Сентябрь 2015, № 9 (184)

УДК: 631.4 Васильев С.А. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ПРОГНОЗА ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА СКЛОНОВЫХ АГРОЛАНДШАФТАХЭрозионные процессы на склоновых агроландшафтах приводят к снижению плодородия почвы, существенному уменьшению урожайности выращиваемых культур, несоблюдению технологического процесса работы машинно-тракторного агрегата, разрушению дорог сельскохозяйственного назначения и др. Вопросам поверхностного задержания стока уделяется значительное внимание, поскольку, решая их, возможно активно управлять процессами стокообразования и эрозии почв на склоновых агроландшафтах. Различные подходы, применяемые сегодня для оценки эрозионных процессов, в большинстве случаев не соответствуют реальному процессу. Наблюдаемое несоответствие расчетных данных и экспериментов следует объяснять недостаточным учетом характеристик и параметров почвы. Эти параметры на склоновых агроландшафтах меняются существенно, и гидравлика склонового стока имеет свои принципиальные особенности, по сравнению, например, с речными процессами. Предлагается применять для оценки эрозионных процессов, возникающих на склоновых агроландшафтах, математическую модель прогноза смыва почвы с сельскохозяйственных полей. Учитывая принципиальные особенности гидравлики склонового стока при проектировании противоэрозионных технологий, в математическую модель включены гидравлические потери водотока на преодоление сопротивлений подстилающей поверхности, эрозионные процессы и транспортирование наносов. Апробация разработанной модели проводилась по данным полевых исследований, выполненных на территории СХПК "Труд" Батыревского района Чувашской Республики. Результаты определения исследуемых гидрофизических параметров и прогноза количества смытой почвы для конкретного участка представлены в виде карт с изолиниями. С целью изменения гидрофизических и эрозионных свойств почвы желательно применять перспективные способы посева сельскохозяйственных культур, например, сочетать предпосевную обработку почвы с посевом, таким образом уменьшится количество проездов машинно-тракторного агрегата по сельскохозяйственному полю и минимизируется взаимодействие рабочих органов сельскохозяйственных машин с почвой. Ключевые слова: прогноз смыва почвы, водный поток, склоновые агроландшафты, уклоны гидравлических потерь, математическая модель.

Загрузить

Список использованной литературы:

1. Барышников, Н.Б. Формулы и методы для расчета расходов донных наносов / Н.Б. Барышников, Ю.А. Демидова, А.О. Пагин, А.Б. Соколов // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета № 11. Научно-теоретический журнал. — СПб.: изд. РГГМУ, 2009. — 168 с.

2. Боровков, В.С. Русловые процессы и динамика речных потоков на урбанизированных территориях / В.С. Боровков. — Л.: Гидрометеоиздат. — 1989. — 285 с.

3. Васильев, С.А. Безразмерный показатель для оценки гидравлических по-терь на трение в руслах разной шероховатости / С.А. Васильев, И.И. Макси-мов, В.И. Максимов // Теоретический и научно-практический журнал "Мелиорация и водное хозяйство". Выпуск №5, 2011. — С. 40-42.

4. Васильев, С.А. Определение эквивалентной шероховатости стокоформи-рующей поверхности для оценки противоэрозионных мероприятий на склоновых землях / С.А. Васильев, И.И. Максимов, В.В. Алексеев // Теоретический и научно-практический журнал "Мелиорация и водное хозяйство". Выпуск №4, 2014. — С. 31-34.

5. Васильев, С.А. Результаты экспериментальных исследований гидрофизических и эрозионных свойств почв на территории СХПК "Труд" Батыревского района Чувашской Республики / С.А. Васильев, И.И. Максимов, Е.П. Алексеев [и др.] // Вестник Чувашского государственного педагогического университета имени И.Я. Яковлева. — 2013. — Вып. 4(80), Ч.2. — С. 39 — 45.

6. Васильев, С.А. Совершенствование методики и технических средств оценки для проектирования противоэрозионных технологий на склоновых землях: Дисс. … к.т.н. — Чебоксары, 2006. — 161 с.

7. Васильев, С.А. Теоретические предпосылки аналитического определения смоченного периметра стокоформирующей поверхности / С.А. Васильев, А.Ю. Пагунов // Вестник Чувашского государственного педагогического университета имени И.Я.Яковлева. Серия "Естественные и технические нау-ки", № 4(76), 2012. — С. 47-50.

8. Васильев, С.А. Энергетический подход к оценке эрозионно-транспортирующей способности водного потока на склоновом агроландшафте / С.А. Васильев, И.И. Максимов, В.В. Алексеев // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. Электронное периодическое издание, № 3 (19), 2015. — С. 79-93

9. Великанов, М.А. Динамика русловых потоков: в 2 т. / М.А. Великанов — М.: Гостехиздат, 1954-1955. — т.1-2. — 323 с.

10. Ларионов, Г.А. Влияние наносов на эродирующую способность мелководных потоков / Г.А. Ларионов, Н.Г. Добровольская, З.П. Кирюхина, Л.Ф. Литвин // Эрозия почв и русловые процессы. — М., 2003. Вып. 14. -С. 34-45.

11. Максимов, И.И. Прогноз эрозионных процессов, техника и технология для обработки склоновых земель: дисс. докт. техн. наук./ И.И. Максимов — Чебоксары, 1996. — 325 с.

12. Мирцхулава, Ц.Е. Основы физики и механики эрозии русел / Ц.Е. Мирцхулава. — Л.: Гидрометеоиздат, 1988. — 303 с.

13. Патент №2345323 РФ. Способ определения коэффициента гидравлической шероховатости в полевых условиях и устройство для его осуществления / И.И. Максимов, С.А. Васильев, В.И. Максимов, А.А. Васильев — Опубл. 27.01.2009, Бюл. № 3.

14. Швебс, Г.И. Теоретические основы эрозиоведения / Г.И. Швебс. — Киев; Одесса: Вища школа, 1981. — 219 с.

15. Ali, M., Sterk, G., Seeger, M., Boersema, M., and Peters, P.: Effect of hydrau-lic parameters on sediment transport capacity in overland flow over erodible beds, Hydrol. Earth Syst. Sci., 16, 591–601, 2012.

О статье

Автор: Васильев С.А.

Год: 2015

Главный редактор

Сергей Александрович
МИРОШНИКОВ

© Электронное периодическое издание: ВЕСТНИК ОГУ on-line (VESTNIK OSU on-line), ISSN on-line 1814-6465
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-37678 от 29 сентября 2009 г.
Учредитель: Оренбургский государственный университет (ОГУ)
Главный редактор: С.А. Мирошников
Адрес редакции: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, д. 13, к. 2335
Тел./факс: (3532)37-27-78 E-mail: vestnik@mail.osu.ru