Ерозійний рельєф

Ерозі́йний рельє́ф — це рельєф, утворений руйнуванням ґрунту або гірських порід водним потоком, повітрям (вітром), льодом. Ерозія — один з головних чинників формування рельєфу земної поверхні. У результаті ерозії утворюються яри, балки, річкові долини тощо.

Вивчення ерозійного рельєфу

Термін «ерозія» походить від лат. erosio — «роз'їдання». Ерозійні процеси — це руйнування поверхні порід чи ґрунту водою (водна ерозія), вітром (дефляція), льодом (екзарація) і морем (абразія). Водна ерозія виникає за наявності поверхневого водного стоку. Власне ерозійний рельєф утворюють тимчасові водні потоки. Вони виникають після зливових опадів чи швидкого танення снігу у вигляді струменів води на схилах і струмків у від'ємних формах рельєфу. Плинна вода розмиває підстеляючу поверхню, тому переважає глибинна ерозія.

Класифікація ерозійних процесів

• Внаслідок діяльності ерозійних процесів виникають відповідні форми рельєфу. Їхній еволюційний ряд такий: борозна (глибиною до 0,5 м) → вимоїна (синоніми — водория, промивина, до 2 м) → яр (2–10 м) → балка (5–50 м і глибше). Для означення пологих, без різких обрисів, заглибин на земній поверхні використовують терміни лощина, мікроулоговина. Лощи́ни (нім. dellen, рос. ложбины, логи) — розлогі лінійно видовжені пониження на поверхнях межирічних рівнин, з пласкими і вузькими днищами, надзвичайно пологими схилами, що без виразних меж (брівок) змінюються суміжними плакорами. За іншими авторами, під лощинами розуміють лінійні негативні форми рельєфу з коритоподібним поперечним профілем і нечіткими структурними лініями (ребрами рельєфу) — брівками, тиловими швами днища. Під російськомовним терміном «потяжина» розуміють малу борозну глибиною до 3–5 см.

За О. Спиридоновим (1985) виділяють: улоговини — плоскі, слабко помітні зниження; вибоїни та дрібні вимоїни — глибиною до 0,5 м; глибокі вимоїни — 0,5–2,0 м; неглибокі яри — 2–5 м; середні яри — 5–15 м; глибокі яри — 15–25 м; дуже глибокі яри — понад 25 м. За об'ємом розрізняють: вимоїни (до 10 m³); невеликі яри (10–100 m³); середні яри (100–1 000 m³); великі яри (1 000–10 000 m³); дуже великі яри (понад 10 000 m³).

• Залежно від походження води для появи стоку на поверхні ґрунту розрізняють три види ерозії: від талих вод, зливову та іригаційну (за М. М. Заславським, 1979).

Ерозія від талих вод — це змив ґрунту водами, які надходять під час танення снігу. Вона пов'язана з великою тривалістю процесу, охоплює значні території, проте відзначається невеликою інтенсивністю, оскільки в період танення снігу ґрунт більшу частину часу перебуває в мерзлому стані і не піддається знесенню. Зливова ерозія — це змив ґрунту водами, які залишаються на поверхні після випадання дощів. Тривалість її впливу на ґрунт вимірюється годинами та хвилинами. Маса змитого ґрунту більша, ніж у разі танення снігу і досягає 10–100 т/га за рік. За зливової ерозії ґрунти руйнуються з двох причин: внаслідок змивання та розмивання потоками стікаючих по поверхні вод, які не встиг увібрати ґрунт і через руйнування ґрунтових агрегатів краплинами дощу. Потужність розмивного потоку поверхневих вод найбільше залежить від інтенсивності і тривалості дощу та довжини схилу. Іригаційна ерозія виникає після зрошення. Ґрунти вбирають не всю воду, яка подається під час дощування, а її надлишок зумовлює стік. Залежно від способу зрошення іригаційну ерозію поділяють на підвиди: ерозія у разі поливу вздовж борозен, смуг, чеків і дощування.

• Ерозійні процеси класифікують також за головними чинниками, які зумовили їхнє виникнення.

Виділяють такі чинники впливу:

1. клімат. Це шар, режим, характер та інтенсивність дощових опадів, енергія, діаметр падаючих крапель, шар снігу, вміст у ньому води, інтенсивність танення снігу, глибина промерзання ґрунту, а також ступінь континентальності клімату, тривалість весняного сніготанення, характер зим. Зазначимо, що між кількістю опадів і величиною ерозії не існує прямого зв'язку, тому що ерозійна робота виконується не стільки опадами, скільки за допомогою сил поверхневого стоку, величина яких залежить не тільки від характеристик опадів, а й від інфільтраційних властивостей ґрунту;
2. морфологічні особливості рельєфу. Сюди зачисляють: крутість (або ухил), довжина, форма поперечного профілю й експозиція схилів. Змив і розмив ґрунтів найбільше залежать від крутості схилу;
3. властивості ґрунтів і ґрунтотвірних порід. Головний чинник — літологічний склад і розмивна здатність порід. Залежно від податливості гірських порід до розмиву водою вони поділяються на ті, що легко розмиваються, ті, що є помірними до розмиву водою, та ті, які важко розмиваються;
4. рослинність. Наявність будь-якої рослинності на схилах є важливим протиерозійним чинником. Ступінь впливу залежить від її виду та стану: чим вона краще розвинена і густіша, тим протиерозійна стійкість вища. Рослинність зменшує ударну силу дощу і вплив його на частинки ґрунту. Деяку кількість опадів затримує зелена маса рослинності, вони не потрапляють на землю і не беруть участі у поверхневому стоці. Коренева система рослин скріпляє структурні елементи ґрунту, зменшуючи їхню ерозію. Що розвиненіша коренева система, то ліпша протиерозійна стійкість ґрунтів;
5. антропогенний чинник. Найбільше впливає суцільна розорюваність поверхонь, яка відбувається на плакорних ділянках, у верхів'ях днищах балок, ерозійно-небезпечних покатих схилах від 7°.

Методи досліджень

Методів, які застосовують для вивчення сучасних процесів водної ерозії, є досить багато. Вони допомагають з'ясувати темп розвитку процесів на сучасному етапі, чинники та закономірності прояву процесів, основні тенденції розвитку, оцінити ефективність різних протиерозійних заходів. Мета всіх методів полягає у забезпеченні можливості прогнозу їхньої активізації на найближче майбутнє та запобігання негативних наслідків дії на довкілля. Виділяємо такі методи досліджень проявів водної ерозії:

1. польових параметричних обчислень;
2. дистанційних досліджень;
3. картографічні та геоінформаційно-картографічні;
4. моделювання й експериментів.

Залежно від об'єкта дослідження ці методи поділяємо на два різновиди: методи вивчення форм лінійної ерозії та методи досліджень площових змивів.

Польові методи

1.1. Метод натурного спостереження. Дають такі характеристики ярів: — належність до однієї з класифікаційних груп: вершинні, схилові, берегові чи донні; первинні чи вторинні; прості, розгалужені, складнорозгалужені; — глибина та ширина вздовж брівки, параметри верхніх, середніх і нижніх частин яру; — стадія формування яру; — породи, які прорізає яр: корінні, пухкі, змішані; — тип поздовжнього профілю: похилий, крутий, східчастий, «водоспадний» (з перепадом висот понад 1 м) (за Б. П. Любімовим, 1988); — тип поперечного профілю: симетричний ящикоподібний з плоским днищем; коритоподібний; V-подібний з крутими схилами; каньйоноподібний з прямовисними схилами; асиметричний з одним похилим, а іншим крутим бортом; — площа водозбору; — тип водозбору: лійкоподібний, прямий, розсіюючий; — типи вершин і ознаки росту вздовж них: похилі, задерновані, практично незростаючі; з перепадом висот 1–3 м, незадерновані, зростаючі, з щорічним приростом 2–3 м; з перепадом висот від 3 до 10 м, активно зростаючі, з щорічним приростом до 10 м; катастрофічно зростаючі вершини зі щорічним приростом понад 10 м і перепадом висот понад 10 м; — процеси, які розвиваються на стінках яру (обвалювання, борозенчаста ерозія, опливини, осипи); — характер рослинності на схилах яру: задернований, з деревною рослинністю, оголений; — крутість, форма і довжина схилу, на якому розташований яр; — головні чинники формування яру; — види природокористування, в межах яких розвивається яр (у лісі, на межі сільськогосподарських угідь, у межах лучно-степових ділянок тощо); — наявність протиерозійних споруд; — рекомендації зі зменшення та регулювання лінійної ерозії в ярі. Для балок характеристика подібна до опису яру, проте додають таке: — наявність тераси та її морфометричні показники; — наявність конуса виносу, його параметри, склад пролювіальних накопичень. Типи конусів винесення й ознаки динаміки форм вздовж них такі: малого об'єму, задерновані, з малою динамікою щорічного приросту; великого об'єму, незадерновані, зі значним щорічним приростом завдяки балковим виносам. Площові змиви описують за схемою: — площа території, охопленої змивами; — площа ділянок із слабким, середнім і сильним змивом. Ступінь змиву визначають за кольором орного горизонту, за кількістю втраченого гумусу, за зменшенням запасів гумусу; — наявність дрібних борозен на поверхні змиву, їхні параметри; — характеристика ґрунтового профілю: звертають увагу на його морфологічні особливості, які є діагностичною ознакою еродованості; — ґрунтотвірні породи, які виорюються на поверхню; — морфологічні характеристики схилів, на яких відбуваються змиви (крутість, довжина, форма, експозиція); — площі полів, напрям оранки стосовно падіння схилу; — сільськогосподарські культури на полях зі змивами; — заходи з послаблення дії площової ерозії.

1.2.Для дослідження інтенсивності лінійної ерозії, зокрема, активності процесів у ярах чи балках, застосовують: — метод реперів; — метод фотографічного та стереографічного наземного знімання.

1.3.Для дослідження інтенсивності площової ерозії використовують: — метод борозен; — метод стокових майданчиків; — метод вимірювання об'ємів наносів.

Дистанційні методи

2.1.Теодолітне (цифрове стереофототеодолітне знімання).

2.2.Лазерне 3d-сканування.

2.3.Аерофотознімання та знімання з безпілотників.

2.4.Космознімання.

2.5.РЕМ стереофотограмметрія.

Картографічні та геоінформаційно-картографічні методи

3.1.Картографування.

3.2.Геоінформаційне картографування.

Методи моделювання та експериментів

4.1.Фізичне (натурне) моделювання та експеримент.

4.2.Уявне математичне моделювання.

4.3.Комп'ютерне моделювання.

Див. також

Примітки

1. Білецький, Володимир (2004). Гірничий енциклопедичний словник. Східний видавничий дім. 
2. Байрак, Галина (2018). Методи геоморфологічних досліджень. ЛНУ імені Івана Франка.