19. Мелош Г. Образование ударных кратеров: геологический процесс. М.: Мир, 1994. 336 с.
20. Фельдман В.И. Астроблемы - звездные раны Земли // Соросовский образовательный журнал. 1999. < 9. С. 67-74.
21. Александровский А.Л. Почвы на песчаных и двучленных породах метеоритных кратеров Илуметса // Процессы почвообразования и эволюция почв. М.: Наука, 1985. С. 103-112.
22. Хрянин Л.П. Метеоритные кратеры на Земле. М.: Недра, 1987. 112 с.
23. Вагнер Б.Б. Реки и озера Подмосковья. М.: Вече, 2007. 480 с.
24. Kashkarov L.L., Badjukov DD, Ivlev A.I . et al. The Smerdyacheye lake: new evidence for impact origin and formation age // Lunar and Planetary Science. 2005. V. XXXVI. (http://www.Ipi.usra.edu/meetigs/lps2005/pdf/1822.pdf).
25. http://www.lgz.ru/archives/html_arch/lg12004Tetrad/art11_9html.
Ин-т географии РАН Поступила в редакцию
15.10.2007
DEPRESSIONS OF THE LAKES KRASNOYE AND DANILISCHE IN THE MOSCOW REGION: CRYOGENIC RELICS OR ASTROBLEMES?
M.P. ZHIDKOV, V.V. BRONGULEYEV, A.G. MAKARENKO Summary
The crater-like basins of the lakes Krasnoye and Danilische in the Moscow region are very peculiar and rare forms in the Central Russia. The lakes are stagnant pools up to 10 m deep and 300-400 m in diameter surrounded by annular bank 3-5 m height (9 m at maximum). The shape of the basins allows two hypotheses of their origin: 1 - the impact structures, likewise the basin of the lake Smerdyach'e 50 km apart, which is considered to be astrobleme of 10-25 m y age [3], 2 - destructed pingos of Late Valdai periglacial epoch. The further investigation of the bank section, its age and composition is needed to validate one of these hypotheses.
УДК 551.438.5:631.6
© 2009 г. Н.Н. ИВАНОВ
ИРРИГАЦИОННЫЙ РЕЛЬЕФ И ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЕГО УСТОЙЧИВОСТЬ
Геоэкологическая обстановка в пределах ирригационных ландшафтов степных районов юга России претерпела в последние десятилетия значительные изменения, приведшие к выводу из сельскохозяйственного оборота огромных площадей исключительно ценных земель.
Практика показывает, что одной из главных причин деградации орошаемых земель является преобразование естественного рельефа, которое вызвало нарушение динамического равновесия, свойственного природному рельефу степных равнин и, как следствие, интенсивное развитие антропогенных геоморфологических процессов. Именно с развитием этих процессов связано нарушение устойчивости вновь сформированного ирригационного рельефа, играющего важнейшую роль в надежном функционировании и экологической безопасности мелиорируемых земель.
В результате техногенного преобразования природного рельефа и интенсивного орошения образовались две категории ирригационного рельефа:
1) непосредственно ирригационный, созданный в результате целенаправленного перемещения горных пород и возведения различных инженерных сооружений;
2) постирригационный, сформировавшийся под влиянием самого процесса ирригации [1].
Морфология и морфометрия непосредственно ирригационного рельефа зависят от техники полива, физико-географических, геологических и гидрогеологических усло-
Среднегодовой темп подъема уровня грунтовых вод на оросительных системах Нижнего Дона [по 4]
Способ полива
Подъем уровня грунтовых вод, м
Дождевание из временных оросителей машинами типа ДДА-100М
По бороздам и полосам
Затоплением
0.5-1 1-2 >2
вий. В зависимости от этих факторов определяются величины срезаемого и насыпаемого грунтового слоя при проведении планировочных работ, рассчитываются глубины каналов и междренные расстояния, оцениваются мощности просадочных толщ и др.
Сооружение форм непосредственно ирригационного рельефа, представленного каналами, выполняющими оросительные и дренажно-сбросные функции, дамбами, оградительными валами, полосами, бороздами, спланированными чеками началось в 40-50-х гг. прошлого столетия. В первые же годы проведения водных мелиораций на орошаемых землях началось интенсивное развитие постирригационных процессов и, как следствие, формирование постирригационного рельефа, выраженного промоинами, цирками обрушения, блюдцеобразными понижениями, просадочными террасами вдоль каналов и другими формами [2].
Развитие антропогенных денудационно-аккумулятивных процессов на откосах каналов, которые сооружались в основном в земляном русле, привело к накоплению в последних большого количества рыхлого материала и подтоплению значительных площадей мелиорируемых земель (как правило, высокоминерализованными оросительными и сбросными водами). Кроме того, подтоплению орошаемых участков и прилегающих к ним богарных территорий способствовали и фильтрационные потери из каналов. Так, потери воды из оросительных каналов нередко в два-три раза превышают расчетные, составляя от 20 до 70 л/с на погонный километр канала [3].
В таких условиях величина среднегодового подъема уровня грунтовых вод на мелиорируемых землях достигает 2 м и более (табл. 1). При этом на орошаемых массивах, приуроченных к надпойменным террасам Дона, Сала и Западного Маныча уровень грунтовых вод поднялся на 3-5 м и стабилизировался на глубине 1-5 м от поверхности земли [5]. В этой связи широкое развитие получили процессы переувлажнения, вторичного засоления, осолонцевания, ухудшились водно-физические свойства почв [6].
В настоящее время процесс деградации сельскохозяйственных земель продолжается, и возникла острая необходимость реконструкции оросительных и оросительно-об-воднительных систем с целью восстановления плодородия почв.
При обосновании проектов реконструкции наряду с проведением дополнительных инженерно-геологических, гидрогеологических и почвенно-мелиоративных изысканий потребовалось решить задачи, связанные с прогнозной оценкой устойчивости форм непосредственно ирригационного рельефа.
Как известно, оценка устойчивости элементов и форм техногенного рельефа основывается на краткосрочных лабораторных и экспериментальных работах. Однако глинистые породы, повсеместно распространенные на орошаемых землях, в результате развития постирригационных процессов (периодического замачивания и высушивания, интенсивной фильтрации ирригационно-грунтовых вод и т.д.) постепенно теряют свои прочностные и деформационные свойства. Так как эти изменения носят длительный и прерывистый характер, то учесть их при прогнозировании устойчивости ирригационного рельефа практически невозможно. Поэтому особую важность приобретают натурные исследования, направленные на изучение морфодинамики ирригационного рельефа [7, 8].
Одной из важных задач этих исследований является выявление основных факторов, определяющих устойчивость рельефа. Для этого помимо полевых исследований современного состояния рельефа использовались и материалы проектной документа-
2* 35
Основные факторы, влияющие на снижение устойчивости ирригационного рельефа
Антропогенные факторы Природные факторы
прямые (непосредственно антропогенные) косвенные (постирригационные процессы)
Местоположение, функции, иерархический уровень каналов Способ орошения Норма полива Крутизна откосов дамб и каналов Некондиционное уплотнение насыпей Вибрация от транспорта Постирригационные процессы: гравитационные (оползневые, оплывные, обвальные) Эрозионно-аккумулятивные: ирригационная эрозия, плоскостной смыв и линейный размыв, аккумуляция Суффозионно-просадочные (суффозия, просадки) Подъем уровня грунтовых вод (подтапливание, заболачивание, засоление почв и грунтов) Физико-механические свойства рельефообразующих пород (гранулометрический состав, пористость, водопроницаемость: просадочность, набухание, усадка, засоленность и др.) Гидрогеологические условия (глубина залегания и химический состав грунтовых вод)
ции, содержащей информацию о рельефообразующих породах и их свойствах, техногенных отложениях, морфологии и морфометрии исходного рельефа, геометрических параметрах форм и элементов непосредственно ирригационного рельефа, времени его сооружения и проведения ремонтных или профилактических работ.
Большое внимание при этих исследованиях уделялось формам природного рельефа, которые указывают на возможность развития определенных рельефообразующих процессов. Например, степные блюдца, получившие широкое распространение в пределах степных районов Нижнего Дона и Северного Кавказа, являются индикаторами развития суффозионно-просадочных процессов [9, 10]. На основании сравнения фактических величин просадочных деформаций на функционирующих оросительных системах с глубинами степных блюдец было установлено, что глубина последних может служить прогнозной величиной полной просадочной деформации той или иной территории [2].
Суффозионные процессы, оказывающие негативное влияние на устойчивость ирригационного рельефа, часто приурочены к ложбинам временного стока, широко распространенным на склонах водоразделов и надпойменных террасах степных рек. Такая ситуация определяется наличием в них значительных накоплений рыхлого переотложенного материала, обладающего высокой водопроницаемостью и низкой противосуф-фозионной устойчивостью. Немаловажное значение здесь играет положение этих ложбин в иерархической структуре системы водотоков. Наиболее неустойчивые в проти-восуффозионном отношении участки земной поверхности, как правило, приурочены к ложбинам второго и третьего порядков.
Опыт эксплуатации оросительных систем показывает, что на снижение устойчивости форм непосредственно ирригационного рельефа оказывают влияние как антропогенные, так и природные факторы (табл. 2). При этом антропогенные подразделяются на прямые (непосредственно антропогенные) и косвенные (антропогенно-природные).
Среди первых определяющая роль принадлежит факторам, связанным с особенностями функционирования, иерархическим уровнем и местоположением каналов в пределах той или иной оросительной системы. Например, устойчивость откосов каналов снижается с повышением их ранга. Это связано с увеличением глубин каналов, возрастанием энергии водного потока, значительными вибрациями, создаваемыми транспортом, движущимся по дорогам, которые проложены вдоль высокоранговых каналов и др. [11].
По данным Р.Н. Смирнова и Г.Н. Шумейкиной, о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.