С.В. Комонов, Е.Н. Комонова
Ветровая эрозия и пылеподавление
Курс лекций. - Красноярск: Изд-во СФУ, 2008. - 192 с.
Глава 1. Ветровая эрозия
1.6. Теоретические основы процесса ветровой эрозии
1.6.10. Природа поверхностных отложении и эродированных форм рельефа
Отложение некоторой части или
всего объема переносимого материала вызывают следующие факторы:
·
замедление скорости потока атмосферного воздуха, в результате
чего уменьшается или исчезает совсем его способность к переносу материала;
·
наличие снижающих местную скорость ветра препятствий, таких как
защитные полосы, изгороди, культуры и неэродируемый почвенный материал (т. е.
увеличение степени неровности поверхности);
·
стабилизация поверхности грунта в результате дождя или орошения;
·
снижение степени уплотнения поверхности в такой мере, что большая
часть энергии сальтирующих частиц рассеивается на ложе и не способствует
дальнейшему их продвижению.
При изучении грунтов рассматривают
три типа отложения:
·
седиментация, происходящую в результате снижения скорости ветра и
включающую материал, перемещаемый путем всех трех видов переноса;
·
аккреция, вызываемая уменьшением скорости переноса (по причинам
иным, чем замедление потока воздуха) и происходящая в результате явлений
ползучести и сальтации;
·
местное увеличение крутизны склона, при котором поверхностное
оползание замедляется, а процесс сальтации беспрепятственно продолжает
развиваться.
В процессе сортировки образуются
четыре группы поверхностного материала, которые классифицируются по степени
повышения эродируемости:
·
остаточный почвенный материал, состоящий из неэродируемых комков
и обломков пород (сюда также можно отнести полуэродируемые комки со следами
воздействия ветра);
·
остаточные пески, гравий и грунтовые агрегаты, составляющие
элементы средней степени эродируемости, перемещаемые путем поверхностного
оползания и широко разбросанные по поверхности грунта;
·
песчаные, глиняные и золошлаковые дюны, включая песчаную или
пыльную рябь и, возможно, песчаный покров, сложенный эродируемым материалом,
перемещаемым в основном путем сальтации;
·
лёссы, материал, переносимый во взвешенном состоянии и часто
отлагаемый на значительных расстояниях от источника.
На характер воздушного потока оказывает влияние проницаемость
препятствия (рисунок10).
Рисунок
10 - Степень снижения скорости свободного потока воздуха с заветренной стороны
препятствия с проницаемостью 40%.
Рисунок
иллюстрирует снижение скорости ветра с подветренной стороны преграды со
степенью проницаемости 40%. И показывает, каким образом могут измеряться
размеры защищенной площади в зависимости от скорости свободного потока и
пороговой скорости сдвига. Для различных расстояний в подветренном направлении,
при которых может происходить эрозия. Заданные величины считают различные
скорости свободного потока или скорости ветра и скорости сдвига (при условии,
что направление ветра перпендикулярно к полосе препятствия, а все размеры
скорости проводились над поверхностью земли на уровне 0,5 м). Таким образом, степень защиты максимальна при низких пороговых значениях и скоростях
свободного потока и минимальна, когда пороговые значения являются низкими, а
скорость свободного потока очень велика, препятствие недостаточно для
предотвращения эрозии даже на расстоянии 2 – 6 высот.
В таблице 7 для различных
расстояний в подветренном направлении приводятся все величины скорости ветра,
при которых может происходить эрозия.
Таблица 7 –
Зависимость между скоростями атмосферного потока воздуха, прошедшего через
препятствие, и пороговыми скоростями сдвига
|