Кафедра строительного производства, оснований и фундаментов

Отчет по геологической практике

Тюмень, 2012г.

ОВРАЖНАЯ ЭРОЗИЯ

ЭРОЗИЯ – процесс линейного размыва временными водными потоками поверхности склонов, днищ балок и суходолов, берегов рек, приводящий к образованию и развитию оврагов и расчленению ими территории. Овражная эрозия способствует появление на склоне сети ручейков, эрозионных борозд и промоин, других углублений (в том числе суффозионных, термокарстовых и пр.), привлекающих воду с соседних участков склона. Концентрация воды в понижениях микрорельефа склонов обеспечивает рост скорости, транспортирующей и эрозионной способности потоков. Увеличение размеров первичных борозд вследствие размыва, в свою очередь, приводит к активизации линейной эрозии, дальнейшему углублению борозд и превращению их в овраги. Поэтому овражная эрозия в начальной стадии своего проявления имеет бурный характер и представляет собой самовозбуждающийся процесс: чем больше линейная эрозионная форма, тем интенсивнее происходит ее развитие. Овражная эрозия стимулируется различными видами хозяйственной деятельности (распашкой земель, сведением лесов, чрезмерным выпасом, дорожными и строительными работами), изменяющими условия склонового стока и создающими искусственные борозды на склонах; Овражная эрозия на орошаемых землях, связанную со сбросом излишков оросительной воды, называют ирригационной овражной эрозией. Овражная эрозия является следствием талого и дождевого стока, развивается во всех природных зонах при соответствующих условиях рельефа и геологического строения. Один ливень за несколько часов может произвести значительно больший линейный размыв и вынести из оврага больше продуктов эрозии и обрушения их бортов, чем это осуществляют потоки талой воды за многолетний период. Поэтому овражная эрозия представляет собой главную опасность разрушения пахотных земель в лесостепной и степной зонах, где велика доля ливневых осадков. В то же время при соответствующих условиях рельефа овражная эрозия развивается в тундре при нарушениях почвенно-растительного покрова (на пастбищах, при движении по склонам вездеходов, в местах разработки месторождений газа) из-за наличия многолетнемерзлых пород и высокого коэффициента стока. Интенсивность овражной эрозии принято оценивать по скорости роста вершин оврагов. Она в среднем составляет 1—3 м/год, изменяясь в зависимости от стадии их развития, геолого-геоморфологических условий, количества осадков и дружности снеготаяния. В начальной стадии она нередко достигает 20 м/год, а иногда (в степи и лесостепи) — 100 м/год. Максимальной интенсивностью характеризуется ирригационная овражная эрозия: на поливных землях зафиксирован рост оврага на 165 м за один поливной сезон.

Зарождение оврага чаще всего происходит на перегибах склона и в нижней его части. Овражная эрозия в первом случае распространяется регрессивно (вверх по склону) и трансгрессивно (вниз по склону). Регрессивная овражная эрозия наблюдается до тех пор, пока площадь водосбора в вершине оврага обеспечивает концентрацию необходимого для его развития количества воды. Трансгрессивная овражная эрозия происходит до достижения устьем оврага базиса эрозии. При зарождении оврага в нижней части склона овражная эрозия распространяется только регрессивно; если овраг возник в верхней части склона, то преобладает трансгрессивная овражная эрозия. Бурное развитие овражной эрозии обусловливает быстрый рост оврага в длину и глубину, причем максимальные значения этих параметров достигаются в течение 10—15% общего времени оврагообразования. Мутность потока в овраге в этот период сопоставима с мутностью селевых потоков. Затем в связи с сокращением площади водосбора в вершине и уменьшением уклона в низовьях рост оврага замедляется, и наконец, прекращается. Однако, овражная эрозия не затухает, проявляясь в увеличении объема оврага за счет его расширения и формирования отвершков. При затухании овражной эрозии и прекращении роста оврага выположенные его склоны зарастают травой и кустарником. Прекращение углубления оврага сопровождается расселением растительности в безводные периоды по его тальвегу, что снижает транспортирующую способность временных потоков и способствует аккумуляции поступающих на дно оврага наносов. В результате овраг превращается в отрицательную форму рельефа, близкую по конфигурации к балкам, лощинам, логам. При увеличении водности или разрушении дернового покрова в днище заросшего оврага создаются условия для нового эрозионного цикла и появления донных вторичных оврагов (при вырубке леса на водосборе балки и уничтожении дернины может образоваться донный овраг, так как здесь имеются условия для концентрации стока). Донные овраги иногда полностью поглощают балку. Овражная эрозия по берегам рек стимулируется размывом берегов речным потоком. Прекращение размыва вследствие отхода реки от берега сопровождается быстрым зарастанием береговых оврагов, так как их конусы выноса не уничтожаются теперь рекой, а формируются на образовавшейся возле устья оврага пойме. Борьба с овражной эрозией ведется путем применения различных агротехнических мероприятий, уменьшающих поверхностный сток и рассредоточивающих его по склону (особые приемы обработки почвы, травосеяние, лесопосадки). Эти меры носят в основном профилактический характер, предотвращая возникновение оврага. В тех случаях, когда овраги уже образовались, используются гидротехнические способы (сооружение бетонных лотков, запруды и пр.), однако их эффективность невелика.