Береговая эрозия – это разрушение берегов ручья или реки . Это отличается от эрозии русла водотока, называемой размывом .
Такая эрозия подрывает корни деревьев, растущих у ручья . Поскольку корни прочно связывают почву, они образуют устои, выступающие над водой. Они оказывают существенное влияние на скорость и прогресс эрозии. [1]
Существует множество методов измерения скорости эрозии берегов рек. Прямой метод заключается в вставке в банку металлических стержней (называемых «эрозионными штифтами») и маркировке положения 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]
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 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]
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 вдоль берега каменную наброску или габионы . 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.
