Аннотация

Цель: моделирование процессов оврагообразования в легкоразмокаемых и размываемых горных породах для обоснования мероприятий лесной мелиорации.
Методы: физическое моделирование в лабораторных условиях с учетом требований динамического подобия натурных и модельных водных потоков при обеспечении подобия литологии прорезаемых оврагами горных пород.
Результаты. Анализ количественных характеристик оврагообразования показал, что средний регрессивный прирост равен 3,5 м/год, режим глубинной эрозии характеризуется сменой периодов вреза и его подавления аккумуляцией, средний прирост площади между бровками равен 72,4 м²/год, а прирост оврага по объему – 335,6 м³/год. К 10 годам своего развития овраг стремится к булавовидной форме в плане, впоследствии вытягиваясь в длину. Качественные характеристики складывались из ступенчатого вреза, его регрессивного развития с активизацией склоновых процессов на бортах и выходом вершины на присетевой склон. Брызги от разбиения струи воды, падающей через вершинный перепад на дно оврага, способствовали размоканию и оползанию прорезанного материала. Спорадически возникают и обрушиваются нависающие над водобойным колодцем и вдоль бровок козырьки, имитирующие гумусовый (дерновый) слой почвы. Это меняет напряжения в толще породы с раскрытием на склоне трещин, что вызывает суффозию и скачкообразный регрессивный прирост. Днище оврага постоянно меняет продольный профиль с активизацией аккумуляции или глубинной эрозии.
Выводы. Не рекомендуется строительство гидротехнических сооружений на оврагах, прорезающих легкоразмокаемые и размываемые горные породы, в связи с высокой вероятностью аварийных ситуаций. Необходимо содействовать зарастанию таких оврагов травянистой и древесной растительностью, для чего создают приовражные лесные полосы из корнеотпрысковых древесных видов. Их размещают вдоль бровок с учетом среднегодовой регрессивной эрозии и среднегодового прироста площадей между бровками. Участки склонов между лесной полосой и овражной бровкой занимают дерниной многолетних трав. 

DOI: 10.31774/2222-1816-2020-2-35-55

Для цитирования

Ивонин, В. М. Моделирование оврагов для целей лесной мелиорации / В. М. Ивонин // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2020. – № 2(38). – С. 35–55. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm.ru/archive?n=660&id=663. – DOI: 10.31774/2222-1816-2020-2-35-55.

Список литературы

1 Естественные и антропогенные факторы в развитии оврагов (на примере оврага Узкий, Сатинский полигон МГУ) / Е. А. Еременко, В. Р. Беляев, И. А. Каревская, А. В. Панин // Геоморфология. – 2005. – № 3. – С. 52–65.

2 Ковалев, С. Н. Особенности развития овражной эрозии во времени и в различных природных условиях / С. Н. Ковалев, Б. П. Любимов // Геоморфология. – 2006. – № 3. – С. 66–76.

3 Рожков, А. Г. Интенсивность роста оврагов в Центрально-Черноземной зоне / А. Г. Рожков, Г. И. Бахирев, B. Б. Горин // Почвоведение. – 1993. – № 4. – С. 84–88.

4 Thompson, I. R. Quantitative effect of watershed variables on rate of gully-head advancement / I. R. Thompson // Trans. Am. Soc. Agric. Engineers. – 1964. – № 7. – P. 54–55. 

5 Сатдаров, А. З. Методы исследования регрессивного роста оврагов: достоинства и недостатки / А. З. Сатдаров // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. – 2016. – Т. 158, кн. 2. – С. 277–292.

6 Martinez-Casasnovas, J. A. A spatial information technology approach for the mapping and quantification of gully erosion / J. A. Martinez-Casasnovas // Catena. – 2003. – Vol. 50, № 2–4. – P. 293–308. 

7 Чендев, Ю. Г. Проявления линейной эрозии на участках с разной длительностью земледельческого освоения юга Среднерусской возвышенности / Ю. Г. Чендев, М. В. Близнюк // Проблемы региональной экологии. – 2005. – № 6. – С. 124–129.

8 Accuracy of methods for field assessment of rill and ephemeral gully erosion / J. Casali, J. Loizu, M. A. Campo, L. M. de Santisteban, J. Alvarez-Mozos // Catena. – 2006. – Vol. 67, № 2. – P. 128–138. 

9 Медведева, Р. А. Пространственно-временная оценка овражной эрозии в зоне интенсивного земледелия европейской части России / Р. А. Медведева, В. Н. Голосов, О. П. Ермолаев // География и природные ресурсы. – 2018. – № 3. – С. 29–37.

10 Vazquez, R. Factors controlling erosion/deposition phenomena related to lahars at Volcan de Colima, Mexico / R. Vazquez, L. Capra, V. Coviello // Natural Hazards and Earth System Sciences [Electronic resource]. – 2016. – Vol. 16. – P. 1881–1895. – Mode of access: https:www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/16/1881/2016/. – DOI: https:doi.org/10.5194/nhess-16-1881-2016.

11 Lee, H.-T. Soil conservation in China's Loess Plateau / H.-T. Lee // J. Soil and Water Conserv. – 1984. – № 5. – P. 306–307.

12 Ларионов, Г. А. Вероятностная модель размыва почв и связных грунтов / Г. А. Ларионов, С. Ф. Краснов // Почвоведение. – 2000. – № 2. – С. 235–242.

13 Косов, Б. Ф. Моделирование оврага / Б. Ф. Косов, И. И. Никольская, В. А. Галкин // Эрозия почв и русловые процессы. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1973. – Т. 3. – С. 73–86. 

14 Dagar, J. C. Ravine Lands: Greening for Livelihood and Environmental Security / J. C. Dagar, A. K. Singh. – Springer, 2018. – 636 p.

15 Боголюбова, И. В. Вопросы формирования и развития оврагов / И. В. Боголюбова, А. В. Караушев // Режим, теория, методы расчета и изменения наносов. Труды ГГИ. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. – Вып. 257. – С. 5–25.

16 Ивонин, В. М. Методика и результаты физического моделирования оврагообразования / В. М. Ивонин, В. А. Прахов, Ю. М. Суковатов // Геоморфология. – 1987. – № 2. – С. 23–29.

17 Миронов, О. В. Из опыта борьбы с оврагообразованием / О. В. Миронов // Лесохозяйственная информация [Электронный ресурс]. – 2017. – № 2. – С. 78–90. – Режим доступа: http:lhi.vniilm.ru/PDF/2017/2/LHI_2017_02-08-Mironov.pdf. – DOI: 10.24419/LHI.2304–3083.2017.2.08.

18 Ивонин, В. М. Зарастание и устойчивость склонов оврагов / В. М. Ивонин // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2015. – № 2(18). – С. 46–69. – Режим доступа: http:rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb13-rec338-field6.pdf.