Розрахунок тривалості танення снігу та відмерзання верхнього шару ґрунту

 

Встановлено, що сніг на полях розподіляється дуже нерівномірно. На одному і тому ж полі можна спостерігати ділянки без снігу та ділянки із значною його висотою. В.О. Мойсейчик розрахована імовірність розподілу снігу на полях за визначеної середньої його висоти по снігомірній рейці.

Розрахунок танення снігу та його повне зникнення з поля розраховується за допомогою методу, запропонованого В.М. Комаровим та Т.М. Макаровою.

Метод засновано на розрахунку розподілу води в снігу. Запас води в снігу визначається шляхом перемноження висоти на його щільність. У зв’язку з нерівномірністю розподілу снігу на полі танення його теж буде нерівномірним. Розрахунок сходу снігу виконується за допомогою графіка (рис. 1.1). При цьому коефіцієнт танення снігу приймається рівним в середньому 5 мм на 1° С. На осі ординат графіка кривих забезпеченості відкладається параметр К, який дорівнює відношенню величини запасів води у снігу у будь якій точці поля до середньої величини цих запасів на всій площі поля. На осі абсцис відкладається розподіл різних запасів води в снігу у % величин запасів всієї площі поля. По кривих розподілу та забезпеченості запасів снігу та при відомій інтенсивності танення снігу можна завчасно розрахувати процент площі поля, вкритого снігом на будь яку дату періоду танення снігу.

Приклад розрахунку танення снігу наводиться у табл. 1.1.

Після сходу снігу грунт повинен відтанути. До сходу снігу відтанення ґрунту зверху не відбувається. Встановлено, що до боронування можна приступати, коли ґрунт відтане на 10 см, а до оранки – на 30 – 50 см. Тривалість відтанення ґрунту залежить від: вологості ґрунту перед замерзанням, типу мерзлотного процесу, міри охолодження ґрунту взимку, особливостей весни. Для посушливих південно-східних районів Європейської частини СНД, де сніговий покрив не стійкий та відтанення відбувається прискорено, дата відтатення ґрунту розраховується за формулою

 

, (1.1)

 

де n – кількість днів від дати сходу снігу до відмерзання ґрунту на задану глибину;

h – задана глибина відмерзання верхнього шару ґрунту.

 

 

Рис.1.1 – Криві забезпеченості величин запасів води в снігу на відкритому місці у степових та лісостепових районах Європейської частини СНД.

 

 

Для районів із стійким сніговим покривом використовується рівняння

 

, (1.2)

 

де Δh – глибина відмерзання ґрунту за декаду;

åt₁ – сума позитивних температур повітря за декаду;

h₁ – глибина відмерзання поверхні ґрунту на початок декади.

М.Г. Лубніним для зручності в роботі була розрахована таблиця тривалості періоду від сходу снігу до відмерзання верхніх шарів ґрунту для різних районів (табл. 1.2).

 

 

Таблиця 1.1 – Приклад розрахунку сходу снігу з поля

 

Квітень	Середня добова температура повітря, ºС	Шар від- танення, мм, n = 5t	Сума шару від танення, мм,		f, %
	0,8	4,0	4,0	0,04
	1,2	6,0	10,0	0,09
	3,2	16,0	26,0	0,24
	2,4	12,0	38,0	0,35
	1,4	7,0	45,0	0,42
	2,5	12,5	57,0	0,53
	4,4	22,0	79,5	0,74
	5,4	27,0	106,5	1,0
	4,5	22,5	129,0	1,2
	8,4	42,5	171,0	1,6
	8,4	42,0	213,0	2,0
	8,4	42,0	255,0	2,4

 

 

Таблиця 1.2 – Тривалість періоду (дні) від сходу снігу до відмерзання верхніх шарів ґрунту

 

Глубина відтанення ґрунту, см	Середня добова температура повітря, ºС
Райони сильного зволоження з високим стоянням ґрунтових вод
							–	–
	–
Райони з нестійкою зимою і глибоким стоянням ґрунтових вод
							–	–
	–
Райони з ненасичених ґрунтів з глибоким стоянням ґрунтових вод
							–	–
	–

 

 

Встановлено, що в теплі весни, коли температура повітря у період відмерзання снігу становить 5°С і вище відмінності швидкості відмерзання в різних районах не спостерігається. А.О. Разумовою розроблені графіки залежності зміни глибини відмерзання ґрунту після сходу снігу від сум позитивних температур повітря за декаду (рис. 1.2 а, б, в, г). При цьому також враховується глибина відмерзання на початок розрахунку.

Слід зазначити, що за початок танення снігу навесні приймається дата стійкого переходу максимальної температури повітря через 0° С, за кінець сніготанення – дата, коли залишиться не більше 20 % площі поля. Якщо на кінець періоду танення снігу грунт під снігом буде талий, то за дату відмерзання орного шару ґрунту приймається дата сходу снігу.

 

Наприклад, якщо на початок декади відтанення становило 0 см, а сума позитивних температур за декаду очікується по прогнозу погоди 30° С, то за рис. 1.2 (а) глибина відтанення на кінець декади становитиме 20 см.