МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОУ СОШ С.ЯБАЛАКОВО

ОБЪЕДИНЕНИЕ «ЮНЫЕ ТУРИСТЫ И ГЕОЛОГИ»


«ДОРОГАМИ ОТЕЧЕСТВА - 2009»
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Изучение эрозии временных водотоков

в селе Ябалаково

Номинация « ГЕОЛОГИЯ»

Научный руководитель

учитель географии Гузаерова В.А

Выполнила Галиуллина Найля

ученица 7 класса

УФА- 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ………………………………………………………. 3

Актуальность, объект и предмет исследования. …………………… 3

Задачи проекта ………………….. ………………………………………. 4

Глава 1. Методика наблюдения над предметом исследования ……….. 6

1. 
   Построение профиля поперечного сечения оврага ………… 6
   
2. 
   Исследовательская часть ……………………………………. 6
   

Глава 2. Основная часть

2.1 Геологическая изученность территории исследования …………9

2.2 Содержание и результаты выполненных исследований ………..10

Заключение ……………………………………………………………... 21
Литература ………………………………………………………………22

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования
Одним из важных элементов геологического процесса является процесс овражной эрозии. Такие процессы в природных условиях протекают с разной скоростью эрозионного размыва, объемами транспортируемого обломочного материала в зависимости от ряда условий: количества и характера выпадения осадков, высоты и крутизны откоса, степени задернованности и площади водосбора. Вмешательство хозяйственной деятельности человека в систему связей природных компонентов может явиться причиной или катализатором эрозионных процессов. Следствием будет появление и развитие обширной сети овражно-балочной сети.

Объект и предмет исследования

Исследуемый район ( с. Ябалак) входит в состав левобережного Прибельского округа и занимает среднюю часть Прибельской увалисто-волнистой равнины. (Кадильников, 1964). Рельеф местности увалисто-холмистый. Поверхность расчленена долинами притоков реки Сюнь с развивающейся овражно-балочной сетью. Объект исследования находится на юго-восточной окраине села и представляет собой интенсивно развивающийся овраг среди живописного участка смешанного леса, на коренном правом берегу реки Сюнь. Овраг образовался в результате эрозионного размыва склона, сложенного песчаной слабозадернованной черноземной почвой. В качестве предмета исследования мы определили процесс эрозионного размыва. Визуальное наблюдение на объекте исследования ведется с сентября 2007 года. На изучаемом участке речной долины Сюнь выделено 6 оврагов. В целом это овраги, находящиеся на 4 стадии своего развития (стадия затухания). Овраг — это отрицательная форма рельефа, линейно вытянутая, с крутыми склонами. Овраги обычно образуются на склонах водоразделов и располагаются по направлению стока текущих вод. Овраг имеет следующие части: днище, бровку, склоны, вершину, устье, отвершки. Овраги, глубокие крутосклонные размывы, образованные временными водотоками. Возникают на возвышенных равнинах или холмах, сложенных рыхлыми, легко размываемыми породами, а также на склонах балок и лощин. Длина до нескольких км, ширина и глубина — десятки м .Овраги наносят большой вред главным образом сельскому хозяйству, расчленяя и уничтожая поля.

Цель исследования

В качестве цели исследования определили выявление механизма эрозионного размыва, оценку его количественных характеристик, а также выявление факторов, воздействие которых явилось причиной возникновения и развития процесса овражной эрозии, а также предложить и меры борьбы с его с ростом, применяемые в местной практике.

Задачи проекта
Для достижения поставленной цели определились с задачами нашего исследования:

1. 
   Разработать методику наблюдения над предметом исследования.
   
2. 
   Проведение замеров по плану на объекте исследования.
   
3. 
   Осуществить пересадку саженцев сосны с близлежащей территории (весной 2008 года) с горы Петер-тау на растущем отвершке оврага.
   
4. 
   Определение параметров эрозионного размыва: средней глубины размыва, размыва в ширину и объема вынесенного материала за 1 год.
   
5. 
   Моделирование механизма эрозии, обобщение результатов, формулирование выводов и подготовка презентации.
   

Решению первой задачи посвящена первая глава нашего исследования, где мы привели краткое теоретическое обоснование и представили структуру методики наблюдения. На основании выработанной методики проводили замеры на объекте исследования для оценки количественных характеристик процесса эрозионного размыва. Результаты анализа полученных данных обобщены во второй главе нашей работы. И общие выводы по проекту сформулированы в разделе Заключение.

Для удобства ознакомления с проектом в электронном виде приложения вынесены в отдельный файл – Приложения.

Обоснование видов и сроков замеров

Основная причина эрозионного размыва заключается в эрозионной деятельности временных водотоков, главным образом, при таянии снега весной и после дождей в летне-осенний период. Процесс образования и развития оврага на местности проявляется в виде физических процессов роста эрозионного вреза в глубину и длину, динамику которых можно визуально пронаблюдать, следовательно, путем регулярных замеров можно оценить их величину.

Измерительные работы определились проводить в следующие сроки:

- весной после полного таяния снега и схода талых вод

- в течение летне-осеннего периода, как основного времени выпадения осадков в виде дождя и образования временных водотоков

-зимой.

С учетом того, что разрушительная эрозионная сила временных водотоков зависит от количества и характера выпадения осадков, целесообразно вести одновременное наблюдение за продолжительностью и характером выпадения осадков в течение каждого летне-осеннего периода года.

1. МЕТОДИКА НАБЛЮДЕНИЯ НАД ПРЕДМЕТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. 
   Составление профиля поперечного сечения оврага
   

Количественную оценку динамики эрозионного размыва можно осуществить путем построения поперечных профилей по данным замеров в постоянных контрольных точках. Для составления профиля поперечного сечения оврага необходимы измерения длины эрозионного вреза, а также его глубины в ряде точек, количество и место которых определяется в зависимости от характера дна оврага . Для этого отсчет глубины производили от горизонтальной рейки, концы которого лежат на не нарушенных эрозией бровках оврага. Горизонтальность положения рейки выверяется плотницким уровнем. Рейка имеет сантиметровую разметку. Вторая рейка (линейка) также с делениями, ставится нулевым делением вниз на дно вреза строго вертикально в точках изгиба ложбины оврага. По нему берется отсчет на уровне лежащей горизонтально рейки. Результат заносится в Дневник замеров. Сравнение поперечных профилей позволил проследить изменения в профиле во времени и оценить динамику глубины эрозионного вреза.

1.2. Исследовательская часть состояла из :

1. Определения частей оврага.

1. 
   Определите по компасу общее направление оврага. Для этого установите компас в рабочее положение: а) откройте рычажок; б) дайте стрелке успокоиться; в) совместите северный конец стрелки с буквой «С» на лимбе; г) показания компаса запишите в тетрадь.
   
2. 
   Определите место, где овраг берет свое начало (вершина) и куда впадает (устье).
   
3. 
   Определите количество отвершков и где их больше (с какой стороны оврага).
   
4. 
   Сделайте рисунок оврага.
   

2.Измерения параметров оврага.

1. 
   Измерьте длину оврага шагами.
   
2. 
   Измерьте длину одного из отвершков.
   
3. 
   Определите крутизну склонов: а) у вершины; б) в середине; в) в устье с помощью эклиметра. Для этого: а) два ученика натягивают шнур по склону от бровки к днищу; б) третий ученик прикладывает эклиметр к шнуру. По отклонению отвеса определяют крутизну склона. Данные записать в тетрадь:
   Вершина — ...
   Средняя часть — ...
   Устье — ...
   
4. 
   Определить характер склонов (заросшие травой, кустарником, деревьями; обнажены).(1)
   

3.Определения ширины оврага.

1. 
   Определите ширину оврага с помощью травинки: а) у вершины; б) около устья оврага; в) у одного из отвершек. Для этого: а) возьмите травинку на вытянутые руки; б) на противоположном берегу заметьте два предмета, расположенные недалеко друг от друга на бровке оврага; в) отметьте травинкой расстояние от одного предмета до другого (смотреть одним глазом); г) затем травинку сложите пополам; д) от точки, где вы находились, отходить до тех пор, пока половинка травинки не закроет расстояние между этими объектами; е) измерьте расстояние от места, где вы остановились, до того места, где вы стояли. Это расстояние будет равно ширине оврага. Данные запишите в тетрадь.
   
2. 
   Определите стадию развития оврага; если овраг растущий — меры по приостановлению его роста.
   

4. Измерения длины оврага.

1. 
   Измерьте глубину оврага: а) возле устья; б) около одного из более крупных отвершков. Если глубина небольшая и склон крутой, можно использовать рулетку. Для этого один ученик находится у бровки оврага, держит рулетку на «0». Другой внизу снимает показания глубины оврага. Если склон пологий, глубину можно определить с помощью нивелира или глазомерного планшета (с отвесом). Нивелирование ведется от днища к бровке: а) установите планшет на уровне своих глаз, при этом отвес должен располагаться строго в вертикальном направлении; б) направьте горизонтальный луч (свой взгляд, смотреть одним глазом) на подошву ног второго ученика, который поднимается по склону до тех пор, пока горизонтальный луч (1-й ученик) не будет находиться на одной прямой; в) в этой точке 3-й ученик забивает колышек; г) 1-й ученик с глазомерным планшетом переходит в эту точку; 2-й ученик поднимается по склону выше. Съемщик дает команды для 2-го ученика подниматься или опускаться по склону; д) съемку вести до бровки. Данные записать в таблицу: е) для определения глубины сложите все превышения точек.(4)
   

2.ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1.Геологическая изученность территории исследования.

Геологическое строение и рельеф.
Илишевский район входит в состав Левобережного Прибельского округа и занимает среднюю часть Прибельской увалисто-волнистой равнины /Кадильников,1964/. Он относится к участкам проявлений частных поднятий в четвертичном периоде. Представляет чередование поднятий, что приводит к значительной изрезанности территории. Средняя высота над уровнем моря – 200 м.

В тектоническом отношении территория района является частью Бирской седловины. Толщина кристаллического фундамента достигает здесь до 2000-2500 м., породы его постепенно сливаются с нижележащим гранитным слоем. Кристаллический фундамент повсюду покрывается верхнепротерозойскими породами, которые именуются бавлинской серией. Бавлинские образования делятся на 3 комплекса. Нижнебавлинский комплекс сложен розовато-серыми,коричневато-серыми, серыми песчаниками и карбонатно-глинистыми породами. Среднебавлинский, состоящий преимущественно из красноцветных песчано-глинистых образований. Верхнебавлинский представлен преимущественно сероцветными глинисто-песчаными образованиями – аргиллитами, алевролитами и песчаниками.

Общая мощность бавлинских образований колеблется в пределах от 8,5 до 9 км. В районе отсутствуют осадки кембрийского, ордовикского, силурийского периодов, а также раннедевонского периода палеозойской эры. И только в последнюю эпоху девона с востока начало поступать море, которое заняло затем всю территорию Западной Башкирии и соседние с ней районы. И просуществовало оно до начала ранней эпохи каменноугольного периода. Море оставило огромную толщу осадков, состоящих из глинистых, песчаных, карбонатных образований. Общая мощность девонских отложений от 200 до 1000 м.

Девонское море покинуло территорию Западной Башкирии лишь в угленосное время каменноугольного периода. В это время территория представляла собой сильно заболоченную, покрытую пышной растительностью сушу, в озерах которой происходило захоронение огромной массы живого вещества, превратившегося впоследствии в каменный уголь. Суша эта через короткое время была залита морем, до начала эпохи каменноугольного периода. Море оставило толщу известняков и доломитов, общая мощность которых колеблется от 750 до 1200 м.

В пермский период накопляются осадки, давшие светло-серые известняки, доломиты, гипсы, серые и коричнево-серые песчаники, алевролиты, глины, известняки и доломиты, общая мощность которых колеблется до 500 м.

Пермские отложения у нас представлены отложениями кунгурского и уфимских ярусов. После перми, в течение мезозойской и кайнозойской эр территория испытывала преимущественно режим суши, континентальный этап своего развития. Размывом уничтожена большая часть пермских осадков, а у нас они местами полностью снесены. И лишь в палеогене и неогене некоторые зоны были заняты водами вторгшихся южных морей, в условиях которых откладывались песчано-глинистые и глинисто-болотистые осадки, давшие залежи бурых углей.

В геоморфологическом отношении район представляет собой Сюнь-Базинский водораздел.
2.2.Содержание и результаты выполненных исследований

Для всех оврагов нашего села характерна У-образная вершина, с различной степенью задернованности. Характер бортов крутой, за исключением устьевой части

Рис.2.2.1. Схема расположения оврагов возле деревни.

оврага, где угол их наклона достигает 20⁰-25⁰ и тальвег полностью задернован травянистой растительностью. В некоторых случаях( в 2 оврагах) в устьевой части отмечены выходы грунтовых вод, представленные заболоченными участками. Во всех оврагах отмечены свалки мусора различного характера. Нетрудно предположить "судьбу мусора" в овраге, который выходит непосредственно к реке Сюнь .

Протяженность оврагов от 200 до 350 метров. Самый крупный из них имеет длину более 350 м. Он имеет вершину корытообразного типа. Вершина обрывистая, глубина врезания около 7 м. По всей длине оврага борта обрывистые, местами практически с вертикальными стенками. На некоторых участках вскрываются обнажения высотой до 10 м, на которых было составлено геологическое описание отложений террасы, вскрываемых оврагом. Выделено 3 слоя:

1. 
   почвенно-растительный покров темно-серого цвета, мощностью 0.25 м;
   
2. 
   суглинок темно-бурый, уплотненный, с многочисленными корнями растений, мощностью до 1 м;
   
3. 
   среднеслоистое равномерное переслаивание (0.3-0.5 м) супесей, песков и суглинков светло-бурого цвета с легким желтоватым оттенком. Пески прослоев преимущественно мелкотонкозернистые, распространены многочисленные неправильной формы включения известково-мергелистых стяжений и конкреций размером от 0.05 до 5 см. Мощность слоя до 7 м. Возраст вскрываемых отложений нами определен как пермский.(рис 2.2, 2.3.)
   

Рис.2.2.2 Отбор образцов горных пород Рис. 2.2.3. Суглинки

Причиной развития оврага мы считаем естественные условия образования: большая площадь водосбора ; значительный уклон прилегающей территории к устью и левому борту оврага, составляющий 3-5; высокий уровень сезонных атмосферных осадков. По самым скромным подсчетам, прирост оврага составляет более 2.5 м в год. В верхней части оврага имеется большое развитие борозд и рытвин, ориентированных в северном, северо-восточном направлении, т.е. в сторону наибольшего уклона прилегающей территории. Ввиду выше описанных естественных причин развития оврага, общепринятые меры борьбы с ним, мы считаем, вряд ли будут эффективны. Тем не менее, засаждение вершин и бортов оврага деревьями может значительно снизить скорость его дальнейшего роста.

По компасу определили общее направление оврага - у устья с СВ на ЮВ , в 4 контрольной точке и в основной вершине с С на Ю.Начало оврага (вершина)

Рисунок 2.2.4. Общий вид на овраг со стороны деревни

находится на отметке высоты 154.0 м н.у.м, а устье на высоте 68 м над у.м. Насчитали 6 отвершков. Больше всего отвершков с левой стороны оврага.

Общая длина оврага 320 м. Длина самого большого отвершка 150 м.

С помощью транспортира с отвесом определили крутизну склона оврага в каждой контрольной точке.(рис 2.4, 2.5, 2.6)

Вершина — 45⁰

Средняя часть — 70⁰
Устье — 25⁰
Рис. 2.2.5 Крутизна склонов Рис.2.2.6 На 4 контрольной точке

Самое глубокое и широкое место оврага

С помощью натянутого каната (с метровой разметкой) и прикрепленного к нему карабина с отвисающей веревкой( с метровой разметкой) определили ширину оврага и глубину его в 7 контрольных точках и результаты занесли в таблицы.(таблица 2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7) и сделали общую сводную таблицу (таблица 2.8).

Рис. 2.2.7.Измерение превышения оврага и ширины оврага

.

ДИНАМИКА

глубины эрозионного вреза в контрольных точках

		Контрольная точка № 1					Таблица 2.1
Глубина эрозионного вреза в точке замера, м							средняя глубина ,м	Ширина, м
1	2	3	4	5	6	7
1	2	2,5	3	2,5	2	0,5	1,92857143	21
1
2
3
		Контрольная точка № 2					Таблица 2.2
Глубина эрозионного вреза в точке замера, м							средняя глубина ,м	Ширина, м
1	2	3	4	5	6	7
1	2	2,5	4,2	3,5	2,75	1,2	2,45	21
1
2
3
4
		Контрольная точка № 3
Глубина эрозионного вреза в точке замера, м							средняя глубина ,м	Ширина, м
1	2	3	4	5	6	7
1,7	7	9	7,5	4,8	3,9	1,5	5,05714286	22
	Поперечный профиль эрозионной ложбины
2
4
6
8
		Контрольная точка			№ 4		Таблица 2.4
Глубина эрозионного вреза в точке замера, м							средняя глубина ,м	Ширина, м
1	2	3	4	5	6	7
2,35	8,1	9,2	9,7	12	7	2,7	7,29285714	25
	Поперечный профиль эрозионной ложбины
2
4
6
8
10
		Контрольная точка № 5					Таблица 2.5
Глубина эрозионного вреза в точке замера, м							средняя глубина ,м	Ширина, м
1	2	3	4	5	6	7
4,6	7,9	19,7	21	20	15	9	13,8857143	40
	Поперечный профиль эрозионной ложбины
3
6
9
12
15
18
21
		Контрольная точка			№ 6		Таблица 2.6
Глубина эрозионного вреза в точке замера, м							средняя глубина ,м	Ширина, м
1	2	3	4	5	6	7
3,1	6,8	12	11	8,15	7,3	3,2	7,36428571	17
	Поперечный профиль эрозионной ложбины
2
4
6
8
10
12
		Контрольная точка			№ 7
Глубина эрозионного вреза в точке замера, м							средняя глубина ,м	Ширина, м
1	2	3	4	5	6	7
1,4	7,4	12	6	5,9	4,3	2,1	5,58571429	11
2
4
6
8
10

следующая страница>