Menu

Влияние стока ливневых вод на эрозию почвы

Современный экологический кризис является следствием антропогенной деятельности. Эрозия и дефляция как основная причина деградации почвенного покрова возникла при не адаптированной к условиям природной среды хозяйственной деятельности, вследствие чрезмерной распашки территории и сокращения биологического разнообразия экосистем.

Приостановить разрушительное действие эрозии и дефляции, вернуть утраченное плодородие на основе адаптивно-ландшафтной системы земледелия – одна из главнейших задач аграрной науки и практики на современном этапе.

По данным СтавропольНИИгипрозем на 01.01.2004 г. площадь пашни, отнесенная к эрозионно-опасной в Ставропольском крае составила 1830,6 тыс. га, или 47% от общей площади пахотных земель края, а площадь дефляционно-опасной пашни превысила 3424 тыс. га, что составляет 87% площади пашни. В значительной степени смыты и подвержены эрозии пастбищные угодья на площади 691 тыс. га. В теплый период года в регионе часто выпадают ливневые дожди, являющиеся причиной интенсивного развития эрозионных процессов.

Ставропольский край относится к региону значительного проявления эрозии почв от стока ливневых вод. Характеристика климатических показателей указывает на высокую потенциальную опасность развития ливневой эрозии. Интенсивность ливневой эрозии определяется суммой осадков и их интенсивностью. На восточных окраинах Ставропольской возвышенности с широкоувалистым рельефом наблюдается интенсивный смыв почвы при выпадении ливневых дождей. Наибольшая разрушительная сила ливней (осадки >10 мм) 30-минутной интенсивности отмечаются в южных районах Ставропольского края. Водную эрозию вызывают атмосферные осадки, образующие поверхностный сток. Объем и скорость стока определяются не только количеством и интенсивностью выпадающих осадков, но и уклоном местности. С увеличением крутизны склона возрастают объем и скорость стока, а следовательно, увеличивается и опасность проявления эрозии.

После поверхностного стока, а местами независимо от него, начинается образование оврагов по следующим этапам: 1 – формирование рытвин и промоин, дно которых повторяет профиль поверхности склона; 2 – образование оврагов с растущими вершинами; 3 – развитие оврагов с профилем дна; 4 – затухание донного размыва при достижении профиля равновесия, сопровождающееся выполаживанием, закреплением и задернением склонов и дна. Овраг, отмирая, переходит в стадию балки с пологими задернованными склонами и широким дном часто без выраженного русла. Иногда на дне при возобновлении линейной эрозии возникает новое русло.

Каждому типу почвы соответствует свой характер эрозионного процесса. Менее устойчивы к эрозии почвы степей, более устойчивы почвы влажных областей; почвы других областей занимают промежуточное положение. На почвах с однородным строением преобладает поверхностный смыв, а на почвах с более сложным профилем, у которых увеличивается склонность к глубинной эрозии, – линейный размыв.

С увеличением уклона масса смытой почвы при ливнях увеличивается. Такая закономерность наблюдается при изучении стока при интенсивных ливнях в допосевной период (определялась на стоковых площадках при искусственном создании дождя необходимой интенсивности и экспозиции). Данные, приведенные в таблице, показывают, что на пологих склонах с уклонами 0,5…2,00 на варианте 1 по вспашке, где имеется более толстый слой рыхлой почвы, способной аккумулировать большее количество воды, чем на поверхностных способах обработки сток начинается при продолжительности ливня более 5 мин. и интенсивности ливня 15 мм/мин.

 

Масса смытой почвы при ливнях различной интенсивности и продолжительности весной до посева сельскохозяйственных культур

 

Вариант

Продолжительность ливня, минут

5

10

Интенсивность, мм/мин

Интенсивность, мм/мин

5

10

15

5

10

15

Уклон 0,5…3,00

Слой вылитой воды, мм

25,0

50,0

75,0

50,0

100,0

150,0

Вспашка

 

сток, мм

0

0

3,4

0

30,4

34,5

смыв почвы, т/га

0

0

1,3

0

11,2

12,9

Плоскорезная обработка

сток, мм

0

7,1

15,0

1,3

45,7

75,4

смыв почвы, т/га

0

2,0

5,8

0,5

16,4

21,2

Дискование

сток, мм

0

10,0

21,0

2,1

52,4

83,2

смыв почвы, т/га

0

2,7

8,7

0,8

19,3

43,4

Уклон 3,1…5,00

Вспашка

сток, мм

0

5,7

29,3

10,4

56,4

89,1

смыв почвы, т/га

0

1,4

17,6

6,2

34,2

58,4

Плоскорезная обработка

сток, мм

2,5

13,4

35,1

21,8

69,2

97,5

смыв почвы, т/га

0

3,2

24,1

12,4

41,8

75,7

Дискование

сток, мм

3,7

14,9

38,6

28,4

75,6

104,6

смыв почвы, т/га

0

4,1

30,1

21,4

48,8

102,4

 

При увеличении уклонов, продолжительности ливня или его интенсивности масса смытой почвы резко увеличивается и достигает катастрофических значений – 102,4 т/га.

 

[image]

Влияние стока на массу смытой почвы при интенсивных ливнях по вспашке

 

Проблема защиты почв от эрозии и дефляции очень сложна, и для её успешного решения необходимо глубоко изучить определяющие их процессы, оценить природные факторы, их обуславливающие, а также влияние антропогенной нагрузки на эрозионно-дефляционные земли. Необходимо комплексное мелиоративное воздействие на водосбор в целом.

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:4223 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:7423 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:4412 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Твердые растворы.

 В природе существует множество важных минералов, у которых широко развиты явления замещения. Если замещающие атомы точно соответствуют замещаемым по заряду и размеру, то химический состав минерала изменяется непрерывно во всем...

13-08-2010 Просмотров:6475 Генетическая минералогия

Расчет моноопоры, находящейся в проеме п…

Уже отмечалось, что для случаев эксплуатации моноопоры по схемам I и II даже при отсутствии технологической силы подобрать простое выражение, достаточно хорошо описывающее форму изогнутой оси в нагруженном состоянии, как...

12-01-2011 Просмотров:3760 Морские буровые моноопорные основания

Форма и размеры земли. системы координат…

2.1. Форма и размеры Земли Изучение формы и размеров Земли включает решение двух задач. Это - установление некоторой сглаженной, обобщенной, теоретической фигуры Земли и определение отклонений от нее фактической физической поверхности. Учитывая...

13-08-2010 Просмотров:40377 Инженерная геодезия. Часть 1.