Экологические аспекты эрозионных процессов - Танасиенко А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Овраги подразделяются на две большие группы: склоновые (береговые) и донные. В Западной Сибири развиты оба типа оврагов. Склоновые, в
50
основном первичные, прорезают уступы и крутые приустьевые участки склонов долин рек, балок и суходолов. Донные овраги (вторичные), как правило, прорезают днища суходольно-балочной сети. Овраги, как специфическое эрозионное образование в рельефе, развиты практически на всех континентах Земного шара. Поскольку овраги являются продуктом взаимодействия временных водных потоков с почвами и почвообразующими породами, которые, в свою очередь, обусловлены сочетанием климатических, геоморфологических, геологических, биологических и антропогенных факторов, то двух совершенно одинаковых оврагов в природе найти нельзя. Этим еще раз доказывается многообразие и неповторимость природы.
Облик оврагов существенно зависит от физико-механических свойств рыхлых пород, в которых он развивается. Обычно поперечный профиль склонового оврага в фазе активного роста представляет собой треугольник, а угол наклона боковых стенок зависит от гранулометрического состава рыхлых пород. Чем легче породы, тем меньший угол естественного откоса имеют овраги. В зависимости от гранулометрического состава пород угол устойчивого естественного откоса колеблется в пределах 36 - 43°. Короткие (100 - 400 м) склоновые овраги, прорезающие, как правило, присетевые крутые выпуклые склоны имеют простые треугольные поперечные профили. В процессе роста происходит формирование как продольного, так и поперечного профиля оврага, причем эти процессы непосредственно связаны с фазовым состоянием оврагов (Соболев, 1948).
Первая стадия - промоины или рытвины, выражается в образовании на поверхности почвы линейной эрозионной формы, которую невозможно заровнять в процессе обычной вспашки или предпосевной обработки полей. Обычно глубина такой промоины составляет 35 - 45 см. В дальнейшем происходит ежегодное углубление ее и постепенная трансформация в настоящий овраг. Первая или начальная стадия оврага является наиболее благоприятным моментом для успешной борьбы с оврагообразованием, поскольку требует минимальных материальных затрат при большой окупаемости и высокой эффективности результатов рекультивации.
Вторая стадия - врезание оврага вершиной посредством водобойного колодца, представляющего собой вершину оврага с вертикальными боковыми и передней стенками глубиной 1,5 - 9 м. Под действием поверхностного стока талых и ливневых вод, падающих вниз, происходит своеобразное дробление водяной струи и образование многочисленных брызг, которые интенсивно увлажняют стенки оврага. Небольшая часть талой или ливневой воды в начальную фазу стока сбегает по стенкам вершины оврага. Переувлажненные почвообразующие рыхлые породы на боковых и передней стенках вершины начинают оплывать и обваливаться вниз, где их активно раздробляет, измельчает, а затем выносит водный поток. Постепенно в передней стенке образуется своеобразная ниша, которая со временем углубляется в переднюю стенку водобойного колодца, разрастаясь в ширину и высоту. Наконец наступает такой момент, когда под действием силы тяжести образовавшийся карниз, состоящий из
51
почвенных горизонтов, обрушивается вниз. Величина обвалившейся части зависит от множества факторов: физико-механических свойств рыхлых пород и почвенного покрова, наличия древесно-кустарниковой растительности и травяного покрова, степени антропогенного воздействия.
Необходимо отметить, что широко распространенное мнение о сдерживании и замедлении роста оврагов лугово-степной растительностью и лесом не отражает существующей действительности для оврагов, находящихся в стадии роста посредством водобойного колодца и последующей стадии (третьей) выработки профиля продольного равновесия. В первую очередь, это обусловлено тем, что глубина водобойного колодца, как правило, намного превышает глубину проникновения основной массы корней трав и деревьев. Во-вторых, подмыв стоящих на краю водобойного колодца деревьев вызывает их падение вниз с одновременным разрушением корнями упавшего дерева значительного участка почвенно-растительного покрова вокруг водобойного колодца, тем самым способствуя дальнейшему росту оврага.
В третьей стадии происходит активный и быстрый рост оврага в длину с одновременным углублением и расширением, причем эти два параметра оврага тесно связаны между собой посредством угла естественного откоса для рыхлых пород, прорезаемых оврагом. Для оврагов, находящихся в стадии выработки продольного профиля равновесия, характерны свежие, незадернованные склоны с широко развитыми процессами осыпания и обваливания, обусловленные, в первую очередь, углублением тальвега оврага. Пионерная растительность поселяется по днищу оврага и нижним наиболее увлажненным частям склонов, преимущественно северных экспозиций. Длинные (800 метров и более) овраги имеют большое задернение в приустьевых частях, здесь развиваются кустарники ивовых пород, иногда самосевом произрастают осина и береза. В устьях склоновых оврагов обычно формируются обширные конуса выноса, на поверхности которых ежегодно откладывается большая часть выносимых из оврага водным потоком разрушенных рыхлых пород. Поэтому приустьевая часть продольного профиля тальвега оврага ежегодно постепенно выполаживается и имеет наименьший уклон, тем самым косвенно помогая стабилизации склонов. Следует отметить, что эти склоны имеют наибольший возраст по отношению к вышележащим по тальвегу склонам.
