Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
3 Закономерности стока поверхностных вод.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
270.85 Кб
Скачать

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)

Каждая из стадий => свой особый тип нарушения почвенного покрова.

Начальная стадия –дефляция:под действием пульсирующего воздушного потока происходит ослабление и нарушение связей между отдельными частицами поверхностного слоя почвы, сопровождающееся их отрывом и переносом.Начинается формирование двухфазного потока воздух-почва. Твердая фаза этого потока представлена катящимися по поверхности, скачущими или взвешенными в потоке почвенными частицами. Разделение частиц на скачущие и летящие

достаточно условно. Тип движения каждой частицы в конечном счете определяется ее размерами и скоростью ветра, а эти характеристики подвержены периодическому изменению. Если вертикальная составляющая скорости ветра, направленная вверх, превышает аэроразмер

частицы (аналог гидравлической крупности), то частица будет перемещаться во взвешенном состоянии, причем высота, дальность и продолжительность полета обратно пропорциональна размеру частиц. Характерная особенность- число отрывающихся от пов-ти частиц превышает число возвращающихся на пов-ть за то же время. В результате интенсивность потерь почвы со временем возрастает или остается постоянной. На этой стадии формируется зона выдувания с дефлированными почвами.С течением времени интенсивность выдувания в наветренной

части зоны дефляции начинает уменьшаться вследствие самоотмостки

или падения скорости ветра и стадия дефляции переходит в стадию стабилизации. Явление самоотмостки обусловлено селективностью выдувания - в первую очередь ветром уносятся наиболее подвижные частицы,а менее подвижные остаются. В результате этого происходит увеличение критической скорости и, если она превысит фактическую скорость ветра, сдувание почвы прекратится.

Если длина поля достаточна для насыщения потока твердой фазой, стадия дефляции сменяется стадией трансформации. При этом число скачущих частиц в потоке достигает максимума и остается примерно постоянным, соответствующим транспортирующей способности потока.

Двухфазный поток и почва находятся в состоянии, близком к динамическому равновесию: число скачущих частиц, покинувших почвенную поверхность в единицу времени, равно числу частиц, выпавших из потока за это же время.

Теоретически и экспериментально наиболее обоснованной для данной стадии является модель переноса песка (Bagnold, 1941):

, где q - расход твердой фазы через единицу ширины фронта в единицу времени, г/(см·с); а - эмпирический коэффициент, зависящий от параметров

логарифмического профиля скорости ветра, равный (0,174/lg(z//fc))3, где к - параметр логарифмического профиля скорости ветра для взвесенесущего потока, равный 1 см при среднем размере зерен песка в потоке 0,025 см, z - высота над поверхностью, для которой рассчитывают скорость, см; С - коэффициент, зависящий от степени сортированности песка; С = 1,5 для примерно однородного сортированного песка (монофракции); С = 1,8 для сортированного ветром песка (песок дюн и т.п.); С = 2,8 для плохо сортированных песков; d – средний размер песчинок в диапазоне от 0,01 до 0,1 см; D - средний размер частиц "стандартного" песка, равный 0,025 см; р - плотность воздуха, г/см3; g - ускорение силы тяжести, равное 981 см/с2; Vz - скорость ветра на высоте г, см/с; Vz, - критическая скорость ветра на высоте г, см/с.

Большинство авторов моделей насыщенного переноса сходится на том, что расход твердой фазы почво-воздушного потока пропорционален кубу скорости ветра, а предложенные модели по форме близки модели Бэгнольда.

Для этой стадии характерно образование рифелей на поверхности почвы, которые перемещаются со скоростью на несколько порядков меньшей, чем скорость самого двухфазного потока. На этой стадии происходит транзит почвы из зоны дефляции, а также потеря почвы из зоны трансформации за счет мелких частиц, переходящих во взвешенное состояние. Для стадии трансформации характерно формирование комплекса свеянно-навеянных почв.

Стадия трансформации сменяется стадией аккумуляции для которой характерно преобладание процессов отложения твердой фазы из почво-воздушного потока над процессами отрыва и выноса. Причиной этого служит снижение транспортирующей способности ветра, которое обусловлено уменьшением его скорости. Чаще всего оно происходит либо в результате встречи потока с каким-то препятствием (выступающими формами рельефа, растениями, инженерными сооружениями

и т.п.), либо в результате резкого увеличения живого сечения потока (при пересечении долины реки, балки, оврага и т.п.). Проблема математического моделирования ветроэрозионного процесса на стадии аккумуляции разработана в наименьшей степени. В известных моделях (Дубов и др., 1978) в расчет принимается лишь аккумуляция взвешенных частиц. Для стадии аккумуляции характерно образование эоловых отложений и погребенных почв.