Глава X. Водная эрозия почв и борьба с нею общее понятие о водной эрозии

Водная эрозия почв вызывается поверхностным стоком талых или ливневых вод. Поверхностный сток воды наблюдается при крутизне склона более 0,5°.В северных районах страны причиной водной эрозии чаще бывают талые воды, в южных — ливневые. Сбегая вниз по склону, вода смывает и размывает почву. Различают две формы водной эрозии: смыв почвы, или плоскостную эрозию, и размыв, или линейную эрозию. Смыв вызывается мелкими струями воды, рассеянными на большой поверхности почвы.

По степени смытости различают почвы слабосмытые, среднесмытые и сильносмытые. Общесоюзная инструкция по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования (1973 г.) ус­танавливает такие показатели для определения степени смытости почв в зависимости от их генезиса и глубины вспашки.

Для серых и темно-серых почв с установившейся глубиной их вспашки не менее 20—22 см при первоначальной мощности гумусовых горизонтов 30—40 см.

Слабосмытые почвы. Гумусовый горизонт смыт не бо­лее чем на 1/3 первоначальной мощности. Горизонт A₂B1 в пашню не вовлекается совсем или едва захватывается по его верхней границе.

Среднесмытые почвы. Гумусовый горизонт смыт более чем на 1/3, в пашню вовлекается часть горизонта A₂Bi. Пахотный слой отличается буроватым оттенком.

Сильносмытые почвы. Гумусовый горизонт смыт полностью, пахотный слой образован в основном из горизонта В и имеет буроватый цвет.

Для типичных, обыкновенных и южных черноземов, каштановых и коричневых почв сухих лесов и кустарников с установившейся глубиной их вспашки не менее 20 см при мощности гумусовых горизонтов до 50 см.

Слабосмытые почвы. Смыто до 1/3 первоначальной мощности гумусовых горизонтов A + Bi- В пашню вовлекается небольшая, самая верхняя темноокрашенная часть горизонта В1.

Среднесмытые почвы. Смыто 1/3—1/2 мощности горизонта A + B1. При вспашке значительная часть горизонта B1 вовлекается в пахотный слой. Последний подстилается слабогумусированной или языковатой частью переходного горизонта В (В₂).

Сильносмытые почвы. Смыта большая часть гумусового горизонта. Пашня имеет окраску, близкую к цвету почвообразующей породы.

Таким образом, во всех случаях потеря почвой гумусового горизонта до 1/3 его мощности (а для дерново-подзолистых почв до половины горизонта) говорит о слабой смытости ее; при большем уменьшении гумусового горизонта будут среднесмытые и сильносмытые почвы. Смыв всего гумусового и частично переходного горизонтов влечет зачастую образование полностью смытых, так называемых «бросовых», земель.

Под действием крупных струй воды, сосредоточенных в узком месте, образуются рытвины, промоины, овраги.

Овраги обычно связаны с древним гидрографическим образованием—балками. При размыве дна балки образуется донный овраг, если размывается самое верхнее звено ее — ложбина и выше, то образуется вершинный овраг. При размыве берегов балки и прилегающих к ней склонов возникают береговые и склоновые овраги (последние иногда называют первичными, в отличие от донных — вторичных оврагов).

В развитии береговых и склоновых (первичных) оврагов различают четыре стадии (рис. 19) (С. С. Соболев, 1961).

Первая стадия — образование промоины или рытвины, т. е. небольшого углубления (обычно до 0,5 м) на поверхности почвы, которое не может быть сглажено обычной вспашкой. Промоина повторяет профиль склона, на котором она образовалась. Эта стадия возникновения оврага проходит быстро.

Вторая стадия — врезание висячего оврага вершиной. Эта стадия начинается с момента образования вершинного перепада или обрыва. Овраг растет тремя сторо­нами: продвижением вперед навстречу стоку воды вследствие обвала вершины, углублением дна и расширением в стороны вследствие подмыва и обрушивания боковых откосов. Во второй стадии развития овраги обычно бывают висячими, устье их не доходит до дна балки (речной долины), в которую они впадают.

Третья стадия — выработка «профиля равновесия» Врезаясь вглубь, овраг теряет висячее устье и доходит до уровня поймы, меженного уровня реки или дна балки. В этой стадии приостанавливается размыв дна оврага и вырабатывается продольный профиль русла, приближающийся к «профилю равновесия».

Четвертая стадия — затухание оврага. Начинается она после выработки продольного профиля русла оврага.

Откосы его становятся устойчивыми и постепенно, так же как и вершина оврага, зарастают. Овраг становится недействующим.

Как указывает С. С. Соболев (1961), развитие вторичных донных оврагов мало отличается от развития первичных — склоновых.

Мероприятия по борьбе с оврагами зависят от стадии их развития. Поскольку овраги образуются под действием крупных струй воды, надо прежде всего устранить причину их возникновения и роста — зарегулировать сток.

Отметим принципиальные направления по борьбе с оврагами в связи со стадиями их развития.

Рытвины и промоины (первая стадия развития оврага) следует ликвидировать выполаживанием (засыпанием) с помощью бульдозеров, скреперов, экскаваторов, грейдеров и других землеройных машин. Опыт, накопленный в Молдавской ССР, говорит о том, что выполаживание может применяться к склоновым оврагам глу­биной до 4—5 м и даже 6 м и длиной до 300—40й м, т. е. к оврагам не только первой стадии развития, но и последующих стадий.

По отношению к оврагам во второй стадии развития наряду с выполаживанием может быть применено устройство гидротехнических сооружений (вершинных и донных) и проектирование приовражной лесной полосы со стороны поступления стока воды.

Борьба с оврагами в третьей стадии развития может вестись устройством гидротехнических сооружений и созданием приовражных лесных полос- Следует помнить, что, поскольку размыв дна в этой стадии приостанавливается, для закрепления его могут быть запроектированы лесные насаждения по дну оврага.

Самый надежный путь закрепления оврагов в четвертой стадии развития — облесение их.

Наиболее сложна борьба с донными размывами, так как сюда поступает большое количество воды со всей площади водосбора.

Распространение водной эрозии и вред, причиняемый ею. Водная эрозия почв относится к числу наиболее распространенных и вредоносных природных явлений. В европейской части СССР ею охвачены огромные площади на территории Средне-Русской, Клинско-Дмитриевской, Приволжской, Ставропольской, Донецкой и Волыно-Подольской возвышенностей; особенно сильно она проявля­ется на правобережье Волги, Дона, Днепра, Днестра и их притоков, а также в предгорных районах и районах Общего Сырта в Заволжье. В азиатской части страны она распространена в приречных районах крупных рек и их притоков.

Вред, причиняемый водной эрозией, исключительно велик. Годичный смыв верхнего плодородного слоя почвы иногда достигает 80 т и более с 1 га.

Смыв верхнего плодородного слоя почвы приводит к ее обеднению, ухудшению водно-физических свойств и резкому падению урожая. По обобщенным данным, урожай может снизиться на слабосмытых землях на 10— 20 %, среднесмытых — на 20—50 %, сильносмытых — на 50-70 %\

Огромный вред причиняют овраги. Разрастаясь, они уменьшают площади пашни и других угодий, перерезают пути сообщения, ухудшают условия механизации поле­вых работ, угрожают строениям. Выносами из оврагов заиляются пруды и водоемы, заносятся плодородные земли в поймах рек и сами реки, ухудшаются условия судоходства.

В горных условиях крайним проявлением водной эрозии являются селевые, или грязекаменные потоки.