Современные геоморфологические процессы

На территории Брянской области основную роль в современных геоморфологических процессах играют склоновая и русловая эрозия и сопряженная с ними аккумуляция. На отдельных приречных и балочных склонах заметно проявление суффозии и оползней. Определенную роль в формировании рельефа продолжают играть современные тектонические вертикальные движения, особенно в развитии русел и пойм рек и устьевых частей прирусловых оврагов.

За пределами границ днепровского ледника сформировались преимущественно длинные приовражные и придолинные склоны, верхние части которых нередко соединились между собой. Поэтому плоские первичные междуречья сохранились редко и обычно переработаны в слабо наклонные эрозионно-денудационные равнины. Длина склонов на Брянской и других возвышенностях достигает 1–2 км. Их нижние части опираются на бровки молодых эрозионных склонов. Значительный перепад высот, большие площади собирательных водосборов, лёссовый характер покровных пород определяют большую интенсивность смыва почв. Густая сеть оврагов со значительными уклонами тальвегов (5–10 м/км) позволяет временным потокам интенсивно транспортировать продукты смыва к устьям оврагов, на поймы и в русла рек. Сложилась постоянно действующая система водораздел – река, в которой принято выделять звенья: склон с не русловым (диким) стоком; овраг-балка с временным русловым стоком; река с постоянным русловым стоком. Речное звено действует постоянно, хотя в течение года интенсивность процессов сильно меняется. На верхних звеньях эрозионно-аккумулятивные процессы проявляются периодически, весной при снеготаянии и во время ливней. Общий процесс переноса материала в системе очень сложный, нередко разнонаправленный в различных звеньях. Например, смыв на пашне может сочетаться и с размывом, и с аккумуляцией в балках и оврагах. Распашка склонов вызывает заметное ускорение эрозии и денудационных процессов в верхнем звене и резко возросшее поступление продуктов смыва в среднее и особенно нижнее звенья. Склоновые процессы оказывают непосредственное влияние на практику земледелия. Непосредственными наблюдениями на стоковых площадках получены некоторые количественные характеристики интенсивности эрозионно-денудационных процессов. Продолжительные наблюдения за твёрдым стоком рек Десны, Судости, Косты, Ипути и Унечи проводятся на гидропостах. Полученные данные позволяют в общем плане оценить величины твёрдого стока.

На склонах возвышенности с пашни (зябь) сносится с 1 га в 17 раз больше твердых частиц, чем из-под леса. Следовательно, твёрдый сток с пахотных угодий составит около 95 % от общего стока. Средняя величина годового модуля твёрдого стока для лесостепной зоны составляет 200 т/км²/год. Для Брянской возвышенности средний годовой модуль твёрдого стока колеблется от 1300 т/км² /год до 1500–2000 т/км²/год. В среднем по бассейну Десны смыв составляет около 1 мм пахотного горизонта за 10 лет, а на Брянском ополье на пашне нередко 10–20 мм/год, что в 10–40 раз больше естественного восстановления гумусового горизонта почвы. Подзолистые почвы на полях с уклоном 3–7° обычно слабо и средне смыты на 25–59 % площади. В бассейне балки «Белый Ров» Дубровского района 60–70 % почв средне- и сильно смыты, а на Брянской возвышенности эродировано до 50 % почв.

Эродированный с полей материал частично может оседать ниже по склону на этом же поле, выноситься в лога и балки и оседать в их тальвегах. Остальные продукты смыва поступают в поймы и русла рек. Поскольку и смыв, и намыв пагубно отражаются на продуктивности угодий, предприняты попытки количественной оценки величин аккумуляции эродированного материала по отдельным звеньям. В бассейне верхней Оки, т. е. в условиях, сходных с Брянскими опольями, получены следующие показатели: в нижних частях склонов оседает 60 %, в логах и балках 20 %, в поймах малых и крупных рек по 10 % эродированного с полей материала.

Средний годовой модуль твёрдого стока с бассейна нередко определяется через твёрдый сток рек (табл. 1), его величина является наиболее достоверной, определённой за длинный ряд лет. Величина среднегодового модуля твёрдого стока изменяется обратно пропорционально площади бассейна. По Брянскому створу модуль твердого стока равен 6, 7, по створу Разлёты – 3, 7, по Черниговскому – 3 т/км²/год. В бассейне р. Судости по створу г. Погара величина среднего многолетнего модуля равна 3, 4, а по её притоку р. Косте 21, 0 т/км²/год. По бассейну р. Ипути (с. Ущерпье) модуль равен 1, 4, а по притоку р. Унечи 5, 6 т/км²/год. Таким образом, для одной и той же территории можно получить различные величины модуля твёрдого стока, если пользоваться данными для рек с разной площадью бассейна. Полученные через речной сток величины годовых модулей твёрдого стока явно занижены по сравнению с данными непосредственных наблюдений. Следовательно, необходимо учесть дополнительные показатели: процент распаханности водосбора и процент твёрдого стока, достигающего речного звена. Если принять, что в реки попадает 10 % смытого материала, то величину модуля эрозии следует увеличить в 10 раз по сравнению с приведённой в табл 1. Распаханность в бассейне р. Косты равна 50 %, в связи с чем модуль стока с пашни должен возрасти примерно в 2 раза и его расчётная величина получается равной 428 т/км²/год, что близко к наблюдаемым величинам. Однако если подобные вычисления сделать для той же территории по данным створа г. Погара, то величина модуля эрозии получается всего 62 т/км²/год, т. е. в 7 раз меньше. В связи с этим для территории Брянской области следует считать, что в средние и крупные реки попадает не 10 % эродированного материала, а в 5–10 раз меньше, чем в мелкие реки, или около 1–2 % от смытого с полей. При таком коэффициенте расчётные модули эрозии по станциям на мелких и крупных реках получаются примерно одинаковыми. Поэтому отношение поступающего твёрдого стока в мелкие, средние и крупные реки можно принять как 10: 1.

Величина модулей эрозии очень сильно зависит от геолого-геоморфологических и ландшафтных условий бассейна. Например, в бассейне р. Ипути модуль эрозии почти в 4 раза меньше, чем в бассейне р. Десны выше г. Брянска, и в 15 раз меньше, чем в бассейне р. Косты. В бассейне р. Ветьмы модуль эрозии почти в 2 раза меньше, чем у более крупной р. Десны. Реки Ипуть и Ветьма протекают по плоским песчаным равнинам, к тому же слабо распаханным, тогда как р. Коста дренирует высокую лёссовую равнину.

Таблица 1. Твёрдый сток рек Брянской области

Для выявления влияния распаханности территории на величину модуля эрозии сопоставим бассейны рек Косты и Унечи, расположенные в сходных физико-географических условиях. Средняя высота бассейнов соответственно 193 м и 190 м. Распаханность в бассейне Косты более 50 %, а лесистость около 1 %, тогда как для бассейна р. Унечи эти показатели соответственно равны 25 % и 70 %.

Расчётный модуль эрозии по бассейну р. Косты равен 430 т/км²/год, по бассейну р. Унечи – 230 т/км²/год, т. е. почти в 2 раза меньше. Разница в смыве в 200 т/км²/год весьма существенна, чтобы объяснить её некорректностью многолетних наблюдений или несущественно большим средним уклоном бассейна р. Косты. Главная причина очевидно в том, что бассейн р. Косты в 2 раза сильнее распахан, в связи с чем удлинены распахиваемые склоны, уничтожены полосы кустарников на склонах.

Твёрдый расход рек заметно меняется по годам. Ещё более резкие колебания стока отмечаются в течение года. За весну реки области выносят около 70 % твердых частиц. У крупных рек Десны, Ипути доля весеннего твёрдого стока равна 60–63 %, у малых рек возрастает до 80 %. В отдельные годы заметны резкие отклонения от средних величин. Характерно, что все реки имеют сходный график изменения твёрдого стока, как по годам, так и по сезонам внутри каждого года. У малых рек доля весеннего твёрдого стока иногда достигает 96 %.

Среди современных процессов всё больший масштаб принимает аккумуляция эродированного материала по нижним звеньям системы. Около 60 % твёрдого стока оседает на самих склонах, не менее 30 % – в балках и логах.

Поскольку площадь аккумулятивных зон тальвегов балок составляет не более 3–5 % от площади бассейна, скорость намыва должна превышать интенсивность денудации на склонах в 7–10 раз и может достигать миллиметров и даже сантиметров в год. Наблюдения в пойме малой реки Волончи показали, что величина весеннего наилка равна 3–5 см, а в устьевых частях, впадающих в неё оврагов до 10 см и более, а дерновые почвы оказались погребёнными здесь на глубину до 1, 5 м. В поймах малых рек оседает до 10 % твёрдого склонового стока. Поскольку площадь пойм малых рек в 2–3 раза меньше площади логов и балок, интенсивность заиления в них примерно такая же и составляет за год несколько миллиметров, что вызывает заиливание и заболачивание пойменных угодий, и падение их биопродуктивности.

Оползневые процессы на склонах балок и речных долин имеют более скромные масштабы в пределах области. Крупные оползни встречаются по правому высокому берегу р. Десны на участке от г. Брянска до п. Добрунь. Ниже п. Супонево в рельефе хорошо выражены оползневые террасы, иногда двухъярусные, шириной до 20–30 м и длиной до 400 м. Судя по высоте стенки срыва, блоки пород сползли вниз на 15–40 м. Нижняя часть оползней лежит под уровнем межени и подрезается рекой. Наклонённые к стенке срыва площадки оползней выдаются над меженью на 6–15 м. Объем оползневых блоков достигает 150–200 тыс. м³. Развитие высокого правого берега р. Десны длительное время происходило путем оползания склонов и последующего размывания рекой оползневых блоков. В пределах г. Брянска в настоящее время оползни особенно активно проявляются в урочище «Соловьи» (табл. 21), у горбольницы № 4 и госуниверситета, в районе «Чашина Кургана», здесь выражено до 7 оползневых ступеней. Разжиженный грунтовыми водами грунт продолжает оползать до р. Десны, создавая «пьяный лес» в лесопарке. В тех местах, где склон блокирован от реки участками пойм или террас, оползневой процесс прекратился. Оползание склонов определяется тем, что мел туронского яруса лежит на водоносных песках сеноманского яруса, которые подстилаются готерив-барремскими и юрскими глинами, по ним и возникают поверхности скольжения.

Рис. 21. Геологический разрез оползневого склона на правом

берегу р. Десны в роще «Соловьи»

(Шевченкова, Демихов, 1990)

1 – ненарушенный склон; 2 – оползни; 3 – поверхности скольжения;

4 – водоносный слой; 5 – водоупорный слой; 6 – источники.

Условные обозначения горных пород см. к рис. 3.

Крупные оползни приурочены к тем склонам, где глины лежат выше уровня межени или близко к ней. Если поверхность глин опущена ниже речных русел, то на подмываемых рекой склонах в меловых обрывах возникают небольшие оползни или блоки отседания, суффозионные цирки. Такое развитие склона наблюдается на правом берегу Десны у д. Лопушь. Небольшие оползни встречаются довольно часто не только по крутым берегам рек, но и на склонах балок, особенно на Брянской и Среднерусской возвышенностях. Однако основную роль в развитии балочных склонов играют суффозионные процессы и медленное течение разжиженного грунта у мест рассеянных выходов грунтовых вод.

На склонах долины р. Волончи у д. Антоновки медленное течение разжиженного грунта («тропическая» солифлюкция) нередко захватывает участки длиной в сотни метров и шириной до 100 м. На таких склонах возникают псевдотеррасы с уклоном 3–5°. Даже в сухие сезоны на них повсеместно на поверхность просачивается грунтовая вода. Вместе с мелкоземом по склону перемещается раздробленная опока или меловой щебень. Иногда наблюдаются разрывы дернины или образуются небольшие напорные валы толкания.