Світличний О.О., Чорний С.Г.
Основи ерозієзнавства

Польові методи вимірювання ерозії, пов'язані з безпосереднім вимірюванням твердого стоку

Найбільш поширений метод вивчення поверхневого змиву грунту – вимірювання твердого стоку на стокових майданчиках та малих (схилових) водозборах. Такі майданчики та водозбори існують як на дослідних станціях гідрометеослужби, так і в деяких науково-дослідних установах.

На стокових майданчиках у системі гідрометеослужби здійснюються спостереження за всіма елементами водного балансу і факторами, що їх визначають. Крім обліку стоку талих і дощових вод, на стокових майданчиках ведуться спостереження за метеорологічними елементами (опади, температура і вологість повітря, вітер тощо), випаровуванням з поверхні води і грунту, вологістю грунту, грунтовими водами і т.ін. Разом із виявленням загальних закономірностей, які визначають режим вод суходолу, на стокових майданчиках вивчають також вплив на величину поверхневого стоку та ерозію протиерозійних агротехнічних заходів, лісу, різних агрофонів тощо.

Стокові майданчики, як правило, виконуються у формі прямокутників зі сторонами 2-50 м і 20-600 м, обгороджені стінкою з поліетиленової плівки або іншим водонепроникним матеріалом. Плівка натягується на каркас, зроблений з дерев'яних брусків. Можуть бути також бетонні, металічні та дерев'яні бортики. Стінки стокового майданчика заглиблюються під землю на 0,3-0,7 м, висота бортиків до 40 см. Довгим боком стокові майданчики орієнтовані уздовж схилу по напрямку основних ліній стоку (рис. 2.3).

Стоковий майданчик Національної дослідної лабораторії США з ерозії грунтів
Рис. 2.3. Стоковий майданчик Національної дослідної лабораторії США з ерозії грунтів

Співвідношення довжини до ширини стокового майданчика є дискусійним питанням. Але Г.І. Швебс (1981) визначив геометричний критерій подібності,який забезпечує можливість розвитку в межах майданчика принаймні хоча б однієї струмкової системи стікання. Цей критерій має такий вигляд:

 (2.9)

де L – довжина повного схилу,
Вр – ширина струмкової системи,
n – показник степеня,
lст – довжина стокового майданчика,
bст – ширина стокового майданчика.

Разом із морфологічним (що забезпечує головні характеристики будови грунтового профілю) та кінематичним критерієм подібності (який показує на зміни поглинання води та величин каламутності для різних точок схилу), геометричний критерій забезпечує адекватність ерозійного процесу, що вивчається на стоковому майданчику, процесу, який проходить на схилі.

По нижньому краю майданчиків облаштовують водоприймальні лотки, які збирають воду, що стікає з майданчика, і спрямовують її до стоко- та змивооблікового устаткування.

Для вимірювання рідкого та твердого стоку використовується устаткування, яке не може мати стандартного вигляду. Тип обладнання та його розмір визначається в першу чергу темпом ерозії. У методиці, що знайшла своє віддзеркалення в (Методические рекомендации., 1975), залежно від типу майданчика (постійний або короткотерміновий) та його розміру пропонується таке вимірювальне обладнання. Для малих стокових майданчиків (до 0,5 га) стаціонарного типу рекомендуються вимірювальні баки з водозливними вирізами, крючкуватими рейками та самописцями типу «Валдай». Великі майданчики (більше 1 га) стаціонарного типу облаштовуються гідрометричними лотками або тонкостінними водозливами трикутникового профілю (рис. 2.4) з крючкуватими рейками та самописцями.

Стокоприймальний лоток
Рис. 2.4. Стокоприймальний лоток

На тимчасових стокових майданчиках вимірювальне обладнання можна змонтувати стаціонарно, якщо воно не заважає проведенню сільськогосподарських робіт. Для разових вимірювань витрат використовуються ємності обсягом 50-100 л. Для обрахування зливового стоку є необхідність використовувати дільники стоку (Сахаров, 1973, Краснов и др., 1983). Оскільки відбирання частки стоку йде безперервно, це гарантує репрезентативність оцінки ерозії.

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом