
- •Формирование стока поверхностных вод
- •Элементы баланса воды для бассейна
- •Показатели, используемые для описания стока
- •Изменчивость стока
- •2)Для расчета hp л% в наст. Время исп. Методика Государственного гидрологического института (гги):
- •Расчет скорости движения воды по склону
- •1)При достижении некоторой скорости, когда частица приходит в состояние неустойчивого равновесия, сумма моментов лобовой и подъемной сил равна моменту силы, удерживающей частицу на месте:
- •Транспорт и аккумуляция наносов
- •Для расчета незаиляющей скорости потоков, несущих более крупные частицы и текущих в руслах с иными показателями шероховатости
- •Для ветровой эрозии: хар-ны не только процесс отрыва частиц, но и процессы их переноса и аккумуляции.
- •4 Стадии в каждом явлении ветровой эрозии: дефляции, трансформации, аккумуляции и стабилизации(закономерно сменяют друг друга в пространстве и во времени)
- •Теоретически и экспериментально наиболее обоснованной для данной стадии является модель переноса песка (Bagnold, 1941):
2)Для расчета hp л% в наст. Время исп. Методика Государственного гидрологического института (гги):
,где
Н 1% - суточный слой дождевых осадков однопроцентной обеспеченности (по рис)
λ`р% - коэффициент, зависящий от географического положения водосбора и требуемой вероятности Р% (по рис. и табл.). Играет роль коэфф. вариации.
σ- коэффициент стока (по табл.)
ψ(τ) - коэффициент, характеризующий редукцию дождевых осадков во времени (по табл.)
Къ.ст - коэффициент влияния степени эродированности почвы на сток дождевой воды.
Как и в случае весеннего стока, при расчете слоя дождевого стока вводится поправочный коэффициент, отражающий различие в водопроницаемости почв разной степени эродированности.
Расчет скорости движения воды по склону
Пусть вода стекает сплошным тонким слоем. Выделим на склоне длиной х ленту шириной 1 м. В период поступления осадков между двумя смежными сечениями х и x+dx поступает r осадков в единицу времени, а впитывается К => для полосы единичной ширины можно записать:
г
де
Q
- расход
воды. Выразим расход воды через среднюю
скорость Vx
и живое
сечение w
,
где
h -
глубина слоя воды. При концентрации
стока в отдельные ручьи глубина воды
будет возрастать пропорционально
уменьшению п
лощади
склона, занятой водой:
где H - глубина воды в ручьях, F, Fb- соответственно общая площадь и
площадь склона, занятая водой. Обозначим F/Fb через m' – коэфф.микрорасчлененности склона:
выразив
Vx по
формуле Шези и Базена через глубину
потока Н,
уклон I
и коэффициент
шероховатости пБ
=>
П
одстваим
в выше написанное:
П
одставляем
в уравнение полученное значение Q:
П
осле
интегрирования получим
Учитывая, что r - К = rσ, где σ - коэффициент стока
Выразим среднюю скорость потока через донную
и, подставив в это уравнение значения Vx и H, приведенные вышe
,
где ∆- высота
выступов шероховатости поверхности
склона. Значение коэффициента
микрорасчлененности склона т'
выбирается
в зависимости
от выровненности склона и направления обработки:
т'= 2,5 - в случае тщательно выровненного склона при направлении пахоты поперек склона;
т'= 5,0 - то же, при пахоте вдоль склона;
т'= 5,0 - в случае средне выровненного склона при направлении пахоты поперек склона;
т'= 8,5 - то же при пахоте вдоль склона;
т'= 8,5 - в случае плохо выровненного склона при вспашке поперек склона;
т'= 13,5 - то же при пахоте вдоль склона.
Полученные уравнения позволяют рассчитать максимальную
скорость на расстоянии х от водораздела.
Критические скорости водного и воздушного потоков, соответствующие
разным уровням смыва и дефляции почв
Ф
изический
смысл критических скоростей
На дне потока лежит частица со средним диаметром d. На нее действуют:на переднюю грань поток оказывает положительное давление как на любое препятствие, встречающееся на пути потока; на тыльную – отрицательное (образ. за частицей зоны завихрений и циркуляций).
Лобовая сила Рл - сумма сил, обусловленных положительным давлением на переднюю грань частицы и отрицательным давлением на заднюю. Под действием этой силы частица стремится перевернуться через точку опоры. Величина ее пропорциональна
квадрату донной скорости потока V∆, площади сечения частицы и плотности жид-ти ρ0.
где
α1 -
коэффициент пропорциональности,
g-
ускорение
силы тяжести.
Плечо лобовой
силы h
- перпендикуляр,
опущенный из точки опоры на направление
действия силы. Его
величина
зависит от диаметра частицы и ее формы.
влияние которой учитывается коэффициентом
На частицу
действует
подъемная сила Рп,
обусловленная
положительным давлением потока на
нижнюю грань передней части частицы и
отрицательным давлением на верхнюю
грань, возникающим при обтекании ее
потоком:
,где
α2-коэфф.пропорц.
Плечо подъемной
силы l2
связано с диаметром частицы и ее формой:
На частицу действует равнодействующая ее веса и выталкивающей силы Рg, удерживающая частицу на месте.
где ρ
- плотность материала частицы (для кварц.
песка ρ =
2,65т/м3).
Плечо этой силы
l3
выразить
через диаметр частицы: