Береговая эрозия
Береговая эрозия – это разрушение берегов ручья или реки . Это отличается от эрозии русла водотока, называемой размывом .
у . ручья Такая эрозия подрывает корни деревьев, растущих Поскольку корни прочно связывают почву, они образуют устои, выступающие над водой. Они оказывают существенное влияние на скорость и прогресс эрозии. [ 1 ]
Измерение
[ редактировать ]Существует множество методов измерения скорости эрозии берегов рек. Прямой метод состоит в том, чтобы вставить в банку металлические стержни (называемые «эрозионными штифтами») и отметить положение поверхности банки вдоль стержней в разное время. [ 2 ] Этот простой метод измерения можно усовершенствовать с помощью регистратора данных, прикрепленного к стержню фоторецепторов; регистратор записывает напряжение, которое является показателем того, какая часть стержня открыта. [ 3 ] Другой распространенный метод — многократное обследование поперечного сечения ручья с течением времени. Это измеряет скорость эрозии в дополнение к изменениям в геометрии берегов ручьев. Аэрофотоснимки и спутниковые снимки можно использовать для измерения скорости береговой эрозии и миграции речных русл в более крупных пространственных масштабах путем сравнения местоположения берегов в разное время. Наконец, существует множество менее распространенных методов, таких как использование седиментологии или возраста деревьев для расчета скорости эрозии путем аппроксимации исторических мест русла реки. [ 4 ]
Механизмы
[ редактировать ]Существует два основных механизма эрозии берегов ручьев: речная эрозия и массовый обвал. Речная эрозия – это прямое удаление частиц почвы проточной водой. Скорость речной эрозии определяется как силой текущей воды (например, более быстрый поток означает большую силу), так и сопротивлением материала берега эрозии (например, глина обычно более устойчива к эрозии, чем песок). Массовое разрушение происходит, когда вес берега ручья превышает прочность почвы, что приводит к обрушению берега. Этот процесс зависит от ряда факторов, включая внутреннюю прочность почвы (например, глина или песок), содержание влаги в почве и растительность. Эти два процесса эрозии связаны между собой, поскольку речная эрозия дна берега создает более крутой угол берега или нависающие блоки почвы, которые более нестабильны и могут обрушиться. [ 5 ] [ 6 ]
Другие процессы эрозии включают циклы увлажнения и высыхания или замерзания и оттаивания, которые ослабляют береговую почву и делают ее более восприимчивой к эрозии. Дополнительная форма эрозии называется просачивающейся эрозией. Это происходит, когда грунтовые воды вытекают из берега ручья с достаточной силой, чтобы размыть береговой материал. В концентрированном виде просачивающую эрозию можно назвать трубчатой, поскольку размывается «труба» почвы. [ 7 ]
Растительность
[ редактировать ]Растительность может оказать существенное влияние на береговую эрозию. Как правило, банки с растительностью разрушаются медленнее, чем банки без нее. Густая растительность, растущая на берегу, может отклонять потоки воды и предотвращать речную эрозию. Корни обычно увеличивают прочность материала насыпи, делая насыпь менее склонной к массовому разрушению . Однако деревья также могут значительно утяжелить вершины берегов ручьев и фактически снизить устойчивость. [ 6 ] [ 8 ]
Контроль
[ редактировать ]Береговая эрозия — естественный процесс: без нее реки не извивались бы и не меняли бы русло. Однако модели управления земельными ресурсами, которые меняют гидрограф и/или растительный покров, могут увеличивать или уменьшать скорость миграции по руслам. Во многих местах, независимо от того, нестабильны ли берега из-за деятельности человека, люди стараются удержать реку в одном месте. Это можно сделать для восстановления окружающей среды или для предотвращения изменения русла реки на землю, используемую людьми. Один из способов сделать это — разместить каменную наброску или габионы вдоль берега . Другой метод - использование конструкций для восстановления ручья , таких как бревенчатые лопатки, поперечные лопатки или деревянные опоры. [ 9 ] Распространенным естественным методом уменьшения береговой эрозии является повторное внедрение местных видов растений в этот район. Обширная корневая система этих растений обеспечивает поддержку почвы и предотвращает эрозию из-за дождевых стоков.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ян Резерфорд, Джеймс Гроув (2004), «Влияние деревьев на эрозию берегов ручьев» , Прибрежная растительность и речная геоморфология , Американский геофизический союз, ISBN 978-0-87590-357-6
- ^ Нэнси Д. Гордон (01 июня 2004 г.), «Эрозия и размыв» , Гидрология ручьев: введение для экологов , Джон Уайли и сыновья, ISBN 978-0-470-84357-4
- ^ Лоулер, Д.М. (1992), «Проектирование и установка новой автоматической системы мониторинга эрозии», Earth Surface Processes and Landforms , 17 (5): 455–463, Bibcode : 1992ESPL...17..455L , doi : 10.1002/ особенно 3290170505 .
- ^ Лоулер, DM (1993). «Измерение эрозии берегов реки и изменения бокового русла: обзор» . Процессы на поверхности Земли и формы рельефа . 18 (9): 777–821. Бибкод : 1993ESPL...18..777L . doi : 10.1002/esp.3290180905 — через Research Gate.
- ^ Торн, Колин (1982). Процессы и механизмы береговой эрозии // Реки с гравийным руслом . Чичестер: Уайли. стр. 227–271.
- ^ Jump up to: а б Винн, Тесс. 2006. Ретрит Streambank: Учебное пособие. Обновление водораздела AWRA, Vol. 4, нет. 1. http://www.remarkableriparian.org/pdfs/pubs/streambank%20retreat.pdf .
- ^ Фокс, Джорджия; Уилсон, Г.В. (2010). «Роль подземного потока в эрозии склонов и берегов ручьев: обзор» . Журнал Американского общества почвоведения . 74 (3): 717–733. Бибкод : 2010SSASJ..74..717F . дои : 10.2136/sssaj2009.0319 . Архивировано из оригинала 02 февраля 2017 г. Проверено 23 января 2017 г.
- ^ Торн, Колин (1990). Влияние растительности на эрозию и устойчивость берегов рек // Растительность и эрозия . Винчестер: Уайли. стр. 125–144.
- ^ «Основы восстановления ручья — решения для воды и земли» . 2021-07-02 . Проверено 30 ноября 2022 г.