Експедиційні методи вимірювань параметрів сучасних рельєфотвірних процесів

Дослідження виконують за допомогою разових чи повторних походів на ділянки розвитку сучасних морфодинамічних процесів, під час яких вивчають сліди проявів процесів і чинники їхнього розвитку.

Детальне візуальне обстеження

Детальне візуальне обстеження проявів процесів охоплює:

визначення стану процесу (активний, тимчасово стабілізований, повністю стабілізований, давній);
визначення загалом параметрів процесу (малий, середній, великий, гігантський);
вплив процесу на інженерні, господарські чи житлові територіальні структури. Заходи з попередження негативного його впливу;
вплив людської діяльності на активізацію процесу й обмежувальні заходи щодо такої діяльності;
попередні рекомендації зі стабілізації процесу [21].

Зараз набувають популярності обстеження екзодинамічних процесів з використанням безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Вони значно економічно ефективніші, ніж аеро- чи космознімання, мобільні, оперативні (весь цикл від виїзду до отримання результатів займає кілька годин), мають змогу детально знімати невеликі об’єкти і малі ділянки там, де це цілком нерентабельно або технічно неможливо зробити іншими способами, наприклад, на урвистих схилах чи в умовах забудови. Виконують знімання на висотах 10–200 м для отримання надвисокого розрізнення (одиниці й десяті сантиметра) на місцевості [10]. Використовують для дослідження підтоплених паводковими водами територій, важкодоступних зсуво-, сельонебезпечних ділянок, процесів у великих кар’єрно-відвальних комплексах тощо.

Опитувальний метод

Час та інтенсивність проявів деяких морфодинамічних процесів (землетруси, повені, карстові провали, зміни русел, селі) можна визначити за допомогою опитування очевидців. Воно передбачає отримання відомостей від місцевого населення про спостережувані явища. Важливо здобути інформацію від кількох джерел, щоб вона не була суперечливою. Зазначають, хто, які саме відомості надав. Інформацію про давніші процеси отримують від старожилів досліджуваної місцевості.

Морфологічний метод

Виконують точні вимірювання параметрів проявів процесів, виражених у нано-, мікроі мезоформах рельєфу. Визначають лінійні розміри ерозійних, карстових, еолових та інших форм; об’єми сельових, зсувних, обвальних, алювіальних накопичень. Виконують поперечне (рис. 2.3.9) та поздовжнє профілювання. Для більшої достовірності результатів проводять теодолітне знімання всього контуру форми. Застосовують також нівелірне знімання, наприклад, тальвегу ерозійної форми, яке дає змогу відзначити місця врізів чи акумуляції у днищі. Повторне знімання після кожного значного гідрологічного епізоду покаже направленість розвитку форми.

a б
Рис. 2.3.9. Поперечний профіль балкової форми:
а) методика виконання замірів;
б) зміни профілю заданої балки за 3 роки (цифрами позначено ключові мікроділянки)

Після з’ясування показників проявів процесів визначають морфометричні особливості рельєфу, на якому вони розвиваються: абсолютні та відносні висоти, крутість, експозиції схилів. Виявляють мікрорельєф поверхні.

Різкі обриси форм, їхні незадерновані ділянки засвідчують свіжість проходження процесу (цього сезону), тоді як згладжені обриси, зарослі трав’яною чи чагарниковою рослинністю поверхні, означають порівняну давність (1-3 роки тому) активізації процесу.

Якщо з’ясувати час, коли утворились нові нано-, мікрочи мезоформи рельєфу, визначити їхні лінійні розміри й об’єм, то можна обчислити швидкість розвитку форм: швидкість росту ярів, вимивин, прируслових валів, вулканів [3].

Геологічний метод

Геологічний метод – це вивчення корінних і пухких відкладів, у яких розвинені сучасні рельєфотвірні процеси. У певних типах відкладів із характерною морфологією рельєфу (рівнинний, пологочи крутосхиловий) поширений певний спектр екзогенних процесів. Наприклад, на лесових рівнинах розповсюджені суфозійно-просадкові явища, на лесових височинах – глибокі ярково-балкові форми. На рівнинах, складених з поверхні вапняками, гіпсами чи мергелями розвинені карстові западини, лійки, сліпі долини. Що більша потужність відкладів, то глибші форми. На крутих схилах, якщо на поверхню виходять міцні породи (вапняки, пісковики, граніти), то поширені обвали, аргілітово-алевритові породи – осипища, глинисті товщі – зсуви. Там, де поширені піски, розвиваються процеси розвіювання. Потужність порід дає підстави для передбачення масштабів розвитку цих процесів.

Крім того, багато морфодинамічних процесів відбуваються з утворенням відкладів. Річкова акумуляція спричиняє утворення алювіальних, схилові процеси – колювіальних, делювіальних і зсувних, ерозія тимчасових потоків – пролювіальних відкладів. Інтенсивна морська абразія та наступ моря на сушу зумовлює її руйнування, формування великоуламкового матеріалу, тоді як відступ моря зумовлює утворення дрібноуламкового аж до глинистого матеріалу морських фацій. Детальний аналіз літологічних відмін, структури та текстури порід дає змогу з’ясувати характер і темп морфодинамічних процесів, направленість їхнього розвитку [1].

За місцями виходів на поверхню корінних порід чи четвертинних відкладів визначають місця активізації сучасних рельєфотвірних процесів.

За віком органічних залишків, знайдених у відкладах, з’ясовують час початку акумуляції.

Грунтовий метод

Ґрунтовий метод забезпечує визначення інтенсивності денудації шляхом зіставлення нормально розвинених і змитих ґрунтів того самого типу, які сформувалися у схожих умовах. Нерівномірність сучасної денудації зумовлює те, що на тому самому схилі поряд із зденудованими ґрунтами трапляються неушкоджені, які можуть бути еталоном для виявлення інтенсивності розвитку процесів [3].

На рівнинах чи пологосхилових височинах частим елементом мікрорельєфу є лощинна (мікроулоговинна) мережа. Лощини як від’ємні лінійні форми рельєфу зосереджують стік з прилеглих поверхонь водозбору, а також є ділянками акумуляції матеріалу, змитого з прилеглих схилів внаслідок делювіального процесу (на розораних і не зайнятих рослинністю ділянках). Відповідно у днищах лощин формуються більш зволожені та гумусовані, а на випуклих перегинах мікропідвищень між ними – змиті ґрунти. Визначають площі змитих ґрунтів, а за їхньою потужністю у днищах – інтенсивність делювіальних змивів.

Геоботанічний метод

Геоботанічний метод полягає у з’ясуванні інтенсивності денудації за характером рослинного покриву, його видовим складом, густотою, ознаками механічного впливу денудаційних агентів на стебла та корені рослин.

Розрізняють такі різновиди цього методу:

за розрідженою, нерівномірною кроною дерев на великомасштабних космознімках виявляють зсувні, делювіальні процеси на схилах;
за оголеним корінням вивчають темп ерозії і делювіальних змивів;
за деформованими коренями визначають інтенсивність кріпу, соліфлюкції;
за похованими стовбурами дерев визначають величину акумуляції під час проходження осипних, селевих, еолових, вулканічних, пролювіальних процесів;
метод дендроекранів: за чагарниковою рослинністю, яка сформувалась вище або нижче прояву процесу, на схилі визначають час активізації процесу;
нахилені дерева (“п’яний ліс”) (рис. 2.3.10) є індикатором зсувів, сходу лавин, селів, кріпу, соліфлюкції, а також трансгресій моря. В нахиленому дереві формуються асиметричні річні кільця: максимальними будуть ті за діаметром, які орієнтовані в сторону нахилу;
дендрологічний метод – аналіз річних кілець дерев на відхилення від нормальної структури чи деформації. Уламки порід від сельових потоків, лавин, камнепадів, обвалів, льодовиків впливають на дерева, залишаючи викривлення у річних кільцях (рис. 2.3.11). Детально обстежують зрізи на збитості деревини й інші механічні пошкодження. Метод допомагає з’ясувати час, коли відбулося пошкодження і вік процесу. Для визначення характеру річних кілець дерева й аномалій у річному прирості кілець використовують спеціальні невеликі бури, якими проникають у стовбур дерева і витягують керн (стовпчик) з деревиною. Далі його аналізують під мікроскопом (рис. 2.3.12)

б
Рис. 2.3.10. Рослинність як індикатор проходження сучасних рельєфотвірних процесів:
а) делювіальних змивів; б) лавин

а б

в
Рис. 2.3.11. Пошкодження у річних кільцях дерева:
а) збитості деревини;
б) тріщини та нерівномірності приросту кілець;
в) розріз кілець і наявні тріщини під мікроскопом

Рис. 2.3.12. Відбір проб деревини:
а) загальний вигляд бура;
б) положення біля стовбура дерева;
в) розташування керна в розрізі