Акпамбетова К.М., Камалетдинова Т.В., Шаракулова Ж.Ш.

Карагандинский государственный университет им. Е.А. Букетова, г. Караганда, Казахстан

ОВРАЖНАЯ ЭРОЗИЯ КАК ФАКТОР СОВРЕМЕННОГО РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЯ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

Территория Северного Казахстана на протяжении столетий является ареной активного сельскохозяйственного землепользования, что обусловлено относительно благоприятными климатическими условиями и наличием плодородных почв. Вместе с тем, физико-географические особенности территории таковы, что усиление антропогенного давления обуславливает развитие неблагоприятных геоморфологических процессов и, в частности, возникновение водной эрозии, образование оврагов, промоин, выемок. Овраги являются не только малопригодными для использования землями, но и представляют постоянную опасность распространиться на прилегающие территории.

Интенсивность овражной эрозии в Северном Казахстане зависит как от природных, так и антропогенных условий района, однако доминирующая роль принадлежит антропогеновым факторам. Рельеф исследуемой территории характеризуется наличием большого количества западин, степных блюдец и озёр, являющихся местными базисами эрозии поверхностных вод. При оценке степени развития эрозионных процессов и образования оврагов наибольшее значение имеют состав и возраст пород, мощность покровных отложений, размываемость их и характер отложений. По долине р. Есиль (Ишим) встречаются неогеновые породы, подверженные размыву, эрозии и оврагообразованию. Покровно залегающие четвертичные озёрно-аллювиальные и лёссовидные глинистые и песчаные осадки имеют рыхлую структуру и также легко подвергаются размыву. В долинах, логах и на склонах озёрных котловин характерны озёрно-аллювиальные пески и супеси среднечетвертичного возраста, которые могут быть эродированы при минимальном количестве осадков. Таким образом, одним из важнейших природных факторов развития овражной эрозии и формирования отрицательных форм рельефа на территории Северного Казахстана являются физические свойства молодых рыхлых пород, широко распространённые в регионе, и легко подвергающиеся размыву, дефляции, просадкам и т.д.

Наиболее изученным в регионе является овраг, завершивший регрессивное развитие и переходящий в балочную стадию в устьевой части, со сформированными склонами и морфологическим обликом, расположенный на окраине Рабочего поселка г. Петропавловска (рис. 1). Его протяженность около 3,5 км, ширина 15-20 м, глубина – 5-15 м. Многочисленные ответвления его своими вершинами врезаются в улицы города (Караванная и О. Кошевого), а крутой осыпной правый склон вплотную приблизился к жилым строениям. Для левого, частично задернованного, склона характерны оползни. В настоящее время данный овраг растёт лишь боковыми отвершками. Как показывает анализ крупномасштабных карт города, прирост его длины за 1929-2017 гг. составил лишь 132,4 м. Он расчленяет поверхность Ишим-Иртышской междуречной равнины, выходя устьем на вторую надпойменную террасу реки Есиль [1]. Широко распространённые по всей долине р. Есиль овраги встречаются во всех стадиях развития, начиная от промоин и заканчивая балками. Промоины обычно незначительных размеров: длина их 10-20 м, глубина 0,1-0,3 м, ширина 0,1-0,5 м. Появляются на поверхности террас и прилегающей междуречной равнины. Следует отметить их быстрый переход в интенсивно растущие овраги, которые имеют уже довольно значительные параметры, а также крутые, обнажённые склоны с обвальными, осыпными и оползневыми процессами. Рост их в длину осуществляется за счет отступания вершинного перепада с водобойным колодцем. Балки же обычно хорошо задернованы, склон северной экспозиции и днище – травяной растительностью, южной – древесно-кустарниковой. Склонам Сергеевского водохранилища характерны многочисленные овражные формы, которые при совокупном воздействии с абразией и гравитационными процессами разрушают их. Длина их не превышает 100 м, ширина – 10 м, а глубина – 5 м. Это молодые овраги, возникающие в результате использования водоохранной зоны для выпаса скота (рис. 2).

Рис. 1 Овраг в районе Рабочего посёлка.

«Козьи тропы» в днищах балок благоприятствуют концентрации поверхностного стока, приводящего к вторичному размыву и образованию донных оврагов, возникающих на левом склоне водохранилища в 1,5-2 км южнее сёл Баганаты и Коноваловка. Овраги на данной территории размывают кюветы и склоны дорожного полотна трассы Петропавловск-Костанай. Овраги, растущие вдоль кюветов, как правило, наследуют их форму, обычно небольшой длины (40-100 м), ширины (1-3 м) и глубины (0,5-0,8 м). Склоны пологие, дно плоское, сложенное пролювиальными осадками. Но чаще всего они размывают склоны дорожного полотна, подходя к ним своими вершинами перпендикулярно. Овражные формы рельефа развиты у многих озер (Менкесер, Становое, Как и др.), водосборы которых используются под пастбища. В большинстве случаев - это промоины, растущие по «козьим тропам», скотопрогонным трактам, и нередко переходящие в овраги со средней скоростью роста 2-4 м/г.

По происхождению овраги Северного Казахстана подразделяются на естественные и ускоренные. Овраги первого типа возникают независимо от антропогенного фактора и в большинстве своём наблюдаются на склонах речных долин Есиля и его притоков, грив, бессточных котловин и озёр. Они имеют в длину 100-300 м, иногда до 3 км, ширина их достигает 10-20 м, глубина – 5-10 м. Склоны этих оврагов отвесные и обнажённые, поперечный профиль - ущельевидный. Образованию естественных оврагов у озёр левобережной части (Менкесер, Становое, Тахтаколь и др.) способствуют неширокие полосы солончаков вдоль берегов не только солёных, но и пресных, отделённые от вышележащей части склона небольшим уступом в 20-40 см высотой.

Рис. 2.Сергеевское водохранилище.

Поверхностные воды во время дождя или таяния снега достигают эту полосу и начинают её размывать, образуя мелкие борозды, длиной 20-60 см, глубиной 3-10 см; местами они переходят в промоины и овраги. Естественные овраги оказывают свое разрушительное действие на берега Сергеевского водохранилища. Существующая предпосылка для их возникновения – ложбинно-балочная сеть, поверхностный сток по которой поступает в водохранилище с крутого уступа, способствуя развитию здесь оврагов. Кроме того, овражная эрозия сопровождается абразией (волновой, ледовой, термической), дефляцией и выветриванием.

Образование естественных оврагов обусловлено специфическими природными условиями изучаемой территории и, прежде всего, широким распространением легкоразмываемых покровных отложений, интенсивным снеготаянием и ливневыми осадками. Ускоренные овраги своим происхождением обязаны хозяйственной деятельности человека, как, например, освоение целины, с сопутствующим появлением населённых пунктов, строительством дорог, промышленных объектов, гидротехнических сооружений и т.д. Это спровоцировало уничтожение естественной растительности, разрушение структуры почв и поверхности грунта, и вместе с геолого-геоморфологическими и гидрометеорологическими факторами региона, привело к развитию овражной эрозии. В результате полевых исследований овражно-эрозионной сети выявлено, что наибольшее распространение в регионе получили овраги пахотных земель, населённых пунктов, дорожные и пасквальные.

Овраги пахотных земель. Распашка территории с уничтожением естественного растительного покрова и коренным изменением эрозионно-денудационных процессов в настоящее время является главным антропогенным фактором, провоцирующим развитие эрозионных процессов в Северном Казахстане. Регион является наиболее распаханным в республике (43 % от площади территории), доля пашни от площади районов колеблется от 15% в Уалихановском до 67% в районе им. Габита Мусрепова с традиционным преобладанием монокультурного земледелия. В результате распашки больших площадей полностью уничтожена лугово-степная растительность с одновременным созданием сети искусственных рубежей, концентрирующих сток. Это обусловило, с одной стороны, уменьшение противоэрозионной стойкости незащищенной растительностью поверхности, с другой - резкое увеличение глубины и скорости ручейков и, как следствие, их размывающей способности. Незадернованные, лучше прогреваемые и быстро высыхающие в весеннее время почвы вершин и склонов грив, сложенные более лёгким материалом (песками, супесями, лёгкими и средними суглинками) по сравнению с остальной территорией – безгривными участками, межгривьями, озёрными котловинами – особенно подвержены оврагообразованию [2].

Овраги населенных пунктов. Наиболее изученными являются овраги в пределах областного центра, г. Петропавловска: 36 – значительных размеров и порядка 50 – средних и малых.

Рис. 3. Овраг на окраине города.

Возникновение их здесь объясняется расположением города на правом высоком берегу р. Есиль с абсолютной высотой 135 м и глубиной базиса эрозии – 45 м, что и является определяющим фактором оврагообразования. Помимо этого, развитию промоин, быстро превращаюшихся в овраги, способствовало расположение дорог, тропинок и улиц вдоль склона долины, а также строительство домов и промышленных объектов (рис. 3).

Образование дорожных оврагов связано со строительством и эксплуатацией различного типа дорог. Они формируются в результате размыва: а) тропинок и просёлочных грунтовых дорог; б) кюветов, шоссейных и асфальтированных автодорог; в) склонов дорожного полотна; г) придорожных выемок. Тропинки и просёлочные дороги с уплотнённым и незащищенным грунтом играют роль своеобразных ложбин, концентрирующих поверхностный сток. Особенно заметна работа водотоков во время таяния снега, когда в плотный или подмёрзший грунт вода почти не просачивается, и их влияние сказывается на поверхности в результате смыва и размыва, т.е. приводит к эрозии. Например, развитие эрозионных процессов вдоль строящегося с 2014 г. автобана Петропавловск-Астана. Здесь на незадернованных склонах наблюдается густая сеть струйчатого размыва, сильно выраженная даже на пологих откосах. Этому способствовало снятие дерново-почвенного покрова и обнажение нижележащих легкоразмываемых лёссовидных суглинков и супесей, где даже на небольших уклонах образуются промоины.

Рис. 3. Пасквальный овраг.

Пасквальные овраги являются самыми старыми по возрасту. Этот тип оврагов распространён в правобережной части, где нерегулируемый выпас скота привел к значительному уничтожению естественной растительности и образованию многочисленных троп, по которым талые воды легко размывают грунт и создают овраги начальной стадии – промоины. Пасквальные овраги возникают нередко и в балках, поскольку по их днищам растительность более богатая и сочная, и скот предпочитает для пастьбы именно эти места [2].

Таким образом, распашка положительных и отрицательных форм рельефа, склонов долин рек, озёр и логов усилили процесс линейного размыва горных пород и сформировали в Северном Казахстане антропогеновый рельеф с его многочисленными типами и формами.

Литература

1. География производительных сил Северного Казахстана. Т.1. Природные условия и ресурсы. М.: Изд-во МГУ, 1972.

2. Зорина Е.Ф. Овражная эрозия: закономерности и потенциал развития. М.: Изд-во Геос, 2003.

3. Акпамбетова К.М. Геоморфология аридных территорий Казахстана: Учеб.пособие. Ч. 2. – Караганда: Изд-во КарГУ, 2002. – 113 с

4. Эрозия почв и русловые процессы, вып. 7. М., Изд-во Моск.ун-та, 1979 г. 168 с.