Быстроразвивающиеся паводки: международная версия


Влияние почвы

При оценке риска возникновения быстроразвивающегося паводка рассматриваются три основных характеристики почвы: влажность почвы, гранулометрический состав почвы (текстура), почвенный профиль.

Standing water and runoff channels in a grassy field on a rainy day, United Kingdom

Влажность почвы часто рассматривается как самая важная характеристика, обуславливающая быстрый сток и возникновение быстроразвивающегося паводка. Действительно, если почва влагонасыщена, то в ней не остается пространства для инфильтрации дополнительных объемов осадков. В этом случае все осадки переходят в сток (независимо от состава почвы).

Agronomist Jim Smart and Mexican farmers Miguel Morales Beltran and Hector Rodriquez Mediola discuss the 1996 drought that caused this irrigation ditch near Rio Bravo, Mexico, to dry up.    Photo by Jack Dykinga.

С другой стороны, очевидно, что если почва сухая, то вероятность инфильтрации осадков больше, а вероятность перехода осадков в сток – меньше. И хотя это положение справедливо для многих регионов, – особенно гумидных, с мощным слоем почвы – во многих случаях оно не является бесспорным.

Например, быстроразвивающиеся паводки возникают даже при сухой почве, если интенсивность осадков превышает ее инфильтрационную способность.

Если интенсивность осадков превышает инфильтрационную способность поверхностного слоя почвы, то возникает Хортоновский поверхностный сток. Такой сток называется избыточным поверхностным стоком. В результате, даже при засухе, может образоваться быстрый и эффективный сток.

Почвы определенной текстуры, такие как глина и, до некоторой степени, мелкозем, имеют низкую инфильтрационную способность и склонны к формированию быстрого стока. Поэтому сток, образованный интенсивными осадками, вероятнее всего, будет большим и возникнет быстрее на глинистых, а не на песчаных почвах, как показано в приведенной выше анимации.

Graphic showing the influences of depth-to-bedrock on runoff.

Хотя на песчаных почвах инфильтрация интенсивных осадков значительнее, быстрый сток способен сформироваться только при наличии тонкого слоя почвы. Например, если тонкий слой почвы расположен на водонепроницаемом слое каменистой породы, то такой почвенный слой быстро насытится влагой, что приведет к формированию значительного стока. На правой части рисунка выше можно увидеть, как слой почвы на каменистой породе становится насыщенным.

Больше информации о текстуре почвы и инфильтрации можно найти в "Soil Properties" section of the Runoff Processes: международная версия