Экологические аспекты эрозионных процессов - Танасиенко А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Эрозия почв, как известно, зависит прежде всего от количества осадков, которое позволяет судить лишь о потенциальной способности почв к смыву, поскольку увеличение объема осадков не всегда сопровождается ростом стока и эрозионных процессов. Как полагает М.И. Львович (1974), происхождение и размер стока жидких осадков связаны двумя основными факторами: интенсивностью дождей и инфильтрационной способностью почвы, их взаимосвязью. Когда первая меньше второй, вся вода впитывается в почву и поверхностного стока не образуется, если же наоборот - формируется поверхностный сток. А.Д. Орловым и А.Ф. Путилиным (1980) показано, что примерно 50% всех жидких осадков, проливающихся над территорией Западной Сибири, носят ливневый характер. Необходимо отметить, что объем поверхностного стока при единичных ливнях значительно меньший, чем при стоке талых вод (ср. табл. 2.5 и 2.6). Но, как известно, редко когда при влажном или очень влажном теплом периоде года ливни носят единичный характер. Обычно в такие годы выпадает 3-4 ливня, как это наблюдалось, например, в 1969 г. (табл. 2.6), когда за 5 ливней выпало около 136 мм или 1/3 всех жидких осадков.
23
Таблица 2.5
Осадки теплого (IV - X) периода в различные по увлажнению гидрологические годы (Справочник..., 1969; Гидрологический..., 1968-1990
гг.)
Годы Статистические параметры
п lim, мм М ± т, мм б v,%
Присалаирье, м/с Тогучин
Очень засушливые 13 233 - 296 262 ± 6 20,0 8
Засушливые 11 307 - 330 319 ± 3 8,3 3
Нормальные 2 339 - 345 342 - -
Влажные 5 361 - 390 369 ± 5 11,0 3
Очень влажные 7 394 - 463 428 ± 11 30,1 12
Кузнецкая котловина, м/с Кемерово, агро
Очень засушливые 7 267 - 300 287 ± 5 12,2 4
Засушливые 8 307 - 330 318 ± 3 8,7 3
Нормальные 6 338 - 360 350 ± 4 9,7 3
Влажные 5 361 - 381 370 ± 5 10,0 3
Очень влажные 9 393 - 511 436 ± 14 41,3 9
Бие-Чумышская возвышенность, м/с Бийск-Зональная
Очень засушливые 11 186 - 298 255 ± 10 32,5 13
Засушливые 8 304 - 326 318 ± 3 7,1 2
Нормальные 6 331 - 353 341 ± 4 9,9 3
Влажные 6 367 - 390 380 ± 4 9,7 3
Очень влажные 23 394 - 566 456 ± 13 64,0 14
24
Т а б л и ц а 2.6 Характеристика стока ливневых вод и смыва ими почвы
Год Дата Осадки, мм Интенсивность стока, мм/мин Объем стока, мм Кст Масса смытой почвы, т/га
Черноземы выщелоченные слабосмытые. Кузнецкая котловина
1968 19.07 25,6 1,5 15,3 0,60 1,95
29.08 30,0 1,0 18,5 0,61 2,15
Всего за год 55,6 - 33,8 - 4,10
1969 25.05 25,0 1,2 Не опр. Не опр. 5,30
8.06 36,0 1,0 19,5 0,54 1,50
22.07 17,0 1,3 9,0 0,53 1,20
25.07 38,5 1,1 16,0 0,41 2,90
22.08 19,0 1,2 10,0 0,52 1,70
Всего за год 135,5 - 54,5 - 12,60
1970 24.07 41,0 1,3 21,1 0,54 23,50
1971 27.06 36,0 1,5 18,7 0,52 6,20
Черноземы оподзоленные слабосмытые. Присалаирье
1980 10.06 40,0 2,0 32,0 0,80 50,00
Существует мнение, что объем и скорость поверхностного стока ливневых вод зависят от длины и крутизны склона. Однако чем продолжительнее ливень, тем меньше объем стока зависит от длины и уклона. В этой связи некоторые исследователи (Беннет, 1958; Львович, 1963) вообще не усматривают зависимости между величиной ливневого стока и крутизной склона. Вместе с тем есть данные (Санталов, 1970), свидетельствующие, что при увеличении скорости стекания ливневого стока по склону в 2 раза размывающая и несущая сила потока увеличивается в 64 раза. Здесь очень большое значение имеет агрофон. Многие авторы (Коновалов, Пыжов, 1969; Spomer et al., 1973) отмечают, что склоновый сток от интенсивных дождей с распаханных массивов, особенно с большими уклонами, может быть значительно большим, чем со склонов, занятых залежью или целиной. Одновременно на распаханных склонах наблюдается повышенный сток наносов, обусловленный эрозионными процессами. Известно, что сильный ливень, особенно выпавший на незащищенную растительностью и свежевспаханную почву, может за считанные минуты унести со склонов такое количество почвенной массы, какое за счет стока снеготалых вод выносится за несколько лет.
25
Материалы табл. 2.6 свидетельствуют, что на склонах крутизной б - 9° в 1969 г. за два ливня было отчуждено 28,9 т/га почвенной массы. Такое ее количество может быть потеряно в результате стока талых вод даже в многоснежные гидрологические годы лишь в течение трех лет (см. табл. 2.5).
Характерная особенность ливней состоит еще и в том, что в единицу времени на поверхность почвы поступает на 1 - 2 порядка больше воды, чем при самом сильном снеготаянии (Маккавеев, 1975). При этом также резко возрастает величина отчуждаемой твердой фазы почвы. По данным И.Ф. Горбунова, Е.И. Рябова (1972), М.Н. Заславского (1979), A. Luca (1963), R. Lai (1976), R.F. Piest, S. Zemnicki (1979), U. Schwertman (1981) стоком дождевых вод может быть смыто от 100 - 160 до 500 т/га почвенной массы.
Надо сказать, что объем поверхностного стока ливневых вод и их эрозионную деятельность можно значительно уменьшить, прежде всего, улучшением водопроницаемости почв. В повышении фильтрационной способности почв склонов большое значение имеют, как известно, приемы улучшения почвенной структуры. Хорошо оструктуренные почвы не только сохраняют высокую водопроницаемость, но и вообще более эрозионно устойчивы. Эрозионная стойкость почв особенно повышается, когда в составе их структурных отдельностей преобладают агрегаты размером
