Cотрудники лаборатории эрозии почв и русловых процессов географического факультета МГУ выяснили, как угол наклона падающей струи воды влияет на интенсивность размыва грунта. Этот процесс разрушает почвы, дороги, гражданские и промышленные сооружения, линии связи, ускоряет перенос загрязняющих веществ в реки и приводит к возникновению оврагов. Результаты работы опубликованы в журнале «Геоморфология и палеогеография».

Задача исследования состояла в том, чтобы изучить механизм и интенсивность размыва грунта в начальной стадии формирования вершин оврагов. Для проведения исследований учёные разработали струйную установку, которая позволяет изменять угол атаки струи от 0.5 до 90° при скоростях истечения до 6 м/с и провели на ней серию экспериментов. Было установлен, что интенсивность размыва грунта растёт при увеличении угла атаки струи в диапазоне от 0 до 40°. При более высоких значениях — в диапазоне углов от 50 до 90° — интенсивность последовательно снижается. Наиболее низкие абсолютные значения интенсивности размыва наблюдаются при угле атаки 90°. Анализ сил, воздействующих на отдельную частицу грунта падающей струей, показал максимум этого воздействия при угле атаки 41°.

Такие особенности изменения интенсивности размыва грунта учёные объясняют двумя причинами — гидратационной и гидромеханической. Первая связана с ослаблением и разрушением межагрегатных связей водой, проникающей в грунт. В свою очередь, гидромеханические особенности связаны с сочетанием направления сил гидродинамического напора и сил, удерживающих частицу (агрегат) на месте.