2. Вред, причиняемый водной эрозией
В районах с глубокорасчлененным рельефом современные процессы в резкой форме усугубляют отрицательные условия землепользования. Сами по себе современные размывы как донные так и береговые совершенно не пригодны ни под какое-либо другое угодье кроме леса, выращивание которого связано с большими техническими затруднениями. Хотя относительный процент такой размытой площади не особенно велик, тем не менее территории, расчленяемые такими размывами, делаются неудобными. Рассечение размывами берегов и дна гидрографической сети вызывает также увеличение дренирующей сети и отсюда иссушение окружающей почвы, что ведет к ухудшению условий роста растительности на берегах гидрографической сети и на прилегающих к ним склонах. Особенно большие препятствия для нормального землепользования представляют размывы, проходящие по дну глубоких древних русел третьего цикла после третичной эрозии. Эти древние эрозионные образования являются ныне серьезной помехой для землепользования, создавая полную изоляцию участков, расположенных по обеим берегам сети, до крайности затрудняя рациональное размещение угодий.
Особенно ощутимый вред причиняет земледелию смыв почвы, при котором сносится с пахотных полей верхний наиболее плодородный слой. В результате этого для сельскохозяйственного производства теряются, безвозвратно большие количества питательных для растений веществ, особенно азота. Одновременно с выносом питательных элементов происходит и ухудшение физических свойств почвы. Отсюда понижается плодородие и снижается урожай сельскохозяйственных культур. Согласно данным Новосильской станций на смытых землях недобор зерна доходит до 3-4 ц/га и более, понижается качество сельскохозяйственной продукции.
Но и этим не ограничивается вред от смыва. Стремительно стекающая с крутых склонов поверхностная вода, концентрирующаяся в большие потоки по границам землепользования, вызывает углубление этих границ и появление на склоне частой ложбинности, затрудняющей механизацию почти всех сельскохозяйственных операций и усиливающей по этим ложбинам смыв и сток поверхностных вод.
Последствия современной эрозии вредно сказываются и на водном хозяйстве лесостепных и степных районов. Больше всего страдает от этого прудовое хозяйство в эродированных районах. Здесь во всех лощинных и лощинно-суходольных звеньях желательно сооружение прудов, но дно имеет крутое падение, от этого получается малый разлив пруда в длину, а отсюда и малый его объем. Наконец, современный размыв, особенно в виде концевого, разрастаясь вблизи больших проезжих дорог и коммунальных сооружений, вынуждает делать большие затраты на водоспускные и водоотводные сооружения и на устройство обходных дополнительных дорог.
3. Овражно-балочная сеть
Гидрографическая сеть в плане похожа на ветвящийся ствол дерева и состоит из следующих звеньев, начиная сверху: ложбины, лощины, балки (суходола), речной долины. Каждое звено имеет свою площадь водосбора, т.е. участок поверхности земли, с которого вода стекает в данное звено. Линия, разграничивающая соседние водосборные площади, называется водораздельной. Она проходит по наиболее возвышенным в данном месте точкам рельефа местности.
Звенья гидрографической сети отличаются друг от друга своей величиной и формой берегов. Для Средне-Русской равнины эти звенья имеют следующую характеристику.
Ложбина - верхнее звено суходольной гидрографической сети; слабо выраженная вытянутая впадина шириной 30-80 м с ровным наклонным дном и весьма пологими нередко распахиваемыми берегами. Различают ложбины притеррасные, эрозионно-склоновые, зачаточные, эоловые и др. В зависимости от длины склонов бывают макро- и микроложбины. Водосборы макроложбин составляют 3-20 га. Микроложбины имеют обычно углубления до 1 м без ясно выраженной верхней бровки с незначительным уклоном тальвега. Ниже по течению ложбина переходит в лощину. Ложбина составляет 15-20% от общей длины суходольной гидрографической сети.
Лощина - вытянутое в длину корытообразное понижение глубиной 8-10 м и шириной 100-150 м с заметно выраженными берегами крутизной 10-20° и более, которые, как правило, задернованы, не распахиваются и используются под лес, луг и др. Днище иногда заболочено. Мощность делювия, прокрывающего древний (плейстоценовый) размыв ледниковыми водами в коренных породах, меньше на склонах инсолируемых экспозиций. Водосборная площадь лощины 100-300 (до 500 га), которые составляют 25-40% от общей длины суходольной гидрографической сети.
Балка - сухое или с временным водотоком линейное понижение с полого-вогнутым дном и задернованными склонами, иногда поросшими кустарниками или лесом. Длина доходит до нескольких десятков километров, ширина - до 100 м. Встречаются преимущественно в лесостепи и степи. Некоторые ученые отождествляют балку с суходолом.
Суходол - вытянутое понижение рельефа (сухая долина, сухая балка без постоянного водотока) глубиной до 15-20 м, шириной до 200-400 м, длиной 30 км и более с резкой ассиметрией задернованных берегов: теневые склоны более пологие, с более мощным (до 10 м) слоем лёссового делювия, перекрывающим прорезанные потоками талых вод плейстоценовых оледенений коренные породы. На инсолируемых склонах крутизной более 200° покровная порода может отсутствовать. Водосборная площадь суходола варьирует от 800 до 3000 га. Некоторые суходолы могут быть частично покрыты лесом или кустарниками. Весной в период снеготаяния и летом во время ливней по суходолам проходят мощные потоки воды. Суходолы составляют 15-20% от общей протяженности гидрографической сети. При агролесомелиоративном устройстве территории суходола необходимо учитывать различия лесорастительных условий берегов разных экспозиций.
Речная долина - вытянутое в длину, обычно извилистое углубление в земной поверхности, образованное вековой деятельностью стекающей воды, с наличием русла современного потока. Характерна общим наклоном дна от одного конца к другому. Речные долины подразделяются в зависимости от поперечных профилей на типы:
щель (клямма) - глубокая узкая долина в горах с отвесными (или нависающими) склонами, ширина которой почти совпадает с шириной русла реки;
каньон - более широкая, чем щель, долина с отвесными, часто с уступами, склонами и плоским дном, встречающаяся преимущественно в горных условиях;
ущелье - глубокая речная долина в горах с выпуклыми склонами, приобретающими к подошве значительную крутизну, и узким дном;
V-образная долина - разновидность ущелья с более пологими склонами и значительной шириной дна;
корытообразная эрозионная долина (трог) с вогнутыми склонами, выполаживающимися ко дну (нижняя часть такой долины как бы врезана в дно более широкой долины;
неясно выраженная долина - это неглубокая речная долина равнинных пространств, имеющая очень пологие склоны, постепенно сливающиеся с окружающей местностью и др. Речные долины являются распространенными объектами лесомелиорации.
В практике различают долины малых и крупных рек. Долины малых рек по строению похожи на балки, отличаясь от них тем, что крутые и пологие их берега чередуются не в зависимости от их экспозиции, а от извилистости русла реки. Вода промывает в пойме реки извилистое русло, имеющее в плане вид синусоиды. Там, где излучины реки подходят к берегам долины, последние подмываются и становятся более крутыми, чем противоположные. Излучины реки постепенно перемещаются вниз вдоль основной оси движения воды и, подмывая берега, расширяют пойму реки.
Долины крупных рек отличаются от малых относительно постоянной ассиметрией берегов. Обычно правый берег крутой и высокий (подмываемый), а левый - пологий. Пойма широкая. Русло реки тоже извилистое, но река в целом смещена в пойме к правому берегу, поэтому ее излучины подмывают только правый берег. Такое происхождение ассиметрии берегов объясняется теорией Бэра-Бабине, согласно которой речной поток вследствие вращения земли в Северном полушарии отклоняется вправо по течению, а в Южном - влево независимо от направления течения. Эта закономерность в ряде случаев нарушается местными особенностями геологического строения территории.
По отношению к рекам принято говорить не о водосборной площади (площади сбора воды поверхностного стока), а о бассейне, поскольку в реки сбрасывается не только поверхностный сток воды, но и грунтовый (подземный), а границы поверхностного и подземного водосборов могут не совпадать.
Перечисленные звенья гидрографической сети выработались в результате геологической эрозии, в основном, в далеком прошлом, поэтому такую сеть называют древней. В настоящее время ее берега и дно покрыты растительностью. В ряде случаев дно и берега этой сети разрушены в результате ускоренной эрозии и превратились в овраги.
Гидрографическая сеть расчленяет всю территорию поверхности земли. Поэтому пашни, луга и леса расположены на водосборах тех или иных звеньев этой сети. Лишь в исключительных случаях могут встречаться ровные бессточные участки земли. Для характеристики густоты гидрографической сети введено понятие коэффициента расчленения территории. Этот коэффициент показывает, сколько километров длины гидрографической сети приходится на один квадратный километр поверхности суши. Средней величиной принято считать коэффициент, равный 1,0.
Ускоренная эрозия почв тесно связана с густотой гидрографической сети. Чем больше расчлененность территории, где круче склоны водосборов, тем больше эрозионноопасных уклонов и сильнее развита эрозия почвы. Кроме того, ускоренная эрозия связана с историей земледелия. Она сильнее выражена в районах более древнего земледелия (вблизи старых городов).
Ускоренная эрозия проявляется в двух основных видах: поверхностной, или плоскостной, и линейной, или вертикальной. При поверхностной эрозии почва смывается с поверхности земли, а при линейной - размывается в глубину, т.е. образуются овраги.