CC BY
149
126
ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Физико-географические исследования
УДК 551.435.6
И.Е. Егоров, И.В. Глейзер
МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ОСЫПАНИЯ И ОБВАЛИВАНИЯ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ ВОТКИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Изложены методы и результаты полевых исследований осыпных и обвальных процессов на правобережье Вот-кинского водохранилища. Эти процессы в значительной степени определяют переформирование берегов и темпы заиления чаши водоема.
Ключевые слова: выветривание, осыпание, обваливание, водохранилище.
Осыпные и обвальные склоны представлены на равнинных территориях в условиях гумидного климата нешироко. Вместе с тем на отдельных участках эти процессы играют доминирующую роль в развитии склонов. К ним относятся берега водохранилищ, карьеры, дорожные выемки и т.д.
Недостаточная освещенность в научной литературе процессов осыпания и обваливания в пределах равнинных территорий делает их исследование на территории Удмуртии весьма актуальным.
Материалы и методика исследований
Основные стационары по наблюдению за осыпями размещаются в береговой зоне Воткинского водохранилища (рис. 1), где данные процессы, наряду с абразией, являются главными поставщиками материала в его чашу, играют основную роль в его заилении и, как следствие, в уменьшении полезного объема воды.
\с. Камское
дачи Усть-речка
"Метляки" /
1 А /
д. Метляки
с. ГалевЬ^ "Галево"
д. Беркуты /
' / А "Беркуты-1" ф #
"Беркуты-3" 1
д.Костоваты )
1 А - обозначение стационаров
Рис. 1. Расположение стационаров по изучению процессов осыпания и обваливания
Не останавливаясь подробно на рассмотрении всех известных методов изучения процессов осыпания и обваливания, отметим приёмы, используемые на стационарах.
1. Установка мерных реперов. В денудационную стенку осыпного склона вбиваются реперы, которые образуют вертикальные створы. Ежегодно измеряется их обнажившаяся часть, что позволяет дать количественную оценку отступания склона. Подобные стационары были оборудованы на осып-
ных склонах юго-западной и северо-восточной экспозиций в районе д. Метляки (6 створов). Эти два осыпных склона имеют антропогенное происхождение, они образовались на месте выемки грунта в результате строительства железной дороги в конце XIX в. Значительная часть склонов к настоящему времени уже перекрыта коллювием. Активная осыпная субвертикальная верхняя часть склонов имеет высоты от 1 до 3 м. Относительная высота склона ЮЗ экспозиции на 4-5 м больше противоположного и составляет 11-12 м. Этот борт также характеризуется более мощным осыпным шлейфом и практически отвесным углом денудационной части. Очевидно, это связано с тем, что на склонах теплых румбов процесс денудации происходит активнее из-за более значительных амплитуд температур, особенно в весеннее время. Склон здесь разрушается в основном путем параллельного отступания. Осыпные склоны различаются и по составу пород. Склон юго-западной экспозиции сложен выветре-лыми алевролитами с небольшими прослоями песчаника, а на противоположном склоне обнажаются в основном песчаники. Осыпной материал представлен преимущественно щебнем, дресвой, песком и глиной, у подножья осыпи - также валунами.
2. Повторная тахеометрическая съемка. Съемка сводится к определению координат точек местности и последующему нанесению их на план. По материалам съемки каждый год строится топографический план стационара с фиксированием положения бровки склона и осыпи. Для проведения съемок предварительно производится закладка грунтовых реперов стандартного образца. Нами были использованы грунтовые реперы ГР-6. Съемки на стационарах проводились весной и летом. Это позволило не только определить общую интенсивность процессов, но и выявить изменения их темпов в годовом режиме.
3. Визуальное наблюдение с замерами осыпных шлейфов, результатом которого являются описание морфологических и морфометрических показателей осыпных склонов и составление картосхемы объекта.
4. Фотографирование осыпных склонов и сравнение снимков за разные годы. Фотографии дают информацию об интенсивности процессов, помогают сделать выводы об их активизации или затухании. Однако при сравнении фотографий нельзя дать точную количественную оценку процесса отступания берега или измерить объем осыпавшегося материала. Для оценки темпов переформирования береговой зоны водохранилища нами ежегодно проводилось фотографирование с водной поверхности всей панорамы берега от с. Камское до д. Костоваты. Общая протяженность маршрута съемки составляет более 15 км. Повторное фотографирование отдельных осыпей позволяет в первом приближении оценить скорость процесса, которая выражается изменением положения вершины осыпи относительно неподвижных объектов на снимке.
5. Экспериментальные исследования, применявшиеся для изучения скорости и характера выветривания, так как его проявление определяет интенсивность изучаемых процессов. В ходе эксперимента создаются ситуации, которые трудно или невозможно наблюдать в естественных условиях. Также существует возможность изолировать процесс от факторов, не интересующих исследователя. Нами для эксперимента были отобраны образцы наиболее типичных горных пород из обнажений на берегу водохранилища - алевролитов и песчаников. Впоследствии они смачивались, а затем высушивались. Результаты каждого цикла намокания-высушивания фиксировались (образцы фотографировались перед началом каждого цикла, а отслоившийся материал взвешивался).
Результаты и их обсуждение
Формирование осыпей и обвалов тесно связано с явлениями, протекающими в зоне питания, где происходит дезинтеграция пород физическим выветриванием, поэтому их исследование проводится по двум направлениям:
1) с точки зрения подготовки обломков к смещению;
2) изучение особенностей формирования осыпного шлейфа.
При этом важно ознакомиться с условиями, в которых эти процессы развиваются. Необходимо учесть высоту осыпного склона, его экспозицию, состав слагающих склон пород, проявление сопутствующих геоморфологических процессов, характеристики климата и хода основных метеорологических элементов в годовом режиме.
В настоящее время лучше изучены осыпи. Обвалы принадлежат к мгновенно протекающим процессам, что затрудняет проведение стационарных наблюдений за ними. Сведения о них собираются при наблюдении за осыпями, так как последние часто происходят одновременно с обвалами.
Скорость и интенсивность гравитационного переноса определяются наличием материала, поставщиком которого служат процессы выветривания. В результате горные породы дробятся, превращаясь в щебень, дресву, песок или глину, изменяют свой химико-минеральный состав или полностью разрушаются. Выветривание не образует каких-либо специфических форм рельефа. Однако, будучи самым постоянным и мощным фактором дезинтеграции и химического изменения горных пород, оно готовит материал, который вовлекается в разнообразные литодинамические процессы [1]. Скорость, характер, причины этого разрушения многообразны. Одни разрушающие силы возникают в самой породе, другие действуют извне. Напряжение ведет к деформации и, в конце концов, к разрыву.
Механическое выветривание происходит под воздействием таких факторов, как замерзание воды в трещинах и порах горных пород, кристаллизации солей при испарении воды. Особенно сильным и быстрым механическим разрушителем горных пород является вода [2]. Вода, замерзая, увеличивается в объеме на 9%. Такое изменение объема оказывает большой разрушающий эффект на горную породу. Измельчение пород может быть вызвано ростом кристаллов соли из раствора. Эффект довольно близок к морозному разрушению, хотя кристаллизация из раствора коренным образом отличается от простого затвердевания жидкости. В ограниченном объеме соль может создавать давление при выпадении из раствора, термальном расширении или гидратации. Из обычных природных солей наиболее эффективны в этом отношении галит и гипс, а сульфат магния наиболее обычен в строительных материалах [3]. Наиболее активно подобные процессы развиваются в местах разгрузки подземных вод по берегам водохранилища. Испарение воды приводит к увеличению ее минерализации, образованию соляных корок на горных породах и резко усиливает их отслаивание. Как показывает ряд экспериментальных наблюдений, наиболее эффективным является проявление морозного выветривания в условиях повышенного содержания в воде солей.
Также эффективен и процесс термального расширения солей, причем оба эти процесса превосходят по интенсивности морозное выветривание. Однако комбинированное действие мороза и соляных растворов приводит к более высокому темпу разрушения пород, чем одно соляное выветривание. Для многих типов пород способность адсорбировать воду и удельный вес играют большую роль в контроле темпа дезинтеграции.
Разрушению горных пород способствует также чередование увлажнения и высушивания пород. Этот процесс был проверен нами экспериментально на песчаниках и алевролитах из обнажений коренных пород правого склона Воткинского водохранилища. В ходе эксперимента отмечено, что дезинтеграция происходит на второй день периода высушивания. Очень быстро разрушаются алевролиты - уже на третьем цикле намокания-высушивания валуны алевролитов распадаются в основном на обломки размерности щебня и дресвы (рис. 2). Песчаники более устойчивы к подобным воздействиям, и для них характерно отслаивание с поверхности и постепенное уменьшение в объеме. Причем количество удаленного с монолитных образцов материала после каждого последующего цикла увеличивалось (в первых десяти циклах). Некоторое значение имеет, по-видимому, и скорость высушивания - образцы алевролитов, высушиваемые на солнце, начинали распадаться на отдельные обломки на один цикл раньше, чем те, что высушивались в тени. К.Оллиер [3] отмечает, что у песчаников, как правило, начало главной дезинтеграции приурочено к интервалу между 15 и 76 циклами, а полная дезинтеграция на мелкие чешуйки занимает около 180 циклов.
Рис.2. Разрушение валуна алевролита после второго цикла намокания-высушивания
Для глинистых пород наиболее важна обезвоживающая часть цикла, поскольку высыхание ведет к появлению отрицательного порового давления и соответствующего разрушения при растяжении.
Разрушение пород и минералов в значительной мере контролируется также организмами. Древесные растения, благодаря развивающейся корневой системе, могут не только разрыхлять почвенный слой, но и разрушать твердые породы. Корни растений, проникая по трещинам, оказывают расклинивающее действие и вызывают раскалывание породы на отдельные глыбы и обломки. При раскачивании деревьев ветром часть упругостной энергии передается в корневую систему, что приводит к расширению трещин и интенсивному крошению выветрелых горных пород с верхних частей обрывистых незадернованных склонов. Здесь обычно образуется небольшая ниша под дерновым горизонтом почв, свидетельствующая о более высоких скоростях удаления выветрелых горных пород, чем на других участках склона.
На водохранилищах значительно возрастает роль процесса выветривания как берегоформирую-щего фактора. Продукты физического выветривания коренных горных пород, участвующие в гравитационных процессах, образуют отложения, которые называются коллювием. Коллювий состоит из разнообразных по составу и размеру обломков пород: глыб, щебня, песков, алевритов, глин. Для него характерны плохая сортированность материала, неясно выраженная слоистость и очень изменчивая мощность [4]. Со стороны водоема накопившийся материал все время удаляется абразией, что создает благоприятные условия для дальнейшего разрушения берега и поддерживает его крутизну [5].
Наиболее интенсивным проявлением гравитационных потоков является обвал, который определяется как отрыв от основной массы горной породы крупных глыб и последующее их перемещение вниз по склону.
Обвалы различаются по объему, составу обрушившихся пород, структуре. По составу обру-шающихся пород обвалы делятся на каменные, земляные и смешанные.
Первые происходят в зоне, сложенной твердыми скальными и полускальными породами. В пределах береговой зоны Воткинского водохранилища каменные обвалы встречаются редко (рис. 3). Земляные обвалы характерны для склонов оврагов и искусственных земляных откосов, берегов водохранилища, сложенных четвертичными суглинками. Смешанные обвалы имеют наиболее широкое распространение и происходят в большинстве случаев (рис. 3). Такой тип обвалов обусловлен, прежде всего, геологическим строением береговой зоны водохранилища, где в разрезе обнажившихся коренных пород мы наблюдаем чередование слоев песчаников, конгломератов, алевролитов и глин. Здесь наряду с твердыми обломками образуется глинистый, известковый и песчаный материал. Рыхлые горные породы из обвала в дальнейшем размываются волнами во время штормов, а скальные обломки длительное время остаются на месте падения. Появление у подножья крутого склона скопления крупных валунов каменных и смешанных обвалов сильно уменьшает темпы абразионных процессов на данном участке берега водохранилища, поскольку они гасят действие волн. При этом подводная часть прибрежной зоны на таких участках имеет, как правило, большие уклоны в сторону водохранилища.
Рис. 3. Каменный (слева) и смешанный (справа) обвалы на Воткинском водохранилище
Деление обвалов по структурному признаку несколько условно. Оно характеризует это явление с точки зрения размера глыб или кусков породы, вовлеченных в обвал. Такое разделение характери-
зует разрушительную силу обвала, так как при одинаковой высоте падения запас потенциальной энергии будет прямо пропорционален массе глыб [6].
Морфологическим результатом обвалов являются образование стенок (плоскостей) срыва и ниш в верхних частях склонов и накопление продуктов обрушения у их подножий. Стенки срыва -довольно ровные поверхности, часто совпадающие с плоскостями разломов и границами пластов. Они наблюдаются на склонах крутизной 35-40° и более. Ниши формируются на более крутых склонах. Крутизна их стенок достигает 90°, иногда ниши ограничены нависающими карнизами [1].
Для аккумулятивной части обвального склона характерен беспорядочный холмистый рельеф. Среди относительно однородных пород происходит сортировка по гранулометрическому составу -крупные фракции, обладая большей кинетической энергией, откатываются дальше, мелкие скапливаются в верхней части склона.
Механизм образования осыпей сходен с процессом обваливания, благодаря чему внешнее различие между осыпными и обвальными склонами выражено незначительно. Своеобразие процесса осыпания состоит в том, что в этом случае от крутой и обнаженной части склона отделяются обломки гораздо меньшего размера. Выводимые из состояния временного равновесия такими факторами, как изменение температуры, влажности, деятельность человека и т. п., играющими роль спускового механизма, обломки двигаются по склонам под действием силы тяжести.
Среди осыпных образований выделяют осыпи классического типа, имеющие форму конуса и формирующиеся на склонах крутизной более 30°, и другого типа, образующего шлейфы подножья, формирующиеся из обломков, поступающих с высоких уступов склонов.
Уклон поверхности осыпи определяется углом естественного откоса для данного обломочного материала. Угол этот зависит от формы и величины обломков, а также от степени увлажнения. Поэтому уклон поверхности осыпи тесно связан с ее составом. В составе осыпных отложений значительно преобладает щебень различной величины. Встречаются также глыбы и дресва. Обломки не окатаны, хотя бывают значительно обтерты.
Для осыпей характерна некоторая сортированность материала с преобладанием крупных обломков в нижней части шлейфа и постепенным уменьшением их размера вверху. В связи с этим, так как угол естественного откоса для крупных обломков возрастает до 45—50°, а для мелких уменьшается до 35°, продольный профиль молодых и больших крупноглыбовых осыпей оказывается выпуклым, и наблюдается резкий переход от склона осыпи к поверхности ее основания. В щебневых осыпях профиль приближается к прямому или слабовогнутому (рис.4,5). То же наблюдается в более древних осыпях из-за постепенного перемещения более мелких обломков все ниже по склону.
Рис.4. Осыпной шлейф, сформировавшийся в береговой зоне Воткинского водохранилища в весеннее
время (стационар «Галево»)
Характерной особенностью осыпей является их подвижность. По этому признаку осыпи подразделяют на действующие, находящиеся в стадии интенсивного движения, затухающие и неподвижные. Действующие осыпи представлены свежей, неуплотнившейся массой обломков. Для затухающих осыпей свойственно появление растительности (кустарники, слабый дерновый слой) (рис. 5). Неподвижные осыпи полностью задернованы, покрыты кустарником и даже лесом.
Рис.5. Затухающая осыпь. Большая часть ее поверхности уже закрыта растительностью. В верхней части продолжается накопление материала (стационар «Беркуты-1»)
На склонах, сложенных в основном песчаниками, быстрее разрушается верхняя часть денудационной стенки. Верхние слои песчаников всегда более рыхлые, что, по-видимому, вызвано изначально их высокой водопроницаемостью и разрушением процессами физического, особенно морозного, выветривания. У подножий сложенных песчаниками невысоких осыпных склонов доля грубо-обломочного материала невелика. В составе осыпи преобладают пески с небольшими добавками валунов и щебня. Осыпные шлейфы склонов, сложенных алевролитами, представлены больше щебнем и дресвой с глинистым заполнителем. Темпы отступания склонов, определенные нами на стационарах, представлены в таблице.
Характеристики скорости осыпания на склонах у д. Метляки (данные за 2005-2011 гг.)
Номер Расст-е Выступившая длина шпильки, мм
створа от бровки 2006г. 2007г. 2008г. 2009г. 2010г. 2011г. Прирост
склона, м высоты
шлейфа, см
Склон юго-западной экспозиции
1 0,40 55 50 65 30 198 45
0,70 27 140 28 85 185 40 13
1,20 20 140 20 - — —
2 0,95 20 — 45 90 66 47 23
1,45 19 230 15 - — —
3 0,60 65 40 77 65 133 68
1,10 0 80 50 70 63 54 18
1,86 22 120 10 - — —
4 1,70 48 110 86 65 — — 18
2,25 21 - - 105 20 —
Склон северо-восточной экспозиции
1 0,80 82 150 55 40 — —
1,30 92 — — 115 — — 23
1,50 112 — — 30 — —
2 0,60 12 200 95 140 — — 12
1,20 58 65 25 90 — —
Из данных, приведенных в таблице, видно, что показатели отступания склона юго-западной экспозиции несколько больше, чем противоположного. На этом склоне быстрее разрушаются верхняя и средняя части денудационной стенки, что связано с выветрелостью алевролитов, слагающих склон,
наличием большого количества трещин, способствующих быстрому разрушению. Показатели отступания склона по нижним шпилькам (расположенным чуть выше верха осыпи) склона северовосточной экспозиции заметно меньше остальных значений, в отличие от склона юго-западной экспозиции, где таких очевидных различий нет. Возможно, это результат влияния снежного покрова, который закрывает породы нижней части денудационной стенки и защищает их от внешних воздействий какое-то время. На склоне юго-западной экспозиции снег сходит быстро, уже к концу марта, что обеспечивает возможность равномерного проявления морозного выветривания по всему склону.
Средняя скорость осыпания на склонах меняется год от года, поэтому трудно выделить главные тенденции в динамике развития процесса при таком коротком ряде наблюдений. На склоне ЮЗ экспозиции значение скорости варьирует от 3,3 до 11,4 см/год, на противоположном склоне - от 5,8 до 12,6 см/год. Такой разброс значений связан с климатическими различиями от года к году. Так, на участке, где обнажаются алевролиты, одно из наибольших значений скорости отступания отмечается в период с 2009 по 2010 г. (11,1 см). В этот год зима характеризовалась частой сменой оттепелей и сильных морозов. Это создало благоприятные предпосылки для морозного и других видов выветривания на протяжении более продолжительного времени. Также в этот период снежный покров отличался малой мощностью, что тоже повлияло на скорость осыпания.
На стационаре в Метляках осыпание характеризуется значительной продолжительностью процесса. Как уже отмечалось выше, начало разрушения склона относится к 1896 г., когда была построена железная дорога. С 1896 г. образовался достаточно большой объем аккумулятивного материала у подрезанного выемкой склона. Коллювий остается на месте формирования, лишь незначительно перерабатывается эрозионными процессами и крипом. В результате роста осыпи денудационная стенка постепенно перекрывается.
Процессы осыпания и обваливания играют большую роль и в формировании береговой зоны Воткинского водохранилища. В ее пределах расположено три стационара по наблюдению за гравитационными процессами - «Беркуты-1», «Беркуты-3» и «Галево». На первых двух осыпь аккумулируется на теле оползня. На стационаре «Галево» шлейфы формируются вблизи уреза воды и полностью размываются во время волнений при высоком уровне воды в водохранилище.
Ежегодное фотографирование панорамы береговой зоны позволило установить, что заметного накопления коллювия у основания склонов от года к году не происходит. Основная часть коллювия перерабатывается волновыми процессами (рис. 6). Если в конце апреля осыпной шлейф зарывает подножья всех обнаженных склонов, то к концу лета коллювий встречается только фрагментарно в виде конусов и небольших шлейфов преимущественно там, где размыву коллювия препятствуют упавшие деревья или скопления крупных валунов. По мере разрушения образовавшихся береговых препятствий осыпи на таких участках также размываются. Мощные осыпи формируются и сохраняются только у подножий стен скольжения оползней (рис. 5).
Рис. 6. Размыв осыпного шлейфа. Слева - шлейф, сформировавшийся к середине апреля, справа -этот же участок берега в начале июля
На участках берега, где песчаники переслаиваются с алевролитами, процесс осыпания последних может привести к обваливанию путем постепенного обнажения более устойчивых пород песчаника на склоне. Последние образуют своеобразный навес и под силой тяжести через некоторое время обваливаются. Как уже отмечалось, обвальные склоны по морфологии сходны с осыпными и часто эти процессы протекают одновременно. Продукты обрушения также поступают непосредственно в водоем, где быстро размываются, что не позволяет дать более точную оценку процессам обваливания. Очень редко можно наблюдать свежие обвалы небольшого объема у подножья отвесных склонов. Для аккумулятивной части обвалов часто характерен беспорядочный рельеф и отсутствие сортировки материала.
Интенсивность разрушения берегов по годам можно оценить по положению осыпного материала относительно четко выделяющихся слоев горных пород, упавшим деревьям, которые остаются на склоне несколько лет. По этим данным можно заключить, что за последние два года процессы осыпания и обваливания протекали более интенсивно, чем в предыдущие годы. В 2010 и 2011 гг. заметно меньше стало осыпных шлейфов, покрытых растительностью, то есть относящихся к затухающим и неподвижным.
Материалы тахеометрических съемок дают количественную оценку общего изменения рельефа на стационарах, включая положение линии берегового уступа, границ осыпных шлейфов, подводного рельефа прибрежной части водохранилища. Объем поступившего со склона коллювия позволяет оценить среднюю величину отступания склона. По нашим данным, в среднем за последние 7 лет скорость отступания склонов, сложенных коренными пермскими отложениями, составила 25см/год. Бровка склонов за эти же годы на отдельных участках отступила на 1,5-2 м. За этот же отрезок времени ширина осыпи на стационарах «Беркуты-1» и «Беркуты-3» увеличилась на 3-4 м. При этом существенного перекрывания денудационной стенки коллювием не произошло, что связано с продолжающимся движением оползней в сторону водохранилища.
Скорости осыпания на склонах стационаров, расположенных на водохранилище, значительно выше, чем на склонах у д. Метляки. Предположительно на интенсивность осыпания влияет высота склона (на берегах водохранилища она составляет от 16-18 м до 40-42 м), что создает значительный по силе эффект бортового отпора и увеличивает трещиноватость пород. Снятие нагрузки путем подрезки склона и удаления материала гравитационными процессами провоцирует образование трещин и последующее разрушение.
Верх осыпи на обоих стационарах каждый год смещается как вверх, так и вниз. Коллювий, хотя и постоянно поступает со склона, периодически размывается дождевыми и талыми водами, смещается крипом, движется вниз вместе с телами оползней, на которых залегает. Поэтому точные тахеометрические съемки не гарантируют таких же точных данных по объемам горных пород, вовлеченных в гравитационные процессы. Результаты наших исследований показывают, что наблюдения за осыпанием и обваливанием должны проводиться несколько раз в год и сопровождаться наблюдениями за всеми сопутствующими процессами.
Рис. 7. Разрез толщи коллювия, перекрывающего снег и лед водохранилища
Значительная часть наблюдений за осыпными процессами на водохранилище проводится весной (вторая половина апреля). В апреле на водохранилище еще сохраняется лед, на котором аккумулируется весь осыпной материал с начала установления ледового покрова. В это время можно проследить особенности развития процессов осыпания за всю холодную половину года. Снег и лед играют роль маркирующих горизонтов, на которых скапливается коллювий.
Толща коллювия, образовавшаяся к середине апреля, залегает на снежном покрове, и это говорит о том, что весь он появился за короткое время после последних снегопадов (рис. 7). Толща снега не содержит в себе обломков горных пород и залегает на льду. Совершенно очевидно, что зимой осыпной склон стабилизируется. Изучение разрезов различных участках шлейфов в разные годы подтверждает этот вывод. В редких случаях в разрезе снежного покрова появляются тонкие прослойки песка и дресвы. Они приурочены к оттепелям, во время которых процессы хотя и очень слабо, но все же проявляются.
Процесс осыпания в весеннее время усиливается снеготаянием, увеличением влажности грунта, частыми переходами температуры с положительных значений на отрицательные, и наоборот. Летом процессы вновь замедляются, однако не прекращаются, как зимой. Об этом свидетельствуют небольшие осыпные шлейфы, периодически образующиеся между штормами у подножий высоких склонов. Осенью осыпание активизируется после дождей и в период колебания суточных температур около 0°. Однако масштабы осыпания осенью намного меньше, чем весной. По нашим подсчетам, отступание склонов за весенний период составляет около 60-70% годового итога и в среднем равно 18 см.
Таким образом, интенсивность и характер осыпных процессов на склонах разного типа, возраста, строения неодинакова и зависит от многих показателей: наличия или отсутствия дополнительных процессов (например, абразия, оползание), высоты денудационной стенки, состава пород, слагающих склоны, климатических характеристик каждого конкретного года и т.д.
Выводы
Результаты проведенных исследований в береговой зоне водохранилища и на других стационарах на территории Воткинского района позволяют сделать следующие выводы.
1. Процессы выветривания активно участвуют в разрушении пород, формируют материал, вовлекаемый в процессы передвижения по склону. В береговой зоне водохранилища чередование циклов замерзания-оттаивания и увлажнения-высушивания играет большую роль в дезинтеграции алевролитов и песчаников. Песчаники подвержены этому процессу в меньшей степени и разрушаются в основном путем отслаивания отдельных частиц на поверхности.
2. Интенсивность осыпания зависит от высоты склона, которая определяет проявление бортового отпора, его интенсивность и образование новых трещин по склону. Отсюда - наиболее высокие склоны разрушаются быстрее.
3. Процесс осыпания идет неравномерно в годовом режиме. Наибольшее количество осыпного материала образуется в весеннее время в период с марта по апрель, когда наблюдаются значительные колебания температур и их частые переходы через 0 °С. Разрушению склонов в это время способствуют и талые воды. Зимой осыпные склоны практически стабилизируются.
4. Развитие процессов обваливания происходит одновременно с осыпными процессами, причем последние способствуют образованию первых, — осыпание постепенно обнажает более крупные и прочные блоки горных пород, которые затем под действием силы тяжести смещаются вниз в виде обвала.
5. Абразионные процессы, активизирующиеся в летнее время, переносят материал в чашу водохранилища, создавая тем самым условия для дальнейшего осыпания по всему склону. Осыпные процессы являются основным поставщиком материала в чашу водохранилища.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Леонтьев О.К. Общая геоморфология. М.: Высш. шк., 1988. 319 с.
2. Полунин Г.В. Экзогенные геодинамические процессы гумидной зоны умеренного климата. М.: Наука, 1983.
236 с.
3. Оллиер К. Выветривание. М.: Недра, 1987. 348 с.
4. Галанин А.А., Смирнов В.Н. Динамика гравитационных склоновых процессов в горах Северного Приохотья в позднем голоцене и лихенометрическая методика их моделирования и прогноза // Геоморфология. 2004. Вып. 3. С. 67-74
5. Печеркин И.А., Печеркин А.И., Гайнанов Ш.Х. Переработка берегов водохранилищ, сложенных песчано-глинистыми и карбонатными породами. Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1981. 96 с.
6. Хмелева Н.В., Шевченко Б.Ф. Обвалы и осыпи // Методы полевых геоморфологических экспериментов в СССР. М.: Наука, 1986. С. 90-104.
Поступила в редакцию 26.12.11
I.E. Egorov, I. V. Gleizer
Methods and results for studying of crumbling and landsliding processes on the right bank of Votkinsk water-storage basin
The article covers the methods and results for the field research of crumbling and landslide processes on the right coast of Votkinsk water-storage basin. The above processes significantly determine the reformation of the coastal zone of Votkinsk water-storage basin and the rates of silting of the reservoir bowl.
Keywords: eolation, crumbling, landsliding, water reservoir.
Егоров Игорь Евгеньевич,
кандидат географических наук, доцент
ФГОБУ ВПО «Удмуртский государственный университет»
426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская,1 (корп. 4)
Глейзер Игорь Вадимович,
кандидат географических наук, доцент
ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет»
426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская,! (корп. 4)
Egorov I.E., candidate of geography, associate professor Udmurt State University
426034, Russia, Izhevsk, Universitetskaya st., 1/4
Gleizer I.V., candidate of geography, associate professor Udmurt State University
426034, Russia, Izhevsk, Universitetskaya st., 1/4
