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 неодинакова. На востоке Русской равнины он изменяется от 15 до 20 лет, а в ее центральных районах — в среднем до 23 лет. В дальнейшем, 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

Охарактеризуйте первую стадию формирования оврага.

По каким показателям оценивают динамику оврагообразованияя?

Какой период формирования оврага является самым активным?