Следствием эрозии почв является ускоренный рост оврагов

Эрозия почв и образование оврагов

Образование оврагов, широко распространенных в степной и лесостепной зонах, является результатом водной эрозии — процесса размыва почв и рыхлых подстилающих их пород стекающими со склонов потоками воды от дождей и таяния снега.

Возвышающиеся элементы рельефа земной поверхности образуют гидрографическую сеть — систему связанных между собой путей стока дождевых и талых вод. Эрозионные процессы начинают проявляться при крутизне склона 0,5—2°, заметно усиливаются на склонах с уклоном 2 — 6° и получают существенное развитие при крутизне 6—10°.

В процессе своего образования овраги проходят несколько закономерно сменяющихся стадий . На первой стадии размыва на крутом участке склона образуется промоина, или рытвина, треугольного поперечного сечения Дно ее практически параллельно поверхности земли. На второй стадии происходит углубление рытвины с уменьшением продольного уклона дна. У вершины создается обрыв высотой 5—10 м. Рытвина расширяется и становится в поперечном сечении трапецеидальной. К концу второй стадии в нижней части оврага вырабатывается плавный продольный профиль — транзитное русло, в пределах которого размыв уравновешивается приносом грунта. У устья оврага, где вода, растекаясь, теряет скорость, откладывается конус выноса. На третьей стадии происходит дальнейший рост оврага по направлению к водоразделу и в результате подмывания и осыпания берегов расширяется его поперечное сечение.

Ежегодный прирост длины оврага может достигать 10 – 15м.По боковым тальвегам, по которым к оврагу притекает вода, с второстепенных бассейнов, начинают образовываться ответвляющиеся овраги – «отвершки».

Овраг продолжает развиваться до тех пор, пока не достигнет грунтовых слоев, не поддающихся размыву, или питающий его вершину водосборный бассейн не уменьшится вблизи от водораздела до такой степени, что размыв прекратится. В четвертой стадии глубинная эрозия и подмыв берегов постепенно затухают, овраг перестает расти. Склоны его принимают устойчивое очертание и зарастают травой. Овраг превращается в балку

Наибольшую крутизну боковые склоны имеют у вершины. По мере приближения к устью склоны оврага в результате осыпания грунта становятся более пологими и покрываются почвенным слоем.

Площадь, занимаемая оврагами, во многих районах весьма значительна. В черноземных районах протяженность оврагов на на 1 км2 площади(модуль эрозионности) колеблется от 0,8 до 1,2 и более, на Донецком кряже и Приазовской возвышенности — от 0,6 до 0,9 км/км 2. . Поэтому проектирование и строительство дорог в овражистых районах — частый случай в практической деятельности инженеров-дорожников.

Развитию эрозии в сильной степени способствует уничтожение деревьев и травяного покрова, предохраняющих почву от размыва и регулирующих водный режим. К быстрому росту овражной сети также приводит неправильное землепользование (распашка склонов балок, направление при пахоте борозд вниз по склону, пастьба скота на склонах, ведущая к уничтожению травяного покрова). Часто причиной возникновения оврагов становятся неправильно запроектированные и неукрепленные придорожные канавы.

Глубина и интенсивность развития оврага зависят от положения его базиса эрозии — горизонтальной поверхности, на уровне которой стекающие воды теряют свою размывающую силу.

Для оврагов и балок, впадающих в реки, базисом эрозии служит уровень реки в месте впадения оврага или балки. В отдельных случаях глубина оврагов достигает нескольких десятков метров а длина 15 – 20 20 км. Овраги, развивающиеся в широтном направлении, имеют несимметричное поперечное сечение. Склоны южной экспозиции, хорошо прогреваемые солнцем, бывают обрывистыми и сильно размываются. Наоборот, склоны северной и восточной экспозиции- большей частью пологие, прикрытые почвенными горизонтами с менее интенсивно протекающим размывом.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Эрозия почв и образование оврагов. Трассирование в зоне оврагов

Образование оврагов является результатом водной эрозии — процес­са размыва почв и рыхлых подстилающих их пород стекающими со склонов потоками воды от дождей и таяния снега.

В процессе своего образования овраги проходят несколько стадий. На первой стадии раз­мыва на крутом участке склона образуется промоина треугольного поперечного сечения Дно ее практически параллельно поверхности земли. На второй стадии происходит углубление рытвины с уменьшением продольного уклона дна. У вершины соз­дается обрыв высотой 5—10 м. Рытвина расширяется и становится в поперечном сечении трапе­цеидальной. К концу второй стадии в нижней части оврага вырабатывается плавный про­дольный профиль — транзит­ное русло, в пределах кото­рого размыв уравновешивает­ся приносом грунта. У устья оврага, где вода, растекаясь, теряет скорость, откладывает­ся конус выноса. На третьей стадии происходит дальней­ший рост оврага по направле­нию к водоразделу и расши­ряется его поперечное сече­ние в результате подмывания и осыпания берегов. По боко­вым тальвегам, по которым к оврагу притекает вода, от второстепенных бассейнов, начинают образовываться от­ветвляющиеся овраги — отвершки. Овраг продолжает развиваться до тех пор, пока не достигнет грунтовых слоев, не поддающихся размыву, или питающий его вер­шину водосборный бассейн не уменьшится вблизи от водораздела до такой степени, что размыв прекратится. В четвертой стадии глу­бинная эрозия и подмыв берегов постепенно прекращаются, овраг перестает расти. Склоны его принимают устойчивое очертание и за­растают травой. Овраг превращается в балку.

Развитию эрозии в сильной степени способствует уничтожение деревьев и травяного покрова, предохраняющих почву oт размыва и регулирующих водный режим. К быстрому росту овражной сети также приводит неправильное землепользование.

Глубина и интенсивность развития оврага зависят от положения его базиса эрозии — горизонтальной поверхности, на уровне которой стекающие воды теряют свою размывающую силу.

При развитой сети оврагов проложение дороги в обход оврагов снижает стоимость строительства, но приводит к большой извилистости трассы. При обходе оврага трассу располагают на расстоянии 50-100м от его вершины, обязательно предусматривая мероприятия по закреплению оврага.

Несмотря на то, что ширина оврага уменьшается по мере приближения трассы к вершине оврага располагать трассу непосредственно вблизи вершины в зоне размыва нерационально, т.к. потребуются дополнительные работы по защите земполотна от размыва.

Не следует прокладывать трассу по конусам выноса. При большой интенсивности отложения наносов отверстие искусственного сооружения может быть занесено.

Наиболее целесообразно пересекать овраги выше конуса выноса в пределах транзитной зоны оврага.

Для уменьшения и замедления стока воды с площади водосборного бассейна наиболее целесообразны агротехнические мероприятия — распахивание почвы, полосное размещение сельскохозяйствен­ных культур, создание травяного покрова на крутых склонах, выра­щивание полезащитных лесных полос.

Наиболее интенсивно размывается вершина оврага. Для замедления притока к вершине воды во время ливней на непосредственно приле­гающей полосе иногда устраивают систему земляных валов, замед­ляющих сток, задерживающих его или распределяющих между не­сколькими руслами, отводя его к расположенным поблизости отверт­кам (рис. XXX.4, а и б).

Валы располагают вдоль горизонталей, загибая их конечные участки вверх по склону. Валы могут быть защитными (глухими), когда вода из прудка может уходить, только достигнув высоты гребня вала, и открытыми, когда в конце загибов устраивают пониженное место для слива воды. Расстояние между валами назначают в зависи­мости от крутизны .

Особое внимание следует обращать на укрепление откосов земполотна и боковых водоотводных канав. Активные мероприятия по закреплению оврагов преследуют три цели:

-снижение и замедление притока воды к оврагу (распахивание почвы поперек склонов, создание травяного покрова на склонах);

-укрепление вершины оврага (устраивают быстротоки, перепады, перепады с шахтным водосбросом);

-закрепление его русла (устраивают систему запруд высотой не более 0,7м и перепадов уменьшающих скорость течения воды по дну оврага. Их устраивают капитального типа из бетонных элементов или каменной кладки и облегченные – в виде хворостяных запруд. Расстояние между запрудами назначают так, чтобы верх нижней запруды был расположен примерно на уровне дна выше расположенной плотины).

Источник

Эрозия почв: причины, виды, последствия, методы предотвращения

Определение эрозия почвы подразумевает разрушение поверхностного слоя земли из-за воздействия осадков и ветра. Согласно расчетам, в течение двух последних веков эрозия уничтожила почти 2 миллиарда га пашни. Для сравнения – сейчас сельскохозяйственные земли обрабатываются на площади 1,5 миллиарда га.

Что такое эрозия почвы

Эрозию принято различать в зависимости от того, какие основные факторы оказывают разрушающее влияние. Считается, что их три. Это вода, ветер, сочетание первого и второго.

Причины и виды эрозии почв

По причинам появления различают естественную (природную) и антропогенную эрозию, вызванную последствиями промышленной деятельности человека.

Виды эрозии почв в зависимости от фактора появления: ветровая эрозия и водная эрозия.

Водная эрозия подразделяется на виды:

• Капельная эрозия;
• Плоскостная эрозия;
• Линейная эрозия (может быть глубинная и боковая);
• Эрозия техногенного происхождения.

Различают эрозию и в соответствии со скоростью происходящих процессов. В таком случае она признается:

• нормальной или геологической (естественной),
• ускоренной, разрушительной (антропогенной). Но антропогенная эрозия не всегда является ускоренной.

Пример: ирригационная эрозия почв — это как один из видов антропогенной эрозии почвы, которая появляется при несоблюдении правил и норм полива в орошаемом земледелии.

Первый вариант присутствует в районах, где есть естественный растительный покров. В таких условиях почва может восстанавливаться, поскольку процесс почвообразования в естественных условиях не прекращается.

Водная эрозия почв

Второй вариант развивается тогда, когда естественная растительность удалена. Такое происходит, когда сельскохозяйственные земли используются неправильно. Данный процесс наблюдается на территориях, где имеется расчлененный рельеф. Обычно – в степи или лесостепи, причем при пренебрежении противоэрозийными мероприятиями.

Наиболее опасным видом водной эрозии почв признается овражная. Процесс развивается довольно быстро. Потоки воды вначале промывают небольшой овражек, который может стать просто гигантским за два – три сезона. Впрочем, случается, что большой овраг образуется в течение всего одной весны.

Вред ветровой эрозии

Ветровая эрозия может нанести непоправимый вред, как за длительное время, так и всего за несколько часов. Пыльные (черные) бури довольно быстро сметают верхний слой почвы, унося его порой за многие сотни километров. Порой такая пыль, оседая, засыпает целые водоемы. Можно привести пример из 50-х годов прошлого века. Тогда во время освоения целины в степях Казахстана и западной части Алтайского края была использованная отвальный вспашка земли. После посева началась засуха, а затем на территорию с Запада пришел сильный ветер. Он унес значительную часть плодородного слоя. Пыль казахстанских и алтайских степей оседала даже в Красноярском крае.

Ветровая эрозия

В лесостепи, а порой и в степи иногда проявляются одновременно водная и ветровая эрозии (совместная). В таком случае последовательность происходит следующим образом. Весной потоки воды смывают почву. Далее она высыхает. Следующий этап – высохшая почва превращается в пыль. Чаще всего это происходит, когда почва обрабатывается многократно. Затем происходит выдувание и перенос превратившейся в пыль почвы на другие территории.

В случае, когда летом начинаются обильные дожди, превратившаяся в пыль почва смывается мелкими и крупными ручьями. Если дожди продолжаются, почва смывается в гораздо большей степени и размывается. То есть начинается процесс образования оврагов.

Районы распространения в России и в мире

В России ветровая эрозия проявляется в определенных границах. По северу – это неправильной формы линия от Воронежа в направлении на Восток. Граница идет через Самару, Челябинск, Петрозаводск, Омск. Далее – к Новосибирску и затем в Восточную Сибирь, через Хакасию, Бурятию, Туву, Читинскую область. Из-за этого на землях сельскохозяйственного назначения, расположенных южнее, применяются меры для защиты от ветровой эрозии. Высокие риски для ветровой эрозии присутствуют в Поволжье, на Северном Кавказе, на Урале, в Сибири. В зоне риска находится площадь, превышающая 45 миллионов га, в том числе 38,7 миллионов га – это пашня.

Процессы деградации земель и эрозии почв в России на карте

Как следует из данных земельного баланса, в России 36,5 миллиона га земель сельскохозяйственного назначения подвержены водной эрозии. Из них 24,7 миллиона га – пашня. Эту эрозию вызывают талые и ливневые воды. Чаще всего такое случается в лесостепи. В наибольшей степени водной эрозии подвержены территории в Центрально-Черноземной зоне, в Поволжье, в Центральном регионе, на Северном Кавказе. Объем талых вод в названых регионах составляет от 80 до 100 миллиметров.

Нечерноземная зона характеризуется тем, что наибольшая площадь сельскохозяйственных земель располагается на склонах. По этой причине 62% земель постоянно находятся в опасности проявления эрозии.

В значительной степени пострадали от эрозии земли в таких странах, как Канада, Китай, Индия, Австралия, большинство африканских, европейских и азиатских государств. К примеру, всего за три века пустыня Сахара сдвинулась на 400 километров к Югу.

В Соединенных Штатах ко второй половине 50-х годовой прошлого века эрозия разрушила почти 40 миллионов га пашни. К настоящему время здесь уничтожено или серьезно повреждено почти 115 миллионов га пахотных земель. Еще 313 миллионов га повреждены эрозией.

В России эрозия интенсивно распространяться начала в конце XIX века. Уничтожение лесной растительности, освоение новых земель с применением отвальной вспашки, уничтожение травянистой растительности, к тому же еще и низкий уровень агротехнологий обеспечили быстрое развитие эрозии. В наибольшей степени пострадала Центрально-Черноземная зона.

По данным 1946 года на указанной территории 41,2% земель были пашней, 20% занимали леса, 23,2% не обрабатываемые земли (целина).

Всего за год доля пашни возросла до 69%. Согласно данным 1914 года этот показатель составлял 80%. К этому времени площадь лесов сократилась до 6 – 7%. В наши дни площадь пашни да этой территории превышает 90%.

Как следует из данных Госкомзема, в России имеется 210 миллионов га земель сельскохозяйственного назначения. К подверженным водной и ветровой эрозии относятся больше 117 миллионов га.

Последствия, причиняемые эрозией почв

Из-за эрозии и непринятии мер по ее предупреждению, развитию и распространению экономике страны наносится огромный ущерб. Снижается потенциальное плодородие почв, ухудшаются химически и агрофизические свойства, снижается биологическая активность. Как результат — снижается урожайность и ухудшается качество сельхоз продукции. Также снижается эффективность химизации.

Процессы эрозии присутствуют буквально в каждом регионе. По прогнозам из-за отсутствия мер по защите почв, ежегодные потери из-за смыва могут достигать 7 миллиардов тонн почвы. Эрозия почвы ведет к выветриванию гумуса и нарушению экологического баланса, что в будущем может привести к экологической катастрофе. При пылевых бурях потери слоя гумуса достигают 10 сантиметров. Следует подчеркнуть, что сантиметр этого слоя в природе создается боле, чем за 100 лет.

Важно знать! Эрозия почвы относится к экзогенным опасным явлениям (т.е. вызванным внешними причинами).

В некоторых зонах смыв плодородных почв в 5 – 15 раз превышает их образование. Как известно из исследований, в течение года формируется 0,6 тысяч га почв. Что касается смыва, то он достигает 7-и тысяч га. Мало того, порой последний показатель доходит до 50 тысяч га.

Меры по защите почв от эрозии

В настоящее время для защиты почвы от эрозии используются различные технологии и пути решения проблемы. Основными являются такие, как севообороты (чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени), обеспечивающие защиту почвы, создание на в значительной степени смытых склонах лугов.

Охране почв от ветровой эрозии способствует такой способ, как лесомелиорация.

Должный эффект обеспечивается гидромелиоративными сооружениями. Положительный результат приносят и работы в зимних условиях. Это прикатывание снега полосами, его зачернение, использование щитов, обеспечивающих снегозадержание.

Защите земель от ветровой эрозии способствует высадка растений по определенным схемам. При защите от ветровой эрозии значительные результаты обеспечиваются севообороты, имеющие короткие ротации. Препятствуют такой эрозии многолетние травы, высеваемые полосами. Эффект обеспечивается и в том случае, когда чистые пары чередуются с пропашными культурами.

Интересный факт: Распашка склонов способствует замедлению эрозии почв!

Пожалуй, можно говорить о том, что наибольший эффект в борьбе за сохранение земель достигается при плоскорезной обработке почвы, посевы по стерне, использовании кулисных посевов, регулярном орошении и лесомелиорации.

При наличии эрозии используются совместно все названые выше способы. Но к ним обязательно добавляются такие, как обработка склонов плоскорезами в направлении поперек уклонов. Выполняется также способ лункования. Чаще всего после того, как на участке выращивались многолетние травы или кукуруза. Это же используется и после зяби, распашки склонов или паров (пар — это распаханное поле, оставляемое на одно лето без посева культурных растений).

Разумеется, неплохой эффект обеспечивается гидротехническими сооружениями. Еще в большей степени эффективным методом защиты является устройство агрогидромелиоративных почвозащитных комплексов.

К сожалению, так как защита почв от эрозии приносит дополнительные расходы, в настоящее время не каждое сельскохозяйственное предприятие способно выполнять работу, чтобы уменьшить или замедлить эрозионные процессы. Однако случается, что и крупные предприятия, у которых есть возможности для этого, стараются сэкономить на защите почвы от эрозии, выполняя только минимум защитных мероприятий.

Источник