CC BY
8УДК 631.4: 551
Бошшко О.С., Ухаль О.С.
Ероз1я Грунт'в Свидовецько-Чорног^рського природного району Полонинсько-Чорног^рськоУ област1 Укранських Карпат (в межах м. Рахова Закарпатсько/ област1)_
Львiвський нацюнальний уыверситет iMeHi 1вана Франка, м. Львiв, e-mail: [email protected]
Анотаця. У роботi представлено результати досл/'джень ступеня змиву фунту в басейн1 р/'чки Тиса в межах м. Рахова Закарпатсько! област1. За результатами вмсту гумусу та гранулометричного складу бурозем/'в визначено та проанал1зовано фактор еродованостi фунт/'в. У басейн1 р. Тиса встановлено, що змив фунту за рк складае 2,3-3,8 т/га..
Ключовi слова: буроземи, ероз:я, еродовансть фунт'в, гумус, гранулометричний склад.
Найбтьш ерозшно небезпечними зонами в УкраТы е межир1ччя piK в прських районах УкраТнських Карпат та Криму. Ерозшш процеси фунт1в на дтянц1 р1чкових долин обумовлен перш за все проходженням штенсивних повеней. Одн1ею з основних причин виникнення раптових повеней пщ час сильних злив е надм1рне, еколопчно небезпечне вирубування прських л1с1в. До шших фактор1в водноТ ероз1Т фунт1в належать дощов1 та тал1 води, сельов1 потоки, як1 несуть велику кшетичну енерг1ю та спричинюють змивання фунт1в.
Закарпаття, яке знаходиться в басейн р. Тиса, належить до зливонебезбечних райошв з високою потенц1йною загрозою виникнення катастроф1чних паводк1в. Внасл1док цього на Закарпатл регулярними стають катастроф1чн1 п1дйоми р1вня води в р1ках, яка здатна руйнувати будинки, мости, насипи шосейних дор1г i зал1зниць. Виникнення паводк1в на р1чках басейну Тиси спостер1гаеться щор1чно i по дектька раз1в на р1к. [1].
На дтянц1 р1чковоТ долини довжиною 6,3 км в1д злиття БтоТ i ЧорноТ Тиси до п1вденноТ меж1 Рахова розвиваються ероз1йно-акумулятивн1 процеси. Осктьки р. Тиса тече у п1вденно-захщному напрям1 по вузьк1й долиш, стиснут1й високими стр1мкими схилами, то потужнють в1дклад1в в цьому напрямку збтьшуеться. Максимум ероз1Т припадае на схили м1жр1ччя, де в1дбуваеться штенсивний змив Грунту, формування яр1в. З метою оцшки ероз1йних процес1в у фунтах на водозбор1 р. Тиса (на територп м. Рахова) виконано так1 завдання: виявлено ареали порушення фунт1в та Тх причини; вибрано дтянки досл1дження ероз1Т фунт1в та вщ1брано зразки фунт1в для анал1зу; оц1нено фактор еродованост! за У1шмеером, Джонсом, Кросом у в1д1браних зразках фунту.
Об'ект дослщження - буроземи на водозбор1 р1чки Тиса в межах м. Рах1в ЗакарпатськоТ област1. Предмет досл1дження - ероз1йн1 процеси в фунтах, гранулометричний склад, вмют гумусу в фунтах у водозбор1 р. Тиса на територп м. Рахова.
Для дослщження ерозшних процеав фунт1в в басейн1 р. Тиса на територп м. Рах1в вибрано дв1 досл1дн1 д1лянки. Перша дослщна д1лянка знаходиться в 48 м вщ Рах1вськоТ метеостанц1Т на правому берез1 р1чки Тиса. Друга дослщна дтянка знаходиться 27 м праворуч вщ Пдропоста (вул. Вербник, м. Рах1в) на правому берез1 р1чки Тиса. З кожноТ д1лянки вщ1брано 4 зразки Грунту на глибин 0-30 см, розташован1 на вщдал1 1м, 2м, 7м, i контрольний - 20 м вщ берега р. Тиса.
Пщ впливом ерозшних процеав змшюються властивост1 фунт1в, особливо яскраво це виражено на морфологи, структур!, ф1зичних, х1м1чних властивостях фунт1в. Властивост1 фунт1в визначають особливост1 формування поверхневого стоку та ерозшну здатнють стоку, що в свою чергу спричинюе 1нтенсивн1сть ероз1йних процес1в i ступ1нь розповсюдження змитих i намитих фунт1в. В умовах сформованого поверхневого стоку ступшь вияву ероз1Т залежить вщ здатност1 фунт1в протистояти змиву i визначаеться його протиероз1йною стшкютю [2].
Здатн1сть гумусу склеювати, цементувати частинки фунту один з одним у водомщш агрегати також свщчать на протиерозшну ст1йк1сть фунт1в. Багато дослщниш (С.С. Соболев,1948, В.Б. Гуссак, 1959, А.Д. Воронш та М.С. Кузнецов, 1970) при пор1внянн1 р1зних фунт1в в1дм1чали високу протиероз1йну стшкють фунт1в з високим вм1стом гумусу. За даними проведених лабораторно-анал1тичних дослщжень видно, що на перш1й д1лянц1 в проб1, в1д1браноТ найближче до р1чки, вм1ст гумусу м1зерно незначний i становить 1,39%, в той час як у фунтах, вщ1браних на вщсташ 5м, 7м вщ р1чки, в1дсотковий вм1ст гумусу вищий i становить 3,78% та 3,11%. За гумусованютю так1 фунти низькогумусш. Проте втрата гумусу в фунт1 досить пом1тна. М.Н. Заславський використовуе цей показник для оцшки ступеня змитост фунт1в. Встановлено, що вщношення к1лькост1 гумусу в еродованому фунт1 до в1дносно незмитого Грунту, складае 44,7 %. Отже, за ступенем змитост фунти, в1д1бран1 б1ля Рах1вськоТ метеостанц1Т, належать до категор1Т середньозмитих.
На другш дослщнш дiлянцi спостерiгаeться аналопчна ситуацiя: в зразку вiдiбраного безпосередньо бтя рiчки Тиса, кiлькiсть гумусу становить 2,28 %, вiддаляючись вщ берега вмiст гумусу поступово зростае i на вiддалi 20 м становить 5,18 %. За вщсотковим вмiстом гумусу фунти вiдноситься до середньогумусних. Втрата гумусу в фунтах праворуч вщ Пдропоста скпадае 44,0% ^ незважаючи, на рiзну гумусованють фун™ ступiнь змитостi тотожний. За класифка^ею М.Н. Заспавського фунти вщносяться до середньозмитих.
Резупьтати доспiджень вказують на те, що причиною зменшення вiдсоткового вмiсту гумусу в буроземах при наближенн до рiчки Тиса е вимивання гумусу внаслщок частих паводш, яких на територп дослщження спостерiгаеться 8-10 разiв у рк, що й спричинюють вимивання оргашчноТ' частини Грунту.
Протиерозiйна стiйкiсть фут1в як i Тх фiзико-хiмiчнi властивост визначаються впастивостями копоТдно-дисперсних мiнерапiв, як переважають в мупистiй фракцiТ. Таким мало набряклим мшералам як каол^т характерна низька протиерозiйна стiйкiсть, на вщмшу вiд гiдрофiпьного мiнерапу - монтморилошту [1]. Оскiпьки значний вплив на протиерозшну стiйкiсть футчв здшснюе гранулометричний склад, то цей показник визначали у дослщжуваних Грунтах методом птетки. Встановлено, що гранулометричний склад фун™ на доспiдних дiпянках легкосуглинковий, лише у зразку фунту, в^браного поблизу РахiвськоТ метеостанцiТ в 5 м вщ берега спостерiгаеться супщаний склад. Вмiст фракцiТ фiзичноТ глини у фунтах змшюеться вiд 20,8% до 28,8 % (табл. 1). Високий вмют шску (гранулометричних елеметчв бiпьше 0,05 мм) у фунтах, яке змшюеться вщ 70% в 2 м вщ берега до 43-48% в 20 м вщ берега р. Тиса, свщчить про змитють футчв пiд впливом водних течш. Для них характерне зниження водомщтносп структури, водопроникпивостi та загальноТ водоемностi, збiпьшення щiпьностi твердоТ фази, щшьносп Грунту та погiршенню аераци.
Таблиця 1.
Гранулометричний склад фушчв Свидовецько-Чорнопрського природного району
Полонинсько-Чорнопрсько'|' облает Украшських Карпат в басейнi р.Тиси_
№ елем. дтян-ки Мюце вщбору Вщс-тань в1д берега,м Глиби-на вщбо-ру, см Розм1р частинок у мм, Тх ктькють у % Сума частинок менше 0,01 мм
Фнзичний пюок | Фнзична глина
пюок пил мул
-0,25 0,250,05 0,050,01 0,010,005 0,0050,001 0,001
1 48 м в1д Рах1вськоТ метеостанцп 2 10 7,4 64,2 7,6 4,0 0,8 16,0 20,8
5 10 30,2 51,0 1,2 2,0 2,8 12,8 17,6
7 10 9,0 45,8 22,8 8,8 3,6 10,0 22,4
20 10 6,0 42,0 27,2 3,2 4,4 17,2 24,8
2 27 м праворуч вщ Пдропоста 2 10 3,4 63,3 8,8 6,5 8,8 9,2 24,5
5 10 7,2 24,8 45,6 6,4 7,2 8,8 22,4
7 10 15,6 15,6 47,2 5,2 3,2 13,2 21,6
20 10 10,2 33,4 27,6 8,4 3,2 17,2 28,8
Використовуючи класифiкацiю футчв за водопроникнютю, запропоновану Д. Л. Армандом, легкосуглинковi фунти у водозборi р. Тиса в межах м. Рахiв належать до II класу водопроникносп, а супiщанi фунти - до III класу. Для фунпв II класу поверхневий спк не формуеться при iнтенсивностi дощу 0,2 мм/хв., а для III класу - при 0,26 мм/хв. Середня штенсивнють дощу в дослiджуваному районi становить 0,1 мм/хв. i не повинна сприяти ерозп грунтiв. Але у теплий перюд року, коли спостер^аеться найбiльша добова кiлькiсть опадiв - 132-141 мм, короткочасн сильнi та дуже сильн зливовi дощi збтьшують коефiцiент поверхневого стоку до 0,33, який може призвести до штенсившших ерозшних процесiв в Грунтах. При цьому ступшь стоку помiрний, його величина за даних умов рiвна 35-40 мм. В зимовий перюд року, коли добовий шар опадiв досягае 77 мм i коефiцiент стоку дорiвнюе 0,16-0,2, величина стоку дещо менша в порiвняннi з теплим перюдом (2130 мм). Але ступшь стоку за Г.П. Сурмачем залишаеться помiрним та вимагае ретельного вивчення ерозшних процеав в фунтах та прогнозування ерози фунт1в.
Для того, щоб оцiнити Тх протиерозiйну стiйкiсть фун^в розглянемо окремо вмют рiзних фракцiй. Як видно з результат дослiджень, на першш дослiднiй дiлянцi поблизу Рахiвськоl метеостанцп вмiст мулистих частинок в фунтах е бтьшою в 1,5 рази, жж бiля Гiдропосту. Саме цей вид фракцп мае здатнiсть до структуроутворення i зумовлюе бiльшу протиерозшну стшкють фун^в на першiй дтянцк Крiм цього значно понижуе водомщнють структури фракци грубого пилу (0,005-0,001 мм). Вмют ^еТ фракцп в Грунтах поблизу РахiвськоТ метеостанцiТ нижчий в порiвняннi з Грунтами бтя Гщропосту, що сприяе збiльшенню протиерозшнш стiйкостi фут1в.
Еродованiсть фут1в визначали за номограмою Уiшмейера, Джонса, Kpoca, яка враховуе наступнi п'ять властивостей футчв: 1 - сумарний вмют фракцш дрiбного пiску i фракцп пилу (0,05 ... 0,001 мм); 2 - утримання шщаноТ фракци (1 ... 0,05 мм), 3 - вмют гумусу, 4 - ступшь структурованост (вмют водостшких агрега^в розмiром бiльше 0,25 мм): 5 - водопроникнють фут1в. М. Н. Заславський видтив шiсть градацiй за ступенем небезпеки змиву фунту за рк: 1 - < 50 т/г, 2 - 50...100, 3 -100...150, 4 - 150.200, 5 - 200.250, 6 - бтьше 250 т/г [1]. Фактор еродованост фунт1в, встановлений за номограмою Ушмейера, Джонса, Kpoca. З таблиц 2 видно, що на першш дослщжуванш дтянц
еродованють фунту вища у зразку, в^фбраного на вiддалi 1 м вщ р. Тиса, в той час як зi збiльшенням вiддалi еродованють фунпв зменшуеться i становить 3.3 т/г. На другш дiлянцi як i в першiй дiлянцi фактор еродованють фунту за величиною е спiвмiрним, проте еродованють на цш дтянц з вiддаленiстю вiд рiчки виражено менше i зменшуеться бтьш рiзкiш.
Таблиця 2.
Еродованiсть фунлв у водозборi р. Тиса в межах м. PaxiB Закарпатсько! облает_
№ елем. длянки Мюце вщбору Вщс-тань вщ берега,м Глиби-на вщбо-ру, см Вмют гумусу, % Сумарний вмют фракцш др1бного пюку i фракцш пилу (1...0.5мм) Вмют фракцш пюку (0.5.0.1мм) Фактор еродованост1 Грунту, т/г
1 48 м вщ Рах1вськоТ метеостанцп 2 10 1,39 76,6 7,4 3,6
5 10 3,78 57,0 30,2 2,7
7 10 3,11 81,0 9,0 2,9
20 10 1,35 76,8 6,0 3,3
2 27 м праворуч вщ Пдропоста 2 10 2,28 87,4 3,4 3,4
5 10 2,38 84,0 3,2 3,2
7 10 4,82 71,2 15,6 2,3
20 10 5,18 72,6 10,2 1,9
При npoeKTyBaHHi протипаводкових емностей вiд TexHiK0-eK0H0Mi4H0r0 обфунтування до робочого проекту необхщно враховувати значний еколопчний ризик розвитку катастрофiчних 3cyBiB. Такий ризик юнуе навiть в межах тих територш, де зсуви до цього часу не проявлялись. Концеп^я шженерного захисту вiд паводкiв в межах територп Закарпаття базуеться на розглядi таких iнженерних заходiв, як б дозволили зрiзати пiк паводку пщ час його катастрофiчного проходження. Це можна досягти за допомогою сухих водойм, якi будуть заповнюватися водою, тiльки пiд час проходження паводку. Комплексний протипаводковий захист басейну р. Тиси в Закарпатськш област передбачае створення короткочасного (на перюд паводку) значного пщпору нижньоТ частини (берегоукртлювальы бетоннi плити, блоки) потенцшно зсувонебезпечних схилiв в комплексi з аномальним зволоженням прських порiд. Особливо якщо цш ситуацп передувала значна багаторiчна зволоженiсть гiрських порiд за рахунок перевантаження кшькосп опадiв над Тх випаровуванням [3, 4].
Отже, в фунтах на водозборi р. Тиса в межах м. Рахова спостер^аеться вимивання гумусу та зменшення вмюту фракцiТ дрiбного пiску i фракцiТ пилу. За класифiкацiею М.Н. Заславського втрата гумусу в фунтах на обох дтянках сягае 44,0-44,8% i дозволяе вщнести данi фунти до середньозмитих. Фактор еродованостi за номограмою Уiшмейера, Джонса, Kpoca в буроземах складае 2,3-3,8 т/га. За града^ею М.Н. Заславського в цих фунтах характерний вщносно безпечний змив. Протиерозшна стшкють фунпв в басейн р. Тиса зменшуеться вздовж ТТ течiТ у пiвденному напрямку. Встановлено, що впродовж року поверхневий спк фунпв у водозборi р. Тиса е помiрним, а ерозiя фунпв пiдсилюеться в теплий перiод, коли штенсивнють дощу 0,2 мм/хв i бiльше.
Лтература
1. Кузнецов М. С. Эрозия и охрана почв:учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. / М. С Кузнецов, Г. П. Глазунов. - М. : Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004. - 352с.
2. Трегубов П. С. Противоэрозионная та противодефляционная стойкость почв и пути ее повышения / П. С. Трегубов, Е. Г. Дизенгоф, Н. Н. Захарова // ВНИИТЭИСХ, 1980.
3. Горшенш М. М. Ероз1я прських люових ^рунтв та боротьба з нею. / М. М. Горшешн, В. С. Пешко. - Л. : Вид-во Льв1вського ун-ту, 1972. - 148 с.
4. Перехрест С. М. Шк1длив1 стихшш явища УкраТнських Карпат та засоби боротьби з ними / Перехрест С. М. -К. : Наукова думка , 1971. - 197с.
Abstract. O.S. Bonishko, O.S. Ukhal Soil erosion Svydovets-Montenegrin natural area Polonyna-Montenegrin Ukrainian Carpathians region (within the city Rakhov Transcarpathian region). The article provides results of research of degree of soil erosion in the basin of the Tisza River within the city Rakhov Transcarpathian region. According to the humus content and grain size of brown soils have been defined and analyzed as a result of factor in soil erosion. In the basin of the Tisza found that soil erosion per year is 2,3-3,81 / ha. Keywords: brown, erosion, erodibility of soil humus size distribution
Аннотация. О.С. Бонишко, Е.С. Ухаль Ерозия почв Свидовецко-Чорногорского природного района Полонинско-Чорногорской области Украинских Карпат (на територии г. Рахова Закарпатской области). В работе представлены результаты исследований степени смыва почвы в бассейне реки Тиса на територии г. Рахов Закарпатской области. По результатам содержания гумуса и гранулометрического состава буроземов определены и проанализированы фактор эродированности почв. В бассейне р Тиса установлено, что смыв почвы за год составляет 2,3-3,8 т/га.
Ключевые слова: буроземы, эрозия, эродированность почв, гумус, гранулометрический состав.
Поступила в редакцию 04.02.2014 г.
