Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Инженерно-геологическая характеристика эрозионных процессов Приднепровской возвышенности

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Инженерно-геологическая характеристика эрозионных процессов Приднепровской возвышенности"

;> * О ч 1 п лми ЮЗ1»

АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАУК

На правах рукописи

ОСИПЧУК Сергей Алексеевич

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИДНШРОВСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ

04.00.07 Инженерная геология, ыерздотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Киев - 1593

Работа выполнена в отделе инженерной геологии Института геологических наук АН Украины ,

Научный руководитель - доктор геолого-минералогичеокнх наук, профеооор Краев Василий Федорович

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Черный Гелий Иванович; кандидат геолого-минералогичешсих Нагода Алексей Петрович

Ведущая организация - "Укрводпроект"

Защиа диссертации ооотштся " Ж " ULPO^-СлЯ 199^ г. _чао. ОЛР мил, на васедошш специализированного совета Д.016.54.02 при Институте геолигичеоких наук Ail Украины по адресу: 252054, г.Киев', ул.Чкалова, 55-6.

С диссертацией можно ознакомится л библиотеке Института геологических наук АН Украины.

Отзывы и замечания на автореферат в двух вкземпляраХ, ваве-ренные подшоы) и печатью, просим направлять по указанному адресу ученому секретарю совета.

Автореферат равослан " " <■л-<°г ^_199^'г.

Ученый секретарь специализированного совета

доктор геолого-иянерадогнчаских наук Н.С.Огняник

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема эрозии почв и ныне но утра;ила овоей актуальности, поскольку, несмотря на определенное внимание, которое ей уделяется, эрозионные процессы продолжают наносить большой ущерб народному хозяйству и окружающей среде. Приднепровская возвышенность - одна из наиболее эродированных геоморфологических областей Украины. Плоскостным сшвом здесь затронуто 2,5 млк га сельскохозяйственных угодий 134', ]$), а овраги занимают площадь 36,8 тыс. га. В результате эрозии резко падает плодородие почв, пахотные земли на участках прогрессирующего развития оврагсв нередко становятся полностью непригодными для сельскохозяйственного использования и строительства зданий и сооружений.

Несмотря на осуществление комплекса противоэрозионных мероприятий, охватывающих практически всю нуядающуюся в них площадь, эрозионные процессы не остановлены и продолжают развиваться, причем в последнее десятилетие более интенсивно, чем за период с 1%1 по 1981 г. В связи с этим выявление закономерностей распространения и характера развития эрозионных процессов имеет важное научное и практическое значение.

Цель и задачи работы. Целью работы является выявление региональных закономерностей развития современных эрозионных процессов, установление основных природных и антропогенных факторов, контролирующих развитие эрозии, выявление тенденций этого развития и выработка принципиальных основ при назначении очередности и состава противоэрозионных мероприятий. Для реализации указанной доли решались следующие задачи: I. Анализ геологических и климатических факторов формирования инженерно-геологической обстановки; 2. Уточнение влияния основных природных и антропогенных факторов, контролирующих развитие эрозии п. выявление закономерностей распространения эрозионных процессов; 3. Эрозионное районирование Приднепровской возвышенности; 4. Разработка рекомендаций для проектирования противоэрозионных мероприятий.

Научная новизна работы состоит в следующей: I. Выявлена зависимость развития эрозионных процессов от комплекса природных 1; антропогенных факторов; 2. Определены интенсивность плоскостного снк-ва и среднегодовые потери гумуса в почвах и выявлены измонеш:я содержания гумуса в почвах с 1882 по 1981 г.; 3.•Собрали и проанализированы массовые цорфометрические характеристики оврагсв, определены показатели,характеризующие заонраконность TeppnTCiiEH.it прсм'О-

дена классификация оврагов; 4. Впервые выделены четыре типа верховий активных оврагов а охарактеризованы условия их развит л я; 5. Выполнено эрозионное районирование Приднепровской возвышенности.

Защищаешв положения:

1. Оврагообрааование включает комплекс эрозионных, просадочных, суффозионных, обвальных и др. процессов', действующих в различных сочетаниях. На этой основе впервые выделены четыре типа верховий активных оврагов: просадочио-зрозиошше', просадочно-оуффозионно-эрозионные, эрозионные и эрозионно-обвальные'| что позволяет прогнозировать развитие оврагов и выбрать соответствующие виды лроти-воввражных мероприятий;

2. Выявленные закономерности развития плоскостной эрозии под воздействием природных и антропогенных факторов, заключающиеся в следующем: а) максимальная пораяенноеть территории плоскостным омывом в прибрежной зоне Днепровских водохранилищ; б) наибольший прирост площадей эродированных почв в районах относительно благополучных в эрозионной отношении; в) особенно интенсивно растет площадь сильно-смытых почв. Учет этих закономерностей позволил рекомендовать более прогрессивные способы сельскохозяйственного использования земель; 8. Новый подход к эрозионному районированию, в котором наряду с эродированносгью земель, учитывается и интенсивность эрозионных процессов. На его основе, в результате обработки фондовых и литера-турны материалов'^ составлена схема эрозионного районирования Украины по состоянию на 1989 г. с выделением иерархических таксонов.

Практическая значимость и реализация работы. Результаты иссле-допний нашли широкое практическое прима кошт при изысканиях и проектировании прогивоэрозноиных мероприятий и внедрены при разработке Генеральной схемы протиЕоэрозиошшх мероприятий Кировоградской области, почвозидагной системы земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории в Каневском районе Чоркасской области, а такке при изысканиях и проектировании прогивоэроэпонных мероприятий по конкретным хозяйствам на территории Приднепровской возвышенности, в той числе по 33 колхозам Киевской области, 69 колхозам Черкасской области, 15 колхозам Кировоградской области, 12 колхозам Днепропетровской области.

Апробация работ». Основные полдаэнпя диссертационной работы докладачались и обсукдгшюь ни научно-производственной конференции по рациональному использованию и охраье земельных, ресурсов (Львов, Ю8о), I Всесоюзном съезда ннкенеров-геологов, гпл'югеопогов п геокр;:ологов 1К;:ев, 1963), шя^еинубликанокоа сешшаре по охране и ра:;п'-'н..льному использовании геологической среды и районах иктен-

стшого хозяйственного освоения УССР и юга РСФСР (Киев'^ 1989), республиканской научной конференции "о проблема« землепользования на современном этапе перестройки (Киев", 1989), межрегиональной научно-практической конференции по экологический проблемам аграрного производства (Днепропетровск, 1992), в Институте эемлеустройотв" УАА11 (Киев, 1991; 1992)', на расширенном заседании отдела инженерной геологии Института геологических наук АН Украшы (Киев, 1991), изложит в ряда статей автора. По теме диссертации опубликовано II статей. Автор участвовал в работе по составлению разделов главы "Охрана литосферы" Комплексной программы лаучно-тежшческого прогресса в СССР (Кировоградская область), за что получил благодарность академика'А.Л.Яншина.

Фактическим материал. В основу диссертационной работы полонены результаты четырнадцатилетних исследований, выполненных автором в изыскательском отделе института Укрзеипроект (сейчас - Институт землеустройства Украинской академии аграрных наук) по инженера но-геологическому обоснованию проектов протизоэрозионных мероприятий. Использовались также результаты исследований, выполненных в производственной объединении "Севукргеологип". При этом применялся комплекс методов, включавший сбор, анализ и обобщение литературных и фондовых ыагерчалов, полевое обследование оврагов, стационарные и полустационарные наблюдения, лабораторное моделирование, методы многофакюрного статистического анализа.

Обьем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, вести глав, заключения и содержит 204 страницы ма-шнопис-ного текста, из них 31 рисунок, 21 табьлца, список литературы, вкю-чающий 132 наименования.

Работа выполнена под-руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора В.Ф.Краеиа, которому автор выражает искреннюю благодарность.

Автор глубоко признателен за оказанную помощь в исследованиях коллегам по работе Ы.Г.Демчишину, В.Н.Клину", А.П.Канату", К.Я.Коф-ману, Л.Ф.Бряозицкой, Л.В.Кравченко, о.Н.Кривову', В.А.Леонцу, К.Г. Радченко, П.Б.Шатило, Н.И.Шквиру.

СОДЕРЖАНИИ РАБОТЫ ГЛАВА I. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ПК'ДШЯРОВОСОЙ ВОЗВШЛШОСТ!!

>1 ИХ ИНйЕНИРНО-ГГОЛОГИЧЮШ) оцк.а Географическое положение. Приднепровская возвкпепнссгь •.площадь 08,5; п:о. ш/) расположена на междуречьо среднего точен;'.;! ного Бчтл и Днепра, в лесостепной и степио:', зона;:.

Геологическое строение и инженерно-геологическая характеристика пород. В структурной отношений район исследований находится в пределах Украинского пуна, и только небольшая северо-восточная часть - в пределах склона щита.' Среди четвертичных отложений выделяются два типа континентальных осадочных формации - лессовая н ледниковая - имеющие важное значение в развитии эрозионных процессов. Лессовые отложения распространены практически повсеместно и плащеобразно покрывают водоразделы, склоны и надпоименнне террасы речных долин. Мощность их достигает 50 и.

Рельеф, Возвыиенность представляет собой всхолмленную поверхность с уплощенными мевдуречными и плоско-увалистыми, слабоволнистыми придолинныии равнинами. Расчленение возвышенности характеризуйся разными глубинами в различных ее частях. В полосе, примыкающей к долине р.Днепр, она достигает 100-140 м, несколько уыег нынаясь в пределах Побужья, в бассейнах рек Горного Тшсича, Сшш-хи, Черного Ташшка и др. В юиной и центральной частях возвыионно-оти глубина расчленения редко превышает 70-60 и. Густота расчленения рельефа на большей части территории изменяется в пределах 0,М),8 кц/км2, средние углы наклона склонов до 4°.

Гидрогеологические условия. Подземные вода приурочены к породам различного патологического состава и возраста. Важную роль в развитии эрозионных процессов играют грунтовые води, приуроченные к лессовый и водноледн'човым четвертичным отложениям.

Гидрог, льия и гидрология. Речная сеть Приднепровской возвышенности густая, в среднем 0,25 кц/км2. Распределение ее неравномерно и подчиняется широтной зональности. Сток рок характеризуется большой неравномерностью, зависит от снегового питания, доля которого составляет 50% годового стока и более.

Климат. Умеранно-континек^альный о относительно мягкой зимой и жарким летом. Среднегодовое количество осадков ^20-550 мы. Осиовиак иасса осадков в июне-коле выпадает в виде ливней, вызывавших интенсивную эрозию.

Почвы. Лесостепи; 1 зона Приднепровской возвыаенности харак-т ризуется в основном оподзоленными почвами, черноземами типичными, мощными и маломощными. Почвы северной степной подзоны представлены черноэемаии обыкновенными и черноземами южными.

Растительность. Естественная растительность в резулмаге сельскохозяйственного освоения сохранилась лишь фрагментарно на склонах балок и в речных долинах, а такжо в некоторых заповедниках.

Сдщ>еыенкые геологические процессы и явлет:.и Наиболее ыиро-

роко развиты оползни, обвалы, просадки, суффозия, переработка берегов водохранилищ, подтопление, ветровая эрозия (дефляция) и др.

ГЛАВА П. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОЕ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССАХ И ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В настоящей работе рассматривается плоскостная и овранная эрозии. Они имеют различные площадное развигие и интенсивность проявления и находятся в зависимости от комплекса природных и антропогенных условий и факторов.

необходимость бережного отношения к земельный ресурсам была осознана передовыми учеными России еще в дореволюционное время. Среди исследователей этого периода первостепенное значение имеют работы В.З.Докучаева, К.А.Тимирязева, П.А.Костычева, А.А.Измаильского, А.П.Павлова', П.В.Янковского, В.И.Масальского и др. На Украине работы по закреплению оврагов в то время возглавлял В.М.Бор-ткевич. Теоретические вопросы развития эрозии в послереволюционный период были излояены в трудах Ф.П.Саваренского', С.С.Соболева, Э.ЗДериа, А.С.Козменко, С.И.Сильвестрова, Д.Л.Арманда. И.П.Герасимова, Б.Ф.Косова'| И,Д.Брауде, Н.И.Маккавеева, В.А.Ковды, А.Н. Каштанова, В.В.Звонкова, А.Г.Роаскова', Ц.Е.Мирцхулавы, Г.П.Сурма-ча', U.U.Заславского и др.

На Украине эрозионной проблематикой занимались В.Н.Червннс-кий, П.п.Тутковский', В.В.Риэниченко", Н.А.Розов, К.Л.Холупяк, A.C. Скородумов', Н.К.Иикула', И.Л.Соколовский, й.Л.Грубрин, Э.Т.Палиен-ко, И.М.Рослый, А.М.Маринич, Л.Д.Машенцева, Г.И.Швебс', Л.Я.Нова-ковский', А.Г.Тарарико, А.П.Канаш, В.А.Джамаль, Н.И.Шелякин', Д.С. Добряк, Ю.В.Щур и др.

Среди работ шшенерно-гвологического направления наибольшее внимание освещению эрозионных процессов уделоно В.Д.Ломтадзе, Г.С. Золотаревым, Е. (¿.Сергеевым, В.Ф.Краевым, В.С.Пономарем, О.П.Лаза-ренко, А.И.Шеко'; С.Д.Воронковичем', Ф.В.Котловым", М.Г.Демчпшшн''", Э.И.Колот, Г.И.Рудьно, В.В.Иазарвнко и др.

К настоящему гремвни издана обширная литература, посвященная исследованию эрозионных процессов и зещито почв от арозии. В диссертации кратко анализируются лишь работы, инепцш фундаментальное значение и коториз, следовательно, определяет современное состояние рассматригаемого вопроса.

Из зарубежных- авторов изучением эрозионных происсссн понимались Х.Х.Ьенмет, Х.УиымеЙер, Д.Смит, Г.Комке, А.Бертран, И.Ремсон, ^.Д.Гоглрд, А.Гэррен, Н.Гудзон, Р.Ь'.Хортон, С.Дяадсон и др.

Вместе з тем, несмотря на большой отечественный и зарубежный опыт в изучении эрозионных процессов, многие вопросы требуют дальнейшего изучения. Это прежде всего исследование механизма эрозионных процессов, качественный и•количественный прогноз их, эрозионное районирование, разработка рекомендаций по управлению процессами эрозии и др. В решении этих вопросов большая роль принадлежит инженерно-геологическим исследованиям эрозионных процессов.

Автором, в составе коллектива Института землеустройства УАЛ11| разрабатывается и внедряется почвозащитная система земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории сельскохознйстисп-ных предприятий Украины.

глава ш. процессы плоскостного сшша па территории Приднепровской возвышенности

По генезису ьременных нерусловых водных потоков, вызывающих смыв почв и пород нами выделены два основных подвида эрозии: I) зрозая, вызванная стоком доадэвых ооаглов'; 2) эрозия, названная стоком талых вод. В степной зоне преобладает первый нггвид эрозии, в лесостепной зоне интенсивность первого и второго подвидов эрозии примерно одного порпдаа.

В работе приводится картограмма пространственного распространения плоскостного смыва. Наиболее широко эти процессы распространены в прибрекноа зоне водохранилищ',здесь ими поражено до 70>1 площади. Наиболее интенсивно плоскостной смыв развивается на оголенных взрыхленных склонах (зябь, черный пар). За один ливень из таких поверхностей смывается до 300 т/га почвы. Среднегодовой смыв почвы представляет собой сумму среднегодовых ливневого и талого смыва почв Среднегодовой ливневый смыв почвы расчитывался по формуле Г.И.Швебса при этом в разрезе административных районов учитывались следующие характеристики, генетический тип и степень смытости почвы, величины гидрометеорологического параметра, длины склонов при различной крутизне, структура севооборота, почвозащитный вффэкт культур сплошного сева, пропашных культур и многолетние трав. Для того, чтобы участь смыв почвы от стока талых вод, значения ливневого смыва корректировались (увеличивались) на 1о-зс06 в зависимости от физико-географического положения района. Установлена хоровая корреляционная зависимость талого смыра от запасов воды в снеге.

Приводите картограммы среднегодового смыва почвы с пахотных земель для геоморфологических районов и административных областей.

В процессе с шва водные потоки захватывают все .более шшеле-

жашю горизонты почвенного профиля и таким образом последовательно

)

формируются слабо-, средне- и силыюсштые почвы. Всего эродировано в пределах Приднепровской возвцшвннооти 2,5 или га земель (34,1$ от площади сельхозугодий)', из них слабосштые почш созтаь-ляют 1,7 млн га (68%)', среднесштые почви - 0,5Я млн га (23^) и с ильи ос мытые почш - 0,22 млн га (9%). Установлен наибольший прирост площадей эродированных почв в районах относительно благополучных в эрозионном отношении, причем наиболее интенсивно растет ллощздь сильнооыытых почв. Приводятся данные о сштости почвенного покрова для разных видов сельскохозяйственных угоди!!. Б работо приведены выявленные закономерности ошва в зависимости от крутизны", длины', экспозиции, формы склонов и гошщадп водосборов. Интенсивность смыва зависит также и от антропогенных факторов -направления обработки поверхности склона, способа обработки, агро-фона"! количества внесенных минеральных и органических удобрений.

Эрозионные процессы разрушают плодородный горизонт почв', понижают содержание в нем органических веществ, уменьшают содержание азота, калия", фосфора", микроэлементов и других питательных веществ. Ежегодно от эрозии и дефляции в Украине теряетол 470 или г почвы. В ней содержится 23,7 млн г гумуса, 0"|52 млн т азота, 7,1 млн г калия и 0,39 млн т фосфора. Оценено изменение содержания гумуса в почвах с 1882 по 1981 г.", для сравнения были взяты данные В.В.Докучаева. Потеря гумуса и питательных веществ приводит к снижению почвенного плодородия, недобор урожая составляет Приводятся выявленные нами данные об аккумуляции продуктов раэру-' шения почв и пород, Ь площади зон аккумуляции и содержании органического вещества в этих отложениях.

ГЛАВА 1У. ПРОЦЕССУ ОВРАЖНОЙ ЭГОЗИИ НА ТЕРРИТОРИИ ПРИДНЕПРОВСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ

В первом разделе главы освещается механизм и особенности развития оврагов обусловленные, геологическим строением территории. Оврагообразование имеет сложный характер и включает комплако процессов", действующих в различных сочетаниях. Главным среди них является эрозия", вызываемая живой силой потока, известную роль играет корразия и раотворение пород, но существенную, а иногда ведущую роль нередко играют просадки'! суффозия"! оползание'^ обрурение 1 др. процессы. В соответствии с этим с известной долей условности, учитывая регрессивный характер оврагообразования, овражные верховья нами разделены на следующие основные типы: просадрчно-эрозионные, просадочно-суффозионно-эрозиошше, эрозионные и эрозионно-пЗваль-

ныв. Первые два типа оврлгных верховий формируются в проселочных лессовых породах, здесь первоначально возникают просадо лше деформации под действием собственной массы грунтовой толщи. Под действием водных потоков деформированные и наклоненные участки размываются и обрушаютея в овраг. Если в просадочных лессовых породах имеются исходные"водоводы", то возможно развитие суффозии. Отмечается скрытый размыв, при котором сток под почвенно-растигелькым слоем и корнями деревьев поступает в овраг. Образуются пуототы, в определенный ыомэнг кровля обрушается. Это прооадочно-суффозионно-эрозионные типы оврагных верховий. Для оврагов с такими типами верховий характерен невидимый сверху рост в длину', в связи с чем они представляют значительную опасность для земельных угодий и хозяйственных объектов.

Эрозионные типы овражных верховий формируются в условиях, когда разиываеыость пород по разрезу уменьшается. Такие овраги зарождаются и развиваются в основном ппд влиянием энергии водных потоков.

Врозконно-сбвалыше типы овраяных верховий формируются в условиях, когда разиываемость пород по разрезу увеличивается. Наиболее часто такие овраги возникаюг в ледниковой и прилэдншсовой зонах, где под маломовдашш лессовыми породами залегают водно-ледниковые пески. Сначала происходит вымывание песков, как более размываемых и образование козырьков почвенно-растителыюго слоя с подстилающей породой, лучше противостоящих размыву. Затеи козырек обрушается. Обвалы небольшие, по обьену редко превышают 25-30 м®. Выделение таких типов оврагных верховий позволило дифференцированно подходить к оврагам при назначении состава протизоовразшых мероприятий.

Biopoii раэде i главы посвящен вопросам классификации оврагов. Рассмотрены сукесшующиэ классификации оврагов, их слабые и сильные стороны,-Предложены классификации оврагов'по степени активности, интенсивное«: линейного прироста и расположении их в рельефе. Среди оврагов по степени активности выделены два типа - действующие и недействующие. Критериев выделения недействующих оврагов является наличие почвенного покрова в дшнцо и на склонах nsparoa 1; распространение его в привершинной (наиболее молодой) чаши св-).агов. Зто объясняется тем, что для формирования почвенного покро-:-а необходимо длительное состояние покоя овра.юшх склонов', чго и свидетельствует о затухании эрозионных и склоновых процессор. Что ласаатся классификации оврагов по расположению .их в релкч.и, то аа выдеиели два типа - склоновые и довод«. По пркуроче^п'.с; и к

элементом рельефа они подразделены на подтипы. Приводятся своде-ния о площади оврагов различных типов, а также об их площади водосбора .

В третьей разделе главы характеряауются морфологические особенности оврагов Приднепровской возвышенности, но строению в плина (форме) нами выделены четыре типа оврагов: простои, слабор^зветвг ленный, сильноразветБленный и овражная система. Наибольшее количество оврагов наблюдается на склонах юго-западных и северо-восточных экспозиций", что объясняется существенным влиянием на развитие овражной эрозии направления и скорости движения зоны осадков но отношению к рассматриваемым склонам при выпадении особо обильных и интенсивных ливней. В пределах Приднепровской возвышенности направление переноса влагоносных воздушных масс с юго-запада и северо-востока является господствующим. На склонах этих румбов расположено 33,5% оврагов от общего их количества..

Четвертый раздел главы посвящен рассмотрению скорости роста оврагов. При анализе скорости линейного роста оврагов ш различали овраги двух групп. К первой группе относятся овраги, возникшие в результате сельскохозяйственного освоения территории и природные овраги, ко второй - техногенные овраги. Изучение роста оврагов путем реперирования их вершин и анализ повторного дешифрирования АФО свидетельствует о том, что скорость лш.ей.чого роста оврагов первой группы составляет 1-5 м/год, в отдельных случаях она может быть больше. Для данной группы оврагов наиболее четко прослеживается зависимость линейного их роста от литологии прорезаемых пород и расположения на склоне. Наибольшую скорость имеют собственно склоновые овраги с просадочно-оуффозионно-эрозионпым типом верховья (3,5-5 м/год). Наименьшие скорости характерны для эрозионных оврагов (до 2 м/год). Что касается скорости линепного'роста оврагов второй группы, то она может на один порядок превышать таковую первой группы', причем она разная для оврагов, возникших при различных видах инженерно-хозяйственной деятельности человека.

В пятом разделе рассматривается влияние современных движений земной коры на развитие овражной эрозии. Выполненный нами анализ показателей расчлененности по морфометрическим картам рельифа и материалов дешифрирования АФС свидетельствует о том, что конфигурация и размещение овражно-балочных ситеи находятся в определенной зависимости от характера и интенсивности современных движений земной коры. В местах поднптий развита радиально-раоходящаяся овраж-но-балочная сеть, отмечено ео переуглублоние, наличиеV- «¡разной

форш оврагов, резкое сужение речных и овражных долин, ускоренный поверхностный сток и интенсивная эрозионная деятельности. Отдельные овраги приурочены к главным тектоническим трещинам и разломам в горних породах.

В шестом разделе рассматриваются процессы аккумуляции продуктов овражной эрозии. В Каневском районе непрерывной полосой тянет-оя прслювиальная равнина от с.Пекари до с.Хмельная, образованная от слияния конусов выноса крупных оврагов.

I1 седьмом разделе главы дается характеристика процессов ов-рагообразования на территории Киевской области. Установлено, что наиболее густая овражная оеть развита на берегах Кановского водохранилища", густота овражной сети превышает 0,5 км/км2. Сроди оврагов преобладают береговые форш со скоростью линейного роста 0,7-1,4 м/год. Бассейн р.Рось характеризуется меньшими значениями густот овражной сети, овраги отмечены на склонах речных долин и отдолыш;: крутосклонных балок. Бассейны рек Лрненп и Унавы характеризуются незначительным .развитием овражной эрозии, густота ов-ражноН сети менее O'jl ku/ku?. Кратко рассматриваются процессы ов-рагообраэования иа территории г.Киева, здесь насчитывается 50 оврагов, в том числе и совсем молодых, очень активных.

В восьмом разделе рассматриваются процессы оэрагообразовашш на территории Черкасской области. Наиболее широко эти процессы развиты в районе Каневских дислокаций. Сделан анализ эффективности защитных гидротехнических сооружений и лесных насаждений. Несколько моныгое развитие овражной сети отмечено в бассейнах рек Роси', Олыаанки и Тясмина. Западная часть Черкасской об'лести характеризуется незначительным развитием овражной эрозии. Густота овражной сен: здэсь редко .февншает 0',15 км/км2.

Девятый раздел посвящен анализу оврагообраэованпя на территории Кировоградской и Полтавской областей. Наиболее широко эти процвеш развиты на берегах Кременчугского и Днепридзержинского водохранилищ., Густота овракной сети превыкае? 0,6 км/ки? Несколько «аныпеа ^членение территории оврагами установлено в бассейнах рек Тясмпна", Ингульца, Ингу да и их притоков. Еще меньше, поражена «врагам» западная часть Кировоградской области.

В деоптш разделе дается харакгеристша оврагообразогшшя на 1 ерриторил 1и1Ш1щкой, Хиюаирской и Хыедишцк-oil областей. На ,.;ч?ив обшрпих безовражгах пространств отмечается островное развгмке^-JBparof. на склонах речных долин Юииого Bvra, С'оба,.Роен г. др.0 ' Густ от-) очажной сети менее km/ki.;2.

ОдшшдцатыИ раздел посвящай озрагообразовынию на территории Днепропетровской', Запорожской и Николаевской областей. Установлено", что активно овражная эрозия развита в бассейнах рек Домоткачи и Самоткани, на берегах Днепродзержинском и Днепровского водохранилищ. В пределах городской территории Днепропетровска выделяется 15 овраяно-балочных систем и более 20 молодых крупных оврагов. Менее активно эти процессы развиты в западной части Днепропетровской области. Еще меньше заоврахона северная часть Николаевской области, густота овражной сети здесь редко достигает 0,2 км/км2.

В работе проведено районирование Приднепровской возвышенности по степани заоврааенности. Выделены три района: Восточный, Центральный и Западный. Для Восточного района характерна максимальная пораяенность территории оврагами, густота овражной сети превышает 0,5 км/км^. В пределах Центрального района густота овражной сети 0,3-0,5 км/ки2. Густота оврахной сети в Западном районе не превышает 0,3 км/км . Овраги здесь имеют островное развитие и встречаются на склонах речных долин и отдельных балок; водоразде-льше склоны л геи более приводоразделыше пространства процессами оврагообразования практически но затронуты.

Проведено районирование верхней части геологической среды Приднепровской возвышенности по ее предрасположенности к формированию тех или иных типов овраиных верховий, что дало автору возможность обосновать состав противоовражних мероприятий.

ГЛАВА У. ВЛИЯНИИ ШЕНШО-ХОЗЯиСТВЕННОй ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА НА РАЗВИТИЕ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Эрозия в настоящее врем.: преимущественно является антропогенным геологическим процессом, поскольку наибольшее развитие эродированные почвы и овраги имеют в обжитых районах с развитый земледелием", болышм числом городов и сел, горнопромышленных предприятий", то есть там, где человек активно воздействует на растительность, почвы и породы, рельеф, что создает определенные условия для развития эрозии. Проанализирована факторы и условия, формирующие антропогенную эрозию. Фактором", в наибольшей степонп способствующим распространению оврагов и смытых почв, является рзсн.чыкп земель. Последняя сопровождалась сплошным разрушением па общншх пространствах, наиболее мойной в эгпх зонах противоэрозпошю;: компоненты -"растительности. В результате изменился гидрологический режим на этих землях, что вызвало роакув акгслаэац!» проэг.ониях процессов.

Предпосылки ускоренно!! эрознп возникли здесь е^е в К-Н яюа-

челетии до ".в., когда лесостепную часгь населяли древние зомле-дельческо-екотоводческие пленена. Несомненно, эрозионные процессы уже иыели развитие в то время, значительно позже в описаниях Геродота, относящихся к У ве.<у до н.э., упоминается о мутности вод Скифии, то есть современной Украины. Во времена Киевской Руси воздействие па природу возросло, в первую очередь это сказалось на лесах. До возникновения городов и заселения лесостепная часть Приднепровской возвышенности почти сплошь покрывалась смешанным лесом. В работе приводится карта лесопокрытой площади Приднепровской возвышенности на I тысячелетие. По море роста населения плоцадь лесов уменьшал сь, главным образом в связи с вырубкой и последующей распашкой территории. В настоящее время распаханность Приднепровской возвышенности составляет 70%, что в 1,6 раза превышает экологически допустишй порог. Особенно интенсивно эрозионные процессы стали развиваться после реформы 1861 г. и в начале 60-х годов 20 век .

В последние десятилетия характер проявления эрозионных процессов претерпел существенные изменения в связи с замени возросший техногенным воздействием на окружающую среду. Отмечена активизация этих процессов при ирригации, разного рода строительстве, прокладке подземных к<. шуникаций, добыче полезных ископаемых, неорганизованной сбросе промышленно-бытовых стоков на склоны л в связи с другими видами инженерно-лоэяйственной деятельности человека.

Наши наблюдения показывают, что наиболее интенсивно эрозионные процессы развиваются при неорганизованном сбросе промышленно-бытовых стоков на склоны. Скорость линейного роста возникших при лом оврагов может составлять 50-С0 м в год. Интенсивно развивается ирригационная эрозия,''смыв почвы за вегетационный период достигает 200-1000 т/га. Инго.лшно развиваются эрозионные процессы иа строительных площадках и горных отвалах. Смыв почво-грунтов с отвалов Днепровского буроугольного бассейна составляет 300-№0 т/га в год. Здесь наряду с оврагами и промоинами, на склонах и прилегающих территориях возникают оползни"! оплывины, происходит обрушение пород по трещинам стседания.

В окрестностях больших городов также отмочена активизация эрозионных процессов. В радиусе 80-100 км от больших городов количество смытых почв на 10-20^ больше, чем в отдаленных районах. После заполнения Днепровских водохранилищ произошла активизация эрозии в береговой зоне, скорость рзста оврагов возросла в 1,5-2 раза. Часто активизацию овражной эрозии вызывает неудовлотворлге-

пыша уход за ранее создавший защитными лесонасаждениями и простейшими гидротехническими сооружениями. В работе приводятся рекомендации по осуществлению коренной мелиорации (рекультивации) разрушенных оврагами земель.

ГЛАВА У1. ЭРОЗИОННОЕ РАЙОНИРОВАНИИ ПРИДНЕПРОВСКОЙ ВСЗВЫВьШЮСТИ

Разработан новый подход к эрозионному районированию, заключаются в учете наряду с эродированностыо земель и интенсивности эрозигшых процессов. На этой основе составлена схема эрозионного районирования Украины по состоянии на 1УЬУ г. с выделением иерархических таксонов. Эрозионное районирование Приднепровской возвышенности выполнено автором как составная часть эрозионного районирования Украины.

В основу эрозионного районирования положен вариант районирования с последовательно вводимыми классифнкацаошшип прнсчакаин. На первом этапе районирования на основе общих годовых потерь почвы (интенсивности площадной эрозии - т/га) выделяются эрозионные области. Районы с интенсивностью эрозии почв меньше допустимых потерь почвы обособляются в область безопасную в эрозионном отношении с лоиальним развитием эрозии. Районы с интенсивностью эрозии почв, превышающей допустимые ее потери относятся к области опасной в эрозионном отношении. На последующем этапе районирования область опасная в эрозионном отношении по преобладанию или сочетанию разных типов эрозии разделена на подобласти: подобласть преобладающего развития водной эрозии, подобласть совместного развития водной и ветровой эрозии и подобласть преобладающего развития ветровой эрозии. В пределах подобласти ^обладающего развития водной эрозии обособлены округа - преимущественного влияния дождевого с г ока и преимущественного влияния талого стока. В дальнейшем выделены эрозионные районы по степени эродированное™ земель. Для эрозионных районов приведены данные^ характеризующие увеличение площадей эродированных земель с 1961 по 1989 г , морфоиетрию и техногенную нагрузку на агроландшафты.

Приднепргзская возвышенность находится в области опасной в эрозионном отношении, в подобласти преобладающего развития водной эрозии, в округе преимущественного влияния дождевого стока. Всего в ее пределах выделено II районов, характеристика которых приведена в табл.

М М «> » -00> VI си ГОН I

I_Л Г ^ А * А Л Л Л » » А

СО ЕЧ

ш та

я в

о о: *о и

а &

о а

я о <? §

я

о

о ч

о »

о

ы

ч §

■ й §

•о в

* •о о

ф ы

Я о

а: ч

с» "с

я 05

•о за

8 §

О (3

ж 5

в

с*

I ои з:

а М п>

«<в С

I св

я ы о

о о а

к а я

Ы 0> !=Ч ОШВ)

хп и

в .8 ё 8 & 6

О К Б

•он» р « «

я Я

О г

Я КС

В

К

б!5о А« А» (о

а и»

о о

•а <с

о о

а и

в о

В ы

СП о

в я

I'

•о

О) н

О й

да а га о

О)

а чз ы о о В

я о ?

2В

(О "О

я ч

Йн ^ о я в в»

Г\3 ГО 1Л СР 00 СП

-Э М М О О 0Я О

\Л О СО СО 0~ЧП

) 40

о щ ом

« ВЙ8

Ц1 I: НН

О О -3 го

"о "о "V "а

О ООО с о о о У1 <1 VI О)0)(й <1 о

ГО со со сл ю со ^ М Ю ^ «1 м

со

00 о чо о -о чл 00 о о о чо о ^ VI)

ООО

ю а> о> дс сл -о -о о; ы (в (« т (л о сл аэ ооо

в?

С> СП т М

ом о <п от о

М М ГО М -О СО О!

МММ N ми н -чЗ ОТ -о О) Ш

ОТ ЧЛ ЧЯ ОТ -О (П ^ I»

-о а. X! * Ш-ОЧ1 |ч нн ®

о ю Ш N ^Ц) л ш о ^н

м м м . го м м

^ ^ М Ш Шшн Ю |Н|\)(о

-О .р. .р ^ -он м сотгооо

ммоммоо о о о о

М Ш кЛ (Л н Ц1 о1 ОТ ОТ -О ЧЛ

со со г\> со со со гч> Го СО СО н

1л ги чз гм сг> го со из со го "чэ

о о о о о о о

со чл

о о О о

со СО ОТ СО (и -о со

1\> со -О от

•с ш а> •п о

к «

Эродироганность пахотных

зелаль $

Увеличение эродпрованноотя пахотных земель за период 1961-1989 гг., %

Среднегодовой омыв плодородного слоя почвы, т/га

Среднегодовые пот ри гумуса, тыс. г

горизонтальное расчленение рельефа, ки/км'

средневзвешенная длина склонов пахотных земель, и

средневзвешенная крутизна склонов пахотных земель, градус

Распаханность (общая),?

общая

в том числе полезащитных лесополос

Отношение площадей пропашных культур и многолетних трав

Площадная пораженность" оврагами, га/км2

•и (В

к

Ы О

(а

3

•о

01 к» о и

в

ж

со

я о

£Е

И

с в

СП № К

8 к-

ч

в

- ы -

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные выводы и результаты выполненной работы годятся к следующему:

1. Широкое и интенсивное развитие современных эрозионюк процессов на территории Приднепровской возвышенности обусловливается разнообразным сочетанием природних а антропогенных (¡акторе . и условий.

2.' Среднегодовые потери почш о пахотных земель вследствие эрозии составляют 17,6 т/га, гумуса - 0,5 г/га', а питательных веществ - 0',6 т/га.

3. Площади смытых почв в пределах Приднепровской возвышенности составляют 2',5 млн га, из них слабосмытые почвы - 1,7 млн га (6©)', среднесмытио почвы - 0,58 млн га (23/4) и сильносштне почвы - 0'j22 или га (9%). Среднегодовой прирост площади смытых пота достигает 18-20 тыс. га, при этой установлено существенное и устойчивое увеличение площадей, относимых к средне- и особенно сильно-смытым.

Уменьшения содержания гумуса в почвах с 1882 по 1981 г. для некоторых хозяйств составляют до 30% от исходных ого запасен.

5. Процессы овражной эрозии наиболее широко развиты в прибрежной зоне Днепровских водохранилищ, густота овражной сети превышает здесь 0,5 км/км . Отмечается 8;-.;;оиоыорное уменьшение заов-ракэнносги территории в западном направлении (от бассейна р.Днепр к бассейну р.Южный Буг).

6. Автором впервые выделены четыре типа верховий активных оврагов и охарактеризованы условия их развития. Это просадочно-эро-зионпме, яроеадочно-суффозионно-зрозионные, эрозионные и эрозион-но-обвальные типы. Проведено районирование верхней части геологической среды по ее предрасположенности к формированию тех или иных типов овражных верховий.

7. Овраги классифицированы по степени активности, расположению их в рельефе и по строению в плане (форме).

8. Значительная часть овражных размывов находится в стадии активного роста (85-90$). Ежегодно протяженность'овражной сети увеличивается на' 160-180 км площадью 500 га, Дсполиигвлыц- к этому площадь заовраженных земель возрастает на 1500 га.

9. Выполнено эрозионное районирование Приднепровской возвышенности. Оно проведено на принципе учета эродированиости зе^с-ль и интенсивности эрозионных процессов. Всего выделено II районов, схема эрозионного районирования служит основой для созданач сбалансированных эрозиопноустойчнвых агролаидшафтов.

по теме диссертации опубликованы следующие работу

1. Опыт составления карты эрозионной опасности территории административной области // Социально-экономические проблемы рационального использования и охраны земельных ресурсов. Тезисы докл. научно-практической конференции. - Львов, 1986. - С. 164167. - (Соавтор Н.И.Шквир).

2. О классификации оврагов Приднепровской возвышенности // Депонировано в ВИНИТИ 25.11.1988. - »8336-В88. - 6 о.

8. Овраги Приднепровской возвышенности и их инженерно-геологическая характеристика // Проблемы инженерной геологии, гидрогеологии и геокриологии районов интенсивной инженерной нагрузки и охрана геологической среда. Тезисы докл. I Всесоюзного сьезда инженеров-геологов', гидрогеологов и геокриологов. - Киев", 1988.

- Ч. 2. - С. 77-78. - (Соавтор В.Ф.Краев).

4. Об условиях развития эрозионных процессов на Украине в четвертичной периоде // 4изичэская география и геоморфология. -Киев, 1<>89. - Вып. 36. - С. 94-97. - (Соавтор В.Ф.Краев).

5. О борьбе о овражной эрозией в района Приднепровской возвышенности // Охрана и рациональное использование геологической среда в районах интенсивного хозяйственного освоения УССР и вги РСФСР. Те:-лсы докл. и сообщений межреспубликанского семинара. -Киев, 1989. - С. 18.

6. Роль инженерно-геологического прогноза при хозяйственном использовании территории речных долин // Охрана и рациональное использование геологической среды в районах интенсивного хозяйственного освоенсч УССР н юга РСФСР. Тезисы докл. и сообщений межреспубликанского семинара. - Киев, 1989. - С. 88-39. - (Соавторы В.Ф.Краев, Е.И.Беспалова). •

?. Особенности рекультивации разрушенных оврагами земель равнинной части Украины // йатериалы республиканской научной конференции но проблемам землепользования на современном этапе ньроитроГдси. - Киев, 1935. - Вып. 2. - С. 51-52. - (Соавтор Ь.Ф.Крдов).

8. О необходимости учета влияния эрозионных прецессия при мгрО'.11Г'Л1ЛТ)'.о Ц Основания и фундаменты. - Киев, 1983. - ¿ни. 22.

- 0. ''г~'н'<. - (Соавтор В.Ф.Краев).

9. Е.-.шшиэ природных а техногенных процессов на нормирование рельефа а Черкасской и Кировоградской областях // Депонировано в ЗШННИ Zb.Zl.l990. - Й510-В30. - В п. - (Соавтор.B.B.HasapaiiUO).

10. Закрепление оврагов в эпвисимостн от их генезиса // Экологические проблемы аграрного производства. Тезисы докл. межрегиональной научно-лрактическоР конференции. - Днопрспегроьп;, lít£. - С. 1Е2.

11. До питания роэвитку npou,9cÍB яружно'£ ороэи в полтеьи'т ландшафтах Украпш // Еколог1я Пол1сся: проблеми, сучасн1сть i маРбутно. Тези допов!дей науково? конферешлг. - Луцьк, 1993. -2 с.

ГПри. до друку 12.08.93 Формат 60/В4 I/I6 0б"вм 0,8 ум.друж.арк. Тира» 100. Зам 462

1нститут земле ус трог УМН. Ротапринт