Овражная эрозия - Южный федеральный университет
advertisement
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Ростовский государственный университет Н.Н. ИВАНОВ, Т.П. НЕЧИПОРОВА ОВРАЖНАЯ ЭРОЗИЯ Методическое пособие по курсу «Геоморфология» для студентов специальностей «География» и «Геоэкология» Ростов-на-Дону 2001 Печатается на основании решения кафедры общей географии, краеведения и туризма Ростовского госуниверситета. Протокол № 10 от 25 мая 2001 года Составили: доцент кафедры общей географии, краеведения и туризма Иванов Н.Н. , старший преподаватель кафедры общей географии, краеведения и туризма Нечипорова Т.П. Ответственный за выпуск доктор географических наук, профессор П.Ф.Молодкин ВВ Е ДЕ НИЕ В условиях интенсивного воздействия человека на географическую среду происходит активизация неблагоприятных экзогенных процессов, которые, как правило, вызывают нарушение различных компонентов как природных, так и антропогенных ландшафтов. Особенно заметны такие нарушения в районах широкого развития овражной эрозии (степная и лесостепная зоны Восточно-Европейской равнины). Так, только в Ростовской области площадь, занятая непосредственно формами современного размыва (промоинами и оврагами), составляет более 125 тыс.га. Если учесть, что потери склоновых земель определяются не только площадью промоин и оврагов, но и труднодоступными для хозяйственного использования приовражными и межовражными участками, то становится очевидным, что в ближайшие годы огромные площади ценных земель превратятся в неудобные для хозяйственной деятельности. Поэтому борьба с овражной эрозией является важнейшим условием рационального землепользования. Для научного и практического решения этой проблемы необходимы глубокие знания о процессе оврагообразования, его интенсивности, направленности, изменчивости в пространстве и во времени. В связи с этим необходимо уделять больше времени на изучение этих вопросов в курсе «Геоморфология». 1.ФОРМЫ РЕЛЬЕФА ОВРАЖНОЙ ЭРОЗИИ Овражная (линейная эрозия) – сложный рельефообразующий процесс образования и развития отрицательных форм рельефа под действием временных русловых потоков. При этом основными формами являются овраги, отличающиеся многообразием морфометрических и морфологических характеристик. Помимо оврагов широкое развитие получили эрозионные борозды (рытвины) и промоины, которые в эволюционной схеме формирования оврагов обычно рассматриваются как промежуточные. Однако следует помнить, что схема эволюции оврага «эрозионная борозда – промоина – овраг» является теоретической, идеальной, вскрывающей лишь главные тенденции в развитии оврага. Поэтому совсем не обязательно, что с течением времени каждая промоина превратится в овраг. В вопросах терминологии линейной эрозии единого мнения пока нет. В настоящее время существует 19 разновидностей определения оврага, а также 18 его синонимов. Что же касается промежуточных форм, то в научной литературе они имеют не только разные названия, но иногда не совпадают по смыслу. Поэтому, чтобы не возникало разночтений при изучении работ, связанных с овражной эрозией, следует остановиться на определениях наиболее распространенных форм рельефа как эрозионные борозды и промоины. Эр о зи о н н а я б о ро зд а 1. Первоначальная стадия формирования оврага. Борозда эрозионная образуется в результате струйчатого размыва поверхности склонов. Ее ширина не превышает 0,5 м, глубина 0,1-0,4 м, длина до десятков метров (Кесь, 1950). 2. Начальная форма эрозии склонов крутизной более 10°. Представляет собой понижение, вскрывающее верхние почвенные горизонты, имеет линейную форму в плане, сравнительно небольшую длину, остроугольную вершину, клиновидный поперечный профиль (Салюкова, 1977). Исходная форма временно действующих водотоков, возникающих на делювиальных склонах при переходе плоскостного смыва в линейный. Глубина борозды эрозионной 3-30 см, ширина равна или немного превосходит глубину. Поперечный профиль V-образный или ящикообразный, стенки отвесные. Они образуют разветвленные системы, переходят в эрозионные рытвины (Леонтьев, Рычагов, 1979). Синонимы: водороина (Арманд, 1972); рытвина (Живаго, Пиотровский, 1971); борозда размыва (Лидов и др., 1954). Таким образом, под эрозионными бороздами понимаются отрицательные линейные формы рельефа, созданные временными водотоками. Глубина и ширина эрозионных борозд достигает 0,3-0,5 м, длина – нескольких десятков метров. Поперечный профиль преимущественно ящикообразный, но при интенсивном врезе переходит в V-образный Синонимы: водороина, рытвина, борозда размыва. Промоина. 1. Долина с обрывистыми и обнаженными склонами с резко выраженной бровкой. Глубина ее до 1,0-2,5 м, ширина – до 4-5 м, длина – 1,0-1,5 км (Востряков и др., 1974). 2. Размыв глубиной от 0,3-0,5 м до 1,0-1,5 м, шириной 0,5-5,0 м. Продольный профиль повторяет профиль поверхности склона. Является зачаточной формой оврага (Заславский, 1979). 3. Эрозионное углубление линейной формы, образованное временными водотоками на склонах или днищах ложбин, лощин, балок. В отличие от оврага промоина не выработала собственного продольного профиля (Болдышев, 1977). 4. Переходная от начальной формы склоновой эрозии к овражной. Глубина до 4 м, развивается в материнской породе, продольный профиль не полностью совпадает с профилем склона (Лидов и др., 1954). 5. Вытянутое углубление, имеющее с трех сторон крутые незадернованные склоны и открытые в сторону общего наклона поверхности. Длина незначительная, ширина равна глубине или меньшее ее, дно узкое. Продольный профиль совпадает с характером профиля поверхности склона (Подобедов, 1974). Синоним: эрозионная рытвина (Леонтьев, Рычагов, 1979). Следовательно, промоина представляет собой переходную форму от эрозионной борозды к оврагу. Глубина промоин может достигать 3-4 м, ширина – 5 м. Профиль промоины, как правило, соответствует профилю склона. О вр а г и – это крутосклонные рытвины, развивающиеся под воздействием временных русловых водотоков. Глубина оврагов может достигать 40-50 м, ширина 150-300 м, длина 3-5 км. В различных природно-антропогенных условиях морфометрические показатели эрозионных форм могут отличаться от приведенных в таблице 1. Таблица 1 Основные формы рельефа временных русловых потоков и их морфометрические характеристики Формы рельефа Глубина, Ширина, Поперечный Продольный м М профиль Профиль 1.Эрозионная V- образный борозда или (водороина, 0,3-0,5 До 0,5 рытвина, борозда размыва) 2. Промоина склону ящикообразны й Соответствует до 4,0 До 5,0 до 40-50 до 150- V-образный 300 V-образный (эрозионная Соответствует склону Выработанный рытвина) 3. Овраг 2.ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ ОВРАЖНОЙ ЭРОЗИИ Одним из важнейших вопросов изучения овражной эрозии является анализ условий ее развития. Существует целый комплекс условий, которые подразделяются на две группы: природные и антропогенные (табл. 2). Г е о ло г и ч е с к и е ус ло ви я во многом определяют оврагообразование. Чем больше горная порода подвержена размыванию, тем интенсивнее Таблица 2 Основные условия развития овражной эрозии Природные условия Геологически Геоморфоло Климатич Биологи Почвенн е гические еские ческие ые Геологическа я структура, условия залегания и свойства пород (физические, Форма профиля, длина, крутизна, форма и экспозиция склона. Характер, количест во и режим осадков, ветровой и Тип растител ь-ности, проекти вное покрыти е Типы почвенно го покрова, свойства почв. Антропоге нные условия Распашка земель, вырубка лесов, строительс тво инженерн физикохимические, физикомеханические ). Глубина расчленени я рельефа, морфология водосборов. температ урный режим и др. ых сооружени й (автомоби льных дорог и др.) при прочих равных условиях, протекает овражная эрозия. Размываемость определяется в основном физико-механическими свойствами пород. По этому признаку все породы подразделяют на легко-, средне- и трудно размываемые. К легкоразмываемым относят лессы, лессовидные супеси и суглинки, пески и др. К средне размываемым – плотные глины, мергели, доломиты и др. Известняки, песчаники и другие, скальные и полускальные породы относят к трудно размываемым. Судят по об устойчивости пород к размыву по допустимым неразмывающим скоростям (ДНС). Так, для лессовидных суглинков, глин плотных и песчаников ДНС составляют соответственно 0,7, 1,3 и 3,7 м/с. Г е о м о р ф о ло г и ч е с к и е ус ло ви я выражены, прежде всего, крутизной, длиной, формой и экспозицией склонов, гипсометрическим положением, глубиной расчленения, формой и размерами бассейнов водосбора и т.д. Крутизна склона, как и в плоскостном смыве, является одной из главных морфометрических характеристик овражной эрозии, так как определяет скорость стекания временных потоков, а, значит, их эродирующую силу. При увеличении угла наклона поверхности склона в два раза (при одинаковой площади водосбора и прочих равных условиях) объем выноса материала также возрастает почти в два раза. Крутизна склонов связана с глубиной расчленения рельефа. Исследования овражной эрозии на востоке Русской равнины показали тесную связь между глубиной расчленения и густотой овражной сети (табл. 3). Длина склонов определяет размеры площади водосбора и степень интенсивности водного потока. На длинных склонах интенсивность роста оврага снижается. Как показывают исследования, наиболее часто овраги возникают на склонах средней длины (500-750 м). На коротких склонах объем и концентрация стока талых и ливневых вод недостаточны для формирования оврага. Кроме того, верхняя часть склонов вообще не подвержена овражной эрозии. Здесь развиваются процессы дождевой и мелкоструйчатой эрозии. Таблица 3 Зависимость густоты овражной сети от глубины расчленения в одинаковых комплексах горных пород и одинаковой залесенности (Овражная эрозия…, 1990) Глубина расчленения м Количество бассейнов, шт. Средняя густота овражной сети, км/км2 Менее 25-50 50-100 25 100- 150- 200- Более 150 200 250 250 113 568 3101 2170 531 97 15 0,023 0,032 0,123 0,232 0,238 0,257 0,836 Длина водораздельно-долинных склонов зависит от густоты речной сети. Чем гуще речная сеть, тем уже водоразделы и слабее развивается овражная эрозия. Данная закономерность описывается формулой: 1 = 1/ 2р (1), где: 1 – средняя длина склонов, км; р – густота речной сети, км/км2 ; Форма продольного склона влияем на скорость водного потока и его размывающую способность. Овраги, как правило, образуются на склонах выпуклой формы, когда уклоны в нижних частях достигают 15-20º. Скорости потоков при этом значительно превышают допустимые неразмывающие для слагающих склон пород и в результате создаются условия для размыва. Следует также отметить, что почвы и грунты на выпуклых склонах просыхают быстрее, чем на вогнутых, и, поэтому подвержены более интенсивному смыву и размыву. Экспозиция склонов способствует как усилению, так и ослаблению процесса овражной эрозии, Более интенсивный размыв наблюдается на южных и юго-западных склонах, где почвы и грунты поверхностного слоя быстрее оттаивают и просыхают. На склонах северной экспозиции происходит медленное таяние снега, в результате чего часть талой воды расходуется на инфильтрацию. Влияние этого фактора в разных природных условиях неоднозначно, что связано с различной интенсивностью осадков, преобладанием ветров тех или иных румбов, мощностью снежного покрова и др. Среди других геоморфологических условий можно отметить такие как: глубина местного базиса эрозии, гипсометрическое положение пояса овражной эрозии, площадь и морфология водосбора и т.д. Переход от плоскостного смыва и мелкоструйчатого стока к линейному и обратно во многом определяется плановыми очертаниями элементарных морфологических единиц. Они представляют собой наименьшие по площади, как правило, неделимые участки поверхности, единые по уклону, морфологии и экспозиции (Тимофеев, 1984). Каждая элементарная единица водосбора в зависимости от морфологии по-разному участвует в формировании поверхностного стока и, соответственно, в процессе оврагообразования. Существенную роль в развитии овражной эрозии играют и другие рельефообразующие процессы, которые получают развитие, преимущественно в начальной стадии оврагообразования: оползневые, суффозионные и солифлюкционные. В качестве примера влияния суффозионных процессов на развитие овражной эрозии могут служить суффозионно-эрозионные овраги в бассейне Нижнего Дона, детально изученные П.Ф.Молодкиным (1992). Значительное влияние на формирование оврагов химической суффозии и оползневых процессов отмечается в Нижнем Поволжье, где широко распространены сильно засоленные породы морского генезиса. Солифлюкционные процессы в отличие от оползневых и суффозионных, участвуют как на начальной, так и в конечной стадиях образования оврагов. Они сглаживают склоны оврагов и тем самым способствуют превращению их в балки. К ли м а ти ч е с к и е ус л о ви я на развитие овражной эрозии оказывают как прямое (осадки, их интенсивность, продолжительность, время выпадения), так и косвенное (температура, влажность воздуха, ветер и др.). Наиболее велико влияние ливневых дождей с интенсивностью выпадения осадков более 0,5-1,0 мм/мин. Полевые наблюдения показывают, что во время ливней большая часть осадков не успевает фильтроваться почвами и грунтами. При этом формируется сток повышенной интенсивности, который и вызывает линейную эрозию. Развитие овражной эрозии зависит также от температуры и влажности воздуха. Влажные почвы и грунты в меньшей степени подвержены размыву, нежели сухие. Р а с ти те л ьн ы й п о к р о в является сдерживающим фактором оврагообразования. Его противоэрозионное значение заключается в защите почв и горных пород от ударного воздействия дождевых капель, снижение скорости временных водотоков, увеличение водопроницаемости, равномерном распределении снежного покрова и т.д. Древесная и кустарниковая растительность предохраняет склоновые земли от глубокого промерзания, способствует медленному снеготаянию, а корневые системы значительно повышают сцепные качества почв и грунтов. Существенную противоэрозионную роль выполняют лесная подстилка и «степной войлок», поглощающие в 2-6 раз больше воды, чем весят сами в воздушно-сухом состоянии. П о ч в е н н ы й п о к р о в на процесс овражной эрозии влияет лишь при формировании эрозионных борозд и промоин. При их углублении почвы полностью размываются и уже не оказывают влияния на условия оврагообразования. Интенсивность образования начальных форм линейной эрозии в значительной мере определяется противоэрозионной устойчивостью почв, которая представляет собой отношение мощности струи к скорости размыва почв. Этот показатель часто оценивается допустимыми неразмывающими скоростями. Так, для серых лесных почв эта скорость составляет 0,17, для черноземов – 0,19, для светло-каштановых – 0,15 м/с. Как видно, наиболее противоэрозионно устойчивыми являются черноземы, что связано с большим содержанием гумуса, который во время дождя не набухает, так как обладает хорошей водопроницаемостью (около 2мм/мин). К тому же на черноземе не образуется корочка, способствующая интенсивному смыву и размыву. Наивысшей противоэрозионной устойчивостью обладают черноземы типичные, за ними следуют выщелоченные, оподзоленные обыкновенные и южные. Показатель противоэрозионной устойчивости почв является зональным признаком. В равнинных условиях он возрастает от подзолистых почв к серым лесным, достигая максимальных значений для черноземов, а затем снижается к зонам темно-каштановых, каштановых и светло-каштановых почв. В горных условиях противоэрозионная устойчивость подчиняется вертикальной зональности и возрастает от предгорий к высокогорьям. Инженерная и хозяйственная деятельность на развитие овражной эрозии многообразна. Она либо положительна, когда направлена на предупреждение оврагообразования и на борьбу с ним, либо отрицательна, когда способствует его развитию. Первая связана с проведением противоэрозионных мероприятий, которые включают следующие основные операции: 1) проведение агротехнических приемов, обеспечивающих регулирование поверхностного стока; 2) устройство земляных гидротехнических сооружений (водозадерживающие валы, дамбы-перемычки и др.; 3) лесомелиорация (облесение оврагов). Вторая – заключается в вырубке лесов, распашке земель, нарушении правил землепользования и др. В заключении отметим, что процессы овражной эрозии зональны, так как такие условия оврагообразования как климат, почвы и растительность подчиняются зональным закономерностям. Вопросы для самопроверки 1) Как выражено влияние рельефа на формирование оврагов? 2) Как влияет экспозиция склонов на оврагообразование? 3) Роль человеческой деятельности в образовании оврагов. 4) Какие свойства пород в большей степени влияют на интенсивность эрозионных процессов? Классификация оврагов Овраги классифицируются по многочисленным признакам: по месту их развития, скорости роста, активности и др. По месту развития различают склоновые, береговые и донные (вложенные) овраги. Склоновые овраги формируются на вогнутых склонах. Береговые (боковые) овраги развиваются на склонах балок и речных долин (рис.1). Донные овраги получили развитие на дне ранее существовавших эрозионных форм рельефа (лощин, балок, пересохших русел рек) (рис.2). По активности развития овраги подразделяются на активные, слабоактивные, скрытого развития и активизирующиеся. К активным оврагам относятся такие, которые в привершинной части имеют крутые обнаженные склоны, а в приустьевой – задернованные. Слабоактивные (полузадернованные) овраги характеризуются более пологими склонами и незначительным годовым приростом в длину. Склоны активизирующихся оврагов полностью задернованы или полузадернованы и лишь в приустьевой части обнажены, что указывает на оживление процессов эрозии. Овраги, развивающиеся в лессовых породах, по генезису подразделяются на просадочно-суффозионно-эрозионные, просадочноэрозионные и эрозионные. Овраги, образованные в глинистых породах – на эрозионно-оползневые и эрозионные, в мелах и опоках - на коррозионноэрозионные и эрозионные. П.Ф.Молодкин (1992) овраги степных равнин Нижнего Дона подразделяет на природные, антропогенные, природно-антропогенные и биогенные. Среди антропогенных он выделяет овраги орошаемых земель, склонов прудов и водохранилищ, бортов открытых горных выработок и др. По форме в плане С.С.Соболев (1948) и Н.С.Победов (1974) выделяют следующие виды оврагов: ромбовидные, яйцевидные, четковидные, булавовидные и др. По их форме обычно судят о строении склонов. Например, четковидные овраги формируются на сложных поверхностях ступен Рис.1. Боковой овраг Рис.2. Донный овраг чатого профиля, где чередуются рыхлые и плотные горные породы. Яйцевидные овраги, как правило, развиваются на выпукло-вогнутых склонах. Необходимо отметить, что большинство классификаций разрабатывалось для определенных целей и конкретных территорий. Поэтому при изучении овражной эрозии в пределах той или иной местности их следует дополнять или уточнять. Проблема же единой классификации оврагов в связи с их зональной спецификой, остается открытой. Вопросы для самопроверки 1. По каким признакам классифицируют овраги? 2. Назовите виды антропогенных оврагов степных равнин Нижнего Дона. 4.МЕХАНИЗМ И ДИНАМИКА СОВРЕМЕННОЙ ОВРАЖНОЙ ЭРОЗИИ Механизм развития оврагов может быть представлен следующей схемой. Концентрация поверхностного стока приводит к образованию потоков, скорость и водность которых увеличивается вниз по склону. Там, где поток достигает размывающих скоростей, частицы почв и грунтов отрываются от поверхности склона и во взвешенном состоянии или волочением по дну потока смещаются в его нижнюю часть. В места отрыва частиц формируются эрозионные борозды, а затем, при наличии определенных условий (повышенная размываемость почв и грунтов, достаточная площадь водосбора и др.) и промоины, которые морфологически представляют собой первую стадию оврага. В этот период продольный профиль развивающегося оврага соответствует профилю склона. Вторая стадия характеризуется интенсивным углублением русла оврага и образованием вершинного перепада (привершинный уступ). Потоки дождевых и талых вод, стекая по уступу, подмывают его и в месте соприкосновения его с руслом образуют водобойный колодец, глубина которого, в зависимости от плотности горных пород, варьирует от нескольких сантиметров до метра и более. Когда вес подмытого участка превысит сцепление пород, отдельные блоки начинают обваливаться, а вершинные перепад перемещается вверх по склону. Этот процесс носит название регрессивной эрозии. В этот период глубина вреза оврага может достигать нескольких десятков метров, склоны отличаются большой крутизной, а его длина достигает почти 95% предельной. Третья стадия оврагообразования заключается в окончательном формировании продольного профиля оврага и прекращении глубинной эрозии. В этот период происходит сглаживание вершинного перепада и прекращается рост оврага в длину. Увеличение объема продолжается путем развития рельефообразующих процессов на незадернованных склонах. К концу третьей стадии на склонах в устьевой части оврагов формируются примитивные почвы, представленные, как правило, одним генетическим горизонтом. Четвертая стадия – затухания (по С.С.Соболеву, 1948) и превращения оврага в балку. Продольный профиль стабилизируется, склоны достигают динамического равновесия и зарастают травянистой и кустарниковой растительностью. Примитивные почвы склонов преобразуются в более зрелые. По морфологическим и морфометрическим показателям не всегда можно оценить активность развития оврагов. Современную динамику их оценивают чаще всего, используя данные о линейном росте, который на разных стадиях развития оврагов меняется в значительных пределах. Наибольшие скорости роста, вне зависимости от природных условий, отмечаются в начальный период развития овражных форм. В этот, сравнительно короткий и наиболее активный период оврагообразования (2-5% времени существования оврагов) максимальные скорости линейного роста изменяются от 10 до 100 м/год, а их длина достигает 80-90% предельной. Продолжительность периода активного развития оврагов в разных природных условиях неодинаков. На востоке Русской равнины он изменяется от 15 до 20 лет, а в ее центральных районах – в среднем до 23 лет. В дельнейшем в связи с уменьшением водосборной площади активность оврагообразования снижается и лишь ливневые осадки, интенсивное снеготаяние и нерациональная хозяйственная деятельность могут привести к активизации линейного роста оврагов. Графически общий ход развития оврагов представляется асимметричной волной: в течение первой и частично второй стадий развития оврагов скорости роста увеличиваются до максимума, а затем снижаются и на конечных стадиях линейный рост практически прекращается. В настоящее время при проектировании противоэрозионных мероприятий используются средние показатели прироста оврагов в год, которые часто не учитывают их тип и стадию развития. Например, скорость линейного прироста донных оврагов в 2-3 раза выше, чем у береговых. На разных стадиях развития оврага скорости роста могут изменяться в десятки и сотни раз. Поэтому данные среднего годового прироста не позволяют выявить динамику процесса во времени и соответственно не могут быть использованы при проектировании тех или иных противоэрозионных мероприятий. Анализ результатов наблюдений показал, что процессы оврагообразования носят пульсационный характер во времени и пространстве. Это проявляется в изменении скорости прироста вершин оврагов как по сезонам и годам, так и по площади склона. По данным А.С.Козменко (1954) прирост берегового оврага в отдельные годы варьировал от 0,8 до 13,2 м. Исследования заовраженных участков Курской области показали, что линейный прирост береговых оврагов в 13 случаях из 100 составлял 5-35 м, а в 25 случаях был менее 5 м. В остальных случаях прироста не наблюдалось совсем (Скоморохов, 1981). Таким образом, величины линейного роста оврагов, полученные на основе непосредственных измерений в течение длительного времени с учетом их конкретного состояния, дают представление об интенсивности оврагообразования. Однако, даже результаты, полученные на основе непосредственных измерений ежегодного или ежемесячного прироста оврагов, не всегда могут служить критерием оценки динамики процесса овражной эрозии. Это связано с тем, что в зависимости от природных и антропогенных условий в той или иной период формирования оврага преобладает регрессивная, глубинная или боковая эрозия. Часто прекратившие линейный рост овраги активизируются за счет интенсивного развития боковой или глубинной эрозии. Вопросы для самопроверки 1. Охарактеризуйте первую стадию формирования оврага. 2. По каким показателям оценивают динамику оврагообразованияя? 3. Какой период формирования оврага является самым активным? 5. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ОВРАГОВ Современная овражность, как правило, оценивается путем изучения крупномасштабных топографических карт и аэрокосмических снимков, полевых наблюдений и экспериментальных исследований в лабораторных и полевых условиях. Анализ картографических материалов позволяет определить тип оврагов, их протяженность и ширину, превышения вершины над устьем, крутизну, длину и экспозиции склонов, водосборные площади и другие морфометрические показатели. Кроме того, путем сравнения топографических карт или аэрофотоматериалов разных сроков изготовления можно выявить прирост оврагов за тот или иной период. Картографический метод используется при построении картограмм плотности и густоты овражной сети. Первая из них характеризует количество оврагов на 1 км2, вторая суммарную протяженность оврагов на 1км2. При специальных исследованиях плотность и густота овражной сети рассчитываются в границах административного района, бассейна реки, склонов той или иной экспозиции и т.д. Полевые исследования являются самым надежным методом определения скорости роста оврагов, которые характеризуют интенсивность их развития и являются важнейшим показателем при прогнозировании развития процессов овражной эрозии и проектировании противоэрозионных мероприятий. Для определения роста оврагов в длину отбирается 100-150 типичных оврагов, относящихся к различным типам и находящихся в активной стадии роста. На поверхности склона в 5-10 м от привершинного уступа устанавливаются постоянные репера. Прирост оврагов в длину измеряется два раза в год: весной, после прохождения стока талых вод, и осенью, после окончания ливневого периода. Для определения роста оврага в ширину репера устанавливаются в 2-3 м от бровок. Замеры проводятся также как и при наблюдениях за приростом оврага в длину весной и осенью. Рост оврага в глубину оценивается путем периодического нивелирования. Для этого в тальвеге устанавливаются постоянные пикеты. Прирост оврага по объему рассчитывается путем замера поперечников и расстояний между ними или учета объема грунта, вынесенного из оврага за тот или иной период. В настоящее время при оценке овражной эрозии широкое применение получили натурные и лабораторные экспериментальные исследования. При проведении опытов в полевых условиях используют установки искусственного дождевания, позволяющие создавать осадки различной интенсивности, кольца для определения впитывающих свойств почв и грунтов и другое оборудование. Экспериментальные исследования оврагообразования в лабораторных условиях проводятся на дождевальной установке. Оценка устойчивости овражных склонов При оценке устойчивости овражных склонов, как правило, используются геоморфологические методы, основанные на фиксации смываемого, размываемого или оползшего материала (методы шпилек, замера объема струйчатых размывов и т.д.). Однако в связи с непрерывно-прерывистым развитием склонов для таких исследований требуются длительные и дорогостоящие стационарные наблюдения. Кроме того, даже такие наблюдения не всегда позволяют оценить продолжительность периодов активного развития и динамического равновесия оврагов. Более перспективным и доступным методом для исследования устойчивости овражных склонов является почвенно-геоморфологический. Суть этого метода заключается в том, что наличие на какой-либо поверхности почвы с полным развитым профилем свидетельствует о том, что данная поверхность в данный момент времени геоморфологически стабильна, устойчива. И, наоборот, наличие почвы с недоразвитым профилем или частично уничтоженным, или вовсе отсутствие почвы указывает на то, что здесь процессы рельефообразования проходят активно. Интенсивность их проявления, во всяком случае, выше, чем процессы почвообразования. Данная поверхность (форма или элемент рельефа) неустойчива, молода в относительном и абсолютном понимании возраста рельефа (Тимофеев, 1988). Таким образом, морфология и морфометрия почвенного профиля являются основными диагностическими показателями стадии развития, а значит и возраста оврага. По мере перехода оврага в балку (стадия затухания) происходит постепенное выполаживание овражных склонов и формирование на них почвенного покрова. Чем большую устойчивость приобретают склоны, тем лучшие условия создаются для развития почвенного покрова; увеличения количества генетических горизонтов и их мощности. Однако этот эволюционный путь развития почв может быть нарушен. Так, в результате снижения базиса эрозии состояние динамического равновесия на склонах нарушается и начинается интенсивное развитие эрозионных процессов. При этом срезаемые с верхней и средней частей склонов уже сформировавшиеся почвы или их верхние горизонты перекрывают почвы, расположенные на нижних частях склонов. Неоднократная смена режимов денудации – аккумуляции приводит к образованию слоистых почв с нарушенной системой генетических горизонтов. Они, как правило, залегают инверсионно, отражая последовательность денудации верхних частей склонов и прилегающих к ним участков водоразделов. Таким образом, анализ последовательной смены периодов стабилизации и денудации поверхности склонов позволяет судить об основных этапах формирования оврагов. И в заключении необходимо заметить, что при разработке противоовражных мероприятий проводят детальные исследования склонов. При этом их расчленяют на элементарные морфологические единицы с учетом крутизны, высоты, экспозиции, стадии развития почвенного покрова, характера растительности и др. Вопросы для самопроверки 1. С помощью, каких методов изучается овражная эрозия? 2. Как определить рост оврагов в длину, ширину, глубину? 3. В чем заключается сущность почвенно-геоморфологического метода изучения склонов? ЛИТЕРАТУРА Основная 1. Молодкин П.Ф. Антропогенное рельефообразование степных равнин. – Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та. 1992. – 144 с. 2. Овражная эрозия. – М.: Изд-во Моск. ун-та. 1989. – 168 с. 3. Овражная эрозия востока Русской равнины. – Казань: Изд-во казанского ун-та, 1990 4. Работа водных потоков. – М.: Изд-во Моск. ун-та. 1987. – 194 с. 5. Соболев С.С. Развитие эрозионных процессов на территории европейской части СССР и борьба с ними. Т. 1. – М.: Изд-во АН СССР. 1948.- 305 с. 6. Эрозионные процессы. – М.: Мысль. 1984. – 256 с. Дополнительная 1. Бойко Ф.Ф., Бутаков Г.П., Дедков А.П. и др. Интенсивность развития овражной эрозии на востоке Русской равнины // Экзогенные процессы и окружающая среда. – Казань. 1988. 2. Веретенникова М.В.,Зорина Е.Ф., Любимов Б.П. Карта современного и прогнозного поражения оврагами земель сельскохозяйственного фонда// Геоморфология. 1997. №4. 3. Дедков А.П., Мозжерин В.И., Структура эрозии в бассейнах равнинных рек // Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях. – М.: Изд-во Моск. ун-та. 1981. 4. Зорина Е.Ф., Никольская Н.И., Ковалев С.Н. Методика определения роста оврагов // Геоморфология, 1993, №3. 5. Миронова Е.А. Овражность территории СССР // Геоморфология, 1971, №3. 6. Морякова Л.А. Зарастание оврагов и формирование почв на их склонах // Эрозия почв и русловые процессы. Вып. 7. –М. , 1979. 7. Рожков А.Г., Мясоедов С.С. Основные методы изучения овражной эрозии // Современные аспекты изучения эрозионных процессов. – Новосибирск. 1980. 8 . Тимофеев Д.А. Геоморфологические и палеогеоморфологические аспекты проблемы эрозии почв // Геоморфология, 1988, №2.
