Косихинский район

 При смене природной обстановки  на водосборе (колебание влажности, изменение растительного покрова) усиление или ослабление процессов  денудации, главным из которых  является эрозия почв нерусловыми  потоками, обусловливает аккумуляцию наносов в русле или глубинную эрозию.

Каждый процесс продолжается до тех пор, пока повышение или уменьшение уклона реки не приведет к соответствию количество поступающего материала и транспортирующей способностью потока ( Зорина, 2003).

В естественных условиях эти процессы происходят медленно и сказываются лишь в геологии, проявляясь в морфологии речных долин и строении аллювиальных толщ.

2.2 Современные естественные овраги

 

Современные естественные овраги распространены на подмываемых склонах речных долин. Так в долинах Оби, Енисея есть короткие крутостенные V–образные с порожистым руслом размывы глубиной 10 и более метров, длиной в несколько десятков метров.

 В их вершинах нет признаков роста, но на склонах при подрезке устьевых частей речными потоками происходит оползание дернины вместе с лесом. В результате склоны обнажаются и овраги приобретают вид постоянно растущих эрозионных форм .

Рисунок 1. Схема растущего оврага (Заславский 1987)

 

Современные эрозионные формы рельефа – рытвины, промоины, овраги.

Рытвины (борозды, размоины) – ежегодно образующиеся линейные эрозионные формы, глубиной до 0,5 м, шириной 0,5-1,0 м, обычно уничтожаются вспашкой.

Промоины (водороины) – последующая, более продвинувшаяся стадия развития эрозионного процесса. Их глубина до 1,5-2,0 м, ширина 1,0-3,0 м, имея вертикальные или крутосклонные, незадернованные борта. Поперечный профиль симметричный или слабо асимметричный формы (от V–образного до карнизного). Продольный профиль повторяет форму склона.

Овраг – основная форма эрозии проявления временных водотоков, обычно возникает на месте промоин при продолжающемся процессе усиленной эрозии. Отличается от других линейных эрозионных образований формой поперечного и продольного профиля и динамическим состоянием. Наиболее типичным оврагом на равнинах является склоновый овраг, имеющий выраженный водосбор и представляющий собой эрозионную линейную форму длиной не менее 70 м, глубиной – не менее 1,5 м. Принятые размеры определяются морфологическими и морфометрическими характеристиками звеньев эрозионной сети больших порядков, на склонах которых образуются овраги.

Продольный профиль оврага имеет в вершинной части уклон, значительно превосходящий крутизну склона, а в средней и нижней – намного меньший, нередко близкий к нулевым значениям.

Конуса овражных выносов в большинстве случаев представляют собой аккумулятивную форму, поднимающуюся над отметками прилегающей поверхности (поймы реки, террасы или днища балки).

 Поперечный профиль изменяется за время развития, как по длине, так и во времени. При активном росте овраг имеет на всем своем протяжении обрывистые, обвально–осыпные или оползневые склоны, в начальной стадии, лишенные растительности. Крутизна склонов равна или превосходит углы естественного откоса. Основным признаком оврага является его динамическое состояние. Овраг остается таковым до тех пор, пока он активен или не утратил возможности активизации. Условием образования и развития оврага является возможность беспрепятственного выноса потоком за пределы эрозионного вреза размытого и поступающего с бортов грунта, а также его врезание в днище с образованием тальвега

Количественные характеристики современной овражности определяются при совместном рассмотрении карты (рис.2) и прилагаемой к ней таблице 2.

 

Рисунок 2. Фрагмент карты экологического состояния территории России по фактору овражной эрозии (Зорина, 2006)

Степень опасности овражной эрозии: 1 – незначительно опасная; 2 – мало опасная; 3 –умеренно опасная; 4 – опасная.

Прогноз плотности(ед/км2) и густоты (км/км2) овражной сети:

5 – 0,5 ед/км2; 0,1 км/км2; 6 – 0,5-3,0 ед/км2; 0,11-1,0 км/км2; 7 – 3,1-5,0 ед/км2; 1,1-11,5 км/км2; 8–5,1-10,0 ед/км2; 1,51-3,0 км/км2.

Помимо количественных показателей овражности, в таблице привоятся категории экологической напряженности (степень опасности) и характеристика негативных сторон её проявления.

 

 

 

 

 

 

Таблица 2 – Опасность овражной эрозии на территории России. (Зорина, 2006)

 

Степень опасности	Плотность оврагов (ед/км2)		Густота овражной сети (км/км2)		Характеристика возможной разрушительной силы овражной эрозии
	Современная	Прогнозная	Современная	Прогнозная
Опасная	2,1–5,0	0,51–3,0	0,51–1,3	0,11–1,0	Значительная расчлененность с/х угодий, препятствующая работе с/х машин и выпасу скота. Разрушение коммуникаций и противоэрозионных гидротехнических сооружений. Заиление водоемов. На урбанизированных территориях разрушение промышленных и жилых объектов.
	2,1–5,0	3,1–5,0	0,51–1,3	1,1–1,5
	2,1–5,0	5,1–10,0	0,51–1,3	1,51–3,0
Умеренно опасная	2,1–5,0	0,5	0,51–1,3	0,1	Сокращение площадей пашни, изменение контуров полей. Разрушение противоэрозионных валов. Потери плодородного  гумусового  слоя. Угроза значительных разрушений на урбанизированных территориях
	0,51–2,0	0,51–3,0	0,11–0,5	0,11–1,0
	0,51–2,0	3,1–5,0	0,11–0,5	1,1–1,5
	0,5	5,1–10,0	0,1	1,51–3,0
Мало опасная	0,51–2,0	0,5	0,1–0,5	0,1	Незначительное сокращение полевых угодий. На урбанизированных территориях редкие случаи разрушений.
	0,5	0,51–3,0	0,1	0,11–1,0
	0,5	3,1–5,0	0,1	1.1–1,5
Незначительно опасная	0,1	0,51–3,0	0,1	0,1	Крайне редкие овраги на полях и урбанизированных территориях
	0,5	0,5	0,5	0,11–1,0

 

Одним из показателей экологической напряженности на территории является также средняя длина склонов эрозионной сети, в частности, её изменений при возможном увеличении общей расчлененности рельефа. С этой целью составлена карта потенциальных длин склонов эрозионной сети. Поскольку в основном её дальнейшее развитие осуществляется за счет роста современных и образования новых склоновых оврагов, размер предельно возможной суммарной густоты эрозионной сети определялся путем совмещения карты потенциальной густоты оврагов и карты густоты балочно-суходольной и речной сети. В контурах полученной карты была рассчитана средняя потенциальная длина склонов и принята следующая шкала, км: 0,08-0,15:

0,16-0,3; 0,31-0,5; 0,51-0,8; 0,81-1,25; 1,26-2,5; 2,6-5,0 (рисунок 3 а и б).

Рисунок 3 – Фрагмент карты потенциальных длин склонов эрозионной сети (Зорина, 2006)

км: 1-0,15; 2-0,16-0,3; 3-0,31-0,5; - 0,51-0,8; 5 - 0,81-1,25; 6-1,26-2,5.

Карты, отражающие различные проявления овражной эрозии, являются основой получения сведений о современной овражной сети, источником материалов для анализа особенностей развития этого процесса в разных регионах страны в широком диапазоне природных и антропогенных характеристик. Они позволяют получить комплексную оценку природных факторов, по которым дается перспектива оврагообразования на территориях в виде количественных параметров (Зорина, 2006). Совместное рассмотрение карт современной и потенциально возможной овражности дает материал для оценки «негативного» влияния оврагообразования на экологическое состояние регионов, а также для определения места разрушительных последствий оврагообразовательного процесса в ряду других неблагоприятных явлений, характеризующих экологическую напряженность территории.

 

2.3 Факторы овражной эрозии

 

Для оценки подверженности территории эрозии надо учитывать гидрологические, геоморфологические и гидрометеорологические факторы оврагообразования.

Основными морфометрическими факторами оврагообразования являются длина, уклоны и форма склонов, а также величины местных базисов эрозии. Существуют карты этих величин. В северной части РФ склоны более короткие (наиболее распространены средней длины 200-400 м, также много склонов менее 200 м). В южной части самые длинные склоны (более 2 км) расположены на плоских низменных равнинах – Прикаспийской, Причерноморской и др.; длинные склоны (800-2000 м) приурочены к волнистым равнинам, сыртам; склоны длиной 600-800 м характерны для возвышенностей (Среднерусской, Приволжской и др. Склоны длиной 200-400 м встречаются на юге очень редко.

Карта углов наклона равнинных территорий европейской части России позволяет выяснить региональные закономерности:

1. возвышенности имеют преимущественно углы наклона в диапазонах 3-6 и 6-12 градусов;

2. наиболее глубокие врезы наблюдаются по долинам рек;

3. минимальные уклоны ниже 1 градуса  приурочены к низменностям: Полесской, Окско-Донской, Прикаспийской.

Литологический фактор оврагообразования оценивается средними допускаемыми неразмывающими скоростями (Зорина, 2006).Имеется карта, где выделено 10 категорий пород, различающихся величиной размывающей скорости. В Самарской области это известняки и песчаники, неразмывающая скорость (донная, в пределах овражных врезов) – 3-7 м/сек. Пески, слитые суглинки имеют скорость 0,3-1 м/сек, скальные породы – 16-25. Среди гидрологических показателей важное значение имеют расходы дождевого и талого стока в створах малых водосборов одинакового процента обеспеченности. Расход дождевой воды увеличивается с севера на юг (1-12 м3/с, в среднем около 4), зависит от рельефа, климата, почв, растительности. Расход талой воды также растет, максимум – в степных районах в связи с высокой интенсивностью снеготаяния (0,5 м3/с-2,5 м3/с).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 3. БОРЬБА С ОБРАЗОВАНИЕМ ОВРАГОВ

 

3.1 Мероприятия по предупреждению и борьбе с овражной эрозией

 

Борьба с образованием оврагов– система мероприятий по предупреждению оврагообразования, прекращению или уменьшению роста существующих оврагов. При организации борьбы с оврагами следует исходить из того, что образование и рост оврагов вызывается концентрированными потоками воды, поступающей с водосборной площади. Наиболее часто они образуются в нижней, самой крутой части склонов балок, лощин и речных долин, или на откосах донных оврагов, в местах, куда стекающая вода поступает концентрированными потоками. Большинство промоин и береговых оврагов, а также часть склоновых и концевых размывов в современный период возникает под действием воды, накапливающейся за искусственными рубежами (дорогами, межами, канавами) и стекающей вдоль этих рубежей в понижения местности. В этих местах, как правило, наблюдается прорыв искусственной преграды и зарождение размыва. Предупредить оврагообразование, прекратить или уменьшить рост существующих оврагов можно такими мероприятиями, которые сокращают величину стока воды с водосборной площади, исключают формирование крупных потоков или безопасно отводят концентрированные потоки на специально выбранные участки склона. Применение комплекса организационных, агротехнических, луголесомелиоративных и гидротехнических мероприятий на водосборной площади можно радикально повлиять на сокращение интенсивности эрозионных процессов и предупреждение образования и роста оврагов.

Кроме того, существует ряд мероприятий, проводимых непосредственно в оврагах для прекращения их роста и предупреждения нового оврагообразования, вдоль бровки балок и лощин, на нижних наиболее крутых частях склонов балок и речных долин для защиты их от разрушения, а пойменные земли, реки и водоемы от заиления продуктами овражного размыва. Из гидротехнических сооружений наиболее часто применяются следующие:

1. Для прекращения роста оврагов  в длину – водозадерживающие валы, водоотводящие валы и канавы, перепады, консоли и быстротоки различных конструкций. Водозадерживающие валы – применяют для приостановки роста оврагов и предупреждения повторного оврагообразования при их засыпке и выполаживании. Они представляют собой земляные сооружения, ограниченные на концах «шпорами», создающими емкость (прудок) для задержания стекающей воды. Их, как правило, размещают по горизонтали непосредственно у вершин оврагов на расстоянии от них, равном двух–трех–кратной высоте перепада.

2. Для прекращения роста оврагов  в глубину применяют поперечные  запруды и плотины (бетонные, каменные, земляные, фашинные и плетневые). В запрудах устраивают водосливные отверстия в виде трапецевидных вырезов, рассчитанных на пропуск максимального расхода ливневых и паводковых вод.

Пространство вблизи запруды, выше и ниже ее, мостят камнем. В дальнейшем проводят облесение.

3. Для укрепления откосов и  предупреждения роста оврагов  в ширину используют подпорные  стенки. К лесомелиоративным мероприятиям  в борьбе с овражной эрозией  относятся закладка приовражных  лесополос, сплошное облесение склонов  и дна оврагов. Классификация оврагов по их местоположению в рельефе с выделением трех типов (вершинные, береговые, донные) достаточно полно отражает различный характер формирования концентрированного стока.

 Борьба с береговыми оврагами  должна быть направлена в первую  очередь на ликвидацию последствий хозяйственной деятельности человека, приведшей к созданию на поверхности искусственных рубежей, которые обусловили усиленный концентрированный сток на ранее не расположенных к размыву участках.

 Основная цель мероприятий, применяемых для борьбы с береговыми оврагами на водосборной площади, – это максимальное задержание стока и повышение накопления влаги в почве. Эту роль выполняет комплекс агротехнических, луголесомелиоративных и гидротехнических мероприятий. Для предупреждения возникновения береговых оврагов на эрозионнопасных участках, являющимися собственным естественным водосбором оврага.