С.В. Комонов, Е.Н. Комонова
Ветровая эрозия и пылеподавление
Курс лекций. - Красноярск: Изд-во СФУ, 2008. - 192 с.
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.
|