Краснов Сергей Федорович

.В работе рассматриваются особенности аккумуляции эродированного почвенного материала у подножия распаханного склона, на нижней границе которого сформирован вал напаши, и его поступления на задернованный борт малой долины. Исследован малый водосбор в районе интенсивного чернобыльского загрязнения, где положение нижней границы пашни на протяжении последних нескольких десятилетий совпадает с бровкой балки. Это позволило проследить пространственные закономерности распределения эродированного материала при стабильном функционировании напаши в качестве важного литодинамического рубежа, аккумулирующего и перераспределяющего потоки смытого твердофазного вещества почв. Определение объемов материала, поступающего с пахотных склонов, проводилось при помощи математического моделирования эрозии на базе высокоточной цифровой модели рельефа, данных о климате, эродируемости почвы и севооборотах. Для оценки интенсивности аккумуляции использован 137Cs чернобыльского происхождения в качестве надежного хрономаркера. Основной объем эродированного материала поступает в долинную сеть по системе склоновых ложбин, концентрирующих склоновый сток и прорезающих напаши. На участках задернованных бортов вне зон концентрации стока переотложение материала в основном зависит от морфологической выраженности вала напаши, происходит локально и связано с эпизодическими переливами в результате постепенного заполнения понижения перед напашью. В существующих условиях аккумуляция продуктов эрозии почвы на задернованных бортах балки занимает сравнительно малую долю в общем балансе наносов исследованного водосбора. Существенные изменения могут произойти вследствие постепенного снижения барьерной роли напаши в результате аккумуляции эродированного почвенного материала и климатических изменений, способствующих увеличению смыва.

Проведено изучение эродируемости модельных почв методом размыва образцов водным потоком в гидродинамической трубе. Новый способ формирования почвенных образцов при горизонтальной загрузке кассет по сравнению с традиционным вертикальным методом позволил получить более однородное сопротивление образцов в процессе их размыва водным потоком, к которому сформированные слои почвенных агрегатов располагаются перпендикулярно. Использование измерительного устройства «Посейдон» позволило получить интенсивности смыва в динамике, оценить качество подготовки образцов и провести анализ данных с целью их выбраковки, особенно начала и конца экспериментов. Кроме того, использование устройства позволило отказаться от отдельных операций, необходимых для уточнения данных опытов при досрочном их прекращении, — учета остатка образца, требующего его высушивания для определения количества смытой почвы по разности масс. Файлы данных, формируемые устройством по окончании экспериментов, существенно упростили их обработку и значительно сократили требуемое на нее время. Коэффициент вариации величины интенсивности смыва уменьшился в среднем на 12% при использовании нового метода подготовки образцов по сравнению с прежним. Установлены диапазоны влажности модельных почв, для которых характерна их минимальная эродируемость. Приведены зависимости интенсивности смыва почв от скорости водного потока в диапазоне от 0,5 до 2,5 м·с-1. Полученные результаты подтверждают зависимость интенсивности смыва почв от куба скорости потока. Эродируемость почв определяли как коэффициент пропорциональности между интенсивностью смыва и кубом скорости потока. Максимальный коэффициент эродируемости характерен для агросерой почвы и равен 179×10-6, а минимальный получен для агрочернозема — 53,0×10-6 с2·м-2. Агродерново-подзолистая почва характеризуется промежуточной величиной коэффициента эродируемости — 80,3×10-6 с2·м-2. Предложенные методические подходы и полученные экспериментальные результаты в дальнейшем могут использоваться для оценки эродируемости монолитов почв и грунтов и модельных образцов полифракционного состава, близкого к естественному.