Водопады - одно из наиболее величественных явлений и интереснейшие памятники природы- оказались, как ни странно, очень плохо описаны в географической литературе.
Что же такое водопады?
Государственный общесоюзный стандарт "Гидрология суши: термины и определения" не содержит определения водопада. В Большой Советской Энциклопедии (3-е изд.) водопад определяется как "падение воды в реке в местах резкого изменения высоты ее дна с образованием почти отвесного уступа". По Краткой географической энциклопедии, "водопад - падение воды реки с уступа, пересекающего речное русло". Еще из краткого энциклопедического словаря : "Характерен отрыв потока от его ложа. Вода может падать по нескольким уступам, образуя серию водопадов - каскады, менее круто падающие водопады называются водоскатами."
"Самый- самый" звучит весьма неопределенно по отношению к водопадам. Если вы зададите своим знакомым вопрос: какой самый большой в мире водопад? - большинство ответит: Ниагара. Кто-то вспомнит водопад Виктория, кто-тозадаст вопрос: а что, собственно, имеется в виду - высота, ширина, мощность?
Любой водопад-сложное явление, арена и результат борьбы и взаимодействия Воды, Камня и Атмосферы. Здесь протекают сложнейшие процессы гидроаэроионизации, непрестанной, не прекращающейся ни на секунду эрозии. Действующие водопады по своей сути- природные perpetuum mobile (вечные двигатели). Высота падения и ширина потока - два важнейших фактора, определяющие любой водопад, но основу его как явления природы составляет падение воды с уступа той или иной высоты, и поэтому основной критерий при определении и оценке любого водопада - его высота.
Водопады условно можно поделить на несколько типов: водопады, у которых высота превышает ширину потока; водопады, у которых высота меньше ширины; щелевые водопады, где река, будучи зажата скалами большой мощности, не низвергается с уступа, а прорывается через сравнительно узкую щель в крепчайшей породе. Примеры щелевых водопадов: водопад Кабарега (бывший Мёрчисон) на р. Виктория-Нил в Уганде (Африка), где река низвергается с 40-метровой высоты, прорываясь меж двух стометровых скал; Чертова Мельница в Архызе (Западный Кавказ).
Высота и ширина водопада не исчерпывают всех параметров, необходимых для составления наиболее полной характеристики этого явления природы. Важно, какое количество воды низвергается через гребень водопада - расход, измеряемый в куб.м/c. Гидроэнергетиков в первую очередь интересует мощность водопада, исчисляемая по формулам N =9,8 Qh (теоретическая) и N =8, OQh (промышленная), где N - мощность, Q - расход воды и b - высота падения. С. В. Григорьев предлагал проводить сравнительную оценку водопадов по удельной водоносности, для исчисления которой рекомендовал брать удельный расход воды, т. е. многолетний средний годовой расход, отнесенный к единице ширины водопада.
Необходимо также учитывать толщину слоя воды на гребне, которая зависит от удельной водоносности, глубину исполинового котла, скорость течения на изломе струи, а для наиболее высоких - количество и площадь воды, находящейся в каждый данный момент в "полете".
Чрезвычайно важным представляется изучение геологии района расположения водопада, а следовательно, и пород, образующих гребень и выстилающих ложе водопада. Совершенно очевидно, что водопады образуются лишь там, где порода обладает такой твердостью, что способна выдержать вековое эрозионное воздействие водных масс, иначе водопад выработает русло и исчезнет.
На земле есть места, где отмечаются целые скопления "водных бриллиантов". На Кавказе, в Западном лесничестве Тебердинского государственного заповедника (Архыз), есть Долина тридцати водопадов в ущелье р. Салыннган, притоке р. Кизгыч. В Японии, в национальном парке Йосино-Кумано на п-ове Кии (о. Хонсю), в долину Осугидани обрушивается сто водопадов, один из которых называют водопадом Света (!); Норвегию же из-за обилия водопадов называют Страной водопадов, а маленькое высокогорное королевство Лесото в Южной Африке - даже Страной трех тысяч водопадов.
Своим происхождением на равнинах водопады обязаны тектоническим движениям земной коры, эрозионной деятельности рек, встречающих на своем пути породы неодинаковой твердости, или сложному горному рельефу, а также тем случаям, когда русло реки перегораживается в результате горных обвалов или потоками лавы при вулканическом извержении. Так, в Новой Зеландии потоки лавы, заполнившие русла рек, привели к образованию многих водопадов Северного острова (водопады Гука, Уайроа, Хвангареи, Уатанги). Уникально происхождение замечательных водопадов Плитвичских озер в Динарском Карсте, в Хорватиии. Река Матица, представляющая верховья р. Кораны, протекает по горной долине, сложенной известняковыми породами. На протяжении 8 км река пронизывает шестнадцать озер, подпруженных барьерами из травертина (известкового туфа). Экзотические природные плотины-уступы преодолеваются водами, падение которых создало 140 водопадов редкой красоты. Общий перепад высот Плитвичских озер и каскадов - 156м. Аналогично происхождение одного из красивейших водопадов Югославии и Европы-водопада Скрадински-бук на р. Крка, впадающей в Адриатическое море.
Водопады типа Плитвичских, наращивающие свои гребни, относятся к конструктивным (созидающим); таких в мире ничтожно мало. Низвергающиеся массы воды, как правило, производят огромную работу: разрушают русло и отступают вверх по течению рек ("пятящаяся" эрозия); такие водопады, срабатывающие свой гребень, - а их большинство - называются деструктивными (разрушающими).
У подножий водопадов вращением огромных камней и силой удара водяных струй образуются исполиновые - "эрозионные" котлы. Исполиновые котлы с течением времени, соединяясь друг с другом, иногда преобразовываются в ущелья. При этом каньоны могут возникать не обязательно продольные, по стрежню, но и поперечные - в зависимости от ряда условий, и в особенности от характера залегания и твердости пород, лежащих у подножия водопада. Глубина котлов некоторых водопадов очень значительна и часто равняется их высоте, как, например, у Ниагары-50 м высота падения воды, такова же и глубина ее исполинового котла.
Любой водопад - это источник звука - от нежнейшего журчания до громоподобных раскатов. Шум Ниагары днем слышен на расстоянии до 2 км, ночью - до семи. Тот факт, что слышимость водопадов ночью "в три раза сильнее, чем днем", подмечен очень давно.
Установлено, что великие водопады - мощные, постоянно действующие генераторы инфразвуковых колебаний. Даже краткое ознакомление с параметрами водопадов показывает, что их изучение находится на стыке целого ряда наук: географии, гидрологии, геологии, курортологии и многих других, и поэтому более детальное исследование их обещает новые открытия.
