Класифікації ерозійних форм рельєфу. Класифікації ярів і стадії їх розвитку

Вивчення ерозійного рельєфу

Термін ерозія походить від лат. erosiо – роз’їдання [11].

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.

Класифікації ерозійних процесів і форм рельєфу

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) (рис. 3.2.1).

 
а) борозна
 
б) вимоїна

в) яр
 
г) балка
Рис. 3.2.1. Еволюційний ряд ерозійних форм

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 [24]. За іншими авторами, під лощинами розуміють лінійні негативні форми рельєфу з коритоподібним поперечним профілем і нечіткими структурними лініями (ребрами рельєфу) – брівками, тиловими швами днища [10]. 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 м³);
• невеликі яри (10-100 м³);
• середні яри (100-1 000 м³);
• великі яри (1 000-10 000 м³);
• дуже великі яри (понад 10 000 м³) [22].

Класифікації ярів

За розташуванням у рельєфі: 

• вершинні,
• схилові,
• берегові та
• донні.

Вершинні розвиваються у верхів’ях малих долинних форм – балок, лощин, долинах рік перших порядків. Схилові яри розташовані на схилах пагорбів чи долинних форм, часто виходять за їхню брівку. Схилові яри, які розташовані поблизу берегів ріки і не виходять за брівку долини, називають береговими (рис. 3.2.2). Донні яри приурочені до днищ балок, улоговин, лощин.

б
Рис. 3.2.2. Флювіальні форми: а) на місцевості; б) зображені на топографічних картах

За будовою в плані: 

• простий,
• розгалужений,
• складнорозгалужений та
• яркова система.

Простий яр у плані є одним прямим або слабозігнутим руслом з двома-трьома розгалуженнями в районі вершини. Розгалужені та складнорозгалужені яри характеризуються наявністю кількох бокових відгалужень вздовж всієї довжини основного русла, з яких великі за своїми морфометричними характеристиками збігаються з основним руслом. Яружна система – єдина сукупність основного русла та густої мережі ярів менших порядків [1].

За фазами активізації:

• первинні 
• вторинні.

Первинні (бічні, вихідні) виникають на схилах пагорбів чи долин внаслідок активізації ерозії струмкових водотоків. Вторинні (донні, вкладені) розвиваються у днищах долинних форм активізацією тимчасових руслових потоків.

За породами, які прорізають:

• у пухких чи
• корінних скельних породах.

У плані яри, закладені у пухких породах, мають розгалужені та складнорозгалужені форми, а в корінних – прості ланцетовидні форми (рис. 3.2.3). Яри, врізані у піщані породи, мають покаті осипні схили, а складені лесами чи вапняками – круті схили.

 
а
  
б
Рис. 3.2.3. Яри, врізані у лесовидні суглинки на Волинській височині (а) та у вапняки на Бережанському Опіллі (б)

За стадіями розвитку. У розвитку ярів, за С.С. Соболєвим (1948), виділяють чотири стадії:

1. вимоїни;
2. врізання висячого яру вершиною (збільшення довжини) та зростання глибини;
3. вироблення профілю рівноваги;
4. спокійний розвиток та його затухання [35].

Стадії розвитку ярів

Стадія 1 – яр зароджується на крутій ділянці схилового водозбору у вигляді розривів дернини, просвітів лійок розмиву, їхнього з’єднання, утворення вимоїни та поступової концентрації схилового потоку в єдиному руслі. На цій стадії впливають антропогенні чинники, випадкова інтенсифікація або припинення лінійної ерозії. Період від утворення лійки розмиву до вимоїни важко визначити тимчасовим відрізком. Початок утворення яру чітко фіксується з моменту виходу на плакорні поверхні і перетворення вимоїни в лінійну форму з типовим для яру поздовжнім профілем і розмірами, що не дають змоги її знищити подальшою оранкою.

Стадія 2 – найбільш інтенсивний ріст яру за всіма параметрами поблизу брівки схилу, особливо його довжини та глибини. Поздовжній профіль тальвегу в середній і гирловій частині залишається опуклим, що сприяє збільшенню швидкостей, а, відповідно, розмиваючій і транспортуючій здатності та каламутності потоків талих і дощових вод. За час цієї стадії довжина яру виробляється на 70-80% від максимально можливого, об’єм – на 35-45%.

Стадія 3 – повністю закінчується вироблення довжини яру; об’єм до кінця стадії виробляється на 60-80%. Друга й особливо третя стадії характеризуються найінтенсивнішим зниженням швидкостей лінійного й об’ємного зростання, що є наслідком зменшення привершинної площі водозбору в міру регресивного просування яру вгору по схилу. Водночас знижується середній ухил поздовжнього профілю яру і відбувається його виположування, перетворення з випуклого в прямий і випукло-ввігнутий. Ця стадія завершує період найбільш активного росту яру.

Експериментальні дослідження виявили, що глибина та довжина ярів росте швидко в початковий період утворення ярів і за 1% часу досягають 60% своїх граничних розмірів, навпаки, площа за цей самий час розвитку досягає лише 20%, а об’єм – 10% своїх гранично можливих величин. До 5% загального часу розвитку яру його глибина і довжина досягають 80% свого кінцевого розміру, об’єм – 35%. Зростання всіх параметрів яру може повністю припинитися до 60% часу його існування та розвитку [23].

Стадія 4 – відбувається поступове формування виробленого поздовжнього профілю, його трансформації з прямого і випукло-ввігнутого у ввігнутий. Це час повільного та порівняно спокійного розвитку яру. Для цієї стадії характерне чергування за часом і за довжиною яру процесів та зон ерозії й акумуляції. У цій стадії яр досягає своїх граничних розмірів [32].

На схилах ярів часто розвиваються опливини, сповзання, осипання ґрунту, які охоплюють неглибокі шари відкладів. Опливини характерні для схилів, складених лесовими, сповзання – щебенисто-суглинистими, осипання – щебенистими породами.

Швидкості росту від року до року змінюються в кілька разів аж до повного припинення і варіюють залежно від водності року, розмивної здатності ґрунтів, рельєфу, стадій розвитку яру, антропогенних впливів. Аналіз матеріалів сучасної активності яркової ерозії на Східноєвропейській рівнині засвідчує, що найтиповішими середніми швидкостями лінійного росту ярів можна вважати 0,5-2,0 м/рік [9].