Світличний О.О., Чорний С.Г.
Основи ерозієзнавства

Вплив експозиції схилів на розвиток ерозії

Експозиція схилів визначає кількість сонячної радіації, що надходить на поверхню схилів, і в першу чергу, впливає на змив грунту талими водами. Вплив експозиції на змив талими водами виявляється і через нагромадження снігу на схилі, і через інтенсивність процесів сніготанення і формування поверхневого стоку (табл. 4.4).

Таблиця 4.4. Узагальнені дані про вплив експозиції схилу на показники, що характеризують змив грунту талими водами згідно з (Лопырев, Рябов, 1989)
ПоказникЕкспозиція
північнапівденнасхідназахідна
Глибина снігового покриву 1,16 0,84 0,95 1,04
Запас води в снігу перед сніготаненням 1,08 0,92 0,90 1,10
Весняний стік 1,12 0,97 0,97 1,12
Коефіцієнт весняного стоку 1,06 0,94 0,96 1,04
Врожайність сільськогосподарських культур 1,06 0,86 1,08 1,00

За одиницю в табл. 4.4 прийняті середні значення абсолютних величин показників, що розглядаються, для чотирьох основних експозицій. Як видно з таблиці, найбільші розбіжності в показниках весняного змиву( характерні для північної і південної експозицій: обсяги змиву для них розрізняються майже в 1,5 рази – 0,81 та 1,19 відповідно.

Для оцінки впливу експозиції на весняний змив грунту на схилах різної крутизни може бути рекомендований вираз, що був отриманий Г.І. Швебсом (1974) на основі аналізу надходження сонячної радіації на схили різних експозицій:

 (4.19)

де Се – коефіцієнт, що враховує вплив експозиції на змив грунту талими водами (безрозмірний);
S0 – потік прямої сонячної радіації на горизонтальну поверхню;
Sс – те саме на схил. При цьому

Sc = S0 · (sin h0 · cos α - cosh0 · sin α · cos ac) / sin h0 (4.20)

де h0 – висота сонця,
α – кут нахилу схилу;
ac – азимут (експозиція) схилу.

В табл. 4.5 наведені осереднені значення коефіцієнта Се для умов України. Значення отримані з використанням виразів (4.19)-(4.20).

Таблиця 4.5. Значення коефіцієнта впливу експозиції схилу Се
Експозиція схилуУхил (градуси)
1351015
Південна 1,03 1,10 1,16 1,31 1,43
Західна 1,00 1,00 0,99 0,97 0,94
Східна 1,00 1,00 0,99 0,97 0,94
Північна 0,97 0,90 0,82 0,64 0,45

На зливовий змив грунту впливу експозиції виявляється в основному через вологість грунту, що досить істотно варіює в межах навіть невеликої території.

В умовах рівнини у межах однієї мезоформи рельєфу (наприклад, пагорба або балкового водозбору) вологість грунту може змінюватися більше, ніж вона змінюється при переході від однієї кліматичної зони до іншої. Останнім часом в Одеському національному університеті ім. І.І. Мечникова, спираючись на узагальнення результатів мікрокліматичних досліджень, виконаних у колишньому Радянському Союзі (Романова, 1977; Романова и др., 1983 та ін.), а також на матеріали власних досліджень, розроблена основана на можливостях сучасних геоінформаційних технологій методика, що дозволяє врахувати вплив просторового розподілу вологості верхнього шару грунту, обумовленого як експозицією, так і формою та крутизною схилів на характеристики зливового змиву грунту (Світличний, Іванова, 2003; Svetlitchnyi et al., 2003).

На рис. 4.9 зображено просторовий розподіл норми гідрометеорологічного фактора зливового змиву грунту КГМ(див. 4.2.2) у межах ділянки ріллі розміром 900 х 900 м, що займає правий схил долини р. Малий Катлабух (південний захід Одеської області) з ухилами в середньому 5-8% (до 13,7%) і загальною східною експозицією, частину першої надзаплавної тераси річки і частину вододільного простору, розчленованого верхів'ями лощини. Грунт – чорнозем звичайний міцелярно-карбонатний на лесах різного ступеня змитості. Діапазон значень норми гідрометеорологічного фактора зливового змиву, величини, лінійно пов'язаної з нормою зливового змиву грунту, у межах цієї невеликої території становить 0,0025-0,0052. Тобто крайні значення розрізняються між собою у два рази, відхиляючись від зонального КГМ' (0,0033), характерного для вододільних просторів, на +40% і -30%. На схилах контрастних експозицій (північної і південної) ці розбіжності ще більші, що, безумовно, свідчить про необхідність урахування просторової диференціації ерозійної небезпеки на схилах під впливом їхньої експозиції не тільки для весняного, але й зливового змиву грунту.

Рельєф і просторовий розподіл норми гідрометеорологічного фактора зливового змиву грунту
Рис. 4.9. Рельєф (а) і просторовий розподіл норми гідрометеорологічного фактора зливового змиву грунту КГМ'(б) на ділянці ріллі розміром 900х900 м (пояснення в тексті)
Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом