С.В. Комонов, Е.Н. Комонова
Ветровая эрозия и пылеподавление
Курс лекций. — Красноярск: Изд-во СФУ, 2008. — 192 с.
Предыдущая |
Содержание статьи:
Глава 1. Ветровая эрозия
1.7. Измерение и прогнозирование размеров эрозии
1.7.5. Потенциальная эрозия
Считается, что для потока хорошо описывается скорость сдвига, но в реальных условиях климатический фактор может изменяться как во времени, так и в пространстве в пределе одного поля. Поэтому необходимо использование показателя потенциальной эрозии. Этот показатель дает возможность прогнозирования потерь грунта для отдельного поля с корректировкой перемен, что в свою очередь обеспечивает достаточно эффективную борьбу с эрозией.
(91)
где – ежегодная потенциальная эрозия, т/м²;
– показатель эродируемости грунта;
– фактор неровности поверхности грунта, создаваемый гребнями;
– средняя незащищенная длина поля вдоль направления ветровой эрозии;
— местный климатический фактор;
— эквивалентный показатель растительного покрова.
Между этими величинами существует очень сложная зависимость и расчет потенциальной эрозии ведется по сложным уравнениям, а величины определяются с помощью набора таблиц номограмм.
Уравнение ветровой эрозии как инструмент планирования противоэрозийных мероприятий основывается:
· на реалистичности переменных;
· точностью выведенных значений;
· совпадение выведенных значений с натурными показаниями.
Каждая из переменных подвергается длительному рассмотрению по двум факторам:
· способность эродируемости грунта;
· климатические условия района ветровой эрозии.
Климатический фактор С основан на принципе прямой зависимости и для любой местности в течение года определяется:
(92)
где – средняя скорость ветра на высоте 1-5м, иногда 10 м за год;
– показатель эффективности выпадающих осадков (содержание грунтовой влаги, количество осадков, вызывающие процесс эрозии, используются в качестве дополнительного и дает возможность более полно и точно оценить климатический фактор С)
(93)
где – месячная норма выпадения осадков, мм;
– температура воздуха, °С;
– рассматриваемый месяц.
Средне годовое значение климатического фактора считается с 1 июня по 31 мая, так как 80% пыльных бурь имеет место в период с 1 января по 31 мая. Значительную роль в определении этого фактора играют преобладающие погодные условия. Климатический фактор представляет среднее значение всех величин для определенной местности.
С целью учета месячных вариаций ветровой эрозии и средней скорости ветра, средне годовое значение климатического фактора в уравнении ветровой эрозии лучше заменить показателем эффективности , т.к. при расчетах по месяцам он наиболее полно отражает условие грунтовой влаги. Показатель климатического фактора вводится в уравнение ветровой эрозии как элемент статистики. Фактор климата также используют для прогнозирования потенциальной опасности условий развития эрозии.
Делается допущение, что степень развития эрозии является пропорциональной числу дней с пыльными бурями.
Данные, полученные за период нескольких лет, объединяются с построением в единый график, характеризующийся климатическим фактором в зависимости от пика активности ВЭ и числа пылевых бурь (рисунок 11).
Данный график используется в уравнении линейной регрессии, а также для прогнозирования потенциальной опасности условий развития эрозии. Вопрос о регрессивном анализе является причиной относительно небольшого числа бурь за период 3 года связано с тем, что в этот период проводилась борьба с ВЭ путем осуществления противоэрозионных мероприятий. Разброс данных на графике не дает возможности точного прогнозирования числа пыльных бурь. Он определяет только общие возможные опасности эрозии.
N – число календарных дней с пыльными бурями в течении года; С – среднее значение климатического фактора за 3 года
Рисунок 11 — Среднегодовое значение климатического фактора
Серьезная опасность эрозии возникает при С>125 и N>25. В этих условиях возникает необходимость принятия дополнительных специальных мер по предотвращению эрозии. Данное критическое значение рассчитано:
(94)
где – среднее значение климатического фактора для данной местности.
Предыдущая |