Расчет интенсивности смыва почвы по линиям стока
Крутизну склонов определяют для соответствующей сотни метров вверх по склону по среднему расстоянию между горизонталями на данном 100 метровом отрезке. Размеры крутизны склонов в градусах указаны в эталонной таблице (приложение I–1). Здесь же приведены величины смыва почвы с участка соответствующей крутизны склона и длины линии стока. Эталонная таблица рассчитана для участков с прямым профилем склонов, южной экспозиции, не смытыми черноземами среднесуглинистого механического состава без учета растительности (для зяби и пара). Значительное влияние на развитие эрозионных процессов оказывает форма склонов (прямые, вогнутые, выпуклые и сложные) и экспозиция. Выпуклые склоны в большой мере подвержены процессам смыва почвы, чем вогнутые, так как на выпуклых участках склона зимой сдувается снег, происходит глубокое промерзание почвы, а, следовательно, весной усиливается процесс смыва. На вогнутых участках склона происходит намыв почвы. На склонах южных экспозиций растительность изрежена, структура почвы хуже, чем на северных и весной происходит быстрое таяние снега, когда почва еще не оттаяла и верхний слой ее смывается. Поэтому эрозия почв больше развита на склонах южных экспозиций, чем северных. Эти показатели вводятся через поправочные коэффициенты (приложение I–2). На развитие процессов эрозии большое влияние оказывает тип почвы, ее гранулометрический состав, степень эродированности и противоэрозионная устойчивость. От свойств почв зависит инфильтрационная способность и интенсивность эрозии. Так, черноземные почвы, имеющие более мощный гумусовый горизонт, оструктуренность более устойчивы к процессам эрозии, чем серые лесные и подзолистые. По гранулометрическому составу почвы подразделяются на песчаные, супесчаные, легкие суглинистые, суглинистые, тяжелые суглинистые и глинистые. Гранулометрический состав почвы в значительной степени обусловливает почти все ее свойства, плодородие и агрономические качества. Под действием эрозионных процессов в определенной степени происходит и изменение гранулометрического состава. В смытых почвах увеличивается содержание фракций песка и уменьшается содержание глинистых и илистых частиц. На установление категорий эрозионноопасных земель оказывает влияние и эродированность земель. По степени смытости почвы подразделяются на несмытые, слабосмытые, среднесмытые и сильносмытые. По мере увеличения степени смытости, почвы теряют свои положительные свойства, значительно уменьшается размер гумусового горизонта, содержание питательных веществ, разрушается структура, ухудшаются условия впитывания влаги и снижается противоэрозионная устойчивость. Интенсивность смыва почвы от стока талых вод зависит и от глубины промерзания почв. При оттаивании верхнего слоя почвы, он переполняется водой и сползает по нижележащим замерзшим слоям. Кроме того, промерзание почвы нарушает инфильтрацию воды в нее и способствует увеличению стока а, следовательно, и процессов эрозии. Важную роль в развитии процессов эрозии имеет противоэрозионная устойчивость почв, т.е. сопротивляемость действию поверхностного стока. Различные почвы имеют разные коэффициенты противоэрозионной устойчивости. Так, из черноземных почв наиболее устойчивы типичные черноземы, менее устойчивы выщелоченные и оподзоленные черноземы. Коэффициенты податливости почв смыву в зависимости от типа почв, гранулометрического состава и степени смытости приведены в приложении I–2. Для количественной оценки суммарного влияния всех природных факторов на процессы эрозии проводят расчеты потенциального смыва почвы с участка склона. При этом в смыв почвы для эталонного склона вводят поправочные коэффициенты для условий конкретного участка. Таким образом, потенциальный смыв почвы представляет собой функцию от факторов эрозии и может быть представлен следующей зависимостью:
Э = К* Р* П,
где Э – интенсивность смыва почвы за год; К – эрозионный индекс осадков; Р – фактор рельефа; П – податливость почв смыву
Все земли при установлении категорий эрозионной опасности разбивают на 4 группы, включающие в себя 9 категорий, из которых 5 пригодны для обработки (приложение I–3). 1. Земли, пригодные для интенсивного использования в земледелии. I категория. Земли не подвержены эрозии (несмытые почвы), расположенные на водоразделах и приводораздельных склонах крутизной до 1° с длиной линии стока 200 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы не превышает 3 т/га в год. II категория. Земли, подверженные слабой эрозии (несмытые и слабосмытые почвы). Верхние пологие участки склонов крутизной до 3° с длиной линии стока до 300 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы 3,1-10 т/га в год. III категория. Земли, подверженные эрозии. Средние и частично нижние части склонов крутизной до 5°. Длина линии стока 300–600 м. Потенциальный смыв почв 10,1-20 т/га в год. 2. Земли, пригодные для ограниченной обработки, но непригодные для возделывания пропашных культур. IV категория. Земли, подверженные сильной эрозии (средне- и сильносмытые почвы). Средние и частично нижние части склонов крутизной до 8°. Длина линии стока 800-1000 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы 20,1-40 т/га в год. V категория. Земли, очень сильно подверженные эрозии (сильносмытые почвы). Нижние, примыкающие к бровкам балок части склонов с крутизной более 8°. Потенциальная интенсивность свыше 40 т/га в год. 3. Земли, непригодные для обработки. VI категория. Земли балок, верхние их части, примыкающие к пашне, с крутизной склонов 10-15°. Длина линии стока 1000-1500 м. Травостой изрежен, встречаются промоины. Интенсивность смыва почвы при распашке может достигать 100-150 т/га в год. VII категория. Земли нижних частей склонов балок, крутизной 15- 4. Земли, непригодные для использования под сельскохозяйственные угодья. VIII категория. Балочные склоны, изрезанные частыми промоинами, крутизной более 8-10°, расположенные между оврагами глубиной более 10 м, расстояние между оврагами не превышает 150-200 м. Узкие, менее 200-250 м балки, с очень крутыми склонами более 17-20°, их днища, являющиеся местом стока талых и ливневых вод, подвергаются размыву. IX категория. Овраги, не подлежащие выполаживанию, выходы мела, галечника, каменистые осыпи, пески и др. Установление категорий эрозионноопасных земель ведут с учетом вышеизложенных условий. На линиях стока устанавливают переходные точки от одной категории к другой согласно значениям потенциаль-ной интенсивности смыва почвы т/га в год. В связи с тем, что категория земель устанавливается с учетом крутизны склона выше точки, она является границей выше расположенной категории земель. Затем эти точки соединяют между собой, отображая границы эрозионноопасных земель. При этом учитывают направление горизонталей. Границы категорий вычерчивают красным цветом, равно как и их номера, а их площади окрашивают соответствующим цветом (приложение II–3). Установление площадей с различной крутизной склона, степенью смытости почв, а также категорией эрозионноопасных земель проводят в табл. 2. Таблица 2
|
