Глубинная эрозия это кратко

Обновлено: 07.07.2024

ЭРО́ЗИЯ (от лат. еrosio – разъедание), разрушение почв и горных пород текучими водами, один из осн. факторов формирования рельефа земной поверхности. Состоит из механич. размыва почв и горных пород (собственно Э.), их химич. растворения (коррозия) и шлифовки дна русла водотока твёрдыми обломками пород, переносимыми водой (корразия). Различают склоновую Э., вызываемую совокупной деятельностью талых и дождевых вод на всей поверхности склона, что приводит к его выравниванию и снижению, и линейную (овражную) Э., интенсивно проявляющуюся на ограниченных участках местности и усиливающую их расчленённость. Между склоновой и линейной Э. существуют промежуточные виды, в результате которых на склонах возникают зачаточные ложбины – делли. В дальнейшем, при развитии регрессивной (пятящейся) Э., формируются овраги, долины и др. линейно вытянутые отрицательные формы рельефа. В пределах днищ речных долин развитие рельефа в большей степени обусловлено процессами боковой и глубинной Э. В результате Э. в условиях спокойного тектонич. режима происходит общее, хотя и неравномерное понижение местности. Наиболее низкие отметки, до которых в данном районе проявляется Э., соответствуют местному базису эрозии ; общим базисом Э. в пределах почти всей поверхности суши служит уровень Мирового ок. Больших размеров Э. достигает в засушливых районах, почти полностью лишённых растительности, где в условиях эпизодич. ливней и податливых к разрушению горных пород местами формируется рельеф типа бедленд . В широком понимании Э. – совокупность всех процессов, приводящих к разрушению земной поверхности, в связи с чем говорят о ветровой, снеговой, пастбищной и др. видах эрозии; к этой же группе относится эрозия почв.

Глубинная эрозия. Она в определенных условиях проявляется в зоне переменного подпора. Это выявлено, например, на Новосибирском водохранилище. Уровни воды в нем сильно меняются в течение года. Значительно колеблются и расходы воды в Оби. Вследствие этого граница выклинивания подпора перемещается вниз и вверх по реке на значительные расстояния. Оживление эрозионных процессов фиксируется также в пределах пойменных рукавов как следствие увеличения затопляемости поймы в зоне регрессивной аккумуляции.[ . ]

Глубинная эрозия вначале проявляется на приплотинном участке реки и затем трансгрессивно распространяется вниз по течению. Скорость продвижения “переднего фронта” трансгрессивной эрозии составляет на больших равнинных реках несколько километров, а на горных несколько десятков километров в год.[ . ]

Глубинная эрозия резко преобладает над боковой. Размыв берегов становится менее интенсивным, чем до зарегулирования реки. Заметно меняется форма сечения русла, ложе речного потока расширяется в придонных слоях, и средняя глубина русла увеличивается. Происходит снижение уровня воды в реке, особенно заметное при малых расходах.[ . ]

Ускоренная глубинная эрозия в нижних бьефах водохранилищ продолжается до тех пор, пока не установится новое равновесие между речным потоком и руслом. До этого времени идет интенсивное удаление материала с речного дна, происходящее на очень большом его отрезке. Так, на р. Оби, ниже Новосибирского водохранилища, восстановление бытовой мутности происходит лишь через 500-600 км, а на р. Енисей ниже Красноярского водохранилища - более чем через 1000 км.[ . ]

Примером может служить р. Обь. На ней глубинная эрозия ниже Новосибирского водохранилища распространялась вниз по течению со скоростью 12-15 км в год и в настоящее время видоизменила отрезок реки протяженностью 300 км, т.е. до устья р.Томь. При этом изменилась форма живого сечения русла: местами средняя глубина и ширина последнего за почти 40 лет увеличилась более чем в два раза. Большой объем карьерных разработок аллювиальных песков в русле привел к значительному увеличению емкости русла непосредственно вблизи плотины. Это привело к дополнительному снижению уровней, достигшему в итоге 1,5 м по сравнению с бытовым режимом.[ . ]

Река постоянно углубляет русло, однако глубинная эрозия останавливается, когда уровень воды в реке опустится до той же отметки, что и в месте впадения реки в другую реку, озеро, море. Этот уровень называют базисом эрозии. Конечным базисом эрозии для всех рек является уровень Мирового океана. При понижении базиса эрозии река сильнее эродирует, углубляет русло; при повышении этот процесс замедляется, идет отложение наносов.[ . ]

В любом случае в конце концов на выположенном днище зарастающих оврагов глубинная эрозия практически прекращается. У подножия склонов образуются шлейфы из оползающего грунта, поперечный профиль приобретает корытообразную форму, продольный профиль выравнивается благодаря преобладанию на днище аккумуляции. Овраги заканчивают свое развитие, перерождаясь в балки (V стадия развития) [9, 20].[ . ]

Снижение уровня половодья на зарегулированных реках приводят к интенсивной глубинной эрозии в низовьях притоков. Благодаря этому из них выносится такое количество наносов, которое не в состоянии сразу удалить зарегулированная река. Так, Северский Донец в первые годы эксплуатации Цимлянского водохранилища буквально перекрывал своими выносами русло Нижнего Дона, а глубина плесов в низовьях названного притока увеличилась в 2-3 раза. С усилением эрозии в нижнем бьефе водохранилища связана трансформация поймы в первую надпойменную террасу.[ . ]

Обычно при проектировании инженерных сооружений большое внимание уделяется глубинной эрозии и в меньшей степени учитывают процессы аккумуляции наносов.[ . ]

По этой причине тайга Западной Сибири отнесена к регионам, в которых влияние рельефа на процессы эрозии практически отсутствует (Районирование территории СССР. 1965). Для Западной Сибири, как отмечают многие физико-гсографы и геоморфологи, вследствие малых уклонов рек и легкой размы-ваемости слагающих эту территорию рыхлых пород вообще характерно развитие боковой, а не глубинной эрозии.[ . ]

Негативные последствия естественного хода руслового процесса проявляются при разрушении берегов, глубинной эрозии, нежелательном подтоплении территорий и образовании ледовых заторов.[ . ]

На поднимающихся блоках усиливается сток и вынос твердых и растворимых продуктов выветривания. С одной стороны, развивается глубинная эрозия, сносятся рыхлые мелкоземные осадки, а на поверхность выходят пласты коренных горных пород различного литологического состава. Именно они начинают играть большую роль в формировании экологических режимов земель. Усиление дренажа создает благоприятные режимы для развития темнохвойных лесов.[ . ]

С другой стороны, воды выносят питательные вещества, выщелачивают отложения, результатом чего является олиготрофизация земель. Глубинная эрозия расчленяет ландшафты глубокими долинами рек, оврагами, логами и лощинами. Деградируют озера и болота, происходят иссушение земель и аридизация климата.[ . ]

Отрицательные неотектонические движения формируют на территории таежной зоны крупные морфоструктуры, в пределах которых условия стока ухудшаются во времени.[ . ]

Хотя обычно в экспериментальной практике эрозиониое разрушение характеризуется уменьшением массы материала, лучше использовать для этой цели величину, равную уменьшению объема материала на единицу площади поверхности, подвергающейся эрозии [77]. Эту величину называют глубиной эрозии, средней глубиной эрозии или средней глубиной внедрения. Хей-ман [77] также указал, что объем жидкости, падающей на единицу площади поверхности, является более подходящей характеристикой воздействия удара капель, чем его длительность или число ударов. Эту величину называют средней высотой удара. Пользуясь этими параметрами, можно сравнивать данные по эрозии, полученные разными методами. Вследствие отсутствия единого мнения по поводу того, какую стадию процесса эрозии считать наиболее важной, было предложено использовать в качестве меры эрозионного разрушения наклон кривой эрозия — время на участке II. Эти параметры эрозии постепенно внедряются в практику; в частности, они использовались в недавних сравнительных оценках разных методов, сделанных по заказу комитета G2 Американского общества по испытанию материалов [82].[ . ]

Следует отметить, что гидроэнергетика, основанная на регулировании стока рек, наряду с положительным экономическим эффектом оказывает негативное влияние на природную среду не только в водохранилищах, но и в нижних бьефах. Из-за снижения уровней воды в половодье и уменьшения его продолжительности влажные, прежде плодородные, богатые растительностью поймы превращаются в сухую степь, исчезают рыбные нагульные площади. Аридным процессам (остепнению) способствует и незатухающая глубинная эрозия в результате восстановления мутности сбрасываемой отстоявшейся и осветленной воды в водохранилище. При измененном распределении скорости потока, с ростом ее в придонной области и усилением турбулизации потока, зона размыва русла в нижнем бьефе постоянно перемещается вниз от гидроузла. Например, на Оби, ниже гидростанции, вначале она распространялась на 30 км, а за 40 лет зарегулированного стока продлилась на 140 км.[ . ]

Одним из примеров сложности межбиогеоценозных связей являются работы, проведенные по преобразованию русла Верхнего Рейна. Эти работы, выполненные еще во второй половине XIX в. с целью спрямления искусственного русла, уменьшения длины реки и превращения ее в судоходную на всем протяжении, а также увеличения площади сельскохозяйственных угодий за счет осушения заболоченных земель, привели к нежелательным последствиям. Спрямление русла увеличило уклоны Верхнего Рейна, вследствие чего возросла средняя скорость его течения, что привело к глубинной эрозии, врезанию русла до 7 м. Соответственно опустился и уровень грунтовых вод всей Верхнерейнской долины, а это вызвало остепнение влажных пойменных лугов, гибель лесов на террасах. Плодородие почвы начало снижаться. Ухудшились условия водоснабжения населенных пунктов.[ . ]

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.

Эрозия земель — природный процесс. Однако он усиливается в результате хозяйственной деятельности людей: распашки склонов, вырубки лесов, неумеренного выпаса скота, прокладки дорог. Только за последние сто лет эрозии подверглась третья часть всех обрабатываемых земель мира. Наибольших масштабов эти процессы достигли в крупных земледельческих районах России, Индии, Китая и США.

Водная эрозия больше всего характерна для склонов холмов, где временные водные потоки смывают не только слои земли, но и минеральные вещества, что снижает плодородие почв. Ветровой эрозии подвержены и горные массивы, и равнинная местность. При ветровой эрозии выдуваются мелкие частички почвы.

Эрозию почвы подразделяют на естественную и антропогенную . Естественная эрозия протекает медленно, плодородие почвы снижается незначительно. Антропогенная эрозия связана с хозяйственной деятельностью человека: неправильной обработкой и поливом почвы, уничтожением растительного покрова при выпасе скота, вырубкой лесов.

Эрозия почвы наносит огромный ущерб сельскому хозяйству. При сильном развитии эрозии снижается плодородие земель, повреждаются посевы, овраги затрудняют или делают невозможной обработку полей, происходит заиление рек и водоёмов. Эрозия разрушает дороги, линии связи, электропередач и т. д.

Читайте также: