4. Участь ґрунтів у формуванні річкового стоку

Участь ґрунтів у формуванні річкового стоку має суттєве значення. Основна форма цієї участі – вплив ґрунту на співвідношення поверхневого і ґрунтового живлення рік. Саме від ґрунту залежить, яка частина атмосферних опадів надійде з вододілів у ріки у вигляді поверхневого стоку, а яка – у вигляді ґрунтового. Це співвідношення значною мірою визначає рівномірність живлення рік. Якщо ґрунт має хорошу водопроникність, а ґрунтоутворююча порода пухка і тріщинувата, то в такому випадку в ґрунті і породі акумулююється значна кількість води, що сприяє рівномірному живленню рік. В іншому випадку, коли водопроникність ґрунту слабка, активізується поверхневий стік, який приводить до небажаних наслідків: тривалим (паводкам) повеням в заплавах навесні і пересиханню рік у посушливі періоди влітку, недостатнього зволоження ґрунтів, активізаціїї водної ерозії тощо.

Залежно від механічного складу ґрунтів структура стоку буває досить різною. Так, за даними С.В.Басса (1961), у лісовій зоні на суглинкових ґрунтах поверневий стік більший, ніж на піщаних: на луках – у 2,5 раза, на зораному полі – у 4 раза, у лісі – майже у 20 раз.

На характер стоку суттєво впливає режим промерзання ґрунту. Сухий промерзлий ґрунт зберігає водопроникність близьку до водопроникності непромерзлого ґрунту. Якщо замерзає сильно зволожений ґрунт, то пори між частками ґрунту закупорюються кристалами льоду. Водопроникність в такому випадку різко знижується, що зумовлює посилення поверхневого стоку.

Співвідношення поверхневого і підґрунтового стоку залежить від типу рослинності на даній території. Структура стоку в лісі і на полі дуже відрізняється. В лісі, порівняно з полем, поверхневий стік значно менший. Це зумовлено наявністю лісової підстилки та сприятливими фізичними властивостями ґрунту. Тому снігові і дощові води краще засвоюються ґрунтами в лісі.

При вирубуванні лісу різко змінюється водний режим ґрунту і його участь у формуванні стоку. Посилюється поверхневий стік і, як наслідок, розвивається водна ерозія. За даними Львовича (1974) для відновлення лісу до змикання крон на місці вирубок потрібно 8-12 років, а для відновлення водорегулюючої ролі ґрунту – десятиліття.

5. Участь ґрунтів у формуванні водного балансу

Основними статтями прибутку загальнопланетарного водного балансу є опади над Світовим океаном (79,2%), опади над сушею (20,8%); видатку – випаровування з поверхні Світового океану (86,2%), випаровування з поверхні суші (13,8%) і річковий стік (7,0%). Загальна кількість опадів за тривалий період дорівнює сумарному випаровуванню і становить в середньому 520 тис. км³ в рік.

Ґрунти беруть безпосередню участь у формуванні водного балансу Землі. Перш за все, ґрунт значною мірою визначає процеси випаровування з поверхні суші. По-друге, ґрунт визначає і баланс підґрунтових вод. За умовами утворення І.Г.Кассін (1976) розрізняє такі основні типи підґрунтових вод: фільтраційні, седиментаційні (ті, що утворюються у процесі формування морських відкладів), відроджені і магматичні.

Від ґрунту залежить утворення не тільки фільтраційних, а й інших вод. Відроджені води утворюються в різних термодинамічних зонах земної кори при дії високих температур на мінерали, які містять Н₂О. На перший погляд цей тип води не зв’язаний з ґрунтоутворенням. Проте, слід пам’ятати, що більшість продуктів гіпергенезу містять багато зв’язаної води. При потраплянні в зону земної кори з підвищеною температурою вони втрачають воду, яка до цього була акумульована в процесі ґрунтоутворення і вивітрювання.

Хімічно зв’язана вода при дегідратації мінералів (глинистих, полуторних оксидів, гіпса та інших) переходить у вільний стан в значній кількості. Наприклад, гіпс (CaSO₄2H₂O) втрачає воду при температурі 80-90⁰С і вище. При певному перетворенні в ангідрит (CaSO₄) кожна його тона віддає 210 кг H₂O. На глибині від 2 до 6 км вода, яка входить до складу кристалічної решітки глинистих мінералів вивільнюється. Зокрема, за цих умов відбувається перехід монтморилоніту у гідрослюди. При цьому вміст води в масі мінералу зменшується з 24% до 10%.