Рельєфні умови водної ерозії грунтів. Вплив ухилу
Рельєфні умови водної ерозії грунтів
У формуванні поверхневого змиву грунту параметри рельєфу мають непересічне значення. Відомо, що з горизонтальної поверхні винос грунту за межі деякої обмеженої ділянки, наприклад, поля сівозміни, практично відсутній. Але зі збільшенням ухилу зростає горизонтальна складова сили тяжіння і, відповідно, збільшується швидкість потоку та його руйнівна щодо грунту сила. Крім ухилу на інтенсивність ерозії та на ерозійну небезпеку певної території впливає також довжина схилів, форма їх подовжніх та поперечних профілів, а також експозиція.
Вплив ухилу
Можна з упевненістю стверджувати, що інтенсивність ерозійного процесу на схилі прямо пропорційна величині його ухилу. На підставі численних досліджень було установлено, що залежність ця нелінійна. У більшості випадків для її опису використовується ступенева функція вигляду
де f1(I) – функція, що описує вплив на інтенсивність змиву грунту ухилу поверхні І;
m – показник ступеня.
Величина показника ступеня т, що визначає швидкість зростання інтенсивності змиву із зростанням ухилу, для пару (зябу) у середньому становить 1,3-1,5, тобто при збільшенні ухилу удвічі інтенсивність змиву збільшується у 2,5-2,8 рази. При наявності сільськогосподарських культур величина показника ступеня т зменшується пропорційно протиерозійній ефективності культур – до 1,2-0,9 для густопокривних культур і 0,8-0,7 для багаторічних трав і природних травостоїв (Швебс, 1981; Сурмач, 1979, 1992 та ін.). На думку американських дослідників, також існує залежність між показником ступеня т і величиною ухилу. Для опису функції f1(I), зокрема, у другій редакції Універсального рівняння ерозійних втрат грунту (Wishmeier, Smith, 1978) був рекомендований такий вираз:
де І – ухил схилу, %.
Згідно з (4.7) при ухилі І = 5% (близько 3°) функція f1(I) дорівнює 0,45, при ухилі І = 9% (близько 5°) – збільшується до 1,0 і при ухилі І = 12% (близько 7°) – досягає 1,55. Тобто при невеликих ухилах (3-4%) подвоєння ухилу відповідно до (4.7) дає збільшення функції f1(I) приблизно у 2 рази, а при значних ухилах (10-15%) те саме подвоєння ухилу призводить до збільшення функції f1(I) в 3 рази.
Залежність (4.7) може бути апроксимована ступеневою функцією вигляду (4.6) з показником ступеня т, що збільшується зі зростанням ухилу. Для найбільш ерозійно-небезпечних ухилів ріллі (9-12%, або 5-7°) значення показника ступеня при ухилі становитиме 1,4-1,5).