) (و) (ك) ثوابت تتقررلكل نهر ، (ل) طول المجرى ، (م) المسافه من مصب النهر .

ومع هذا فقد أثبتت الدراسات العمليه نشؤ مشكلات معينه عند استخدام الاستقراء ، توجزها فيما يلى :

1 ـ ينبغى أن نعرف أن الاجزاء المتعادله التى لم يدركها تراجع نقط التقطع بعد ، تكون ذات امتداد محدود جدا ، ومن الممكن أن تتلائم مع أقواس عده ، باستخدام معادلات تختلف عن بعضها اختلافا بسيطا ، و التى تعطى عدة مستويات بحريه واضحه . وفى هذه الحاله ينبغى ايجاد وسيله بواستطها يمكن تقرير أى المعادلات أصح ، أن وجدت . وتستخدم المصاطب النهريه أحيانا كعامل مقرر فى الاستقراء الرياضى ، كما أوضح براون(Brown (1952 فى دراسته لنهر يستويت Yestwythففى الشكل تظهر ثلاثه قطاعات قديمه ممكنة مع بقايا مدرجات نهريه ومن الواضح أن العلوى (أ) مفرط الارتفاع ، والسفلى (ج) مفرط الانخفاض والاوسط (ب) هو المحتمل الصحه .

2ـ لكى تستكمل الدراسه الدقيقه لابد من معرفه خط ارتفاع الشاطئ القديم أو بمعنى آخر الطول الصحيح للنهر القديم . وذلك بسبب الطبيعه المتقاربه للقطاعات النهريه الطوليه . ولهذا فان استخدام الطرق الاستقرائيه الرياضيه ينبغى أن يتضمن دراسه بقايا الشواطئ العاليه والارصفه البحريه المرتفعه .

3ـ عند استخدام الاجزاء المتعادلة لتقرير المستويات البحريه السالفه ، يفترض الدارس ضمنيا أن تلك الاجزاء لم يصيبها التعديل والتحوير أما بسبب النحت أو الارساب أو بكليها . وبطبيعه الحال هذا الافتراض غير صحيح ، ذلك لان الماء الجارى الذى ينقل حموله لابد وأن ينسب فى تعديل مجراة على امتداد فترة طويله من الزمن .

4 ـ إنه من الصعب التعرف بدقه على نقطه التقطع والاجزاء المتعادلة الناشئه عن تغيرات فى مستوى القاعدة . ونقط التقطع من نمطين رئيسين نمط دورى Cyclic يرتبط بإنخفاض مستوى القاعدة ، ونمط تركيبي Structural يتصل بمكاشف الصخور الصلده ، والعيوب . وفضلا عن ذلك فإن نقط التقطع الدوريه قد تصادف حاجزا تركيبيا أثناء تراجعها بالنحت صوب المنبع ، وبالتالى تعلق به ، فلا يمكن تمييزها عن نقط التقطع التركيبيه . وعلى العكس من ذلك ، فقد تتراجع نقط التقطع التركيبيه وتشق طريقها تراجعيا خلال الحواجز التى أنشأتها ، ومن ثم تماثل بأوضاعها الجديده نقط التقطع الدوريه . وان كان البعض يشكك فى هذا الاحتمال الاخير ويعتقد بأن نقط تقطع صخور المجرى تبقى مرتبطه بالحواحز التركيبيه إلى أن تتحطم بواسطه عمليه التعادل . ولقد يمكن تفادى الخلط بين نقط التقطع الدوريه والاخرى التركيبيه اذا ما أمكن اجراء مسح لعدد من الانهر فى مساحه واحده اما فى حوض واحد أو أحواض منفصله . فاذا ما أمكن ايضاح أجزاء نهريه متعادلة ومحدودة فى اتجاه المصب بنقط تقطع كل تلك الانهار أو فى معظمها ، وتم استقراؤها لنفس المناسب البحريه على وجه التقريب ، فانها حينئذ تكون أقرب إلى الصواب وأبعد من أن تكون ظواهر عشوائيه .

تأثير انخفاض منسوب البحر على القطاع العرض للنهر

تكوين المصاطب النهريه River Terraces :

تأثيرات انخفاض منسوب البحر ( مستوى القاعده ) على القطاعات العرضيه لاوديه الانهار مهمه للغايه ، خصوصا حينما تكون الانهار قد بدأت تتثنى فى منعطفات تجويه أرضيه الوادى ، وتنتشر الرواسب النهريه والحصى فوق السهل الناشئ عن النحت الجانبى . وان انخفاض منسوب البحر الفجائى يسبب تعميق المجرى ، تاركا بقايا أرضيه الوادى السالفه ناهضه فى هيئه مدرجات أو مصاطب . واذا ما تتابع حدوث انخفاضات فى منسوب البحر ، مع فترات ثبات وتوقف فى المنسوب يسودها عمليات تعادل الوادى ، تفصل بين كل انخفاض وآخر ، فاننا نجد فى النهايه سلما متعدد الدرجات ، وتلك ظاهره تتميز بها معظم الانهار الكبيره كنهر النيل والراين .

وللمصاطب النهريه أنماط :

فالمصاطب الناتجه عن تجديد الشباب النهرى الناشئ عن هبوط منسوب البحر (مستوى القاعده ) تكون مزدوجه فهى مصاطب توأميه متقابله على جانبى الوادى . اما المصاطب غير المزدوجه أومصاطب المنعطفات فتنشأ حينما تنحت الانهار ، التى تتحرك وتنتقل جانبيا ، رأسيا باستمرار وثبات ربما يسبب استمرار انخفاض مستوى القاعده أيضا . هذا وينبغى أن نشير إلى أن المصاطب أو المدرجات النهريه لاتنشأ فقط من انخفاض منسوب البحر أو مستوى القاعده المستمر أو المتقطع وأنما تنشأ أيضا نتيجه للتغيرات المناخية ، يمكن أن تسمى بالمدرجات " المناخيه " فهناك من الظروف المناخيه ، خصوصا ظروف مناخ الجليد ومناخ هوامش الجليد ، ما يعزز ويقوى وينشط حركه كميات هائله من المواد الصخريه المجواه والمنحوته إلى الأنهار وتبعا لذلك تصبح تلك الانهار كثيره الحموله Over Loaded وينشأ عن ذلك عمليات ارساب ضخمه . ثم يحدث تغير مناخى يؤدى إلى انقاص فى كميات الفتات الصخرى الوارد للانهار ، فتتحول إلى حاله قله الحموله Under Loading ، ومن ثم تنحت رأسيا وتتعمق فى تلك الرواسب السالفه ، التى تبقى ناهضه فى هيئه مدرجات أو مصاطب تدعى أحيانا باسم مصاطب الارساب الجليدى Glacialoutwashterraces .

المنعطفات المتعمقه :

قد يشتد النحت الرأسى حينما يتجدد شباب النهر ، بحيث يستطيع نحت منعطفاته خلال رواسب سهله الفيضى ، بل وخلال الأساس الصخري الذى ترتكز عليه ، فتتخذ المنعطفات مظهرا جديدا ، فتتسم جوانبها بشده الانحدار ، وتعرف حينئذ بالمنعطفات المتعمقه Incised Meaders .

ويمكن تمييز نمطين من المنعطفات المتعمقه :

منعطفات خندقيه Intrenched Meanders وتبدو جوانبها شديده الانحدار ، ولكنها (الجوانب ) تكون منتظمه متماثله الانحدار ، وهى نمط غير شائع الوجود . ومنعطفات غير متماثله انحدار الجوانب Ingrown Meanders ، وفى مثلها نجد أحد جوانب المنعطف شديد الانحدار ، وهو الجانب المقعر ، بينما جانبها المحدب (لسان الثنيه أو سفحها المعزول Slip-Off-Slope) هين الانحدار وينشأ النمط الاول نتيجه لنحت رأسى سريع فى المنعطفات ، سببه هبوط سريع ومستمر فى القاعده . أما النمط الثانى فينموحينما ينحت النهر المنحنى رأسيا لكن بصوره تدريجيه ، وفى ذات الوقت يوسع منعطفاته بالنحت الجانبى . ولهذا فان من أهم خصائص هذا النمط الثانى تكوين ما يسمى " لسان الثنيه أوالسفح المغرول" ، الذى تبدو عليه أحيانا مظاهر التدرج Terra Cing فى شكل مصاطب (وهذه ما سبق وأسميناها " مصاطب المنعطفات ") ، اذاما كان انخفاض مستوى القاعده قد تم على مرحله متقطعه ، فصلت بينها فترات ثبات واستقرار Stills Tands يمثل هذا اللسان أو السفح الجانب المحدب من الثينه ، بينما يبدو الجانب الآخر المقعر من المنعطف قائم الانحدار بشكل جرف ، نتيجه للنحت الجانبى والتقويض السفلى .

ونجد أمثله المنعطفات المتعمقه فى مجرى نهر واى Wye الذى يجرى فى ويلز ويصب فى خليخ سفرن Severn على الغرب من نهر سفرن . فالنهر يتلوى خلال واد يشبه الخانق ، وينحنى بشده فى بعض اجزاء مجراه مكونا لمنعطفات يقترب شكلها من شكل الانشوطه . وقد شق النهر مجراه رأسيا فى تلك المنعطفات خلال طبقات الفحم والصخور الجيريه الكربونيه فالرمليه الحمراء القديمه . وقد يقطع النهر عنق المنعطف المتعمق ويهجره ويتخذ لنفسه مجرى مستقيما ، ويداب فى نحته وتعميقه حتى يصبح أدنى منسوب من مجراه القديم المنعطف المتعمق المهجور ، وهذا ما فعله نهر واى Wyeفى مجراه قرب بلدة ريد بروك Redbrook فقد هجر منعطفا متعمد يقع الآن على منسوب 120 مترا فوق مستوى المجرى الحالى .

تأثير ارتفاع منسوب البحر

ينشأ عن ارتفاع منسوب البحر الذى يطلق عليه أحيانا تعبير " حركه موجيه لمستوى القاعده " غمر الجزء الادنى من وادي النهر ، وتكوين مصب نهرى خليجى فيه يحدث الارساب النهرى . وقد تأثرت كثير من أنهار العالم بالطغيان البحرى بسبب ارتفاع منسوب البحار العالميه فى أعقاب انصهار الجليد البلايوستوسينى ، ونشأت كثير من الدالات والسهول الفيضه بالارساب النهرى فى تلك المصبات الخليجيه .

الارساب النهــرى

يلقى النهرى برواسبه حينما تضعف طاقته بأن يقل حجم مياهه أو تتناقص سرعته .

ويقل حجم المياه فى النهرفى الحالات الاتية :ــ

1 ـ حينما يعبر النهر اقليما جافا ، فتتعرض مياهه للتبخر الشديد ويعظم التبخر إذا اتسم الاقليم بالحراره الشديده إلى جانب الجفاف الشديده .

2 ـ اذا شق النهر أو جزء منه طريقه خلال منطقه تتركب من ضخور مساميه كالصخر الرملى أو الحجر الجيرى ، فيتسرب قسم من مياهه خلال مسامها.

3 ـ حينما يحل فصل الجفاف ، فلا تسقط فى منابع النهر أو فى حوضه أمطار تغذيه بالمياه .

وتتناقص سرعه النهر فى الحالات الاتيه :ــ

1 ـ عندما يمر ببحيرة متسعه ، فتتوزع مياهه فيها وتضمحل سرعه تياره .

2 ـ حينما يدخل فى حوض أو سهل فسيح مستوى أو هين الانحدار.

3 ـ عندما ينتهى إلى مصبه فى بحر أو محيط .

ويلقى النهر بحمولته من المواد الغليظه كالحصى فى أول مرحله من مراحل الارساب .

ويكون ارسابها فى مجرى النهر نفسه أو على جوانبه ، ولايقتصر ارساب هذه المواد الخشنه على جهه معينه من وادى النهر دون الاخرى ، ولكن معظمها يتم ارسابه فى العادة فىالمجرى الاعلى للنهر . وفى مرحله أخرى من مراحل الارساب يلقى النهر بحمولته من المواد الدقيقه ثم الادق ، وينشرها فوق أرض الوادى فى الفترات التى تفيض فيها مياهه ، فتتكون بذلك طبقه من الغرين تكون أعظم سمكا فى المناطق التى تمتد على جانبى النهر ، وهى فى هذه المناطق تبدو على شكل جسور طبيعه .

ظواهر الارساب النهـــرى

ينشأ عن الارساب النهرى تكوين ظواهر جيومورفولوجيه مهمه ، نوجز دراستها فيمايلى :ــ

السهل الفيضـى

يمر تكوين السهل الفيضى Flood Plain بالادوار الآتيه :ـ

الدور الاول : يتمثل فى عمليه توسيع الوادى عن طريق النحت الجانبى ، ويتم ذلك فى مرحله النضج .

الدور الثانى : يتمثل فى عملية الارساب التى تحدث على الجوانب المحدبه للمنعطفات ، فينشأ عن ذلك ظهور ضفاف أو شطوط ارسابيه .

ويتوالى تحرك المنعطفات على أرض الوادى ، وتتغطى كلها بغطاء من الرواسب .

وتبدأ تلك العمليات فى مرحله النضج النهرى . وتستمر فى مرحله مرحله الشيخوخه .

الدور الثالث : يميزه ارساب الغرين والطين على أرض الوادى ، ويحدث ذلك حينما يفيض النهر ويطغى على جسوره فينشر تلك الرواسب على جميع أرض الوادى وتلك هى العمليه الاخيره فى تكوين ونمو السهل الفيضى .

وتتميز السهول الفيضيه عادة بعظم سمك رواسبها ، ففى وادى النيل الادنى على سبيل المثال لم تصل أعمال حفر الابار رغم عمقها إلى القاعده الصخريه التى ترتكز عليها الرواسب النيليه . وفى موسم كل فيضان يستطيع النهر أن يوزع طبقه من الرواسب الغرينيه فوق سهله الفيضى وهى ظاهره لها أهميتها الخاصة بالنسبه للزراعه فى أوديه الانهار الكبرى نظر لانها تجدد خصوبه الارض ، كما كان بالنسبه لنهر النيل قبل انشاء السد العالى ، كما هى الحالى بالنسبه لنهرى دجله والفرات والانهار الاسيويه صب يعتمد مئات الملايين من السكان على زراعه الارز

البحيرات المتقطعه Ox-bow Lakes

عرفنا أن النهر فى مجراه الادنى يسير مترنحا فوق سهله الفيضى الفسيح المنبسط .

وتلك ظروف ملائمه لوجود المنعطفات ، فتيار النهر يكون بطيئا ، فلا تستطيع المياه التغلب على ما يصادفها من تكوينات ضخريه صلبه ، فتضطر إلى تفاديها باللف حولها ، فتنشأ لذلك منعطفات " الشيخوخه " وحين ننظر إلى الشكل (12م) نجد منعطفا نهريا وقد اقربت ضفتاه المقعرتان من بعضهما نتيجه لنحت المياه فيهما نلاحظ وجود عنق من اليابس يفصل بينهما نسميه " عنق المنعطف ".

وفى الشكل (12 ل ) نجد مياه النهر وقد نجحت بالنحت فى إختراق عنق المنعطف مكونه لنفسها مجرى جديدا قصيرا بدلا من مجرى المنعطف الذى كانت تسير فيه من قبل ويحدث ذلك غالبا فى موسم الفيضان ويسمى المنعطف حينئذ بالمنعطف المقطوع Cut-Off نظرا لانه قد اقتطع من المجرى النهرى .

وفى الشكل (12 هـ ) ترى النهر وقد كون سدا رسوبيا يفصل المجرى الجديد عن طرفى المنعطف المقطوع ، فيبدوا الاخير على شكل بحيره هلاليه الشكل تسمى " البحيره المقتطعه " لانها اقتطعت من مجرى نهر . وبعد تكوينها يظل الارساب مستمرا فوق قاع النهر وعلى ضفافه ، فيعلو مستواها بالتدريج عن مستوى البحيره المتقطعه وهذا ما نشاهده فى القطاع س ــ ص .

ويكثر وجود المنعطفات والبحيرات المتقطعه فى المجارى الدنيا للانهار الكبيره ومثلها نهر المسيسبى " وميكونج ( كامبوديا ) وهوانجهو ( الصين ) وحين ننظر إلى خريطه لمجرى النيل فى مصر نلاحظ وجود منعطفات تزداد عددا فى مجرى فرعى رشيد ودمياط . ولكننا لا نرى بحيرات متقطعه فى وقتنا الحالى ولا ينتظر تكوينها فى المستقبل ،لان مصر تتحكم فى مجرى النهر فلا تسمح له بالجرى على طبيعته ، فهى تعرقل النحت بتقويه الجسور وإقامه الرؤوس من الاحجار فى ضفاف المنعطفات التى يشتد فيها التيار ، حتى لا تغطى المياه على الارض الزراعيه . ومع هذا فإنه يتضح من دراسه خريطه محافظه القليوبية أن هناك بحيره مقتطعه كانت متصله من قبل بفرع دمياط ، وهناك قريه تقع فى غربها بينها وبين فرع دمياط تسمى جزيره الاعجام . ولاشك أن أمثال هذه البحيره كان موجودا من قبل لكنها جفت وسويت وأضيفت إلى الارض الزراعيه .

الجسور الطبيعيه و اطماء المجرى

يتم تكوين الجسور الطبيعيه واطماء المجرى ( أى رفع قاعه بالارساب ) على النحو الآتى :ـ

أ ـ يحدث الارساب على ضفتى نهر فى مرحله الشيخوخه ( المجرى الادنى للنهر ) أثناء موسم الفيضان وذلك لبطء سرعه التيار عند جانبى المجرى . ومع كل فيضان يزداد سمك الرواسب فيرتفع منسوب الضفاف وبذلك تتكون الجسور الطبيعيه Natural Levees .

ب ـ يحدث الارساب فوق قاع النهر خصوصا فى زمن التحاريق ومن ثم يرتفع منسوب القاع .

جـ ـ وبمرور الزمن وبتكرار الارساب فوق قاع المجرى وضفافه ، يصبح النهر وقد ارتفع منسوبه فوق مستوى سهله الفيضى .وتعتبر مثل هذه الانهار التى تجرى على منسوب يعلو مستوى سهولها الفيضيه مصدر تهديد لمناطق العمران التى تحف بها ففى موسم الفيضان العالى قد تجتاح هذه الانهار جسورها وتطغى المياه على سهولها الفيضيه . فتحدث الكثير من التخريب والتدمير ولقد بذل الكثير من الجهود والمحاولات لتقويه وتوسيع الجسور الطبيعيه على امتداد كثير من الانهار كالنيل ودجله والفرات ، وأنهار اقليم فين Fen فى شرقى إنجلترا ، والبو po فى شمال ايطاليا الذى فاض فيضانا مدمرا فى شتاء 1951 ـ 1952 ، ونهر المسيسبى . وهذه المحاولات عادة ما تزيد الامر سوء لان النهر يستمر فى الاطماء ورفع قاعه ، ومن ثم يزداد ارتفاع منسوبه عن الارض المحيطه ، ويزداد بالتالى خطره . ومن بين الانهار الخطره الهوانجهو (الاصفر) ، وهو الشهير الذى يوصف بأنه مصدر " الاسى للصين " لكثره ضحايا فيضاناته الخطرة ، ففى عام 1852 حطم ضفافه و نقل مصبه مؤقتا مسافه تقترب من 500 كم من شمال شبه جزيره شانتونج إلى جنوبها . وقد قدر ضحاياه من الغرقى والمفقودين بما يزيد على مليون شخص . وفى عام 1938 أثناء التزاع بين الصين واليابان حول مجراه الادنى الى الجنوب لاغراض استراتيجيه ، ولم يعد لمجراه الشمالى حتى عام 1947م  .

وتقويه الضفاف وتعليتها ليست فى الواقع عمليه ناجحه على المدى الطويل للوقايه من أخطار الفيضان ، فهناك وسائل أخرى يمكن اللجوء إليها للوصول إلى هذا الهدف وهى زراعة الغابات فوق المنحدرات الشديده للتحكم فى تدفق المياه فى أعالي النهر ، واستخدام الاوديه العليا بمثابه خزانات لحجز مياه الفيضان ، وشق قنوات خلال أعناق المنعطفات حتى يستقيم مجرى النهر و يقصر ، فيشتدا انحداره وتزداد سرعه تياره ومن ثم يقل ارسابه .

وقد واجه الهولنديون صعابا جمه للتحكم فى مياه الانهار ، نظرا لان أرض هولندا تتكون فى معظمها من سهل فيضى متحد كونته ثلاثه أنهار هى الراين وفروعه العديده ، والماس (أو الميز) والشيلد (أو أسكوت) وجميعها تجرى بطيئه التيار كثيره المنعطفات الكبيره فوق الارض الهولنديه المنخفضه المنسوب (فى بعض المناطق دون منسوب البحر ) ، فضلا عن فيضاناتها التى تسببها غزاره الامطار وذوبان الثلوج فى مرتفعات وسط أوربا ويمثل كفاح الشعب الهولندى لحمايه أرضه من غوائل الفيضان وغارات البحر قسما كبيرا وهاما من تاريخه . فقد عمل على استقامه المجارى النهريه وفصلها عن بعض ، وشق مصبات جديده لها إلى البحر وإنشأ السدود لخزن قسم من مياه الفيضان لزمن موقوت ، وإقامه جسور صلبه بعيدا عن المجارى الرئيسيه .

الدالات البحرية

تنشأ الدالات البحريه Marine Deltas من ارساب حموله النهر وتراكم موادها عند مصبه في بحر أو محيط وهى على عدة أشكال فمنها ما يشبه القوس Arcuate أو المثلث كدلتا النيل والكانج والسند وايراوادى والبو والهوانجهو والرون ، ومنها نمط مدبب Cuspate كدلتا التابير Tiper ( ايطاليا ) ، ومنها ما يتخذ الشكل الاصبعى الذى يشبه قدم الطائره Birds Foot ومثلها دلتا المسيسبى .

وتتكون الدالات فى ثلاث مراحل :-

فى الاولى :-

يحدث الارساب ، ويتفرع المجرى الرئيسى إلى عدة فروع أو مخارج نهريه تحف بها شطوط جسور طبيعيه ، وتنشأ ألسنه وحواجز رسوبيه ، كما تتكون بحيرات ساحليه تفصل بينها جسور طينيه .

وفى الثانيه :ـتبدأ البحيرات فى الامتلاء بالرواسب ، وتتحول بعض أجزائها إلى مستنقعات ضحله ، وتتسع الدلتا ويكبر حجمها .

وفى الثالثه :ـتصبح الاجزاء القديمه من الدلتا وقد غطتها النباتات الطبيعيه ويعلو مستوياها تبعا لذلك ، وأيضا باستمرار الارساب أثناء الفيضان . وتختفى المستنقعات بالتدريج . وتصبح هذه الاجزاء القديمه جافه صالحه للسكن وللاستغلال الاقتصادى .

وتنقسم طبقات الرواسب التى تتالف منها الدلتا إلى ثلاث مجموعات أولاها من أسفل تتكون من المواد الدقيقه التى دفعها تار النهر وأرسبها فى البدايه على القاع قبل تكوين الدلتا الرئيسه ، وتعرف بالطبقات السفلى Bottom-Set . ومن فوقها تراكمت بالتدريج طبقات رسوبيه مائله تبعا لطبيعه الانحدار من اليابس نحو قاع البحر ، وتنظيم هذه الطبقات بحيث تقع الطبقه الاحدث فوق وامام الطبقه الاقدم ، ومن ثم تتقدم الدلتا باستمرار صوب البحر . وتعرف هذه المجموعه باسم الطبقات الاماميه Fore-Set ، وفى النهايه تتراكم الرواسب الدقيقه ابتداء من الهوامش المواجهه لليابس فى شكل غطاء رسوبى يتصل بالسهل الفيضى للنهر مكونه بذلك لما يعرف 

بالطبقات العليا Top Set .

وتنمو الدالات وتتسع رقعتها على حساب البحر كل عام .

وهى تختلف فى درجه نموها فبعضها ينمو أسرع من الاخرى اذا ما توافرت ظروف ارساب انسب . مثال ذلك دلتا المسيسبى التى تتقدم فى خليج المكسيك بمعدل 76 م كل سنه ، بينما تنمو دلتا البو فى البحر الادرياتى بمعدل 12 م اما دلتا النيل فقد توقف نموها تقريبا بسبب انشاء السد العالى .

شروط تكوين الدالات :ينبغى لتكوين الدالات ولاستمرار نموها توافر شروط معينه هى :ـ

1 ـ أن تكون حموله النهر كبيره ، وهذا يعنى أن تكون التعريه النهريه نشيطه قويه فى مجراه الاعلى .

2 ـ أن يكون الجزء الادنى من النهر فى مرحله الشيخوخه ، حتى يكون تياره بطيئا فيرسب معظم حمولته عند المصب . اذ أن النهر السريع الجريان يستطيع دفع رواسبه بعيدا فى عرض البحر .

وهناك حقيقه طبيعيه كيميائيه تساعد على ارساب المواد عند المصب ، مؤداها ان الذرات الصلصاليه الدقيقه التى تحملها مياه النهر العذبه فرادى ، تتعقد وتتلاحم ببعضها عند اختلاطها بمياه البحر المالحه ، ومن ثم يزداد ثقلها فترسب .

3 ـ أن تكون منطقه المصب هادئه خاليه من التيارات البحريه والامواج العاتيه وحركات المد و الجزر حتى لاتحرك الرواسب وتنقلها بعيدا عن منطقه المصب . فكثير من الدالات العظيمه قد تكونت ونمت فى البحر المتوسط الذى يتميز بضعف حركه المد والجزر وقله مداها ، ومنها دلتا النيل والبو والرون ورغم هذا فمن الممكن أن تتكون الدالات أيضا فى البحار ووالمحيطات التى تحدث بها حركه مد وجزر واضحه ، ومثلها دلتا الكلورادو فى خليج كاليفورنيا ، ودلتا الكانج ودلتا إيراوادى فى المحيط الهندى . فعند مصب كل من هذه الانهار تحدث حركه مد وجزر قويه ، ولكن فى كل هذا الحالات يرسب النهر مقدار من الرواسب يفوق بكثير ما يمكن لتيار المد والجزر ازالته .

4 ـ أن تكون البحيرات التى تعترض مجرى النهر قليله أو معدومه حتى لايرسب النهر فيها حمولته ، فلا يصل منها إلى المصب إلا قليلا .

5 ـ أن تكون منطقه المصب ضحله غير عميقه وغير آخذه فى الهبوط فتنمو الدلتا بسرعه . وتعانى الدالات من هبوط تكتونى بطئ ، ومنها دلتا المسيسبى . ولكن مقدار الرواسب التى يأتى بها النهر كل عام ويرسبها فى منطقه الدلتا أعظم سمكا من مقدار الهبوط ، ولهذا . فان سطح الدلتا يرتفع باستمرار ، كما يزداد تقدمها فى البحر عاما بعد عام .

دلتا النيل

كانت أرض دلتا النيل فى بدايه عصر البلايوستوسين ما تزال مغموره بمياه البحر المتوسط . ثم اخذت تظهر فوق مستوى الماء تدريجيا بفضل ما كان يلقيه النهر فى البحر من تكوينات الحصى والرمال وبدأ نموها من الجنوب نحو الشمال وفى أواخر ذلك العصر كانت الدلتا قد كسبت على حساب البحرنحو 90 كم شمال خط عرض القاهره . وفى العصر الجيولوجى الحديث نمت الدلتا وتقدمت فى البحر حتى وصلت إلى مداها الحالى .

وتغطى أرض الدلتا حاليا طبقه من الطمى يبلغ سمكها نحو 10م أرسبتها مياه الفيضان يقدر عمرها بنحو 10.00 سنه . وتتألف من حبيبات دقيقيه من مواد معدنيه تخلط فيها الرمال بنسب صغيره . وترتكز هذه الطبقه على طبقات سفلى أقدم منها عمرا . وقد ساعدت كثره الرواسب التى كان يلقيها النيل عند مصبه بالاضافه إلى قله المد والجزر فى البحر المتوسط على سرعه تكون الدلتا ونموها وهى دلتا ناضجه تقل بها المستنقعات ، وان كانت البحيرات الساحليه ما تزال تكتنف هوامشها الشماليه ، وهى من الشرق إلى الغرب : المنزله والبرلس وادكو ومريوط .

وقد كان يجرى بالدلتا عدة فروع للنيل فيما مضى ، وكانت تصب فى البحر بسبعة مصبات ولكنها اندثرت وزالت بالتدريج . ويتفرع النيل حاليا إلى الشمال من القاهره إلى فرعين رئيسسيين هما : فرع دمياط وفرع رشيد . والاول أطول من الثانى ، اذ يبلغ طوله من القناطر الخيريه حتى البحر المتوسط 242كم ، بينما يقل فرع رشيد عن ذلك بنحو 6كم . وفرع رشيد أهم من فرع دمياط فى اتساع مجراه فى مقدار ما يحمله يضيق إلى 270م . وتكثر بالفرعين الجزر والمنعطفات نظرا لبطء جريانهما ، اذ أنهما ينحدران من علو 20م فقط عند القاهره على امتداد طولهما حتى البحر .

دلتا الرون

يتفرع الرون إلى الشمال من بلدة آرل Arles بقليل إلى فرعين هما :ـ

الرون الكبير وهو الاهم ، والرون الصغير . وهما يحددان معالم دلتاه .المثلثة الشكل . ويتميز الفرعان بشده بطء جريانهما ، ولذا فهما كثير الالتواء والانحناء ، فالرون الكبير ينحدر من بلدة آرل على ارتفاع 1.8م انحدار بطيئا على امتداد طوله البالغ نحو 50 كم إلى البحر . وقد كان يجرى بالدلتا فروع قديمه هجرتها المياه ، ويمكن الاستدلال عليها بواسطه الشطوط والجسور الرمليه التى تكتنف أرض الدلتا .

وفيما بين الفرعين الحاليين يقع اقليم كامارج Camargue الذى تغطيه المستنقعات الضحله التى سبق اقتطاعها من البحر وانعزلت عنه بواسطه الحواجزوالكثبات الرمليه . ولا يزيد عمق مستنقع فاكارى Vaccares عن متر واحد وقد جرى استصلاح الجزء الشمالى من اقليم كامارج ، وزرعت به أشجار السرو والاثل ، كما استغلت اجزاء منه للرعى ولزراعه الارز . وإلى الشرق من الرون الكبير يقع سهل كرو Crau ، وهوأشبه بمثلث يحتل الزاويه المحسوره بين النهر الرئيسى ورافده دورانس Durance . وتغطيه طبقه من الحصى والرمال أرسبها نهر دورانس حينما اتصل بالرون وكونا معا دلتا متحده . ويمكن اعتبار سهل كرو مثالا لدلتا قديمه جافه .

الدالات المروحيه والمخروطيه Fansand Cones

وهى تشبه فى طريقه تكونيها الدالات البحريه والبحيريه . ولكنها تختلف عنها فى أنها تتكون على سطح اليابس . فحينما يتدفق سيل فوق منحدر جبلى ويصل إلى حضيض الجبل ويصادف أيضا أرضا واسعه منبسطه ، فإنه يلقى بحمولته من الرواسب التى تنتشر فوقها فى شكل مروحه ، وقد تتخذ الرواسب شكل المخروط اذا كانت الاراضى التى انتشرت فوقها الرواسب شديده الإنحدار نسبيا . ويكثر وجود الدالات المروحيه والمخروطيه فى الاقاليم الشبه صحراويه .

ففيها تحمل السيول القصيره العمر كميات كبيره من المواد الصخريه ترسبها فى شكل مروحى أو مخروطى .

ومن أمثلتها دلتا خور الجاش وخور بركه بالسودان ، والمخروط الضخم الذى كونته السيول الجبليه والذى يتاخم الجانب الشرقى من وادى ماديسون Madison فى جنوبى ولايه مونتانا بالويات المتحدة الامريكية .

وحين يهبط فى الاقاليم الشبه جافه عدد من المجارى المائيه المتوازيه والمتقاربة من نطاق جبلى إلى حضيضه السهلى ، يتكون عدد من الدالات والمخروطات المتجاوره وهذه ما تلبث بمرور الوقت وتوالى الارساب أن تتلاحم وتتحد ببعضها مكونه لسهل رسوبى خصيب Piedmontalluvial Plain يعرف باسم باجادا Bagada . ومثله ما يوجد فى الوادى الاوسط بكاليفورنيا ، حيث استطاعت المسيلات المائيه التى تتدفق من المنحدرات الغربيه للسييرانفاذا حين تسقط عليها أمطار الشتاء الغزيرة ، أن تكون عده مراوح فيضيه ، اتحدت ببعضها مكونه لسهل خصيب هين الانحدار ، وهو يزرع عن طريق الرى الصناعى .

وتنشأ المراوح والمخروطات أيضا فى الجهات الرطبه ، وذلك حينما تنحدر السيول الجبليه من المرتفعات المتاخمه لوادى نهر رئيسى وتصل اليه . ويحدث هذا على الخصوص حينما تشغل السيول أوديه معلقه تتدفق المياه منها إلى القاع الحوضى لوادي جليدى النشأه فترسب حمولتها فى هيئه مروحه أو مخروط . ويوجد الكثير منها فى وادى الرون وأعالى الآرى بسويسرا ، وفوقها تقوم القوى ومحلات الاستقرار لتكون بمأمن من أخطار الفيضان .

ومن المراوح ما هو قديم نشأ فى أثناء أدوار أكثر نشاطا من النحت والارساب النهري . مثال ذلك ما يشاهد على امتداد الجانب الفرنسى من مرتفعات البرانس الوسطى ، حيث توجد مروحه مركبه ضخمه تكونت من اتحاد عده مراوح تبدو الان فى هيئة هضاب قطعتها روافد الجارون والادور Adour . وما تزال المواد تترسب فوقها مع فيضانات الشتاء والربيع . وقد تكونت أصلا فى أواخر الزمن الثالث ، وازدادت ضخامه واتساعا فى أثناء الزمن الرابع .

 شطوط المصبات الخليجية

تدخل دراسه المصبات النهريه الخليجية التى تتاثر بحركات المد والجزر فى دراسه السواحل والتعريه البحريه ، ونحن نشير اليها هنا على اساس أنها مسرح لعمليات الارساب النهرى . فكثير من حموله النهر يتم ارسابها هنا رغم أن المواد الدقيقه يجرفها تيار النهر بعيدا لعده كيلومترات فى عرض البحر ، كما هى الحالى عند مصب نهر الامزون ونهر الكونغو . و لا تتكون الدالات البحريه امام مثل هذا المد والجزر ، وانما تنشأ جسور أو شطوط مصبيه Esturine banks و تتوقف طبيعه المواد وانتشارها على عدة عوامل أهمها :ــ

1 ـ مدى سرعه تيار النهر وقوه تيارات المد والجزر .

2 ـ شكل المصب الخليجى ، فقد يبدو فى شكل عنق الزجاجه ، ومن ثم تغسله تيارات المد والجزر القويه وتكتسح منه الرواسب ، كمصب نهر الميرزى Mersey بغرب انجلترا (جنوب ليفربول) ، أوقد يكون عريضا مفتوحا كمصب نهر دى Dee (غرب انجلترا جنوب المصب السابق) فيكون أكثر عرضه للارساب .

3 ـ عامل اصطناعى ، فقد تستلزم حركه الملاحه تطهير المصب من الرواسب وبناء حواجز لتهذيبه .

 نظم التصريف النهرى النشأه والتطور والشكل

لقد حظيت نظم التصريف النهرى ونموها بالدرسات المكثفه ، ولم يبخل عليها الجيومورفولوجيون بالوقت والجهد ، ومرد ذلك إلى سببين هما :ــ

1 ـ أن نظم التصريف النهرى معالم رئيسيه فى وجه البيئه الطبيعه ، بل أن شكل نظام التصريف المائى ، واتجاه وتوجيه المجارى المائيه التى يتألف منها ، والمسافات فيما بينهما ، كل ذلك يهم فى تقرير شخصيه البيئه الطبيعيه . ويمكننا فى هذا المجال أن نضرب مثالين متغايرين من البيئات الطبيعيه ، قد جعلت نظم التصريف النهرى شكل كل منهما على نقيض الآخر فشتان بين بيئه الارض الوعره Badland بشبكتها المائيه الكثيفه التى تتكون من آلاف المجارى المائيه والنهيرات ، كل منها يحفر لنفسه واديا أو مسيلا جبليا خاصا ، فتبدو البيئه محددة مخندقه وعرة ، وبين بيئه هضبيه فسيحه تتألف من الصخور الجيريه ، تبدو فى معظمها جافه السطح ، لايقطعها احيانا نهر كبير ، يشغل واديا عميقا أو خانقا .

2 ـ امكانيه التعرف على التاريخ التحاتى لمنطقه معلومه ، عن طريق دراسه نظم التصريف النهرى بذات المنطقه . مثال ذلك امكانيه الاستدلال على طبيعه وكيفيه نشأه سطح ارض المنطقه التى بدأ فيها ظهور نظام نهرى معلوم وذلك من خلال محاوله استكشاف والتعرف على الشكل الاصلى لذلك النظام النهرى . بل انه بالامكان تأريخ الاحداث التكتونيه العظمى وفترات الطغيان البحرى على الكتل اليابسة فى ضوء دراستنا لنمو وتطوير النظم النهريه .

وسنعالج فى دراستنا لنظم التصريف النهرى موضوعين رئيسيين هما :ــ

أولا ـ نشأة النظم النهريه وتطورها :ـ

وهذا اتجاه منهجى يؤدى فى بحثه عن الاصل . Genetic Approach إلى الاستدلال على طبيعه وأسلوب نشأه سطح المنطقه التى يجرى بها كل نظام نهرى .

ثانيا ـ شكل النظم النهريه :ـ

وهذا اتجاه منهجى وصفى Descriptive Approach يستدل من خلاله على شخصيه البيئه الطبيعيه وملامحها الرئيسيه . وفى دراستنا للشكل Form سنستخدم الوصف ثم التصنيف بالطريقين : الموضوعي والذاتى

نشأه النظم النهريه وتطورها

تتحد نشأه وتطور نظم التصريف بواسطه عاملين رئيسيين هما :ـ

1 ـ طبيعه السطح الاصلى الذى استهلت عليه الانهار جريانها :ـ

فمن الطبيعى أن يبدأ نشوء ونمو حوضى التصريف النهرى بعدد من المجارى الرئيسيه تتدفق مباشره فوق المنحدر جنوب البحر ، وتتبع هذه المجارى خطوط أشد الانحدارات . ومجارى هذه الانهار ما هى الا نتيجه لشكل سطح الحوض واتجاه منحدراته ، أى انها تتبع اتجاه المنحدر ، وتبعا لذلك تسمى الانهار التابعه Consequents .

ومن الواضح أن نمط التصريف التابع الاصلى هذا سيتباين كثيرا فى كثافته وتعقيده تبعا لدرجه وعوره وعدم انتظام السطح الاصلى Initialsurface فإذا ما كان هذا السطح ناشئا عن حركه رفع وامالة لطيفه لسهل تحاتى بحرى مثلا ، فأن نتيجه الجريان المائى ستكون فى أغلب الظن شبكه من الانهار التابعه المتوازيه Parallel Consequent على وجه التقريب .

أما اذا كان السطح ناتجا عن حركات أرضيه عنيفه ومعقده ، ادت إلى تكوين بنيات جيولوجيه ملتويه ، فإن نمط التصريف النهرى سيتتبع خطوطا مختلفه فالانهار الكبيره ستجرى على طول محاور الثنيات المقعرة ، متتبعه الميل العام لارضياتها وتسمى امثال هذه الانهار باسم الانهار التابعه الأوليه Primary أو التابعه الطوليه Longitudinal . وتصرف مياه جوانب الثنيات المحدبه أنهار رافديه صغيرة ، تعرف باسم الانهار التابعه الثانويه Secondary أو المستعرضه Traverse ، وتتصل بالانهار التابعه الاوليه أو الطوليه ومن ثم تنشأ شبكه الهيكل العظمى للسمكه Fish-bone Pattern .

2 ـ التركيب الجيولوجى :ـ

وهنا نقصد التركيب الجيولوجى بمعناه الواسع الذى يتضمن الالتواءات ، والعيوب ، والفواصل ، وزوايا الانحدار الطبقى ، ثم نوعيه الصخر ، ومدى تأثير هذا العامل بعناصره المختلفه فى نشأه نظم التصريف النهرى وتطورها .

كما سبق واوضحنا فان شكل السطح الاصلى مرتبط ارتباطا مباشرا بالنسبه الجيولوجيه من اسفله ، ففى حاله الثنيات الالتوائيه سنجد الانهار التابعه الثانويه ، التى تجرى فوق جوانب الثنيات المحدبه لتصب فى الانهار الطوليه ، هى أنهار ميل Dipstreams لان جوانب الثنيات المحدبة ما هي إلا منحدرات ميل احدث الصخور التى شملتها واحتواتها حركات الالتواء .

معنى هذا أن الصله وثيقه بين الانهار التابعه وبين كل من الشكل الاصلى لسطح أرض حوضها ولبنيته الجيولوجيه ، وذلك حيثما اتفق الشكل مع البينيه .

وهنا يمكن القول بأن التصريف النهرى متوافق Accordant ( مع كل من السطح والبنيه ) . أما حيثما غاب تأثير البنيه الجيولوجيه فإن نظام التصريف النهرى يصبح غير متوافق Discordant مع البنيه . ويتضح ذلك فى مثال السهل التحاتى البحرى ، فقد يكون فعل البحر قد سوى البنيه الجيولوجيه التى كانت تحتوى على عدد عديد من الثنيات المقعره والمحدبه ، لكنها لم تعد الان بعد نحتها بذات تأثير على مجارى الانهار التابعه .

معنى ذلك أن التركيب الجيولوجى قد يؤثر على أنماط التصريف النهرى الاصليه وقد لا يؤثر . لكنه من المؤكد يؤثر على تطور ونمو الانهار . ولعل اهم ظاهره فى هذا المجال ظهور ونمو الانهار التاليه Subsequent التى تزداد طولها ، بعمليه النحت الصاعد ، على طول خطوط الضعف الجيولوجى ، مثل مكاشف الضخور الصلصاليه والرمليه بامتداد مضارب الطبقات ، وتعرف حينئذ بأنهار المضرب Strike-Type وحينئذ تتصل بالنهر التابع بزاويا قائمه ومثل خطوط الفوالق والعيوب والفواصل الرئيسيه ، ومحاور الثنيات المحدبه . وبهذه الطريق تضاف انهار تتحكم فيها التراكيب الجيولوجيه إلى شبكه التصريف النهرى التابعه الاصليه بصفه مستمرة . وسواء أكانت متوافقه أو غير متوافقه فانها تتميز باستمرار ازدياد معدلات تكيفها أو انضباطها مع التركيب الصخرى Adjustmenttostructure وتبعا لذلك قد تعطى هذه الصله الوثيقه بين المجارى النهريه وخطوط الضعف الجيولوجى مؤشرات واضحه لمراحل تطور نظام التصريف النهرى . فاذا ما كان تكيف التصريف مع التركيب الجيولوجى ضعيفا ، فان التصريف يكون فى هذه الحاله شابا Youthful أما اذا كان التكيف بينهما واضحا جدا . فان ذلك يدل على نمو نظام التصريف وتطوره خلال فتره طويله من الزمن ، ربما قد قطع خلالها أكثر من دوره تعريه .

ومن أحسن أمثله التصريف النهرى الجيد التكيف نظم التصريف النهرى فى سهول انجلترا ، حيث تتبع كثير من الانهار الكبيره مكاشف ضخور ضعيفه على الاقل فى جزء أو أجزاء من مجاريها . مثال ذلك نهر السيفيرن Severn الذى يقطع فى جزئه الادنى الصخور الترياسيه واللياسيه من المارل والصلصال السهله النحت ونهر ترينت Trent الذى تكيف فى مجراه  الاوسط بصخور المارل الضعيفه المقاومه ، كما وان روافد نهر التيمز تتبع مكاشف صلصال أوكسفورد Oxford Clay وفى اقليم الوليد Weald تتخذ أعداد كثيرة من النهيرات الصغيره مساراتها على طول مكاشف صخور صلصاليه .

وقد اتخذ بعض الكتاب ، ومنهم ديفيز Davis ، هذه الشواهد ، وحسبوها دليلا على أن التصريف الحالى فى سهول انجلترا قد نشأ أصلا من الزمن الثالث عقب انتهاء فتره الطغيان البحرى التى أرسبت اثناءها تكوينات الطباشير بحلول حركه الرفع الواسعه النطاق لاراضى انجلترا . ومع هذا ، فانه من الصعب التكهن بصحه هذه النتيجه ، نظرا لقله المعلومات الخاصه بدرجات قدرات الانهار التاليه فى اطاله مجاريها والوصول إلى درجه متقدمه من التكيف مع التراكيب الصخريه . فلابد من معرفه مقدار قوه الصخور التى تجرى خلالها الأنهار بدقه وظروف المناخ السائده . ويرى بعض الكتاب أن بعضا من أنهار الوليد Weald التاليه ، قد نشأت بالفعل خلال المليون سنه الاخيرة ، ومنذ الانحسار البحرى الكلابرى .

وينشأعن نمو وتكاثر الانهار التاليه اضطراب وتمزق واسع النطاق بسبب كثره حدوث عمليات الاسر النهرى River Capture لمنابع أو أجزاء من منابع الأنهار التابعه . وبمرور الزمن تبدأ الانهار التاليه تسود ، بتزايد مستمر ، نمط التصريف النهرى برمته ، بينما تتضاءل الانهار التابعه الضامره المقطوعه الرؤوس ، ويصبح تمييزها من الصعوبه بمكان .

كيفيه التعريف على تاريخ التصريف النهرى

لكى نتعرف على تاريخ التصريف النهرى وتطوره ، لابد من تحديد خطوط التصريف النهرى الاصليه تحديدا صحيحا . وهناك طريقتان رئيسيتان للوصول إلى هذا الهدف هما :ــ

1 ـ امكانيه التعرف على الانهار التابعه من خلال عدد من الخصائص والمميزات التى يسهل فى العاده استقراؤها والتعرف عليها وهى التى سنشرحها بعد قليل .

2 ـ يعتبر الاسر النهرى من بين أهم الاحداث فى تاريخ التصريف النهرى ، وان النجاح فى تمييزه وتقويمه وسيله مفيده للغاية فى حل وتفسير مشاكل التصريف النهرى .

تعديل المقال