Эрозия, переработка берегов, просадка и набухание пород

Относительно менее опасными, в основном из-за меньших объемов и скоростей одновременного перемещения масс горных пород и воды, являются процессы плоскостной и овражной эрозии, переработки берегов водохранилищ и морей, набухания и просадки грунтов. Эти процессы, как правило, не приводят к гибели людей, но экономические потери от их развития часто сопоставимы с наиболее катастрофическими природными явлениями. Так, в Китае, например, ежегодно теряется 5 млрд. тонн плодородной почвы, 2 млрд. тонн из который разрушается в результате водной эрозии и выносится в виде осадков в океан и внутренние водоемы. Это составляет 1/12 часть общих потерь плодородных земель в мире.

Ежегодно с пахотных склонов на территории России сносится и необратимо теряется 0,56 млрд. тонн наиболее плодородной части почвенного покрова. Сум­марный ежегодный прирост длины овражной сети составляет в среднем 20 тыс. км, сокращение пашни за счет развития оврагов — 100—150 тыс. га. В процессе плоскостного смыва идет вынос гумуса и потеря плодородия почв. Потери гумуса на эродируемых землях России в среднем составляют 0,64 т/га в год. За последние 20 лет его содержание в почвах пашни снизилось на 8—30%. Недобор урожаев на почвах, подвергшихся плоскостному смыву, достигает в среднем 36%.

На морских побережьях, берегах рек, искусственных и естественных внутриконтинентальных водоемах широко распространены процессы переработки (абразии и эрозии) берегов. Эти процессы представляют опасность для населения и объектов, расположенных вблизи акваторий и вследствие отступления берегов часто оказы­вающихся в опасной зоне. Кроме того, переработка берегов приводит к безвозвратной потере ценных земель. Так, например, в Грузии общая длина разрушенных абразией берегов Черного моря составляет 229 км, а площадь размыва с 1961 по 1981 гг. достигала 1,4 тыс. га.

На реках России размыв берегов идет примерно на 25% суммарной длины береговой линии, скорость размыва составляет от долей метра до 10 и более метров в год. Еще большими темпами идет размыв берегов морей и искус­ственных водохранилищ. Особенностью размыва берегов морей арктического по­бережья России является сочетание волнового воздействия воды с термоабразией. Поэтому отступление берегов Белого, Баренцева, Карского и других морей за последнее тысячелетие достигает на ряде участков десятков километров. Так, бере­говая линия западного побережья полуострова Ямал за последние 5 тысяч лет сместилась в сторону суши на 15—20 км.

В настоящее время скорость отступления берегов северных морей составляет в среднем 4—6 м/год, достигая иногда 55 м/год. Скорость абразии берегов Камчатки и Курильских островов в среднем составляет от 2—3 до 6 м/год.

Особенно интенсивно размываются берега искусственных водохранилищ. Общая длина береговой линии водохранилищ в России приближается к 20 тыс. км, из ко­торых 40% интенсивно перерабатываются. Наиболее быстро этот процесс развива­ется в первые три года после создания водохранилища, достигая 60—100 м в год. Имеются случаи аномально высоких скоростей переработки берегов. Так, например, на Братском водохранилище у поселка Артумей берег отступил за 5 лет на 759 м.

Интенсивная переработка берегов в густонаселенных районах сопровождается боль­шими ущербами и затратами, связанными с переносом зданий, исторических памят­ников и строительством берегозащитных сооружений. При создании Горьковского водохранилища, например, из зоны переработки берегов было перенесено 65 насе­ленных пунктов (вместо 14, предусмотренных проектом). Село Демьянское на р. Ир­тыш за 240 лет переносилось трижды из-за постоянного подмыва берега рекой.

Большую опасность представляют деформации (повышенная сжимаемость) не­которых пород при увеличении их влажности. Особенно сильно страдают от этого процесса территории, сложенные лёссами. Лёссы относятся к структурно-неус­тойчивым породам, способным при замачивании терять структурную прочность и уплотняться. В результате происходит деформация (опускание) поверхности или, как принято говорить, просадка лёссов. В зависимости от их мощности величина просадки изменяется от нескольких сантиметров до метра и более. В некоторых городах Украины и Северного Кавказа, где лёссы имеют мощность 20—30 м, величина просадки достигает 1,0—1,5 м. На территории Ташкента отдельные участки просели на 2,5—3,0 м. Естественно, этот процесс вызывает деформации, а иногда и полное разрушение зданий и сооружений, подземных коммуникаций, транспорт­ных систем и т. д.

Лёссовые породы широко распространены в центральных и южных районах Европейской части России, а также на юге Западной Сибири, в меньшей степени на юге Восточной Сибири и Дальнем Востоке. Общая площадь, занятая лёссами в России, достигает около 3,5 км², что составляет около 20,5% от всей территории страны. При этом лёссы преимущественно распространены в южных регионах России, являющихся наиболее благоприятными для проживания людей.

Просадочные явления наиболее часто встречаются на территориях городов и орошаемых земель. В обоих случаях просадка связана с подтоплением территорий. Установлено, что 563 города в России в той или иной степени страдают от просадки лёссов. В этих городах отмечается повышенная деформация зданий и сооружений и преждевременный вывод их из эксплуатации. Так, например, в г. Волгодонске 733 здания (80% от общего числа зданий в городе) в той или иной степени не отвечают требованиям эксплуатационной надежности из-за просадки лёссов, из них около 200 зданий имеют сверхнормальные деформации оснований. Особенно большие ущербы возникают при деформировании уникальных зданий и сооружений исторического значения, памятников культуры и древнего зодчества. Так, в Киеве на протяжении многих лет деформируются постройки Киево-Печерской Лавры, в Средней Азии в древних городах Бухаре и Самарканде под угрозой находятся древние исторические памятники XI—XV веков. Разовый ущерб от просадки лёссов может достигать 30 млн. долларов. Суммарный ущерб в России от просадки лёссов ориентировочно оценивается в 600—800 млн. долларов в год.

В противоположность лёссам, глинистые породы способны при увлажнении увеличивать свой объем, т. е. набухать. Явление набухания пород может приводить к деформации зданий, сооружений, оросительных каналов и дорог и тем самым наносить значительный экономический ущерб.

В США примерно в половине штатов встречаются набухающие глинистые породы. Ежегодные ущербы в США от развития процессов набухания составляют от 2 до 6 млрд. долларов.

В России набухающие грунты распространены в основном в Европейской части страны и на юге Западной Сибири. Серьезные, проблемы они создают в Нижнем Поволжье, Предкавказье, Курской, Белгородской областях, а также на юге Омской и Новосибирской областей. Общая площадь, занятая набухающими грунтами, со­ставляет более 1,9 млн. км² или 11,3% от общей площади страны.