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塹壕川または塹壕河川は、平野または比較的平坦な高地に切り込まれた狭い溝または谷を流れる川または小川です。緩やかな斜面を流れる川は、長い時間をかけて横方向の浸食により、蛇行（蛇のようなパターン）した流路を形成します。氾濫原や三角州など、勾配が非常に緩やかな場所に蛇行が形成されます。蛇行は、川の中流と下流の特徴です。しかし、非常に深く広い蛇行が硬い岩を切り裂くこともあります。このような蛇行は、切込み蛇行または塹壕蛇行と呼ばれます。例外として、塹壕蛇行は、川がまだ若い場所で土地が隆起する間に形成されます。それらは時間の経過とともに幅が広く深くなり、硬い岩の深い峡谷または峡谷として見られます。[1] [2]固定された小川や河川の場合、水路は既存の平野から岩盤を切り崩すことによって、元の流れをほとんど変更せずにその流れを継承したと推定されることが多い。河川システムの切り崩しは、地殻隆起だけでなく、河川の海賊行為、負荷の減少、流出の増加、流域の拡大、海面低下などの基盤レベルの変化などの他の要因の結果である可能性がある。[1] [3] [4]既存の平野または比較的平坦な高地の証拠がないか存在する可能性のある狭い溝または谷を流れる川または小川の一般的な非総称的な用語は、谷蛇行または蛇行谷であり、文献では後者の用語が好まれている。[5]
塹壕河川または蛇行谷の一部を形成する蛇行は、一般的には切込み蛇行として知られています。[ 5 ]これらは通常、内向き蛇行または塹壕蛇行のいずれかに分類されます。長い間、内向き蛇行は、下向きの切削プロセスが遅く、川が横方向の浸食を引き起こし、非対称の谷につながる場合に発生すると主張されてきました。さらに、塹壕蛇行は、川床の急速な切込みがあり、川が側面を浸食する機会がない場合に形成されると長い間主張されてきました。これにより、峡谷のような外観を持つ対称的な谷が生まれます。しかし、より詳細な研究により、内向き蛇行と塹壕蛇行の発達は、基盤岩の岩相、地殻活動、気候などの要因の複雑な組み合わせに依存することが示されています。[3] [5]
原因
上で述べたように、川の陥没は、その地域の地殻変動による隆起、または海面低下によって発生します。また、下流のモレーンでせき止められた湖の掘削レベルの増加や崩壊、または別の川による川の占拠によっても発生します。さらに、特に地殻変動による隆起によって川の再生プロセスが発生した場合、川の陥没の原因となることもあります。川の再生により流水の力が増し、したがって侵食プロセスが加速されます。
研究によると、地殻変動、特に隆起に伴う運動は、侵食と堆積の空間パターンに影響を与える可能性がある。過去の地殻変動の詳細な情報を提供することは非常に難しいが、基本的な時間的および空間的スケールは、この運動がどのようにして定着川の形成につながるかの証拠を示すことができる。[6]さまざまな著者が、定着川を過去の地殻変動の証拠として使用し、このようにして、定着川の形成における地殻変動の隆起の重要な役割を証明した。 [7]
いくつかの研究では、川の塹壕化の主な特徴として、浸食蛇行が河川の若返りの影響として挙げられている。一方、学者たちは、浸食蛇行と浸食蛇行は河川の若返り以前に形成された特徴であると主張する。浸食蛇行は川の源流で発生し、川底の水位が低下したときに発生し、その結果、川は垂直浸食を起こすのに十分な力を持つようになる。いくつかの研究では、植生の除去、ダムの開発、貯水池や都市化などの人為的要因も河川の塹壕化の原因であるとも指摘されている。例えば、ロシアンリバー沿いの砂利採掘によってミドルリーチピットが開発され、それが今度は浸食川の形成につながった。ポサマンティエによると、1950年代から1980年代には、ロシアンリバーには砂利採掘場と乾いた小川があった。しかし、時が経つにつれ、採掘によって川の水は固定化してしまった（1777ページ）。[8]
都市化と植生の伐採により流出水が増加し、特に雨季には水量が増加します。したがって、川の垂直浸食レベルが上昇すると水の力が増し、川の浸食につながります。サンペドロ川と南西部の別の川に関する研究では、18世紀の川の陥没の主な原因は洪水であったことが示されています。この研究では、これらの地域での人口増加と人間の活動により洪水が増加し、その結果、流出水量が増加したことが示されています（Hereford 43）。[9]
結果
ロスゲンは、浸食された蛇行の結果は、川岸の浸食の加速、土地の喪失、水生生物の生息地の喪失、および地下水位の低下と関連していると指摘しています。さらに、この研究では、浸食された蛇行によって土地の生産性が低下し、下流で堆積することも判明しました（p. 2）。[10]これらの要因は、川が流れる土地の経済発展に影響を与える可能性が高いだけでなく、修復を開始する場合にも非常にコストがかかります。川の陥没は、水が川床の浸食を引き起こす力を持っているために発生します。この速度の増加は、その地域の浸食の増加により、河岸の生息地に悪影響を及ぼしています。たとえば、サイモンによる研究では、水路の浸食が陥没した川の主な特徴であり、その地域の河岸の植生と魚の成長の変数に影響を及ぼすことが明らかになりました（p. 528）。水路の低下は、地下水位も低下したことを意味します。具体的には、河川の発達により浸透による水損失により地下水量が減少する。[11]基底レベルの移動により支流が変化し、支流の河川の定着が進む。さまざまな河川の研究により、河川の定着のプロセスは河岸侵食による河川の位置調整や河川幅の拡大と関連していることが明らかになっている。[12]
川の復元
河川の陥没は、川岸の浸食の加速、土地の喪失、水生生息地の喪失、土地の生産性の低下、地下水位の低下、下流の河川の堆積などの悪影響を引き起こします。ただし、これらの問題を相殺するために、川を元の状態または以前の特性に戻すことに重点を置いた水路修復対策が利用可能です。ただし、良好な結果を達成するには、安定した水路の河川パターンとプロファイルを十分に理解することが重要な要件です。また、すべての重要な要素とアクションが確実に実行されるように、プロセスでは入念な手順に従う必要があります。世界中で河川修復を含む多数のプロジェクトが実施されており、そのようなプロジェクトの良い例がネバダ州マギークリークです。このプロジェクトは、ネバダ州マギークリーク上流で 1990 年に完了しました。これは政府と民間の牧場とのパートナーシップであり、プロジェクトでは、C4/D4 タイプと見なされる何マイルにもわたる不安定な砂利床を直線化する必要がありました。
参照
参考文献
- ^ ab Neuendorf, KKE, JP Mehl, Jr., JA Jackson 編、2005 年。地質学用語集（第 5 版）。バージニア州アレクサンドリア、アメリカ地質学研究所。779 ページ。ISBN 0-922152-76-4
- ^ Licker, MD, 2003. McGraw-Hill 環境科学辞典。McGraw -Hill Companies, Inc. 496 ページ。ISBN 0-07-143397 -X
- ^ ab Barbour, JR, 2008.岩盤河川の湾曲部の起源と意義。ニューヨーク、コロンビア大学博士論文。172 ページ。ISBN 0-922152-76-4
- ^ Beckinsale, RP および Chorley, RJ , 2003.地形研究の歴史 - 第 3 巻 (Routledge Revivals): 1890-1950 年の歴史的および地域的地形学。Routledge。524 ページ。ISBN 978-0-415568-01-2
- ^ abc Mangelsdorf, J., Scheurmann, K. and Weiß, FH, 1990. 河川形態学。河川形態学。シリーズ：Springer Series in Physics. Environment。Springer Berlin Heidelberg（ベルリン、ハイデルベルク）。ISBN 978-3-642-83779-1
- ^ Shields Jr、F. Douglas、Andrew Simon、およびLyle J. Steffen。「貯水池が下流河川の移動に与える影響」Environmental Conservation 27.01（2000）：54-66。
- ^ Goldberg, Paul, Vance Holliday T.、Reid Ferring C.「地球科学と考古学」ボストン、マサチューセッツ州：Springer US、2001年。印刷。
- ^ Posamentier, Henry W. 「低地沖積バイパスシステム: 切込みあり vs. 切込みなし」 AAPG 速報 85.10 (2001): 1771-1793。
- ^ ヘレフォード、リチャード。アリゾナ州サンペドロ川上流域の塹壕化と拡幅。コロラド州ボルダー、2003年。印刷。
- ^ Rosgen, David L. 「浸食された河川の修復に対する地形学的アプローチ 」河川浸食によって乱された景観の管理に関する会議議事録。第 16 巻。ISBN 0-937099-05-8、1997年。
- ^ Simon, Andrew、Andrew JC Collison。「河岸の安定性に対する河岸植生の機械的および水文学的影響の定量化。」地球表面プロセスと土地形態27.5 (2002): 527-546。
- ^ Pizzuto, Jim. 「ダム撤去による河川の形状とプロセスへの影響 河川地形学の確立された概念の多くはダム撤去の影響を評価するのに関連しますが、地形学者は特定のダムの撤去によって引き起こされる河川の流路の変化を予測することができません。」 BioScience 52.8 (2002): 683-691。
