Wpływ rzeźby terenu i budowy geologicznej na krążenie wody w środowisku.
person
brightness_auto
1 odpowiedź
Czym jest dla nas woda ?? Woda jest tym wszystkim co nas otacza i tym co nas tworzy ... woda obecna jest w każdej chwili naszego życia , więc czemu chcemy ją zniszczyć ?? Czy nie możemy raz pomóc naturze coś stworzyć od nowa , zamiast jak zwykle zanieczyszczać to co ona stworzyła ... Spróbujmy !!!
Różne działania które podejmuje człowiek wpływają na otaczające go środowisko. Użytkowanie terenu zlewni przez człowieka w znacznym stopniu modyfikuje jakość i ilość wód. Zwykle jest to wpływ negatywny: człowiek zanieczyszcza wodę. (Ponadto zużyte wody odprowadza się w postaci ścieków bezpośrednio zanieczyszczając wodę). Stojąc jednak przed faktem pogarszania się jakości wody i zmniejszania zasobów wód czystych, człowiek coraz częściej zaczyna myśleć o możliwościach ochrony tych zasobów.
Racjonalne uzytkowanie terenów zlewni i jego wplyw na jakosc wód, jest zlozonym problemem.
Nasze obecne dzialania powinny zmierzac do zapewnienia odpowiedniego tempa rozwoju cywilizacyjnego w stosunku do zmniejszajcych sie zasobów srodowiska, szczególnie wody dobrej jakosci. Ma to duze znaczenie, zarówno dla nas, jak i dla nastepnych pokolen.
W ostatnich latach obserwuje się znaczne zmniejszenie zasobów wody dobrej jakości. Związane jest to między innymi z zanieczyszczeniem środowiska i globalnymi zmianami klimatu. Konieczność korzystania przez człowieka z tych uszczuplonych zasobów staje w opozycji z wymogami ochrony środowiska. W tej sytuacji podjęto próbę połączenia wielu sposobów gospodarowania wodą w jedną całość, w celu lepszej ochrony wód. W odpowiedzi, jako dyscyplina wiedzy powstała Zintegrowana gospodarka wodna.
ZINTEGROWANA GOSPODARKA WODNA - obejmuje całościowe spojrzenie na tworzenie się zasobów wodnych, możliwości ich wykorzystania i wszelkie procesy zachodzące w zlewni. Integracja w gospodarowaniu wodą dokonuje się na różnych poziomach:
1. Wody podziemne (lepszej jakości, wolniej odnawialne) i powierzchniowe (szybciej odnawialne ale gorszej jakości) traktowane jako jeden zasób dla określonego celu.
2. Zrównoważony rozwój - takie gospodarowanie wodą, które nie uszczupla jej zasobów zarówno pod względem ilości jak i jakości wody.
3. Ochrona terenów erozyjnych, przez odpowiednie użytkowanie zlewni
4. Gospodarowanie wodą w profilu glebowym
5. Całościowe podejście do zasobów jako wartości abiotycznych (surowiec) i biotycznych (czynnik środowiskowy właściwego funkcjonowania ekosystemów)
Zlewnia kształtuje jakość wody. Jej poszczególne eleementy mogą tę jakość modyfikować, zarówno pogarszać jak i polepszać. Ocena wpływu cech zlewni na jakość wód będzie tu zależała od tego, co uznamy za poziom tła zanieczyszczeń i co jest zanieczyszczeniem? Z jednej strony będziemy więc mieli na przykład zjawiska erozji, czy eutrofizacji a z drugiej procesy samooczyszczania wód. Pewne zjawiska mogą okresowo powodować duże zmiany w jakości wód i jednocześnie pozytywnie oddziaływać na środowiska wodne. Zachowanie naturalnej, wynikającej z fizycznych cech zlewni jakości wód ma pierwszorzędne znaczenie dla ekosystemów. Pozwala także na wielorakie użytkowanie takiej wody.
Duże znaczenie na jakoś wód mają takżę czynniki naturalne takie jak :
· Klimatyczne : temperatura, wilgotnosc, cisnienie atmosferyczne.
· Geologiczne - budowa zlewni : rodzaj skal, uklad warstw przepuszczalnych i nieprzepuszczalnych.
· Glebowe: rodzaj gleb, rodzaj frakcji, zawartosc czesci próchnicznych, zdolnosci sorpcyjne profilu.
· Geomorfologiczne: rzezba terenu, pokrycie terenu, spadki, wystepowanie zaglebien terenowych.
· Hydrologiczne: opad, splyw powierzchniowy, odplyw podziemny.
Wplyw wybranych czynników:
· KLIMATYCZNYCH:
Ø Temperatura decyduje o wartosci tlenu rozpuszczonego w wodzie. Im wyzsza temperatura tym mniej tlenu w wodzie. Zawartosc tlenu pozwala na efektywne samooczyszczanie wody. W przypadku jezior sezonowe zmiany temperatury powoduja mieszanie sie warstw wód.
Ø Wilgotnosc
Ø Cisnienie atmosferyczne
·
Budowa zlewni:
Ø Rodzaj wystepujacych skal budujacych zlewnie wplywa na ilosc rozpuszczonych substancji w wodzie. Dotyczy to glównie wód podziemnych.
Woda filtrujaca przez skaly wapienne ma duza twardosc. Po przekroczeniu normatywów moze ona byc traktowana jako zanieczyszczenie, jednakze woda o znacznej twardosci ma dobre wlasnosci buforujace inne zanieczyszczenia.
Ø Uklad warstw przepuszczalnych i nieprzepuszczalnych decyduje o szybkosci filtracji. Zanieczyszczona woda wnikajaca w glab profilu geologicznego oczyszcza sie przechodzac przez szereg warstw. Im dluzszy czas filtracji i lepsze zdolnosci sorpcyjne warstw tym proces ten lepiej zachodzi. Decyduje to o odnawialnosci zasobów wody.
· Czynniki glebowe i geomorfologiczne maja bardzo duzy wplyw na wiele procesów i zjawisk zachodzacych w zlewni, majacych bezposredni lub posredni wplyw na jakosc i ilosc wody.
Ø Rzezba terenu warunkuje w duzej mierze splyw powierzchniowy, jego wielkosc i ilosc niesionego z woda materialu.
Ø POKRYCIE TERENU:
Lasy i mokradla: Wskutek zachodzacych w lasach i mokradlach procesów rozkladu i mineralizacji substancji organicznych woda odplywajaca z nich ma zwiekszona zawartosc kwasów humusowych, koloidalnego zelaza, podwyzszona barwe, metnosc. Z drugiej strony duze zdolnosci retencyjne tych srodowisk pozwalaja na zatrzymanie wielu zanieczyszczen, wbudowanie ich w biomase (las) lub profil glebowy (torfowisko).
Ø Zaglebienia terenowe pozwalaja na magazynowanie w nich czesci wód opadowych poprzez tworzenie sie w nich po obfitych opadach stalych lub okresowych oczek wodnych. Im bardziej urozmaicona jest rzezba terenu i im wiecej malych zaglebien terenowych, tym retencja krajobrazowa wody jest wieksza.
· CZYNNIKI HYDROLOGICZNE
Ø Opad ? dzialalnosc wód opadowych polega na mechanicznym zmywaniu z powierzchni terenu, transportowaniu i akumulowaniu drobnych okruchów skal i mineralów wraz z czesciami organicznymi (proces ten nazywamy zmywaniem - splukiwaniem lub ablacja deszczowa). Sila destrukcyjnej dzialalnosci opadów zalezy od ich intensywnosci. Dlugotrwale opady o malym nasileniu (np. mzawka) w znacznym stopniu wsiakaja w podloze i nie moga zmywac powierzchni terenu w przeciwienstwie do opadów gwaltownych i ulewnych. Erodowana gleba dostaje sie do cieków i zbiorników wodnych powodujac nastepnie spadek ich jakosci.
pozostaje także chemizm wód opadowych. W atmosferze zanieczyszczonej substancjami pochodzenia antropogenicznego, opady atmosferyczne mogą zmieniać odczyn zarówno w kierunku kwasowości, jak też zasadowości. Na wzrost kwasowości opadów wpływają :CO2 (z wodą daje kwas węglowy), SO4 (w kroplach wody utlenia się do H2SO4) oraz NO2 tworzący mocny kwas azotowy. Zasadowy odczyn opadów występuje , gdy w zanieczyszczeniach przeważają : amoniak gazowy i popioły lotne powstające ze spalania węgla, zawierające tlenki wapnia CaO, magnezu MgO oraz tlenki innych metali. Zanieczyszczenia pyłowe opadają ku ziemi grawitacyjnie i sedymentują od kilku do kilkunastu kilometrów od źródła emisji. Substancje gazowe są zaś przenoszone w powietrzu na znaczne odległości (nawet tysięcy kilometrów) i w czasie przenoszenia utleniają się do kwasów. Dlatego w rejonach przemysłowych (np. Górny Śląsk) opady atmosferyczne mają charakter obojętny a nawet zasadowy. Kwasowość opadów atmosferycznych wzrasta dopiero w odległości kilkudziesięciu kilometrów od źródeł emisji.
Zjawiskiem, które bezposrednio wynika z fizjografii zlewni i wielkosci opadu jest erozja. W znaczacy sposób przyczynia sie do zmian w jakosci wód powierzchniowych a posrednio i podziemnych.
Erozja -niszczenie wierzchniej warstwy gleby przez wode i wiatr ( odspajanie, przenoszenie, osadzanie ) Wieksze znaczenie bedzie tu miala erozja wodna :
· Powierzchniowa (zlobinowa, miedzyzlobinowa)
· Liniowa (wawozowa, rzeczna)
· Inne (suffozja, osuwiska, suliflukcja, spelzywanie)
W Polsce intensywnosc denudacji jest mala a w czesci poludniowej srednia (gleby lessowe). Mimo malej skali zjawiska procesy erozji sa bardzo niekorzystne:
· Dla rolnictwa - gleba traci drobne czastki, zyznosc, fosforany, powstaja zlobiny i wawozy utrudniajace uprawe
· W gospodarce wodnej - nastepuje zmniejszenie objetosci zbiorników, podnoszenie poziomu w cofkowej czesci zbiorników, zamulanie urzadzen hydrotechnicznych
· W ochronie zasobów wodnych - erodowana gleba dostaje sie do cieków i zbiorników wodnych. Rumowisko unoszone i wleczone samo w sobie jest zanieczyszczeniem. Nadaje wodzie metnosc, barwe; jest tez nosnikiem i wspólwystepuje z innymi zanieczyszczeniami. (fosfor, azot, kwasy humusowe, pestycydy, nawozy). Wystepujace tu pogorszenie jakosci wody powoduje wystepowanie ograniczen w jej wykorzystaniu.
Ilosc rumowiska odplywajacego ze zlewni zalezy od :
· Erozyjnosci deszczu (natezenia deszczu)
· Podatnosci gleb na erozje (zawartosci drobnych czastek, najmniej korzystne utwory pylowe)
· Parametrów topograficznych (spadku terenu, dlugosci splywu ? najmniej korzystny stok wypukly)
· Rodzaju upraw i sposobu uzytkowania (najmniej korzystne rosliny okopowe, najbardziej korzystne ulokowanie w dolnej czesci zlewni upraw i uzytków chroniacych przed erozja - laki, lasy)
· Rodzaju zabiegów zapobiegajacych erozji (tarasowanie, zadarnienia, uprawa zróznicowana, zadrzewienia sródpolne)
PROCESY EROZJI
Wszystkie procesy erozji, powodowane przez różne czynniki zewnętrzne, powodują mechaniczne niszczenie powierzchni Ziemi połączone z usuwaniem produktów niszczenia. Wśród procesów erozji wyróżniamy:
erozje deszczowa (powierzchniowa)
erozje rzeczna
erozje podziemna
erozje lodowcowa
erozje eoliczna (wietrzna)
erozje morska
erozje podmorska
2.3.1. CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA POWSTAWANIE EROZJI WODNEJ.
A. NATURALNE:
Ø klimat - przebieg i skutki erozji zaleza od takich czynników klimatycznych, jak: rozklad, wielkosc i rodzaj opadów oraz od temperatury. Im trudniejsze beda warunki wzrostu roslin (wyzsze temperatury, niedostateczna ilosc i niekorzystny rozklad opadów), tym wzrost bedzie slabszy, a silniejsze zagrozenie rozmywem. Niebagatelny jest zatem wplyw samej pory roku na natezenie procesów erozyjnych. Splywy letnie przypadajace na okres pelnej wegetacji najwieksze zniszczenia czynia tam, gdzie nastepuje koncentracja wody: na drogach gruntowych biegnacych ze spadkiem i w wawozach oraz w korytach potoków i rzek.
Szkodliwość spływu podczas roztopów zależy od ilości wody w śniegu (pośrednio od miąższości śniegu), uwilgotnienia gleby podczas zamarzania i głębokości zamarzania, rozkładu śniegu (większe szkody powoduje spływ z tającej głębokiej zaspy) i wreszcie od przebiegu tajania. Największe szkody czynią spływy roztopowe na uprawianych zboczach.
Ø rzeźba terenu - natężenie erozji jest zależne od spadku i długości zbocza. Im teren jest silniej sfalowany, poprzecinany dolinami, tym spływ wody jest szybszy. Natężenie erozji jest wprost proporcjonalne do spadku i długości zbocza, przy czym wpływ spadku jest większy od wpływu długości zbocza.
Rzeźbę terenu można określić jako starą lub młodą. Stara rzeźba jest skutkiem działania procesów rzeźbotwórczych w dawnych epokach geologicznych. Młoda rzeźba odznacza się częstym występowaniem form o ostrych krawędziach i pionowych ścianach, kształtowana jest ona przez silne spływy roztopowe oraz gwałtowne, ulewne deszcze.
Ø budowa geologiczna i rodzaj gleby - do cech gleb, które mają największy wpływ na podatność na erozję należą: skład mechaniczny, przepuszczalność, pojemność wodna, żyzność i wreszcie struktura. Do gleb i skał najbardziej podatnych na erozję zalicza się less. Zbudowany jest z drobnych cząstek, które łatwo tracą spoistość pod wpływem wody. Za najbardziej odporne uważa się gleby szkieletowe, górskie, odznaczające się dużą przepuszczalnością. Często jednak o rozmiarach strat erozyjnych decyduje nie tylko podatność gleby na rozmywanie, ale i jej miąższość i sposób użytkowania.
B. ANTROPOGENICZNE:
Ø układ przestrzenny użytków - las i wieloletni użytek zielony najlepiej chronią glebę. Na pola orne należy przeznaczać zbocza o spadkach mniejszych niż 20% i dostatecznie dobrej glebie, czyli miejsca, gdzie nie zagraża zniszczenie gleby wskutek spływów. Trzeba pamiętać, że łatwiej jest erozji przeciwdziałać niż starać się o przywrócenie pierwotnego stanu na zboczu o raz zniszczonej glebie.
Ø uprawa płużna - na zboczach o spadkach większych od ok. 6% konieczny jest właściwy układ pól umożliwiający uprawę poziomą. Na zboczach o spadkach większych niż 10% gleba podczas orki przemieszczana jest przez pług ku dołowi. Najbardziej niebezpieczna, z uwagi na ułatwianie spływu, jest orka z góry w dół zbocza. Z tego powodu nie zaleca się uprawy płużnej na zboczach o spadku większym niż 20%.
Istotne znaczenie ma również dobór roślin uprawnych (od niego zależy osłona, jaką zapewniają glebie rośliny), a także częstotliwość orek i innych zabiegów uprawnych. Wieloletnie rośliny (np., trawy, lucerna) doskonale zabezpiecza przed silnym nawet spływem. Mniej skutecznie chronią glebę rośliny ozime, jak żyto, rzepak; jeszcze mniej zboża jare osłaniające tylko przed spływem letnim. Szczególne zagrożenie stwarza uprawa roślin, które w okresie silnych opadów nie osłaniają należycie gleby, np. ziemniaki, buraki, tytoń, kukurydza.
Ø układ dróg i inne czynniki - jeśli drogi kierują wodę na pole lub do wąwozu, to skoncentrowany spływ szybko dokona zniszczeń. Duże zagrożenie na terenach lessowych stanowią nie umocnione wadliwie wytyczone drogi polne. Do szkodliwych poczynań człowieka należy kopanie rowów odwadniające łąki śródpolne ze zbyt dużym spadkiem. Rowy takie ulegają rozmyciu.
Oprócz powyższych, istnieje jeszcze szereg innych przyczyn występowania czy wzrostu natężenia erozji, chociażby niekontrolowana turystyka czy budowa drogi lub linii kolejowej w wykopie, który przecina zbocze. Może to całkowicie zmienić krążenie wód podziemnych i powierzchniowych, naruszyć stan równowagi i spowodować nieprzewidziane skutki ujemne.
MECHANIZM DZIAŁANIA EROZJI WODNEJ.
Pierwszym i zasadniczym etapem powstania i rozwoju erozji wodnej jest zniszczenie naturalnej roślinności. Gleba zostaje odkryta i wystawiona na bezpośrednie działanie słońca, mroźnego suchego wiatru lub deszczu. Silny deszcz niszczy naturalna strukturę gleby. Zostają rozbite agregaty zbudowane z pylastych cząstek, wskutek rozbryzgu następuje odspojenie tych cząstek i zmieszanie z wodą. Drobne cząstki zatykają większe pory w glebie i zmniejszają jej przepuszczalność. Nawet przy niedużym spadku terenu rozpoczyna się powierzchniowy spływ wody. Przy silniejszym spływie woda unosi już nie tylko drobne zawieszone cząstki, ale także odspojone, rozbite grudki gleby.
Działanie spływającej wody może być różne. Dlatego też wydzielono erozję powierzchniową, liniową (żłobinową i wąwozową), rzeczną, podziemną oraz ruchy masowe, współdziałające w procesie niszczenia gleby.
. EROZJA POWIERZCHNIOWA Spływająca po zboczu woda zmywa wierzchnią warstwę gleby. Wskutek tego zachodzą zmiany w budowie gleby i mam miejsce segregacja cząstek. Materiał uniesiony, a następnie osadzony, ma zupełnie inną strukturę niż gleba, z której pochodzi, ma też zupełnie inny skład mechaniczny. Procesy erozji powierzchniowej powodują przekształcenie gleb na zboczu i u jego podnóża (tzw. profil odwrócony), zachodzi także zmiana kształtu zbocza.
B. EROZJA LINIOWA Zachodzi przy skoncentrowanym splywie wody. Woda rozmywa zlobiny, które moga przeksztalcic sie w wawozy.
Ø Erozja żłobinowa - przyczyny koncentracji wody, która rozmywa żłobinę może być różna. Ukośnie biegnąca do spadku zbocza bruzda, koleina pozostawiona przez ciągnik jesienią lub nierówności powierzchni. Prędkość wody płynącej żłobiną jest znacznie większa niż wody płynącej po powierzchni. Czasem może się odbywać również spływ podziemny, np. po podeszwie płużnej. Cienki strop kanalika szybciej się zapada i powstaje głęboka bruzda.
Ø Erozja wąwozowa - najczęściej przekształcenie się głębokiej żłobiny czy drogi gruntowej w wąwóz odbywa się podczas silnego deszczu letniego. W rozwoju wąwozów szczególną rolę odgrywają progi erozyjne, których następstwem są tzw. kotły. Obniżanie się dna i podcinanie ścian powoduje dalszy rozwój wąwozu.
C. EROZJA RZECZNA
Ingerencja człowieka w naturalny rozwój rzeki polega na tym, że wskutek zmian użytkowania zlewni, budowy dróg i osiedli zmienia się wielkość przepływów, szczególnie wzrastają spływy powodziowe. Wraz z zagospodarowaniem dna doliny człowiek reguluje, prostuje brzegi rzek, przez co skraca je bieg, a zwiększa spadek. Do tego dochodzi jeszcze obecność wałów przeciwpowodziowych, co zwiększa siłę unoszenia wezbranych wód. Wskutek takiej regulacji koryto rzeki może się zmienić w głęboki kanał mieszczący już niemal całą wodę powodziową. Wylewów nie ma, ale dno jest obniżane coraz bardziej, co pociąga za sobą obniżanie się poziomu wód gruntowych, obniżanie się dna dopływów i wreszcie zwiększenie zagrożenia erozyjnego całej zlewni.
Z czasem dochodzi do przyspieszenia spływu powierzchniowego wód opadowych lub roztopowych z całej zlewni, co prowadzi do wzrostu wysokości i skrócenia czasu trwania fal powodziowych w potokach i rzekach głównych. W efekcie powoduje to koncentrację energii wody płynącej w krótkim czasie, co zgodnie z prawami hydrodynamiki stwarza możliwości przenoszenia przez rzekę większej ilości i grubszej frakcji materiału dennego. Równoległe pogłębienie niskich stanów wody i wydłużenie czasu ich trwania sprzyja sedymentacji nawet drobnoziarnistych osadów mineralnych w znacznie większej ilości niż w rzece o wyrównanym przepływie. W rezultacie występuje proces osadzania w korycie rzeki łach żwirowych - piaszczystych , co jest przyczyną poszerzania koryt przy zahamowaniu lub ograniczeniu ich pogłębienia.
Nasilenie rolniczego użytkowania ziemi zazwyczaj potęguje ten proces. Zależy to jednak od rodzaju i sposobu upraw. Eksperymenty polowe pozwoliły stwierdzić , że np. z pól zajętych pod uprawy ziemniaków zmyw gleby jest kilka do kilkudziesięciu razy większy niż z pól zajętych pod uprawy zbóż czy użytki zielone. Zatem spowodowane przez człowieka zmiany w proporcji upraw, a szczególnie wzrost powierzchni upraw okopowych, znajduje odzwierciedlenie w ilości drobnej zwietrzeliny dostarczanej do koryt rzecznych. Biologiczna zabudowa brzegów koryt i niskich równin zalewowych może być najtańszym zabiegiem, przynajmniej częściowo ograniczającym tempo erozji wgłębnej, a szczególnie jej skutki ekologiczne. Dlatego zachowanie istniejących i zwiększanie powierzchni lasów łęgowych jest najbardziej wskazanym zabiegiem w dolinach rzecznych.
Oprócz opisanej wyżej erozji dennej (czy wgłębnej) w korycie rzeki działa jeszcze erozja boczna. Boczny rozmyw jest spowodowany głównie przez ruch wirowy wody. Woda podmywa brzegi wklęsłe, natomiast na brzegu wypukłym odkłada posegregowany materiał: żwir i gruby piasek. Często następuje również odcięcie meandra. Teren odcięty staje się zwykle nieużytkiem, długość rzeki zmniejsza się, co powoduje wzrost jej spadku.
Erozja rzeczna zmienia stosunki wodne zlewni, narusza równowagę zboczy przez obniżanie podstawy erozyjnej i prowadzi do wzmożenia erozji gleb.
D. EROZJA PODZIEMNA (suffozja) Typowymi skutkami erozji podziemnej są studnie i podziemne korytarze. Przyczyny rozmywu kanałów podziemnych mogą być różne. Początkowo woda może płynąć korytarzem wydrążonym przez zwierzęta (krety, lisy). Powstanie studni może być wywołane przez spływ wzdłuż palowych korzeni drzew. Nie jest również wykluczone samoistne zapadanie się gruntu przy znacznym uwilgotnieniu (porowatość lessu wynosi np. 50%). Erozja podziemna jest tym bardziej niebezpieczna, że objawia się dopiero wówczas, gdy zniszczenia terenu jest już znaczne.
RUCHY MASOWE - zachodza wskutek dzialania sily ciazenia na zboczach o naruszonej równowadze wierzchnich warstw. Glówna role odgrywa przy tym wsiakajaca woda, która zwieksza ciezar warstw skalnych oraz ulatwia ich przemieszczanie sie (zeslizg) w wyniku zmniejszenia tarcia. Ruchy masowe zdarzaja sie glównie w okresach roztopów oraz dlugotrwalych deszczów.
Ø osuwiska - sa najgrozniejsza forma ruchów masowych. Impulsem do powstania osuwiska jest naruszenie równowagi wskutek np. podciecia zbocza przy wykonywaniu wykopu, przez poglebiajacy sie, atakujacy brzeg potok lub rzeke. Osuniecie sie zbocza jest poprzedzone powstaniem glebokich szczelin. Odspojony u góry material zsuwa sie, czasem razem z budynkami, drzewami. Powierzchnia osuwiska deformuje sie i peka. U dolu tworzy sie potezny jezor. U góry osuwiska powstaje gleboka na kilka metrów nisza o stromych scianach, czesto wypelniona woda. Powierzchnia jednego osuwiska moze dochodzic do kilkunastu hektarów, a ilosc osunietego materialu kilka mln m3.
Soliflukcja - zachodzi w okresach roztopów na zboczach o spadku pow. 20% i zacienionych. Po okresie mroznej zimy, kiedy glebokosc zamarzniecia gleby dochodzi do 1 m lub wiecej, nastepuje przy dodatniej temperaturze powietrza rozmarzanie zarówno od dolu, jak i od powierzchni gleby. Wierzchnia, orna warstwa gleby jest w tym czasie silnie uwilgotniona i wykazuje mniejsza spoistosc. Przy niewielkim nawet impulsie nastepuje zsuwanie sie ciezkiej, nasiaknietej woda warstwy po zamarznietej glebszej warstwie. Wskutek tego powstaje plytkie koryto o szerokosci do kilku metrów z jezorem u podnóza zbocza. Splyw powierzchniowy dokonuje dalszych zniszczen.
Ø spelzywanie -moze zachodzic na stromych, zadarnionych zboczach, zwlaszcza przy wypasie ciezszych zwierzat, np. krów. Objawy spelzywania to poziome pekniecia darni, nieduze wypietrzenia i narastajace nierównosci na zboczu.
Erozja powoduje co rok ubytek gleby równy warstwie o sredniej grubosci 1 do 2cm. W niektórych regionach ablacja moze dochodzic do 70cm. Ilosc wyerodowanej gleby dla Europy wynosi ok. 84 ton/km2 i 700 ton/km2 dla kontynentu afrykanskiego.
Człowiek na skutek błędnego postępowania wzmaga to naturalne zjawisko, a kończy się to po prostu wyjałowieniem gruntów. Rzeczoznawcy są zdania, że nie przemyślana działalność człowieka zniszczyła grubo ponad 2 miliardy hektarów ziem uprawnych (stanowi to ponad 15% powierzchni kontynentów). Z tych samych względów od czasu, gdy człowiek rozpoczął walkę z głodem, obszary pustynne na świecie zwiększyły się o miliard hektarów.
. SPOSOBY ZAPOBIEGANIA PROCESOM EROZYJNYM.
Istnieje wiele sposobów zapobiegania erozji. Ze względu na swój charakter działania ochronne mogą być zabiegami rolniczymi (przyrodniczymi), jak też czysto technicznymi. Zespalają się one w jedną uzupełniającą się całość. Oczywiście, nie sposób jest omówić wszystkich, wiec przedstawionych zostanie kilka najważniejszych
Z zabiegów technicznych można wymienić:
Ø odprowadzanie nadmiaru wody ze zboczy umocnionymi korytami. Rolę takich odprowadzalników mogą spełniać zadarnione łąki pomiędzy zboczami lub uformowane na dnie doliny koryta. Jeżeli naturalny spadek dna doliny jest zbyt duży, buduje się stopnie betonowe lub kamienne ? wówczas energia spływającej wody jest na nich wytracana. Stosuje się również niskie płotki lub kiszki faszynowe o wysokości do 0,3m.
Ø mechaniczne wyrównywanie zboczy - polega na zasypaniu obniżeń i ewentualnym ścięciu grzbietów pozostałych między nimi. Zmniejsza to koncentrację spływu wody, a tym samym obawę rozmywu. Ponadto, zapewnia większa równomierność uwilgotnienia gleby na zboczu. Zabieg ten można stosować tylko na glebach głębokich.
Ø uprawę poziomą i pola wstęgowe - podczas orki wzdłuż warstwic powstają poziome bruzdy, w których może zbierać się woda, aczkolwiek ten sposób retencji glebowej jest możliwy tylko przy niedużych spadkach. Przy spadkach większych niż 10% poziomy kierunek orki i siewu nie stanowi już dostatecznego zabezpieczenia. W takich wypadkach zaleca się wydzielanie tzw. pól wstęgowych. Celem takiego układu jest narzucenie poziomego kierunku upraw, łączenie gleb o podobnych właściwościach i wreszcie zróżnicowanie roślin uprawnych na zboczu. Uprawa różnych roślin na polach wstęgowych zmniejsza znacznie prędkość spływu wody i wielkość szkód. Uniesiony materiał osadzi się zwykle na niższej wstędze, chronionej roślinnością.
Ø tarasy - mogą być naorywane (orka pługiem odwracalnym, skiby odkładane ku dołowi), formowane sztucznie przy pomocy maszyn do robót ziemnych albo tez tarasy-groble. Skarpy tych ostatnich maja łagodne nachylenie i podobnie jak granice pól wstęgowych powinny leżeć w poziomie ? powstają wówczas tarasy zwane grzbietowymi, zatrzymujące wodę.
Trzeba podkreślić, że zabiegi techniczne mogą jedynie hamować procesy erozyjne. Zasadnicze jednak znaczenie dla ochrony gleby ma szata roślinna, a w szczególności mieszanki wieloletnie. Rośliny wysiewane w mieszankach, np. trawy z lucernami wchodzą w skład specjalnego płodozmianu przeciwerozyjnego. Ideą jego działania jest utrzymanie ochronnej warstwy roślinności przez cały okres jesienno-zimowo-wiosenny (plony i poplony ozime, plon wtóry ? np. kukurydza na zielonkę, wsiewki np. gorczycy białej). Mieszanki roślin motylkowych z trawami, oprócz działania przeciwerozyjnego, mają zdolność gromadzenia w glebie azotu i substancji organicznych, poprawiają jej właściwości fizyczne, a także bilans wodny.
Nie wolno też zapominać o roli i znaczeniu, jakie maja do spełnienia lasy. Ściółka leśna np. ma zdolność wchłaniania dużych ilości wody, dzięki czemu przeciwdziała spływom powierzchniowym (zalesianie zboczy jako zabieg ochrony przed erozją). Duże znaczenie w tej mierze mają też zadrzewienia śródpolne. Kształtują one swoisty mikroklimat oraz pozytywnie wpływają na stosunki hydrologiczne
Często jedynym wyjściem w przypadku zboczy o dużym spadku wydaje się być zmniejszenie powierzchni gruntów ornych na rzecz łąk i pastwisk (zadarnianie ? najlepszy efekt daje mieszanka złożona przede wszystkim z traw pastewnych). Należy jednak pamiętać o kontrolowaniu składu biologicznego traw, oczyszczaniu pastwiska z kamieni, racjonalnym nawożeniu mineralnym, kontrolowanym spasaniu.
W ramach przeciwerozyjnej organizacji terenu, na zboczach o dużych spadkach, tam, gdzie jest to możliwe, zakłada się sady i winnice.
Reasumując, można stwierdzić, że jeżeli zabiegi biologiczne i techniczne nie będą skoordynowane, to nie osiągnie się koniecznego zmniejszenia procesów erozyjnych, które przyczyniają się do pustynnienia gruntów ornych, niekorzystnych zmian rzeźby, jak i do strat wody. .
Różne działania które podejmuje człowiek wpływają na otaczające go środowisko. Użytkowanie terenu zlewni przez człowieka w znacznym stopniu modyfikuje jakość i ilość wód. Zwykle jest to wpływ negatywny: człowiek zanieczyszcza wodę. (Ponadto zużyte wody odprowadza się w postaci ścieków bezpośrednio zanieczyszczając wodę). Stojąc jednak przed faktem pogarszania się jakości wody i zmniejszania zasobów wód czystych, człowiek coraz częściej zaczyna myśleć o możliwościach ochrony tych zasobów.
Racjonalne uzytkowanie terenów zlewni i jego wplyw na jakosc wód, jest zlozonym problemem.
Nasze obecne dzialania powinny zmierzac do zapewnienia odpowiedniego tempa rozwoju cywilizacyjnego w stosunku do zmniejszajcych sie zasobów srodowiska, szczególnie wody dobrej jakosci. Ma to duze znaczenie, zarówno dla nas, jak i dla nastepnych pokolen.
W ostatnich latach obserwuje się znaczne zmniejszenie zasobów wody dobrej jakości. Związane jest to między innymi z zanieczyszczeniem środowiska i globalnymi zmianami klimatu. Konieczność korzystania przez człowieka z tych uszczuplonych zasobów staje w opozycji z wymogami ochrony środowiska. W tej sytuacji podjęto próbę połączenia wielu sposobów gospodarowania wodą w jedną całość, w celu lepszej ochrony wód. W odpowiedzi, jako dyscyplina wiedzy powstała Zintegrowana gospodarka wodna.
ZINTEGROWANA GOSPODARKA WODNA - obejmuje całościowe spojrzenie na tworzenie się zasobów wodnych, możliwości ich wykorzystania i wszelkie procesy zachodzące w zlewni. Integracja w gospodarowaniu wodą dokonuje się na różnych poziomach:
1. Wody podziemne (lepszej jakości, wolniej odnawialne) i powierzchniowe (szybciej odnawialne ale gorszej jakości) traktowane jako jeden zasób dla określonego celu.
2. Zrównoważony rozwój - takie gospodarowanie wodą, które nie uszczupla jej zasobów zarówno pod względem ilości jak i jakości wody.
3. Ochrona terenów erozyjnych, przez odpowiednie użytkowanie zlewni
4. Gospodarowanie wodą w profilu glebowym
5. Całościowe podejście do zasobów jako wartości abiotycznych (surowiec) i biotycznych (czynnik środowiskowy właściwego funkcjonowania ekosystemów)
Zlewnia kształtuje jakość wody. Jej poszczególne eleementy mogą tę jakość modyfikować, zarówno pogarszać jak i polepszać. Ocena wpływu cech zlewni na jakość wód będzie tu zależała od tego, co uznamy za poziom tła zanieczyszczeń i co jest zanieczyszczeniem? Z jednej strony będziemy więc mieli na przykład zjawiska erozji, czy eutrofizacji a z drugiej procesy samooczyszczania wód. Pewne zjawiska mogą okresowo powodować duże zmiany w jakości wód i jednocześnie pozytywnie oddziaływać na środowiska wodne. Zachowanie naturalnej, wynikającej z fizycznych cech zlewni jakości wód ma pierwszorzędne znaczenie dla ekosystemów. Pozwala także na wielorakie użytkowanie takiej wody.
Duże znaczenie na jakoś wód mają takżę czynniki naturalne takie jak :
· Klimatyczne : temperatura, wilgotnosc, cisnienie atmosferyczne.
· Geologiczne - budowa zlewni : rodzaj skal, uklad warstw przepuszczalnych i nieprzepuszczalnych.
· Glebowe: rodzaj gleb, rodzaj frakcji, zawartosc czesci próchnicznych, zdolnosci sorpcyjne profilu.
· Geomorfologiczne: rzezba terenu, pokrycie terenu, spadki, wystepowanie zaglebien terenowych.
· Hydrologiczne: opad, splyw powierzchniowy, odplyw podziemny.
Wplyw wybranych czynników:
· KLIMATYCZNYCH:
Ø Temperatura decyduje o wartosci tlenu rozpuszczonego w wodzie. Im wyzsza temperatura tym mniej tlenu w wodzie. Zawartosc tlenu pozwala na efektywne samooczyszczanie wody. W przypadku jezior sezonowe zmiany temperatury powoduja mieszanie sie warstw wód.
Ø Wilgotnosc
Ø Cisnienie atmosferyczne
·
Budowa zlewni:
Ø Rodzaj wystepujacych skal budujacych zlewnie wplywa na ilosc rozpuszczonych substancji w wodzie. Dotyczy to glównie wód podziemnych.
Woda filtrujaca przez skaly wapienne ma duza twardosc. Po przekroczeniu normatywów moze ona byc traktowana jako zanieczyszczenie, jednakze woda o znacznej twardosci ma dobre wlasnosci buforujace inne zanieczyszczenia.
Ø Uklad warstw przepuszczalnych i nieprzepuszczalnych decyduje o szybkosci filtracji. Zanieczyszczona woda wnikajaca w glab profilu geologicznego oczyszcza sie przechodzac przez szereg warstw. Im dluzszy czas filtracji i lepsze zdolnosci sorpcyjne warstw tym proces ten lepiej zachodzi. Decyduje to o odnawialnosci zasobów wody.
· Czynniki glebowe i geomorfologiczne maja bardzo duzy wplyw na wiele procesów i zjawisk zachodzacych w zlewni, majacych bezposredni lub posredni wplyw na jakosc i ilosc wody.
Ø Rzezba terenu warunkuje w duzej mierze splyw powierzchniowy, jego wielkosc i ilosc niesionego z woda materialu.
Ø POKRYCIE TERENU:
Lasy i mokradla: Wskutek zachodzacych w lasach i mokradlach procesów rozkladu i mineralizacji substancji organicznych woda odplywajaca z nich ma zwiekszona zawartosc kwasów humusowych, koloidalnego zelaza, podwyzszona barwe, metnosc. Z drugiej strony duze zdolnosci retencyjne tych srodowisk pozwalaja na zatrzymanie wielu zanieczyszczen, wbudowanie ich w biomase (las) lub profil glebowy (torfowisko).
Ø Zaglebienia terenowe pozwalaja na magazynowanie w nich czesci wód opadowych poprzez tworzenie sie w nich po obfitych opadach stalych lub okresowych oczek wodnych. Im bardziej urozmaicona jest rzezba terenu i im wiecej malych zaglebien terenowych, tym retencja krajobrazowa wody jest wieksza.
· CZYNNIKI HYDROLOGICZNE
Ø Opad ? dzialalnosc wód opadowych polega na mechanicznym zmywaniu z powierzchni terenu, transportowaniu i akumulowaniu drobnych okruchów skal i mineralów wraz z czesciami organicznymi (proces ten nazywamy zmywaniem - splukiwaniem lub ablacja deszczowa). Sila destrukcyjnej dzialalnosci opadów zalezy od ich intensywnosci. Dlugotrwale opady o malym nasileniu (np. mzawka) w znacznym stopniu wsiakaja w podloze i nie moga zmywac powierzchni terenu w przeciwienstwie do opadów gwaltownych i ulewnych. Erodowana gleba dostaje sie do cieków i zbiorników wodnych powodujac nastepnie spadek ich jakosci.
pozostaje także chemizm wód opadowych. W atmosferze zanieczyszczonej substancjami pochodzenia antropogenicznego, opady atmosferyczne mogą zmieniać odczyn zarówno w kierunku kwasowości, jak też zasadowości. Na wzrost kwasowości opadów wpływają :CO2 (z wodą daje kwas węglowy), SO4 (w kroplach wody utlenia się do H2SO4) oraz NO2 tworzący mocny kwas azotowy. Zasadowy odczyn opadów występuje , gdy w zanieczyszczeniach przeważają : amoniak gazowy i popioły lotne powstające ze spalania węgla, zawierające tlenki wapnia CaO, magnezu MgO oraz tlenki innych metali. Zanieczyszczenia pyłowe opadają ku ziemi grawitacyjnie i sedymentują od kilku do kilkunastu kilometrów od źródła emisji. Substancje gazowe są zaś przenoszone w powietrzu na znaczne odległości (nawet tysięcy kilometrów) i w czasie przenoszenia utleniają się do kwasów. Dlatego w rejonach przemysłowych (np. Górny Śląsk) opady atmosferyczne mają charakter obojętny a nawet zasadowy. Kwasowość opadów atmosferycznych wzrasta dopiero w odległości kilkudziesięciu kilometrów od źródeł emisji.
Zjawiskiem, które bezposrednio wynika z fizjografii zlewni i wielkosci opadu jest erozja. W znaczacy sposób przyczynia sie do zmian w jakosci wód powierzchniowych a posrednio i podziemnych.
Erozja -niszczenie wierzchniej warstwy gleby przez wode i wiatr ( odspajanie, przenoszenie, osadzanie ) Wieksze znaczenie bedzie tu miala erozja wodna :
· Powierzchniowa (zlobinowa, miedzyzlobinowa)
· Liniowa (wawozowa, rzeczna)
· Inne (suffozja, osuwiska, suliflukcja, spelzywanie)
W Polsce intensywnosc denudacji jest mala a w czesci poludniowej srednia (gleby lessowe). Mimo malej skali zjawiska procesy erozji sa bardzo niekorzystne:
· Dla rolnictwa - gleba traci drobne czastki, zyznosc, fosforany, powstaja zlobiny i wawozy utrudniajace uprawe
· W gospodarce wodnej - nastepuje zmniejszenie objetosci zbiorników, podnoszenie poziomu w cofkowej czesci zbiorników, zamulanie urzadzen hydrotechnicznych
· W ochronie zasobów wodnych - erodowana gleba dostaje sie do cieków i zbiorników wodnych. Rumowisko unoszone i wleczone samo w sobie jest zanieczyszczeniem. Nadaje wodzie metnosc, barwe; jest tez nosnikiem i wspólwystepuje z innymi zanieczyszczeniami. (fosfor, azot, kwasy humusowe, pestycydy, nawozy). Wystepujace tu pogorszenie jakosci wody powoduje wystepowanie ograniczen w jej wykorzystaniu.
Ilosc rumowiska odplywajacego ze zlewni zalezy od :
· Erozyjnosci deszczu (natezenia deszczu)
· Podatnosci gleb na erozje (zawartosci drobnych czastek, najmniej korzystne utwory pylowe)
· Parametrów topograficznych (spadku terenu, dlugosci splywu ? najmniej korzystny stok wypukly)
· Rodzaju upraw i sposobu uzytkowania (najmniej korzystne rosliny okopowe, najbardziej korzystne ulokowanie w dolnej czesci zlewni upraw i uzytków chroniacych przed erozja - laki, lasy)
· Rodzaju zabiegów zapobiegajacych erozji (tarasowanie, zadarnienia, uprawa zróznicowana, zadrzewienia sródpolne)
PROCESY EROZJI
Wszystkie procesy erozji, powodowane przez różne czynniki zewnętrzne, powodują mechaniczne niszczenie powierzchni Ziemi połączone z usuwaniem produktów niszczenia. Wśród procesów erozji wyróżniamy:
erozje deszczowa (powierzchniowa)
erozje rzeczna
erozje podziemna
erozje lodowcowa
erozje eoliczna (wietrzna)
erozje morska
erozje podmorska
2.3.1. CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA POWSTAWANIE EROZJI WODNEJ.
A. NATURALNE:
Ø klimat - przebieg i skutki erozji zaleza od takich czynników klimatycznych, jak: rozklad, wielkosc i rodzaj opadów oraz od temperatury. Im trudniejsze beda warunki wzrostu roslin (wyzsze temperatury, niedostateczna ilosc i niekorzystny rozklad opadów), tym wzrost bedzie slabszy, a silniejsze zagrozenie rozmywem. Niebagatelny jest zatem wplyw samej pory roku na natezenie procesów erozyjnych. Splywy letnie przypadajace na okres pelnej wegetacji najwieksze zniszczenia czynia tam, gdzie nastepuje koncentracja wody: na drogach gruntowych biegnacych ze spadkiem i w wawozach oraz w korytach potoków i rzek.
Szkodliwość spływu podczas roztopów zależy od ilości wody w śniegu (pośrednio od miąższości śniegu), uwilgotnienia gleby podczas zamarzania i głębokości zamarzania, rozkładu śniegu (większe szkody powoduje spływ z tającej głębokiej zaspy) i wreszcie od przebiegu tajania. Największe szkody czynią spływy roztopowe na uprawianych zboczach.
Ø rzeźba terenu - natężenie erozji jest zależne od spadku i długości zbocza. Im teren jest silniej sfalowany, poprzecinany dolinami, tym spływ wody jest szybszy. Natężenie erozji jest wprost proporcjonalne do spadku i długości zbocza, przy czym wpływ spadku jest większy od wpływu długości zbocza.
Rzeźbę terenu można określić jako starą lub młodą. Stara rzeźba jest skutkiem działania procesów rzeźbotwórczych w dawnych epokach geologicznych. Młoda rzeźba odznacza się częstym występowaniem form o ostrych krawędziach i pionowych ścianach, kształtowana jest ona przez silne spływy roztopowe oraz gwałtowne, ulewne deszcze.
Ø budowa geologiczna i rodzaj gleby - do cech gleb, które mają największy wpływ na podatność na erozję należą: skład mechaniczny, przepuszczalność, pojemność wodna, żyzność i wreszcie struktura. Do gleb i skał najbardziej podatnych na erozję zalicza się less. Zbudowany jest z drobnych cząstek, które łatwo tracą spoistość pod wpływem wody. Za najbardziej odporne uważa się gleby szkieletowe, górskie, odznaczające się dużą przepuszczalnością. Często jednak o rozmiarach strat erozyjnych decyduje nie tylko podatność gleby na rozmywanie, ale i jej miąższość i sposób użytkowania.
B. ANTROPOGENICZNE:
Ø układ przestrzenny użytków - las i wieloletni użytek zielony najlepiej chronią glebę. Na pola orne należy przeznaczać zbocza o spadkach mniejszych niż 20% i dostatecznie dobrej glebie, czyli miejsca, gdzie nie zagraża zniszczenie gleby wskutek spływów. Trzeba pamiętać, że łatwiej jest erozji przeciwdziałać niż starać się o przywrócenie pierwotnego stanu na zboczu o raz zniszczonej glebie.
Ø uprawa płużna - na zboczach o spadkach większych od ok. 6% konieczny jest właściwy układ pól umożliwiający uprawę poziomą. Na zboczach o spadkach większych niż 10% gleba podczas orki przemieszczana jest przez pług ku dołowi. Najbardziej niebezpieczna, z uwagi na ułatwianie spływu, jest orka z góry w dół zbocza. Z tego powodu nie zaleca się uprawy płużnej na zboczach o spadku większym niż 20%.
Istotne znaczenie ma również dobór roślin uprawnych (od niego zależy osłona, jaką zapewniają glebie rośliny), a także częstotliwość orek i innych zabiegów uprawnych. Wieloletnie rośliny (np., trawy, lucerna) doskonale zabezpiecza przed silnym nawet spływem. Mniej skutecznie chronią glebę rośliny ozime, jak żyto, rzepak; jeszcze mniej zboża jare osłaniające tylko przed spływem letnim. Szczególne zagrożenie stwarza uprawa roślin, które w okresie silnych opadów nie osłaniają należycie gleby, np. ziemniaki, buraki, tytoń, kukurydza.
Ø układ dróg i inne czynniki - jeśli drogi kierują wodę na pole lub do wąwozu, to skoncentrowany spływ szybko dokona zniszczeń. Duże zagrożenie na terenach lessowych stanowią nie umocnione wadliwie wytyczone drogi polne. Do szkodliwych poczynań człowieka należy kopanie rowów odwadniające łąki śródpolne ze zbyt dużym spadkiem. Rowy takie ulegają rozmyciu.
Oprócz powyższych, istnieje jeszcze szereg innych przyczyn występowania czy wzrostu natężenia erozji, chociażby niekontrolowana turystyka czy budowa drogi lub linii kolejowej w wykopie, który przecina zbocze. Może to całkowicie zmienić krążenie wód podziemnych i powierzchniowych, naruszyć stan równowagi i spowodować nieprzewidziane skutki ujemne.
MECHANIZM DZIAŁANIA EROZJI WODNEJ.
Pierwszym i zasadniczym etapem powstania i rozwoju erozji wodnej jest zniszczenie naturalnej roślinności. Gleba zostaje odkryta i wystawiona na bezpośrednie działanie słońca, mroźnego suchego wiatru lub deszczu. Silny deszcz niszczy naturalna strukturę gleby. Zostają rozbite agregaty zbudowane z pylastych cząstek, wskutek rozbryzgu następuje odspojenie tych cząstek i zmieszanie z wodą. Drobne cząstki zatykają większe pory w glebie i zmniejszają jej przepuszczalność. Nawet przy niedużym spadku terenu rozpoczyna się powierzchniowy spływ wody. Przy silniejszym spływie woda unosi już nie tylko drobne zawieszone cząstki, ale także odspojone, rozbite grudki gleby.
Działanie spływającej wody może być różne. Dlatego też wydzielono erozję powierzchniową, liniową (żłobinową i wąwozową), rzeczną, podziemną oraz ruchy masowe, współdziałające w procesie niszczenia gleby.
. EROZJA POWIERZCHNIOWA Spływająca po zboczu woda zmywa wierzchnią warstwę gleby. Wskutek tego zachodzą zmiany w budowie gleby i mam miejsce segregacja cząstek. Materiał uniesiony, a następnie osadzony, ma zupełnie inną strukturę niż gleba, z której pochodzi, ma też zupełnie inny skład mechaniczny. Procesy erozji powierzchniowej powodują przekształcenie gleb na zboczu i u jego podnóża (tzw. profil odwrócony), zachodzi także zmiana kształtu zbocza.
B. EROZJA LINIOWA Zachodzi przy skoncentrowanym splywie wody. Woda rozmywa zlobiny, które moga przeksztalcic sie w wawozy.
Ø Erozja żłobinowa - przyczyny koncentracji wody, która rozmywa żłobinę może być różna. Ukośnie biegnąca do spadku zbocza bruzda, koleina pozostawiona przez ciągnik jesienią lub nierówności powierzchni. Prędkość wody płynącej żłobiną jest znacznie większa niż wody płynącej po powierzchni. Czasem może się odbywać również spływ podziemny, np. po podeszwie płużnej. Cienki strop kanalika szybciej się zapada i powstaje głęboka bruzda.
Ø Erozja wąwozowa - najczęściej przekształcenie się głębokiej żłobiny czy drogi gruntowej w wąwóz odbywa się podczas silnego deszczu letniego. W rozwoju wąwozów szczególną rolę odgrywają progi erozyjne, których następstwem są tzw. kotły. Obniżanie się dna i podcinanie ścian powoduje dalszy rozwój wąwozu.
C. EROZJA RZECZNA
Ingerencja człowieka w naturalny rozwój rzeki polega na tym, że wskutek zmian użytkowania zlewni, budowy dróg i osiedli zmienia się wielkość przepływów, szczególnie wzrastają spływy powodziowe. Wraz z zagospodarowaniem dna doliny człowiek reguluje, prostuje brzegi rzek, przez co skraca je bieg, a zwiększa spadek. Do tego dochodzi jeszcze obecność wałów przeciwpowodziowych, co zwiększa siłę unoszenia wezbranych wód. Wskutek takiej regulacji koryto rzeki może się zmienić w głęboki kanał mieszczący już niemal całą wodę powodziową. Wylewów nie ma, ale dno jest obniżane coraz bardziej, co pociąga za sobą obniżanie się poziomu wód gruntowych, obniżanie się dna dopływów i wreszcie zwiększenie zagrożenia erozyjnego całej zlewni.
Z czasem dochodzi do przyspieszenia spływu powierzchniowego wód opadowych lub roztopowych z całej zlewni, co prowadzi do wzrostu wysokości i skrócenia czasu trwania fal powodziowych w potokach i rzekach głównych. W efekcie powoduje to koncentrację energii wody płynącej w krótkim czasie, co zgodnie z prawami hydrodynamiki stwarza możliwości przenoszenia przez rzekę większej ilości i grubszej frakcji materiału dennego. Równoległe pogłębienie niskich stanów wody i wydłużenie czasu ich trwania sprzyja sedymentacji nawet drobnoziarnistych osadów mineralnych w znacznie większej ilości niż w rzece o wyrównanym przepływie. W rezultacie występuje proces osadzania w korycie rzeki łach żwirowych - piaszczystych , co jest przyczyną poszerzania koryt przy zahamowaniu lub ograniczeniu ich pogłębienia.
Nasilenie rolniczego użytkowania ziemi zazwyczaj potęguje ten proces. Zależy to jednak od rodzaju i sposobu upraw. Eksperymenty polowe pozwoliły stwierdzić , że np. z pól zajętych pod uprawy ziemniaków zmyw gleby jest kilka do kilkudziesięciu razy większy niż z pól zajętych pod uprawy zbóż czy użytki zielone. Zatem spowodowane przez człowieka zmiany w proporcji upraw, a szczególnie wzrost powierzchni upraw okopowych, znajduje odzwierciedlenie w ilości drobnej zwietrzeliny dostarczanej do koryt rzecznych. Biologiczna zabudowa brzegów koryt i niskich równin zalewowych może być najtańszym zabiegiem, przynajmniej częściowo ograniczającym tempo erozji wgłębnej, a szczególnie jej skutki ekologiczne. Dlatego zachowanie istniejących i zwiększanie powierzchni lasów łęgowych jest najbardziej wskazanym zabiegiem w dolinach rzecznych.
Oprócz opisanej wyżej erozji dennej (czy wgłębnej) w korycie rzeki działa jeszcze erozja boczna. Boczny rozmyw jest spowodowany głównie przez ruch wirowy wody. Woda podmywa brzegi wklęsłe, natomiast na brzegu wypukłym odkłada posegregowany materiał: żwir i gruby piasek. Często następuje również odcięcie meandra. Teren odcięty staje się zwykle nieużytkiem, długość rzeki zmniejsza się, co powoduje wzrost jej spadku.
Erozja rzeczna zmienia stosunki wodne zlewni, narusza równowagę zboczy przez obniżanie podstawy erozyjnej i prowadzi do wzmożenia erozji gleb.
D. EROZJA PODZIEMNA (suffozja) Typowymi skutkami erozji podziemnej są studnie i podziemne korytarze. Przyczyny rozmywu kanałów podziemnych mogą być różne. Początkowo woda może płynąć korytarzem wydrążonym przez zwierzęta (krety, lisy). Powstanie studni może być wywołane przez spływ wzdłuż palowych korzeni drzew. Nie jest również wykluczone samoistne zapadanie się gruntu przy znacznym uwilgotnieniu (porowatość lessu wynosi np. 50%). Erozja podziemna jest tym bardziej niebezpieczna, że objawia się dopiero wówczas, gdy zniszczenia terenu jest już znaczne.
RUCHY MASOWE - zachodza wskutek dzialania sily ciazenia na zboczach o naruszonej równowadze wierzchnich warstw. Glówna role odgrywa przy tym wsiakajaca woda, która zwieksza ciezar warstw skalnych oraz ulatwia ich przemieszczanie sie (zeslizg) w wyniku zmniejszenia tarcia. Ruchy masowe zdarzaja sie glównie w okresach roztopów oraz dlugotrwalych deszczów.
Ø osuwiska - sa najgrozniejsza forma ruchów masowych. Impulsem do powstania osuwiska jest naruszenie równowagi wskutek np. podciecia zbocza przy wykonywaniu wykopu, przez poglebiajacy sie, atakujacy brzeg potok lub rzeke. Osuniecie sie zbocza jest poprzedzone powstaniem glebokich szczelin. Odspojony u góry material zsuwa sie, czasem razem z budynkami, drzewami. Powierzchnia osuwiska deformuje sie i peka. U dolu tworzy sie potezny jezor. U góry osuwiska powstaje gleboka na kilka metrów nisza o stromych scianach, czesto wypelniona woda. Powierzchnia jednego osuwiska moze dochodzic do kilkunastu hektarów, a ilosc osunietego materialu kilka mln m3.
Soliflukcja - zachodzi w okresach roztopów na zboczach o spadku pow. 20% i zacienionych. Po okresie mroznej zimy, kiedy glebokosc zamarzniecia gleby dochodzi do 1 m lub wiecej, nastepuje przy dodatniej temperaturze powietrza rozmarzanie zarówno od dolu, jak i od powierzchni gleby. Wierzchnia, orna warstwa gleby jest w tym czasie silnie uwilgotniona i wykazuje mniejsza spoistosc. Przy niewielkim nawet impulsie nastepuje zsuwanie sie ciezkiej, nasiaknietej woda warstwy po zamarznietej glebszej warstwie. Wskutek tego powstaje plytkie koryto o szerokosci do kilku metrów z jezorem u podnóza zbocza. Splyw powierzchniowy dokonuje dalszych zniszczen.
Ø spelzywanie -moze zachodzic na stromych, zadarnionych zboczach, zwlaszcza przy wypasie ciezszych zwierzat, np. krów. Objawy spelzywania to poziome pekniecia darni, nieduze wypietrzenia i narastajace nierównosci na zboczu.
Erozja powoduje co rok ubytek gleby równy warstwie o sredniej grubosci 1 do 2cm. W niektórych regionach ablacja moze dochodzic do 70cm. Ilosc wyerodowanej gleby dla Europy wynosi ok. 84 ton/km2 i 700 ton/km2 dla kontynentu afrykanskiego.
Człowiek na skutek błędnego postępowania wzmaga to naturalne zjawisko, a kończy się to po prostu wyjałowieniem gruntów. Rzeczoznawcy są zdania, że nie przemyślana działalność człowieka zniszczyła grubo ponad 2 miliardy hektarów ziem uprawnych (stanowi to ponad 15% powierzchni kontynentów). Z tych samych względów od czasu, gdy człowiek rozpoczął walkę z głodem, obszary pustynne na świecie zwiększyły się o miliard hektarów.
. SPOSOBY ZAPOBIEGANIA PROCESOM EROZYJNYM.
Istnieje wiele sposobów zapobiegania erozji. Ze względu na swój charakter działania ochronne mogą być zabiegami rolniczymi (przyrodniczymi), jak też czysto technicznymi. Zespalają się one w jedną uzupełniającą się całość. Oczywiście, nie sposób jest omówić wszystkich, wiec przedstawionych zostanie kilka najważniejszych
Z zabiegów technicznych można wymienić:
Ø odprowadzanie nadmiaru wody ze zboczy umocnionymi korytami. Rolę takich odprowadzalników mogą spełniać zadarnione łąki pomiędzy zboczami lub uformowane na dnie doliny koryta. Jeżeli naturalny spadek dna doliny jest zbyt duży, buduje się stopnie betonowe lub kamienne ? wówczas energia spływającej wody jest na nich wytracana. Stosuje się również niskie płotki lub kiszki faszynowe o wysokości do 0,3m.
Ø mechaniczne wyrównywanie zboczy - polega na zasypaniu obniżeń i ewentualnym ścięciu grzbietów pozostałych między nimi. Zmniejsza to koncentrację spływu wody, a tym samym obawę rozmywu. Ponadto, zapewnia większa równomierność uwilgotnienia gleby na zboczu. Zabieg ten można stosować tylko na glebach głębokich.
Ø uprawę poziomą i pola wstęgowe - podczas orki wzdłuż warstwic powstają poziome bruzdy, w których może zbierać się woda, aczkolwiek ten sposób retencji glebowej jest możliwy tylko przy niedużych spadkach. Przy spadkach większych niż 10% poziomy kierunek orki i siewu nie stanowi już dostatecznego zabezpieczenia. W takich wypadkach zaleca się wydzielanie tzw. pól wstęgowych. Celem takiego układu jest narzucenie poziomego kierunku upraw, łączenie gleb o podobnych właściwościach i wreszcie zróżnicowanie roślin uprawnych na zboczu. Uprawa różnych roślin na polach wstęgowych zmniejsza znacznie prędkość spływu wody i wielkość szkód. Uniesiony materiał osadzi się zwykle na niższej wstędze, chronionej roślinnością.
Ø tarasy - mogą być naorywane (orka pługiem odwracalnym, skiby odkładane ku dołowi), formowane sztucznie przy pomocy maszyn do robót ziemnych albo tez tarasy-groble. Skarpy tych ostatnich maja łagodne nachylenie i podobnie jak granice pól wstęgowych powinny leżeć w poziomie ? powstają wówczas tarasy zwane grzbietowymi, zatrzymujące wodę.
Trzeba podkreślić, że zabiegi techniczne mogą jedynie hamować procesy erozyjne. Zasadnicze jednak znaczenie dla ochrony gleby ma szata roślinna, a w szczególności mieszanki wieloletnie. Rośliny wysiewane w mieszankach, np. trawy z lucernami wchodzą w skład specjalnego płodozmianu przeciwerozyjnego. Ideą jego działania jest utrzymanie ochronnej warstwy roślinności przez cały okres jesienno-zimowo-wiosenny (plony i poplony ozime, plon wtóry ? np. kukurydza na zielonkę, wsiewki np. gorczycy białej). Mieszanki roślin motylkowych z trawami, oprócz działania przeciwerozyjnego, mają zdolność gromadzenia w glebie azotu i substancji organicznych, poprawiają jej właściwości fizyczne, a także bilans wodny.
Nie wolno też zapominać o roli i znaczeniu, jakie maja do spełnienia lasy. Ściółka leśna np. ma zdolność wchłaniania dużych ilości wody, dzięki czemu przeciwdziała spływom powierzchniowym (zalesianie zboczy jako zabieg ochrony przed erozją). Duże znaczenie w tej mierze mają też zadrzewienia śródpolne. Kształtują one swoisty mikroklimat oraz pozytywnie wpływają na stosunki hydrologiczne
Często jedynym wyjściem w przypadku zboczy o dużym spadku wydaje się być zmniejszenie powierzchni gruntów ornych na rzecz łąk i pastwisk (zadarnianie ? najlepszy efekt daje mieszanka złożona przede wszystkim z traw pastewnych). Należy jednak pamiętać o kontrolowaniu składu biologicznego traw, oczyszczaniu pastwiska z kamieni, racjonalnym nawożeniu mineralnym, kontrolowanym spasaniu.
W ramach przeciwerozyjnej organizacji terenu, na zboczach o dużych spadkach, tam, gdzie jest to możliwe, zakłada się sady i winnice.
Reasumując, można stwierdzić, że jeżeli zabiegi biologiczne i techniczne nie będą skoordynowane, to nie osiągnie się koniecznego zmniejszenia procesów erozyjnych, które przyczyniają się do pustynnienia gruntów ornych, niekorzystnych zmian rzeźby, jak i do strat wody. .