Главная / Светильники

Опасные геологические процессы – эрозия. Старт в науке

Почва - поверхностный слой суши, состоящий из последовательно расположенных пластов (горизонтов), образовавшихся в результате преобразования горных пород под воздействием ряда факторов, а именно: животного и растительного мира, микроорганизмов, рельефа, климата и, конечно же, времени. Существует и такое понятие, как «эрозия почв». Предлагаем познакомиться с ним подробнее.

Плодородие - уникальное свойство почвы

Данное природное тело обладает таким ценным качеством, как плодородие (способность обеспечивать рост и формирование растений), зависящим от запаса питательных веществ и воды. Именно это уникальное свойство почвы успешно используется человеком на протяжении десятков тысяч лет, причем все чаще во вред обеим взаимодействующим сторонам. Небрежная и безответственная деятельность обуславливает возникновение эрозии.

Понятие «эрозия»

Что такое эрозия? В переводе с латинского это слово обозначает - «разъедать», «выгрызать».

Эрозия (фото некоторых последствий которой представлены в нашей статье) - это разрушение поверхностного почвенного слоя. Конечно, данный процесс является природным, но на 60 - 80% его провоцирует и ускоряет именно людской фактор. Эрозия - это страшное явление, при котором могут быть утеряны целые регионы, приспособленные под ведение сельского хозяйства. Поэтому ее предотвращение является одной из важнейших задач, стоящих перед современным человечеством.

Виды антропогенной эрозии

Эрозия, причины которой в большинстве своем спровоцированы людской деятельностью, называется антропогенной и включает в себя следующие типы разрушения почвенного покрова:

Механический. Заключается в обеднении плодородного слоя в результате многократной механической обработки почвы (вспашка, боронование, культивация).
Строительный. Нарушение травяного покрова происходит вследствие строительных работ, включающих подготовку площадок под застройку и механическое воздействие на почвенный покров специализированной техникой.
Транспортный. В данном случае на поверхностный слой происходит постоянное воздействие транспортных средств.
Пастбищный. Массированный выпас скота вызывает ослабление травяного покрова в связи с его вытаптыванием и поеданием; трава уничтожается быстрыми темпами и не успевает восстанавливаться. В результате происходит ее отмирание, обнажение почвы и эрозия. Это негативное явление вывело из обращения 10 миллионов квадратных километров пастбищных земель при общей площади в 46 миллионов, сделав их непригодными к использованию.
Химический. Обусловлен накоплением отдельных химических компонентов (удобрений, минеральных элементов), разрушающих структуру почвы.

Виды природной эрозии

Безжалостная нерациональная человеческая деятельность в состоянии за ограниченное время разрушить сложную и уязвимую систему, формировавшуюся на протяжении длительного периода. Вышеперечисленные виды эрозии представляют собой далеко не полный список методов воздействия людей на почвенный покров, провоцирующих и усиливающих эрозию под действием природных факторов (дождей и ветра). Рассмотрим и другие виды этого процесса.

Эрозия водная

Данный процесс обусловлен действием дождевых капель, являющихся лишь косвенной причиной смывания верхнего слоя. Основное же воздействие является следствием того, что уносимые водными потоками мелкие частицы забивают поры более крупных, а это снижает влагопоглощательную способность почвы, увеличивая ее подверженность эрозии. Плодородный слой либо смывается в расположенный рядом водоем, либо оседает в низинном месте, где скорость потока идет на спад. Если при вымывании образуется много маленьких ручейков, то эрозия называется струйной, если возникают большие русла - овражной. Особенно активно эрозия водная с образованием оврагов проявляется в период таяния снегов, причем наиболее подвергаются этому склоновые пастбища с изреженным травостоем. Расходясь веером от центрового стержня, балки, длина которых может достигать десятков километров, овраги разрушают луга и поля, прорезают дороги. Не остановленное своевременно разрушительное явление увеличивается в размерах в ширину и глубину, захватывая все больше земли, теряющей вследствие этого плодородие и превращающейся в пустыню.

Ветровая эрозия

Данный вид разрушения поверхностного слоя земли связан с рельефом местности и может наблюдаться даже на ровных площадках.

Эрозия ветровая вызвана пыльными бурями, чаще всего охватывающими легкие почвы. Верхний плодородный слой толщиной до 25 см поднимается ветром ввысь до 3 км и уносится, оседая толстым слоем далеко в других местностях. Высота наносов может достигать 2-3 метров.

Последствия

Провоцирует появление ветровой эрозии вырубка лесов в горных областях, приводящая к тому, что ставший незащищенным верхний слой почвы уносится с первыми сильными дождями. Не адаптированные к определенным климатическим условиям агротехнические приемы также способствуют разрушению поверхностного слоя. Ярким примером этому служит применение поселенцами из Европы привычных методов возделывания земель в засушливых регионах либо тропиках, спровоцировавших негативные последствия. Эрозия повлекла значительную утерю больших плодородных площадей. В Китае, казахстанской степи и североамериканских прериях стали возникать пыльные бури, уносящие с собой огромные количества плодородных почвенных слоев. Именно эти природные явления были зарегистрированы в 30-ых годах 20 века в Северной Америке при освоении Запада с помощью механизации сельского хозяйства и железнодорожного сообщения, обеспечивавшими возможность обработки огромных территорий. Ветровая эрозия спровоцировала перемещение тысяч тонн почвы, которые достигли Бостона, Чикаго, Нью-Йорка. В Новой Англии в этот период было зарегистрировано выпадение красного снега и появление черных ураганов, полностью закрывавших солнце. Многие фермеры по причине больших потерь плодородного почвенного слоя почувствовали на себе, что такое эрозия, так как были обречены на нищенское существование и поиски счастья в других регионах.

Средиземноморье и тропики, помимо сильнейших ветров, ощутили на себе мощные ливни, смывающие почву. Эрозия, последствия которой оказались ужасны, вынудила местное население приспосабливаться к обновленным условиям и возделывать земли в горах. Хотя и в тех местах верхний слой земли уносился или смывался под действием природных факторов.

В период Второй мировой войны эрозия, причины которой заключались в масштабных боевых действиях, поразила 17% всей поверхности Земли, покрытой растительностью. И по сей день эта цифра растет, неуклонно приближаясь к 23%.

Влияние эрозии на загрязнение водоемов

Эрозия распространяется с быстротой, превышающей скорость естественного образования и восстановления поверхностного слоя. Годовой прирост поврежденных почв составляет до 1,5 млн. гектаров. Снижение урожаев, происходящее вследствие уменьшения количества гумуса (около 0,62 тонн/га), доходит до 50%. Помимо ощутимого вреда на суше эрозия губительно действует на водоемы, заиливая и загрязняя их продуктами разрушения почвы, что равносильно воздействию сброса вредных промышленных отходов. В некоторых случаях за десяток лет водоемы полностью заиливаются. А это, помимо мутности воды, пагубно отражается на работе систем водоснабжения, электростанций, водного транспорта. Число наносов, перемещаемых рекой, зависит от силы почвенной эрозии и может достигать огромной величины. Наибольшей мутностью выделяются реки Янцзы и Хуанхэ (до 40 кг/м3), очистка которых требует значительных капиталовложений. При стоке воды с пашни смывается до трети вносимых удобрений, которые не только безвозвратно теряются, но и наносят огромный экологический вред, отражаясь на качестве воды. В США на очистку воды ежедневно тратится около 1 млн. долларов.

Растения как сдерживающий эрозию фактор

На торможение процессов эрозии положительное влияние оказывают растения, мелкие корни которых укрепляют почвенную структуру, придают ей водопрочность. Также они изменяют гидрологический и биологический режим почв.

Надземная часть представителей флоры сокращает смыв почвы в десятки, а то и сотни раз. От ударов дождевых капель поверхностный слой суши оберегает развитый растительный покров. Он увеличивает водонепроницаемость почвы и создает оптимальную поверхностную шероховатость, уменьшающую скорость склонового стока. Листья и стебли задерживают примерно от 20 до 53% дождевых осадков, выпадающих за год. Несколько миллиметров водных потоков задерживает лесная подстилка и мох.

Наибольшее влияние растений на противоэрозийную стойкость проявляется во время их максимального развития, а именно в летне-осенний период.

Как противостоять разрушению почв?

Борьба с эрозией включает следующие мероприятия:

Почвозащитные севообороты, подразумевающие правильное применение агротехнических приемов и грамотное чередование возделываемых культур. К примеру, после уборки пропашных культур, слабо защищающих поверхностный слой от смыва, требуется высеивать многолетние травы, защищающие почву и обогащающие ее необходимыми микроэлементами.
Агротехнические мероприятия, которыми может быть успешно побеждена эрозия. Это регулирование потоков талых вод, нацеленное на защиту поверхностного слоя, которое производится при помощи вспашки, культивации и посева поперек склона культур, желательно параллельно направлению горизонтальных рядов. Также на склоновых землях отвальную вспашку заменяют почвенной обработкой без оборотов пласта.
Лесомелиоративные мероприятия, основными из которых является создание водорегулирующих лесополос в районах с малым количеством насаждений, а также вокруг водоемов и на сильноэродированных крутосклонных землях, забракованных для использования в сельском хозяйстве.
Противоовражные мероприятия, направленные на остановку роста и закрепление действующих оврагов, перевода поверхностных стоков во внутрипочвенные и укрепления почвенного грунта.
Гидротехнические сооружения, с помощью которых производится удержание, отвод и сброс той части осадков, которую не получается удержать лесозащитными насаждениями и агротехническими приемами.

Под силу каждому

Практически каждый человек способен поддерживать почву в идеальном состоянии, не допуская, чтобы на ней появилась эрозия. Это предусматривает применение таких методов, как качественное разрыхление, предотвращающее образование поверхностной корки и способствующее увеличению водопоглощающей способности, обогащение перегноем, обеспечение необходимой влажностью, хорошая вентиляция. Эффективен метод мульчирования, направленный на противоэрозийную защиту и заключающийся в оставлении на поверхности почвы мульчи - остатков растений, смягчающих силу удара дождевых капель, увеличивающих просачивание воды под почву, что уменьшает ее поверхностное стекание.

Актуально использование щадящих методов механической обработки, не уплотняющих почву и придающих ей оптимальную рыхлость с небольшими многочисленными ходами для проветривания и быстрого отвода воды после сильных осадков. Бережная механическая обработка способствует впитыванию влаги землей в больших количествах и отведению ее излишков, что защищает почву от вымывания и выветривания. Для тракторов - достаточно тяжелой техники - разработаны специальные шины низкого давления, минимально травмирующие поверхность.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение………………………………………………………………......3

Эрозия почвы. Овраг как одна из форм рельефа местности

д. Михайловка. …………………………………………………………...4

Заключение………………………………………………………………...9

Список литературы………………………………………………………..10

Приложения…………………………………………………………..…….11

Введение

Поверхность нашей планеты постоянно меняется. Формируют эти изменения разные процессы. Некоторые изменения длятся столетия, а некоторые происходят у нас на глазах, а иногда даже с нашей помощью.

Наша школа находится в д. Михайловка Орловского района Орловской области. Сама Орловская область расположена на Среднерусской возвышенности в центре Восточно-Европейской равнины. Характерной особенностью нашей местности является большое количество оврагов, у нас даже улица называется «Овражная».

До недавнего времени я не обращала на окружающую местность большого внимания. Но на одном из уроков географии учительница мимолетом сказала, что на поле недалеко от нашего дома начинает образовываться овраг из-за неправильной обработки земли.

По дороге из школы домой мы с одноклассниками обратили внимание, что посередине поля проходит большая борозда, по которой бежит ручеек, возникший после прошедшего дождя. Рассказав об увиденном родителям, я узнала, что некоторых из оврагов во времена их детства не было, а появились они не так давно - лет 15-25 тому назад.

Выходит, овраги появляются в наших краях постоянно. Они как глубокие шрамы или морщины портят внешний вид окружающей местности, мешают сажать поля, строить дома и дороги. Значит очень важно изучить причины образования оврагов, понять, почему они так сильно распространены в нашей округе, и найти методы борьбы с ними.

Для решения этой цели мы стали изучать один из оврагов, расположенный недалеко от школы. Работу по изучению оврага учительница предложила вести по плану:

Изучить литературу по теме.

Познакомиться с картами рельефа орловской области.

Опросить местных жителей по теме «Знают ли они как вредят овраги ведению хозяйства?»

Провести измерения основных параметров оврага.

Выявить основные причины возникновения оврага.

В процессе работы были использованы методы: наблюдения, описания, анализа, картографический, статистический.

Эрозия почвы. Овраг как одна из форм рельефа местности д. Михайловка.

В результате изучения литературы, можно сделать вывод, что овраги издавна являются характерной формой рельефа Орловщины. Так очень ярко описан овраг д. Колотовка Мценского уезда, где расположен Притыный кабак - место действия рассказа И.С.Тургенева «Певцы». Встречаются описания оврагов и в произведения И.А.Бунина, который хорошо знал и любил окрестности г. Болхова. Следовательно, во многих районах Орловской области имеются овражные формы рельефа. Эту же информацию мы видим на картах Атласа Орловской области.

На образование оврагов на территории края есть ряд причин. Основные из них описаны на страницах книг « За страницами учебника географии Орловской области» (под ред. Сараевой А.М, Суханова Л.В.) и «Изучение географии Орловской области в школе. Физическая география» (под ред. В.И.Тихого).

Рис.1Овражно-балочная сеть Среднерусской возвышенности близ г. Болхова. (Источник: Изучение географии Орловской области в школе. Физическая география: Учебно-методическое пособие для учителей географии/ Под ред. В.И.Тихого.- Орел, 1997. - с.250)

Оказывается, постоянно меняли поверхность суши текучие воды. Продолжается их рельефообразующая деятельность и в настоящее время. Процессы разрушения горных пород и почв текучими водами (эрозионные процессы) особенно сильны в районах с большим количеством осадков и значительными уклонами поверхности. Эрозионные процессы способствуют появлению и развитию обширной овражно-балочной сети, которая разрушает почвы. А почва, как говорил Докучаев - это «зеркало ландшафта», без которой невозможно существование растений, животных и человека. В Орловском районе значительно преобладают различные чернозёмы, а также лугово-черноземные и пойменные почвы, которые являются плодородными и на 70 % распаханы.

Овраг - это отрицательная линейная форма рельефа, образованная размывом рыхлых горных пород временными водотоками. Это активная эрозионная форма, увеличивающаяся в своих размерах после выпадения дождя или таяния снега.

Врезаясь в склоны, овраги уничтожают пашни, луга, огороды. Они превращают удобные земли в неудобные, что приносит большой вред сельскому хозяйству.

На территории Среднерусской возвышенности, где находится наша область, имеются все подходящие для оврагообразования условия: достаточное количество осадков, уклон местности и хозяйственная деятельность человека (иногда не грамотная).

Орловский край расположен в лесостепной зоне, где имеется главное богатство - чернозём. Особенностью данной почвы является ее подверженность водной эрозии, в результате чего разрушается верхний наиболее плодородный слой почвы. Исключительная опасность эрозии проявляется в том, что почва теряет питательные вещества (гумус, минеральные вещества), плодородие. Для восстановления плодородного слоя почв требуются тысячелетия. Эрозия почвы способствует образованию оврагов. Овраги не только содействуют росту смыва и разрушению почв, но и дают выход грунтовым водам, понижают их уровень, ухудшают водный режим почв.

Насколько хорошо людям известен вред, причиняемый оврагами, показал опрос жителей д. Михайловка.

Было опрошено 50 человек. На вопрос, как вы считаете, овраги вредят почве и хозяйственной деятельности людей или нет, 37 человек дали ответ - вредят, 10 человек - вредят только почве, 3 человека - не вредят.

Объектом дальнейшего исследования стал овраг, расположенный на юго-востоке д. Михайловка Орловского района Орловской области. Исследование проводилось большей частью на местности, где были использованы следующие инструменты и приборы: компас, рулетка, шнур для измерения, нивелир, карандаш, лист бумаги. Кроме того использовали дополнительную литературу.

Данный овраг образовался здесь не очень давно, более 30 лет назад, в результате размыва склона временными водотоками, при таянии снега весной и после дождей летом и осенью. Жители посёлка 40- летнего возраста помнят его ещё с тех пор как были детьми и любили кататься здесь зимой на лыжах и санках. Изменения за это время произошли лишь в правой нижней его части, где образовался обрыв, который из года в год увеличивается. Кроме того тогда еще овраг не был заросшим деревьями и кустарниками, то есть он рос.

С помощью компаса определили расположение оврага. Вершина оврага расположена на северо-западе. Овраг растёт к юго-западу и имеет длину 43 метра. Ширина оврага увеличивается от вершины к устью. Верхняя часть имеет ширину 4,5 метра, средняя часть - 19 метров, нижняя - 47 метров (с обрывом).

Начало оврага расположено на северо-западе в 5 метрах от поля, по окраине которого теперь растёт лесополоса. Устье оврага обширное и расположено к берегу пруда д. Молчановка.

Склоны оврага крутые по всему периметру оврага и имеют лишь незначительные отличия. С помощью нивелира измерила высоту склонов оврага в трёх местах - верхней, средней и нижней части оврага. Определила, что высота увеличивается от вершины к устью. В верхней части правый склон составляет 2 м 40 см, левый 2 м 60 см.

В средней части правый склон имеет высоту 4 м 80 см, левый 4 м 65 см. В средней части оврага левый склон более пологий.

В нижней части высота правого склона 5 м 20 см, а левого 4 м 20 см., то есть высота обрыва выше, чем склон оврага.

На правом склоне образовался обрыв, который имеет длину 27 метра, то есть занимает половину склона оврага от средней до нижней части. Ширина обрыва 25 м 40 см. Обрыв продолжает расти - это видно по обнаженным склонам. В обнажении четко выделяются 3 почвенных горизонта:

1) верхний, толщиной 5 см, состоящий из травяной растительности;

2) средний, толщиной до 20 см - чернозём;

3) нижний - глинистый слой толщиной от 1м 30 см до 1 м 70 см.

Поперечный профиль оврага имеет V-образную форму. В нижней части овраг расширяется, склоны становятся более пологими. Склоны и дно задернованы травянистой растительностью - это осока, выше по склону оврага встречаются мятлики, овсяницы, тимофеевки, клевер. Растут кустарники (акация и ива прутьевидная), отдельно стоящие деревья - ветла (белая ива). Нижняя часть оврага, где образовался обрыв, заболочена и заросла рогозом. В правой её части располагаются небольшие роднички, которые подпитывают болото. В летний период времени и осенью воды внизу оврага практически нет, так как она пересыхает. Весной, после таяния снега здесь без высоких сапог просто не пройти.

Овраг расположен на склоне луга. На юго-западе расположен пруд. Очень близко расположено пахотное поле, оно отделено от оврага ещё молодыми деревьями лесополосы (это препятствие для роста оврага). Но хорошо видны следы смыва почвы после таяния снега, оставленные на краю поля и даже в посадке. Не смотря на уже имеющийся овраг, четко видно, что вспашка поля до сих пор ведется вдоль направления сформированного оврага.

На территории деревни Михайловка очень много разнообразных оврагов, самых крупных -7. Все они расположены на склонах вдоль реки Рыбница и прудов. А если посчитать все овраги Орловского района, то их будет очень много.

Вывод: Изучаемый овраг можно считать сформировавшимся. Образование данного оврага произошло из-за уклона в сторону плотины; наличия рыхлых пород, слагающих поверхность; деятельности талых и дождевых вод, и неправильной механической обработки колхозных полей. Изученный овраг - зрелый овраг, дно и склоны которого практически заросли растительностью, за исключением обвала. На этой стадии отпадает необходимость в строительстве защитных сооружений, которые необходимы лишь для склона обрыва, где продолжаются разрушения.

Таким образом, можно судить, что основная причина образования оврага заключается в разрушительной деятельности временных водотоков при таянии снега весной и после дождя летом и осенью, а хозяйственная деятельность человека послужила прямой причиной начала развития оврага. Именно при обработке почвы тракторами образуются колеи, по которым стекает вода после таяния снега и выпадения осадков и постепенно размывает почву. Тракторная колея и борозды вспаханного поля превращаются в русло временных водотоков. Ежегодно потоки воды постепенно углубляют его, и по этой колее и растет овраг. Кроме того, на склонах происходил выпас крупного рогатого скота. Поверхность склона вытаптывалась, нарушалась почва и растительный мир, возникали прорывы дерна и обнажения грунта, открытого для процессов размыва и выдувания.

Рост оврагов способствует разрушению почвы. Но бороться с этим можно особенно на ранних стадиях его развития. В данном случае исследованный овраг уже не растёт и поэтому укреплять требуется лишь в месте обвала.

Заключение

На основе проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

Возникновение оврагов связано с деятельностью постоянных и временных водных потоков на суше. Текучие воды размывают почву и формируют овраги.

На территории Орловской области овраги являются распространенной формой рельефа.

Вмешательство хозяйственной деятельности человека часто является важной причиной разрушения почв и образования оврагов.

Овраги наносят огромный ущерб сельскохозяйственному производству и всему хозяйству страны, разрушая ценные пахотные земли, расчленяет большие земельные угодья на множество мелких участков, затрудняя обработку полей и транспортное сообщение. Иногда даже делают невозможным дальнейшее сельскохозяйственное ее использование, много ценных земель погибает.

Овраги разрушают дороги, гражданские и промышленные сооружения, линии связи.

С оврагами надо бороться на стадии их возникновения. Лучше всего помогает посадка деревьев, которые своими корнями укрепляют почву. А еще надо правильно обрабатывать землю, чтобы не спровоцировать возникновение оврага.

Список литературы.

Алексин A.A. Физико-географическая характеристика Орловской области. В кн.: Природа Орловского края. Орел: Орловское отделение Приокского книжного изд-ва, 1983. С. 7-15.

Атлас Орловской области, 2008 г

Бунин И.А. Собрание сочинений. Т.2 - М.: Худ. Лит., 1989-с.23.

За страницами учебника географии Орловской области/ под ред. Сараевой А.М, Суханова Л.В. - М.: Издательство Московского университета, 2004- 280с.

Изучение географии Орловской области в школе. Физическая география: Учебно-методическое пособие для учителей географии/ Под ред. В.И.Тихого.- Орел, 1997. - 250 с.

Тургенев И.С. Певцы // Собрание сочинений. Т.1.- М.: Худ. Лит., 1999.

Приложения

Фото 1. Правый отвершек балки.

Фото 2. Вид центральной части балки.

Фото 3. Измерение высоты балки

Фото 5. Общий вид оврага

Фото 6. Начало оврага

Фото 7. Устье балки.

Эрозия (от лат. erosio - разъедание) - разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.

Эрозия почвы разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра.

Часто, особенно в зарубежной литературе, под эрозией понимают любую разрушительную деятельность геологических сил, таких, как морской прибой, ледники, гравитация; в таком случае эрозия выступает синонимом денудации. Для них, однако, существуют и специальные термины: абразия (волновая эрозия), экзарация (ледниковая эрозия), гравитационные процессы, солифлюкция и т. д. Такой же термин (дефляция) используется параллельно с понятием ветровая эрозия, но последнее гораздо более распространено.

По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную. Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа.

По причинам выделяют естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот.

Ветровая эрозия (дефляция)

Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лёссов, вспаханных почв, возбуждение пыльных бурь, шлифовка скал, камней, строений, механизмов несомыми твердыми частицами, поднятыми силой ветра. Разделяется на два типа:

· Повседневная

· Пыльные бури

Начало пыльной бури связано с определенными скоростями ветра, однако из-за того, что летящие частицы вызывают цепную реакцию отрыва новых частиц, окончание её происходит при скоростях существенно меньших.

Наиболее сильные бури имели место в США в 1930-е годы (Пыльный котёл) и в СССР в 1960-е после освоения целины и связаны с нерациональной хозяйственной деятельностью человека: массированной распашкой земель без проведения почвозащитных мероприятий.

Выделяют и специфические дефляционные формы рельефа - котловины выдувания - отрицательные формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.

Борьба с ветровой эрозией

Ветровая эрозия – одно из наиболее значимых факторов, отрицательно влияющих на качество полей. Самыми незащищенными в этом плане являются гладкие, рыхлые с мелкими гранулами почвы. Ветер, дующий на высоте 30 см со скоростью 6м/час, заставляет почву двигаться. Любые меры направленные на снижение скорости ветра над поверхностью почвы, позитивно скажутся на ее состоянии.

Пожнивные остатки – самый простой и надежный способ снижения ветровой эрозии. Растительный материал улавливает движущиеся частицы почвы и ограничивает их лавинообразный эффект.

Минимальная технология обработки почвы, при которой на поверхности остаются пожнивные остатки, снижает ветровую эрозию и предотвращает измельчение почвы до пылеобразного состояния. Стоячие растительные остатки более эффективные при замедлении скорости ветра по сравнению с лежащими.

Определяющий фактор – почвы и полевые условия

Почвы с грубой структурой нуждаются в большем количестве растительных остатков, чем с тонкой структурой. В грубых структурах содержится много кальция м карбоната, но мало ила, глины и органического вещества. Все это приводит к образованию склонных к эрозии фракций и хрупких комков. Устойчивые комки помогают снизить эрозию. При обработке почвы следует стремиться к формированию больших комков.

Неровная почва, полученная в результате обработки, является весьма эффективной для снижения ветровой эрозии. Гребни и впадины поглощают и меняют направление воздействия части ветровой энергии, а также улавливают летающие частицы почвы. Гребни высотой 10, 16-20, 32см наиболее эффективны для защиты почвы.

При сберегающем земледелии для минимизации ветровой эрозии на почве должно находиться адекватное количество растительных остатков. Такие проблемы чаще всего создаются при засухе или выращивании культуры, после которой на поверхности имеется мало остатков.

Чтобы приостановить развитие ветровой эрозии, защитить почву и растущие культурные растения при засухе или незначительном количестве растительных остатков, используйте обработку поля для создания гребней, комков на поверхности, не дожидаясь дождя. Для эффективного противостояния эрозии она должна проводиться да начала ее развития, когда земля еще влажная.

Если же выдувание почвы уже началось, срочно обработайте ее на том конце участка, откуда дует ветер. В таком случае главная цель – создать как можно больше комков на гребнях перпендикулярно направлению ветра.

Оборудование, больше всего подходящее для борьбы с ветровой эрозией, зависит от текстуры почвы, ее влажности и плотности. На земле со средним гранулометрическим составом двухотвальная борона или большие рыхлительные лапы формируют гребни и выбрасывают комки на поверхность. Неровности необходимо создавать как можно быстрее. При меньшей скорости движения агрегата получится больше комков. А при высокой – больше гребней. Недавно посеянные пропашные или только что давшие всходы культуры более всего подвержены воздействию ветровой эрозии. Их можно обезопасить, обработав почву боронами, прикрепленными на сеялки сзади по рядам движения. В таком случае разрыхляется выровненная поверхность. После сева для разрушения образовавшейся корки и для формирования комков можно использовать ротационную мотыгу или культиватор.

Самое эффективное время для создания комков – после дождя, когда верхний 5-сантиметровый слой будет влажным. Это первый агроприем. Второй способ срочной защиты почвы от ветровой эрозии – растительные остатки, навоз, оставшийся от крупного рогатого скота, а также орошение для повышения влажности земли, облегчения ее обработки и создания искусственных преград для ветра.

Уборка урожая фундаментально влияет на всю систему сберегающего земледелия. Плохо проведенная уборка может разрушить гребни, уплотнить почву или оставить пожнивные остатки в валках, усложняя последующие полевые работы. Проведение уборки с использованием современных методов делает борьбу с эрозией максимально эффективной и минимизирует потребность обработки пашни перед посевом последующей сельхозкультуры. Ровное распределение пожнивных остатков за комбайном – первостепенная задача сберегающего земледелия.

Водная эрозия почвы. Защита от водной эрозии

Развитие современной водной эрозии почв на сельскохозяйственных угодьях обусловливается нарушением устойчивого водного режима в процессе эксплуатации земли. Устранить условия, способствующие проявлению эрозии почв, можно путем ослабления концентрации водных потоков и замедления поверхностного стока путем: увеличения поглотительной и инфильтрационной способности почвы, задержания осадков на месте выпадения, отвода или безопасного сброса необходимого количества воды в гидрографическую сеть.

Для успешной борьбы с водной эрозией почв на землях, занятых в сельскохозяйственном производстве, необходима комплексная система мероприятий, позволяющих использовать воды поверхностного стока для увлажнения полей и прекращения развития эрозионных процессов.

Эффективная защита почв от водной эрозии возможна при плановом и систематическом внедрении комплекса противоэрозионных мероприятий, разработанного с учетом конкретных природно-экономических условий каждого района или хозяйства.

Важнейшие элементы системы мероприятий по защите почв от водной эрозии: - правильная организация территории, создающая предпосылки для эффективного применения средств борьбы с эрозией; - противоэрозионная агротехника, обеспечивающая повседневную защиту почв и повышение их плодородия; - лесомелиоративные мероприятия по борьбе с эрозией почв; - гидротехнические сооружения, предотвращающие размыв почвы.

Борьбу с эрозией почв начинают с подробного изучения физико-географических условий и экономики конкретного района или хозяйства. В зависимости от рельефа, почвенного покрова и особенностей хозяйственного использования различные угодья в разной степени подвержены разрушительному действию воды. Исходя из местных особенностей, составляют почвенно-эрозионный план, на котором выделяют семь категорий земель, в разной степени подверженных воздействию водной эрозии.

Ко второй категории относят приводораздельные части склонов с хорошими и средними пахотными землями, со слабо выраженной ложбинностью. Почвы этой категории несмытые или очень слабо смытые и могут использоваться под сельскохозяйственные культуры. Сравнительно большой сток в отдельные годы здесь дают талые воды, ливневые осадки - слабый, а от обычных дождей сток отсутствует. Эти земли нуждаются только в профилактических противоэрозионных мероприятиях.

В третью категорию включают хорошие пахотные земли, занимающие средние и частично верхние части склонов. Эти площади подвержены сильной эрозии, и поэтому выращивание здесь сельскохозяйственных культур возможно с применением интенсивных противоэрозионных мероприятий. Главным агентом в развитии эрозии на землях третьей категории являются талые воды. Ливневые осадки причиняют вред преимущественно на угодьях, занятых пропашными культурами, дождевой сток имеет место сравнительно редко. Земли третьей категории выделяют в особый почвозащитный севооборот с сокращением пропашных культур и с большим участием многолетних трав.

Земли четвертой категории водной эрозии подвержены очень сильно. В земледелии они могут использоваться ограниченно, так как требуют ведения почвозащитного кормового лугопастбищного севооборота, где один-два года возделывают сельскохозяйственные культуры, а затем на 5-10 лет землю занимают под многолетние травы. Почвы здесь средне-, большей частью сильносмытые.

В пятую категорию включают непригодные для обработки земли, заброшенные из-за сильного разрушения эрозией. Эти площади используют как сенокосы, а при строгом нормировании выпаса - как пастбища.

К шестой категории относят земли, которые могут быть использованы только для лесоразведения: средние и сильно эродированные балки и балочные ответвления, расчлененные частыми промоинами, берега речных долин, оползневые участки, овраги всех типов.

Что такое агротехнические противоэрозионные мероприятия? Простым и доступным агротехническим мероприятием по борьбе с водной эрозией является обработка почвы поперек склона. Она создает своеобразный микрорельеф пашни, в результате чего гребни, бороздки, рядки сельскохозяйственных культур препятствуют поверхностному стоку, способствуют проникновению воды в почву и повышают запасы влаги в пахотном горизонте, предотвращают смыв.

Часто в пределах одного поля, пересеченного ложбинами и балками, встречаются участки различной крутизны и экспозиции склонов. При таком сложном рельефе поля необходимо правильно наметить направление вспашки, культивации и посева, с тем чтобы микрорельеф максимально способствовал предотвращению стока и смыва. Однако с увеличением крутизны склона только обработки почвы поперек склона для предотвращения развития эрозионных процессов становится недостаточно.

Важным средством регулирования поверхностного стока является углубленная пахота, которая способствует лучшему впитыванию почвой влаги, уменьшает поверхностный сток и тем самым ослабляет разрушительное действие водной эрозии. Вместе с тем на глубоковспаханном поле растения более длительный период могут переносить засуху и мокрую погоду, глубоко пускать корни и создавать прочный защитный покров, быть устойчивее к колебаниям температуры.

Но сплошная глубокая пахота значительно дороже обычной, поэтому для борьбы с водной эрозией разработаны методы полосного глубокого рыхления почвы, которое значительно уменьшает развитие процессов смыва и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

Большую роль в задержании талых и ливневых вод может сыграть щелевание - нарезка поперек склонов щелей глубиной 40-50 см с расстоянием между ними 70-180 см в зависимости от крутизны склона. Этот прием не препятствует механизированной обработке и уходу за посевами, а на выгонах и пастбищах не уничтожает естественную растительность, защищающую почву.

Повышению накопления влаги, регулированию стока, предотвращению смыва способствует кротование почвы. Для этой цели на корпусах плуга ставят специальные кротователи, которые на глубине 35-40 см создают кротовины диаметром 6-8 см через 70-140 см. Кротование значительно улучшает водопроницаемость, воздушный и водный режим почвы, предотвращает развитие смыва.

Значительную роль в борьбе с эрозией почвы играют удобрения. Применение органических и минеральных удобрений в сочетании с другими агротехническими приемами оказывает большое влияние на почвообразовательные и биохимические процессы. Удобренная почва способствует лучшему развитию посеянных растений, а они надежнее защищают почву от эрозии.

Способы борьбы с водной эрозией

Очень существенно снижают лесополосы и испарение в жаркие месяцы года; установлено их положительное влияние на засоление почв, на снижение смыва их потоками воды. Последнее особенно важно для степных районов. Почва под лесом промерзает меньше, чем в открытом поле, примерно на 20 сантиметров. Соответственно более чем в 10 раз уменьшается здесь и сток весенней воды. Значит, меньше и смыв почвы. Исследования показали, что запасы влаги в метровой толще грунта на облесенных землях на 47 миллиметров выше, чем на открытых, и что лесные полосы возрастом за 50 лет поглощают талой воды в 10-12 раз больше, чем вспаханная зябь. Что касается смыва почвы с гектара лесной полосы, то он равен 45 килограммам, а с необлесенной площади – 4600. Разница более чем в 100 раз! После леса лучший защитник почв от эрозии – луг. Одним из первых экспериментально изучил процесс ветровой эрозии Г. Высоцкий. В 1894 году он установил влияние состояния поверхности почвы на скорость ветра вблизи ее. «Если эта поверхность гладкая, – писал он, – нижняя струя будет двигаться наиболее быстро. Наоборот, чем шероховатее поверхность почвы или чем гуще и выше ее щетинистый покров, тем значительнее коэффициент трения и тем сильнее падение скоростей движения нижних струй». Травы успешно защищают почву не только от ветра, но и от размывающего действия воды. Облесение склонов и их залужение – основные способы борьбы с водной эрозией и овражным расчленением земли. Обычно наиболее крутые склоны засеиваются многолетними травами. Исследователи установили, что кукурузное поле на склоне крутизной всего 5 градусов теряет вследствие смыва ежегодно 245 тонн почвы на каждом гектаре. А то же поле, засеянное травой, – всего 52 килограмма. И при этом оно накапливает в 8 раз больше влаги! Подсчитано, что для того, чтобы вода смогла смыть слой почвы толщиной в 18 сантиметров с такого засеянного травой склона, ей понадобится 10 тысяч лет. Склон, засеянный зерновыми, потеряет эти же 18 сантиметров всего за 36 лет, кукурузное поле – за 9, а полностью лишенный растительного покрова склон (пар) – только за 5 лет.

Поверхностная эрозия

Под поверхностной эрозией понимают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.

Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах - делювиальных отложений.

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения.

Виды линейной эрозии

· Глубинная (донная) - разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии.

· Боковая - разрушение берегов.

В каждом постоянном и временном водотоке (реке, овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.Механизм водной эрозии.

Химическое воздействие поверхностных вод, к которым относятся и воды рек, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные породы воды и переносимых ею обломков, ранее разрушенных пород. При наличии в воде обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы.

Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно по критическим скоростям:

Неразмывающая скорость - максимальная скорость потока, при которой не происходит отрыва и перемещения частиц.

Размывающая скорость - минимальная скорость потока, при которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.

Для почв и полидисперсных грунтов понятие неразмывающей скорости не имеет физического смысла, поскольку даже при самых низких скоростях происходит вынос наиболее мелких частиц. При турбулентном потоке отрыв частиц происходит при максимальных пульсационных скоростях, поэтому увеличение амплитуды колебания скорости потока вызывает уменьшение критических скоростей для данного грунта.

Загрязнение почв

Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений- токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных микроорганизмов. Основные загрязнители почвы:

1). Пестециды(ядохимикаты);

2). Минеральные удобрения;

3). Отходы отбросы прозводства;

4). Газо- дымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

5). Нефть и нефтепродукты.

В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производства- 100тыс.т. Наиболее загрязненными пестицидами районами являются краснодарский край и Ростовская область.

В настоящее время влияние пестицидов на здоровье населения многие ученные приравнивают к воздействию на человека радиоактивных веществ. Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов.

Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлороорганические соединения, которые могут сохраняться в почвах в течении многих лет и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм генетически.

Почвы загрязняются и миниральными удобрениями, если их используют в неумеренных колличествах, теряют при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших колличествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. В последнее время выявлен неблагоприятный аспект неумеренного потребления минеральных удобрений и в первую очередь нитратов. Оказалось, что большое колличество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух « парниковых» газов- закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы и отбросы производства. В нашей стране образуются свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более 50млн. т. особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами и др., которые итенсивно загрязняют почвы. Огромный вред представляют газо-дымовые выбросы промышленных предприятий.

Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы. Одной из серьезных экологических проблем Росси становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Среднее Нижнее Поволжье и др.

эрозия почва земледелие выполаживание

Ветровая эрозия (дефляция)

Разделяется на два типа:

Повседневная
Пыльные бури

Водная эрозия

Поверхностная эрозия

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов , балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения .

Виды линейной эрозии

Глубинная (донная) - разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии .
Боковая - разрушение берегов.

В каждом постоянном и временном водотоке (реке , овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.

Механизм водной эрозии

Слабыми грунтами называют грунты, которые не могут воспринимать нагрузку, для устойчивости возводимых зданий и сооружений требуется их упрочнение. Для упрочнения грунтов служат следующие способы: замена слабых грунтов более надежными, поверхностное и глубинное их уплотнение, цементация, закрепление грунтов химическое, термическое, синтетическими смолами и т. д.

Замена слабых грунтов сводится к тому, что вместо них, например торфяников или илистых грунтов, укладывают с трамбованием песок. Этот способ получил название устройства песчаных подушек. Однако такая замена возможна лишь на глубину. Уплотнение слабых грунтов может быть поверхностным на глубину до 2-2,5 м и глубинным на несколько большую глубину. При поверхностном уплотнении применяют тяжелые трамбовки, а также вибраторы и таким образом, нарушая природную структуру грунта, осуществляют его уплотнение. При глубинном уплотнении используют специальные трубы с сердечниками, уплотняющими грунт вокруг каждой трубы, а образовавшиеся полости заполняют песком или тощим бетоном. Скважины устраивают в шахматном порядке на расстоянии одна от другой 0,9-1,5 м по расчету.

11 . Криогенные структурные связи грунта - кристаллизационные связи, возникающие во влажных дисперсных и трещиноватых скальных грунтах при отрицательной температуре в результате сцементирования льдом.

12 . ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ЯВЛЕНИЙ. ПОКАЗАТЕЛИ ИНТЕНСИВНОСТИ ИХ РАЗВИТИЯ

Действующие факторы				Показатели скорости развития (за год,
	геологические	инженерно-геологические (геотехногенные)	максимальная; средняя многолетняя; за геологическое время)
Эндогенные процессы и их геотехногенные аналоги
Масштабные изменения напряжений в земной коре в результате: глубинных процессов в ней деятельности человека (мощные взрывы, создание водохранилищ, крупных подземных полостей)	Разрывные и складчатые тектонические движения, чаще дифференцированные Сейсмические с образованием разрывов, трещин и раздроблением пород Извержения вулканов Лавовые потоки и изменение пород и поверхности под термическим воздействием	Сотрясение и увеличение трещиноватости пород при взрывах Наведенная сейсмичность Выбросы, обжиг, разрыхление и сжатие пород при взрывах	Поднятия и опускания, мм/год (см/год), м - за геологическое время Градиенты неравномерных движений, отнесенных ко времени
Экзогенные процессы и их геотехногенные аналоги
Изменение термодинамических условий, факторы внешней среды, биогенные, подземные воды	Разуплотнение массивов пород вследствие разгрузки естественных напряжений Выветривание - образование дисперсной, обломочной и трещинной зон разрушенных пород	Разуплотнение массивов пород при создании выемок и строительных работах	Скорость образования верхнего горизонта выветривания, м/год (см/год). в условиях сноса и без него на разных геоморфологических элементах
Воздействие поверхностных вод (морских, озерных, речных, овражных); скорости течения, режим и энергия волн и речных вод; то же - склоновые стоки	Абразионные: размывы на отмелях, в уступах и в зоне волноприбоя при переменных уровнях; формирование и вдольбереговое перемещение наносов	Переработка берегов водохранилищ с разными гидрологическими режимами Размывы русел и берегов рек при аварийных пропусках вод и разрушении плотин	Объем переработки, м 3 /год, на 1 м берега. Перемещение линии уреза и бровки абразионного уступа, м/год
	Эррозионные: размывы на склонах, в оврагах, на бечевниках рек и в уступах над ними (в зоне переменных уровней и в руслах)	Усиление смыва и овраго-образования при строительстве, сбросах ирригационных вод Размывы и образование наносов, меандрирование русла в магистральных каналах	Увеличение степени эрозионной расчлененности, длины оврагов, перемещения русла реки и т.п. за год или другое время
	Селевые: „связные" (обломочно-глинистые) ; „несвязные" (щебенисто-глыбовые) ; переходного типа	Селевые потоки разных объемов при прорыве плотин и дамб, ограждающих водохранилищ с катастрофическими последствиями	Значительная, до 10 м/с. с заторами и прорывами
	Аккумулятивные образования аллювия, делювия, пролювия и др.	Техногенный намыв песчаных и суглинистых масс
Воздействие подземных вод Агрессивность, расходы и режим воды, скорость течения и гидравлические градиенты	Подтопление территорий Выщелачивание и вынос из пор, трещин и гнезд Карстовые в гипсах, солях и карбонатных породах Суффозионные (подземно-эрозионные) - размыв и вынос дисперсного материала из пор, трещин и каверн; размыв и образование полостей в лессовых и глинистых породах Карстово-суффозионные, с вымыванием и ко-льматацией материала „Грязевые вулканы"	Подтопление территорий, сооружений и месторождений при подпоре подземных вод (создание водохранилищ; утечки из водонесущих коммуникаций, нерегулируемые поливы, фильтрация из каналов и водоемов) Гидродинамическое давление техногенного фи-льтрационного потока на породы Активизация выщелачи-вания, карста и провалов Активизация размыва, суффозии, кольматация и деформация пород при изменении режима подземных вод Плывуны в песках и лессовых породах при их вскрытии	Скорость подтопления- приращение площади с заданной глубиной уровня грунтовых вод за один год, 10 лет и т. д. Активность карста - отношение объема растворимых пород к оцениваемому элементу или всему массиву, %. за 1000 лет
Гравитационные, склоно-вые Массы смещающихся пород на склонах; изменение прочности, напряженного состояния гидрогеологического режима массива пород	Обвально-осыпные Оползневые разных типов и объемов Дисперсионные и соли-флюкционные Переходные и сложные типы Трещины бортового отпора, атектонические складчатые деформации и выпор	Возникновение и активизация на склонах разных оползней при техногенном возрастании напряжений, изменении прочности пород, гидродинамического давления и др. Возникновение оползней, обвалов и осыпей на откосах выемок и бортах карьеров Выпор дна выемок Прорывы напорных вод и взламывание дна выемок Образование оползней на откосах каналов, дамб и склонах при фильтрации воды из каналов, проложенных на склонах	Скорость движения различная, от см/год до n 10 м/с; движущиеся непрерывно, периодически через длительные и геологические отрезки времени (в новых формах)
Скорость и энергия ветра	Развевание и перенос песчаных и пылеватых масс, с образованием западин, дюн, останцев и т. п.	Усиление процессов из-за вырубки растительности, уничтожения почвенного покрова и др.	Скорость и объемы перемещения дюн
Гипергенный литогенез	Просадки в лессах и рыхлых пепловых накоплениях Уплотнение и образование западин в малолити-фицированных глинистых породах Образование карбонатных ожелезненных и окремнелых „корок"	Уплотнение песчаных, глинистых и других пород методами технической мелиорации, давлением от веса инженерных сооружений, при вибрации и других воздействиях	Скорость развития просадок во времени по изменению плотности за сутки, месяц, год
Изменение напряженного состояния и свойств массивов пород, режима подземных вод под влиянием природных и техногенных факторов	Обрушения пород в сводах над карстовыми и другими естественными полостями и образование воронок	Сдвижение пород и образование мульд проседания над выработанным пространством Прогибы и размывы слоев пород и мульды проседания при откачках воды, нефти и газа Горные удары в трещиноватых прочных породах Выпоры в пластичных породах Горное давление на крепь подземных сооружений и образование зоны разрушения Вывалы пород из кровли и стен выработки Водопритоки и усиление деформаций пород вокруг подземных выемок Прорывы плывунов и суффозия	Скорость релаксации напряжений и размеры ее зоны за разные интервалы времени Скорость развития инженерно-геологических явлений при подземных работах за сутки, месяц, год

13 . Геоморфоло́гия (от др.-греч. γῆ - Земля + μορφή - форма + λόγος - учение ) - наука о рельефе, его внешнем облике, происхождении, истории развития, современной динамике и закономерностях географического распространения. Основополагающий вопрос: «Как выглядит процесс, формирующий рельеф?» Геоморфологи пытаются понять историю и динамику изменения рельефа, и предсказывают будущие изменения, проводя полевые измерения, физические эксперименты и математическое моделирование. На практике дисциплина непосредственно связана с географией, геологией, геодезией,археологией, почвоведением, планетологией, а также со строительством. Автором термина геоморфология можно считать известного американского геолога и геоморфолога Джона Вильяма Мак-ги.

Формы рельефа выделяют согласно их генезису и размеру. Рельеф формируется под влиянием эндогенных (тектонических движений, вулканизма и кристаллохимического разуплотнения вещества недр), экзогенных (Денудация) и космогенных процессов.

Практическое применение геоморфологии состоит в инженерной оценке рельефа при строительстве, измерении влияния изменения климата, прогнозе и смягчении последствий катастрофических явлений (оползней, обвалов и др.), контроль за водообеспеченностью территорий, береговая защита.

Формы рельефа По происхождению:

тектонические - возникают вследствие движения земной коры;

эрозионные - связаны с разрушительной работой текучих вод;

аккумулятивные - следствие накопления продуктов разрушения горных пород водой и ветром.

Типы рельефа

Тип рельефа (это определённое сочетание форм рельефа, закономерно повторяющиеся на обширных пространствах поверхности земли). Существует три типа рельефа: равнинный, горный и холмистый.

Возраст рельефа. Важной задачей геоморфологии наряду с изучением морфографии, морфометрии и генезиса является выяснение возраста рельефа. Как известно, в геологии возраст пород представляет одну из важнейших геологических характеристик, и он, по существу, составляет основное содержание общих геологических карт.

Геологический возраст пород определяется с помощью хорошо разработанных стратиграфического, палеонтологического и петрографического методов, которые в последнее время все чаще подкрепляются методами абсолютной геохронологии. В геоморфологии определение возраста - задача более сложная, так как геологические методы применимы лишь для аккумулятивных форм рельефа и не могут быть использованы непосредственно для определения возраста выработанного (денудационного) рельефа. В геоморфологии, как и в геологии, обычно используют понятия «относительный» и«абсолютный» возраст рельефа.

Относительный возраст рельефа. Понятие «относительный возраст рельефа» в геоморфологии имеет несколько аспектов.

1. Развитие рельефа какой-либо территории или какой-либо отдельно взятой формы, как показал В. Девис, является стадийным процессом. Поэтому под относительным возрастом рельефа можно понимать определение стадии его развития. В качестве примера можно проследить развитие речных долин. Следовательно, один из аспектов определения относительного возраста рельефа-это определение стадии его развития по комплексу характерных морфологических и динамических признаков.

2. Понятие «относительный возраст рельефа» применяется также при изучении взаимоотношений одних форм с другими. В общем случае любая форма является более древней по отношению к тем, которые осложняют ее поверхность и сформировались в более позднее время.

3. Определение относительного геологического возраста рельефа означает установление того отрезка времени, когда рельеф приобрел черты, в основном аналогичные его современному облику. Если речь идет об аккумулятивных формах рельефа, то вопрос сводится к определению обычными геологическими методами возраста слагающих эту форму отложений. Так, речные террасы, сложенные среднечетвертичными отложениями, имеют среднечетвертичный возраст; древние дюны, сложенные эоловыми плиоценовыми отложениями, имеют плиоценовый возраст и т. д.

Абсолютный возраст рельефа. В последние десятилетия благодаря развитию радиоизотопных методов исследования широко применяется определение возраста отложений и форм рельефа в абсолютных единицах-в годах. Для этого необходимо знать период полураспада того или иного радиоизотопа; затем определяют соотношение его количества в отложениях с производным.

Генезис рельефа. Главное исходное положение современной геоморфологии - представление о том, что рельеф формируется в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. Однако этот тезис должен быть детализирован при рассмотрении конкретных форм или комплексов форм рельефа.

Как говорилось ранее, наиболее крупные формы рельефа имеют эндогенное происхождение, а более мелкие - экзогенное. Экзогенные процессы в ходе своей деятельности либо усложняют, либо упрощают рельеф эндогенного происхождения. В одних случаях экзогенные агенты вырабатывают более мелкие мезо- -и микроформы, в других - срезают неровности, созданные эндогенными процессами, в третьих - происходит погребение или усложнение эндогенного рельефа за счет образования различных аккумулятивных форм. Характер воздействия экзогенных агентов на рельеф эндогенного происхождения в значительной мере определяется тенденцией развития рельефа, т. е. тем, являются ли господствующими восходящие (положительные) движения земной коры или нисходящие (отрицательные) движения.

По существующим представлениям основным источником энергии эндогенных рельефообразующих процессов является тепловая энергия, продуцируемая главным образом гравитационной дифференциацией и радиоактивным распадом вещества недр Земли. Гравитация и радиоактивность, разогрев и последующее охлаждение недр Земли неизбежно ведут к изменениям объема масс вещества, слагающего мантию и земную кору. Расширение земного вещества в ходе нагревания приводит к возникновению восходящих вертикальных движений как в мантии, так и в земной коре. Земная кора реагирует на них либо деформациями без разрыва пластов (образованием пликативных дислокаций), либо разрывами и перемещением ограниченных разрывами блоков земной коры (дизъюнктивные дислокации).

14. ЭРОЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ – комплекс процессов размыва почв, грунтов, берегов и русел рек, осуществляемых водными потоками, один из факторов формирования рельефа и стока наносов (см.). Различают эрозию почв (см.) (плоскостной смыв), производимую на склонах временными нерусловыми потоками талых и дождевых вод, овражную эрозию (см.), связанную с деятельностью временных потоков, сосредоточивающихся в бороздах и других линейно вытянутых понижениях на склонах, в балках, и речную эрозию. Нормальная эрозия почв отвечает условиям, при которых смыв поверхностного слоя не превышает накопления в почве гумуса в процессе почвообразования. Ускоренная эрозия почв сопровождается потерей гумуса, не компенсируемой почвообразовательным процессом, в результате чего снижается естественное плодородие почв; обычно отождествляется с антропогенной эрозией почв, так как связана с распашкой земель и заменой естественной растительности искусственными посевами. Эрозия почв осуществляется пластовыми потоками, покрывающими поверхность склона сплошной пленкой, или ручейками, возникающими при поступлении воды в неровности микрорельефа склонов и во вновь образовавшиеся первичные эрозионные борозды, непостоянные во времени благодаря непрерывному изменению своего положения. Овражная эрозия развивается, если в первичной эрозионной промоине (борозде) сосредоточивается такое количество текущей воды, расход (см.) которой может удалить поступающий в поток твердый материал с выше расположенного участка, а также при врезании потока и обрушении бортов промоины. Это условие зависит от размеров водосборной площади промоины, уклона склона, механического состава почв и других факторов. Часто под Э.п. подразумевают эрозию почв и овражную эрозию. Речная эрозия подразделяется на боковую эрозию - размывы берегов рек, приводящие к смещению их русел и расширению долин, и глубинную эрозию (см.), сопровождающуюся размывами дна рек и углублением речных долин. Геоморфологический эффект глубинной эрозии рек сказывается в геологическом масштабе времени. Боковая эрозия связана с устой чивостью речных русел и, в зависимости от размываемости горных пород, слагающих берега, может принимать катастрофические размеры (дейгиш на Амударье вызывает отступание берегов на сотни метров за несколько суток) или так же сказывается лишь на протяжении тысячелетий; обычно размывы берегов (боковая эрозия) происходят со скоростью 2-10 м/год. Э.п. приводят к смыву почв, снижению их плодородия, расчленению земель оврагами, разрушению сельскохозяйственных угодий, инженерных объектов и коммуникаций, что обусловливает необходимость их прогнозирования и разработки мер по предотвращению или защите.

Эро́зия (от лат. erosio - разъедание) - разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.

Эрозия почвы - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы.

Часто, особенно в зарубежной литературе, под эрозией понимают любую разрушительную деятельность геологических сил, таких, как морской прибой, ледники, гравитация; в таком случае эрозия выступает синонимом денудации. Для них, однако, существуют и специальные термины: абразия (волновая эрозия ), экзарация (ледниковая эрозия ), гравитационные процессы,солифлюкция и т. д. Такой же термин (дефляция) используется параллельно с понятием ветровая эрозия , но последнее гораздо более распространено.

По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную . Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменениемрельефа.

По причинам выделяют естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот.

Ветровая эрозия

Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лесов, вспаханных почв; возникновение пыльных бурь; шлифовка скал, камней, строений и механизмов твердыми частицами, переносимыми силой ветра. Ветровая эрозия подразделяется на два типа:

Повседневная

Пыльные бури

Наиболее сильные бури имели место в США в 1930-е годы («Пыльный котёл») и в СССР в 1960-е годы, после освоения целины. Чаще всего пыльные бури связаны с нерациональной хозяйственной деятельностью человека, а именно - массированной распашкой земель без проведения почвозащитных мероприятий.

Выделяют и специфические дефляционные формы рельефа, так называемые «котловины выдувания »: отрицательные формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.

Водная эрозия Капельная эрозия

Разрушение почвы ударами капель дождя. Структурные элементы (комочки) почвы разрушаются под действием кинетической энергии капель дождя и разбрасываются в стороны. На склонах перемещение вниз происходит на большее расстояние. Падая, частички почвы попадают на плёнку воды, что способствует их дальнейшему перемещению. Этот вид водной эрозии приобретает особое значение во влажных тропиках и субтропиках

Плоскостная эрозия Под плоскостной (поверхностной) эрозией понимают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.

Линейная эрозия В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Смытый материал отлагается обычно в виде конусов выноса и формирует пролювиальные отложения.

Виды линейной эрозии

Глубинная (донная) - разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии.

Боковая - разрушение берегов.

Механизм водной эрозии

Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно по критическим скоростям :

Размывающая скорость - минимальная скорость потока, при которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.(Мирцхулава Ц. Е. Размыв русел и методика оценки их устойчивости. - М.: Изд-во, Колос, 1967.)

Распространение эрозии

Процессы эрозии распространены на Земле повсеместно. Ветровая эрозия преобладает в условиях аридного климата, водная эрозия - в условиях гумидного климата.

БАЗИС ЭРОЗИИ - поверхность, на уровне которой водный поток (река, ручей) теряет свою живую силу и ниже которой он не может углубить свое ложе. Различают Б. э. общий и местный. За Б. э. общий, или главный, условно принимается уровень Мирового океана, хотя на самом деле все реки, впадающие в моря и океаны, углубляют свои русла ниже уровня моря, являясь переуглубленными в устьях. Объясняется это тем, что реки в устье имеют еще большой запас энергии и продолжают эродировать свое русло до тех пор, пока динамика реки не затухает и не сменяется динамикой волнового процесса и господством приливо-отливных течений. Дальность продвижения речной эрозии на морском дне зависит от водоносности реки, скорости ее течения, режима стока и глубины прибрежной части. Местные Б. э. располагаются на любой высоте и могут быть либо постоянным” (уровень океана, бессточный водоем, напр.: Каспийское и Аральское моря и др.), либо временными. Любая точка русла реки, в т. ч. и устья притоков, а особенно водопады и поргии являются местным Б. э., непрерывно меняющимся, но определяющим эрозию на выше расположенном участке.

16 . Аллю́вий (лат. Alluvio - нанос, намыв) - несцементированные отложения постоянных водных потоков (рек, ручьев), состоящие из обломков различной степени обкатаности и размеров (валун, галька, гравий, песок, суглинок,глина). Гранулометрический и минеральный состав и структурно-текстурные особенности аллювия зависят от гидродинамического режима реки, характера пород, которые намываются, рельефа и площади водосбора . Дельты рек полностью состоят из аллювиальных отложений и являются аллювиальными конусами выноса . Наличие аллювиальных отложений в разрезе является признаком континентального тектонического режима территории.

Изучением и классификацией аллювиальных отложений занимались такие известные исследователи четвертичной геологии, как Е. В. Шанцер, В. Т. Фролов, Ю. П. Казанский, И. П. Карташов, В. Ламакин, Н. И. Маккавеев, и другие. В целом, континентальные аллювиальные отложения классифицируют по генезису (горных и равнинных рек), фациальной принадлежности (русловой, пойменный и старичный), фазами формирования, формами аллювиальных тел и т. д. Следует отметить, что классификация аллювия по фазам формирования была разработана ещё в Советском Союзе так называемой «школой советской геологии», а классификация аллювиальных отложений по морфологическим формам была разработана и широко применялась геологами Западной Европы и США, в частности Х. Редингом .