Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

С.В. Комонов, Е.Н. Комонова
Ветровая эрозия и пылеподавление

Курс лекций. - Красноярск: Изд-во СФУ, 2008. - 192 с.

Предыдущая

Глава 1. Ветровая эрозия

1.7. Измерение и прогнозирование размеров эрозии

1.7.4. Измерение и прогнозирование фактических и потенциальных размеров эрозии

Для оценки фактических или потенциальных условий пыления, расчеты проводятся для точки в 1 см². Путем визуальной оценки скорости перемещения и частоты возникновения процесса эрозии, установлено, что ежегодное перемещение пыли и песка составляет слой 10 м. Также был проведен расчет для осадочного материала в зависимости от скорости ветра получено следующее экспериментальное уравнение:

, при                            (87)

где     – расход осадочного материала в г/м ширины в день.

Уравнение верно для среднего размера частиц ≈ 0,2 мм. Область применения уравнения ограничена и поэтому возникла необходимость универсальной зависимости:

                                   (88)

где    С – эмпирическая постоянная принимают 0,83 ÷ 1;

 – средний диаметр частиц грунта;

 – стандартный размер частиц грунта 0,2 – 0,25 мм;

 – плотность воздуха;

 – сдвиговая скорость ветра над эродируемой поверхностью.  в системе СИ = 0,125.

Величина эмпирическая постоянная (С) изменяется в соответствии с распределением размеров частиц грунта, если перемещение грунта происходит через поверхностную составляющую из большего числа твердых неподвижных элементов то принимают С = 0,83 ÷ 1.

При использовании данного уравнения возникает несколько проблем:

·          уравнение прогнозирует скорость перемещения грунта при скоростях ниже пороговых, поэтому необходимо независимое определение пороговых величин.

·          уравнение верно при условии, что перемещение частиц происходит путем сальтации и поверхностного оползания. Взвешенный перенос не учитывается, поэтому может отсутствовать описание характера перемещения очень тонкого материала.

·          определение значения  может оказаться затруднительным, особенно если уравнение используется для прогнозирования потока грунтовых частиц.

Аналогичное уравнение, но дающее более низкие значения q для данных скоростей ветра имеет вид:

                                       (89)

Приводимое ниже уравнение учитывает пороговую скорость сдвига  изучаемого материала:

                            (90)

Результаты исследований зависят от точности и эффективности приборов, используемых для отбора проб перемещаемого материала. В этой связи были проведены исследования по сравнению различных видов пробоотборников («ловушек»).

Пробоотборники («ловушки» для грунта) разделяются на два типа:

·          «горизонтальные» тип ловушек состоит из лотка, разделенного на секции, который устанавливается в ложе аэродинамической трубы параллельно направлению потока; таким образом, частицы, перемещающиеся скачкообразно или путем качения, улавливаются одной из секций в соответствии с длиной «скачка».

·          «вертикальные» тип пробоотборника состоит из секции (отверстия) или серии таких секций, расположенных вертикально и улавливающих частицы, перемещающиеся по всей ширине трубы независимо от высоты. Было установлено, что для эффективного отбора проб горизонтальные ловушки должны иметь значительную длину; недостатком вертикальных ловушек являются в основном только помехи, которые они вызывают, находясь в воздушном потоке. К такого рода помехам относится, в частности, возникновение противодавления у входа в отверстия секций пробоотборника (вследствие небольшого выходного отверстия или отсутствия его вообще), что ведет к отражению воздушного потока и, возможно, возникновению определенной нагрузки на корпус ловушки.

На основании этих экспериментов был спроектирован очень эффективный вертикальный пробоотборник с усовершенствованной системой выходных отверстий пробо-отборочных секций.

Для эффективного отбора проб горизонтальные ловушки имеют значительную длину, а вертикальные значительную высоту, это является недостатком вертикальных ловушек.

Необходимо отметить, что в рассмотренных моделях не учитывается фактор влажности грунта, что существенно ограничивает возможность применения ее для анализа процесса пыления например для гидрозолоотвалов.

Предыдущая