Проведение линий водоразделов и водотоков
При определении планового положения этих линий сначала выявляют характерные формы рельефа на заданном участке карты, а затем руководствуются свойством, согласно которому направление линий водоразделов и водотоков всегда проходят перпендикулярно к горизонталям через точки перегибов. Поэтому для проведения линии водораздела или водотока первоначально намечают на горизонталях точки четко выраженных перегибов, после чего их соединяют плавной линией, направленной перпендикулярно к каждой горизонтали. Линии водоразделов показывают на карте длинным штриховым пунктиром, а линии водотоков – коротким штриховым пунктиром (рис. 10).
Определение направления ската по наибольшей крутизне Наибольшая крутизна ската всегда направлена по перпендикуляру к ближайшей горизонтали.
Так как поверхностные воды устремляются вниз по направлению силы тяжести, то наибольшая крутизна ската соответствует направлению стока воды. Для примера на рис.5 стрелками показано направление от водораздела в точке А к водотоку в точке В.
Ограничение водосборной площади для заданной точки водотока. Границы водосборной площади проходят по водораздельным линиям хребтов, через точки вершин гор и середины седловин. Пусть требуется отграничить водосборную площадь, соответствующую участку водотока от заданной точки i на рис. 5. В соответствиями со свойствами отображения рельефа, граница водосбора проходит в обе стороны от точки i перпендикулярно к горизонталям до линии водоразделов в точках тип (показано точечным пунктиром); затем она совпадает с водораздельными линиями, соединяющими точки m, к (вершина холма), о (середина седловины) и n (вершина холма).
Рис. 10. Проведение водоразделов и водотоков
2.5.2. Определение характерных точек перегибов местности в заданном направлении линии.
Характерные перегибы местности в основном находятся в точках пересечения данной линии с линиями водоразделов и водотоков. В отдельных случаях заданное направление может проходить через центральную часть седловины, вершину горы (холма) или дно котловины, которые также являются точками перегибов местности. В соответствии с этим на рис.17 показаны характерные перегибы в точках а, б, в, г.
Так как на местности скаты одного и того же направления могут переходить от пологих к более крутым и наоборот, то при отображении рельефа горизонталями проявляется одно из их важных свойств: чем круче скат, тем меньше расстояние между соседними горизонталями (заложения скатов). Например, на линии 1-2 (рис. 11) крутизна ската заметно меняется между интервалами, отмеченными точками а, б, в, г, причем видно, что на отрезке бв скат круче, чем на отрезках аб, вг.
Линии стока выделяются красным цветом и нумеруются арабскими цифрами.
Рис. 11. Изображение крутизны ската на плане с горизонталями.
На линии стока или линии интенсивности смыва через каждые 100 м в масштабе карты выделяются контрольные точки. Для карты масштаба 1:10000 100 м -1 см.
Для количественной оценки суммарного влияния всех природных факторов на процессы эрозии приводятся расчеты потенциальной интенсивности смыва почвы.
Величину потенциального смыва почвы можно рассчитать по формуле:
М = h n m σ λ l i β ά k, (3)
где М – потенциальный смыв почвы за год, т/га;
h – интенсивность дождей, ливней, снеготаяния;
n – параметр, учитывающий тип почв;
m – параметр, учитывающий механический состав почв;
σ – коэффициент стока;
λ – коэффициент учитывающий степень смытости почвы;
ά – коэффициент, учитывающий экспозицию склона;
β – коэффициент, учитывающий форму склона;
k – коэффициент, эрозионной опасности культур.
Смыв почвы с участка единичной ширины соответствующей крутизны склона и длины линии стока определяется по эталонной таблице (приложение 1).
Расчеты потенциальной интенсивности смыва почвы проводятся по контрольным линиям. Контрольными линиями являются линии стока. Контрольные линии намечаются на массивах пашни от водоразделов до бровок балок, оврагов по линии стока.
В местах, где от основного водораздела отходит вторичный водораздел, линии стока проводят от последнего. Линию стока следует намечать так, чтобы расчетную интенсивность смыва почвы можно было распространить па весь прилегающий к ней массив пашни (рис. 12). Длина линии стока определяется нарастающим итогом от водораздела: 100, 200, 300, 400 м... и т.д.
Интенсивность смыва почвы определяется в точке пересечения линии стока с границей соответствующего интервала крутизны: 1°, 2°, 3°,5°, 8° и т.д. Интенсивность смыва почвы определяется только для участка соответствующей крутизны.
С целью уточнения смыва почвы, на участках между границами интервалов крутизны склонов, расчеты проводятся через каждые 100 м. Крутизна склонов определяется для соответствующей сотни метров (выше по склону), а длина линии стока учитывается нарастающим итогом от водораздела.
Смыв почвы с участка единичной ширины соответствующей крутизны склона и длины линии стока определяется по эталонной таблице (приложение 1).
Рис. 12. Построение линии истенсивности смыва
Эталонная таблица рассчитана для участков с прямым профилем склонов, южной экспозиции, не смытыми черноземами среднесуглинистого механического состава, применительно к ЦЧО.
Для определения интенсивности смыва почвы на конкретном участке необходимо в данные эталонной таблицы вводить поправочные коэффициенты противоэрозионной стойкости почв.
Интенсивность смыва почвы рассчитывается на пашне, не покрытой растительностью.
Все вычисления по определению смыва почвы по контрольным линиям проводятся в таблице 4 при помощи приложений 1-3.
Все земли при установлении категорий эрозионной опасности разбиваются на 4 группы, включающие в себя 9 категорий (приложение 3).
Установление категорий эрозионно-опасных земель ведется с учетом приложения 3 по видам угодий и в объеме отдельных массивов или контуров на основе расчетного смыва почв.
Установление категорий эрозионно-опасных земель проводится по линиям стока в таблице 3.
Пример
Составляем таблицу 3.
В графу 1 записываем арабской цифрой номер линии стока: 1.
В графу 2 записываем номера контрольных точек находящихся на этой линии стока: 1,2,... .
В графу 3 записываем длину линии стока от контрольной точки до водораздела, в соответствии с номером контрольной точки: 1-100 м, 2-200 м и т.д.
В графу 4 записываем крутизну склона в градусах, которая берется с плана (рис. 4), где выделены контуры по крутизне, проведены линии водоразделов, а также линии стока (рис. 12). На линии стока нанесены контрольные точки через 100 м в масштабе плана, т.е. через 1 см.
Так для контрольной точки 1 на линии стока I, длина линии стока составляет 100 м, крутизна склона v ~ 3 °, по эталонной таблице интенсивности смыва почвы (приложение 1, графа 3) интенсивность смыва почвы составит 7,4 т/га (графа 5).
В графы 6, 7, 8 (таблицы 4) вводим поправочные коэффициенты за податливость почв размыву, за форму склона, за экспозицию склона.
В нашем примере, в графу 6 введен коэффициент 1,05, взятый из приложения 2 графы 4, т.к. почвы представлены черноземом слабо-выщелоченым суглинистого механического состава, слабосмытым (рис. 13).
В графу 7 введен коэффициент 1,15 за форму склона (приложение 2, для выпуклого склона).
В 8 графу введен коэффициент 0,95, т.к. экспозиция склона западная (приложение 2).
Умножив интенсивность смыва почвы (таблица 3, графа 5) на поправочные коэффициенты определим величину потенциального смыва почвы за год и запишем се в графу 9. Таким образом, формула (3) преобразуется:
М = М (n m λ) β ά (4)
Таблица 3 – Расчет интенсивности смыва почвы по линиям стока
| № линий стока | № контр. точек | Длина линии стока, м | Кру- тизна склона (град) | Смыв почвы (М, т/га) | Поправочные коэффициенты | Смыв почвы за год, (т/га) | Катего-рия эрозинно-опасных земель | ||
| поддат- ливость почвы n m λ | форма склона β | экспози- ция склона ά | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 1 | 1 | 100 | 3 | 10,0 | 0,95 | 1,15 | 0,98 | 10,7 | III |
| 2 | 200 | 3 | 12,0 | 0,95 | 1,15 | 0,98 | 14,2 | III | |
| 3 | 300 | 5 | 26,1 | 1,05 | 1,15 | 0,98 | 30,9 | IV | |
| 2 | 1 | 100 | 0,5 | 1,1 | 1,0 | 1,5 | 0,85 | 1,4 | I |
| 2 | 200 | 1,5 | 4,7 | 1,0 | 1,5 | 0,85 | 5,9 | II | |
| 3 | 300 | 3 | 12,0 | 1,05 | 1,15 | 0,90 | 11,7 | III | |
| 4 | 400 | 4 | 19,6 | 1,05 | 1,15 | 0,90 | 21,3 | IV | |
| 5 | 500 | 4 | 21,8 | 1,10 | 1,15 | 0,90 | 24,8 | IV | |
| 3 | 1 | 100 | 1,0 | 2,5 | 1,05 | 1,15 | 0,88 | 2,5 | I |
| 2 | 200 | 3 | 10,0 | 1,0 | 1,15 | 0,88 | 10,6 | II | |
| 3 | 300 | 3,5 | 14,5 | 1,05 | 1,15 | 0,88 | 15,4 | III | |
| 4 | 1 | 100 | 0,5 | 1,1 | 0,95 | 1,15 | 0,98 | 1,2 | I |
| 2 | 200 | 1 | 3,1 | 0,95 | 1,15 | 0,98 | 3,3 | II | |
| 3 | 300 | 3 | 12,0 | 1,0 | 1,15 | 0,98 | 13,5 | III | |
| 4 | 400 | 0,5 | 2,0 | 1,05 | 1,15 | 0,98 | 2,4 | I | |
| 5 | 500 | 1 | 4,4 | 1,05 | 1,15 | 0,98 | 5,2 | II | |
| 6 | 600 | 3,5 | 20,1 | 1,05 | 1,15 | 0,98 | 23,8 | IV | |
| И т.д. | |||||||||
Рис. 13. Почвенная карта на топографической основе
масштаба 1:10000.
На основании приложения 3 определяем категорию эрозионно-опасных земель.
Земли подверженные слабой водной эрозии (слабосмытые почвы), верхние пологие участки склонов крутизной до 3 °. Длина линии стока не превышает 400 - 600 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы не превышает 10 т/га в год. Это соответствует II (второй) категории земель, номер категории земель записываем в графу 10. Точки для определения смыва (контрольные) намечаются через каждые 100 м, начиная от водораздела нарастающим итогом. На линиях стока устанавливаются переходные точки от одной категории к другой. Точки, отображающие границы одинаковых (I, II, III,...) категорий эрозионно-опасных земель, соединяют между собой (красным цветом). При этом учитывается характер рельефа и проведенные горизонтали (рис. 9).
Категория эрозионно-опасных земель выделяются цветовыми условными обозначениями:
I категория эрозионно-опасных земель – белый
II категория эрозионно-опасных земель – желтый
III категория эрозионно-опасных земель – оранжевый
IV категория эрозионно-опасных земель – красный
V категория эрозионно-опасных земель – коричневый
VI категория эрозионно-опасных земель – светло-зеленый
овраги – серый
В таблице 4 определяются площади (палеткой для определения площадей) участков в пределах контуров пашни с различной степенью смытости (рис. 13) и категорий эрозионно-опасных земель (рис. 14).
Рис. 14. Фрагмент карты категорий эрозионно-опасных земель
Таблица 4 – Характеристика угодий
| № кон- тура | Площадь контура, га | в том числе | ||||||||
| Степень смытости | Категория эрозионной опасности | |||||||||
| нес- мытая | слабо- смытая | средне смытая | сильно смытая | I | II | III | IV | V | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| I | 414 | 201 | 208,8 | 4,2 | - | 157,9 | 108,3 | 128,5 | 19,3 | - |
| II | 17 | 17 | - | - | - | 10,0 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | - |
| III | 87 | 11,4 | 75,6 | - | - | 29,4 | 25,7 | 15,1 | 16,8 | - |
| IV | 95 | 95 | - | - | - | 95,0 | - | - | - | - |
| V | 56 | 28,7 | 17,3 | 10,0 | - | 48,9 | 7,1 | - | - | - |
| VI | 129 | 50,6 | 64,3 | 14,1 | - | 107,9 | 21,1 | - | - | - |
| VII | 147 | 40,0 | 77,1 | 29,9 | - | 67,5 | 33,3 | 43,4 | 2,8 | - |
| VIII | 286 | 140,7 | 90,1 | 55,0 | - | 152,7 | 45,2 | 60,4 | 14,4 | 13,3 |
| Итого | 1231 | 584,4 | 533,4 | 113,2 | - | 669,3 | 243,2 | 240,4 | 55,8 | 13,3 |
Далее рассчитываем потенциальную интенсивность смыва почвы от талого и ливневого стока.
Интенсивность эрозии, среднегодовая потеря почвы в результате эрозии почвы определяется по мощности смытого слоя почвы (Н, мм) и количеству лет (Кл):
Нэ = Н / Кл (5)
где Нэ –интенсивность эрозии (мм / год).
Потенциальная интенсивность смыва почвы от талого и ливневого стока на различных категориях эрозионно-опасных земель, при отсутствии на них растительного покрова, определяется в таблице 6.
Для этого из таблицы 3 выписываются максимальные значения смытости почвы для каждой категории эрозионно-опасных земель за год (табл. 5, графа 5). Принимается, что 60 % годового смыва почвы происходит от талого стока, а 40 % - от ливневого. Из таблицы 4 выписываются площади категорий эрозионно-опасных земель (табл. 5, графа 2) и определяется интенсивность смыва почвы от талого и ливневого стока на них. Графа 3 таблицы 5 вычисляется следующим образом: от общей интенсивности смыва берется величина 60 % и полученное значение принимается за смыв почвы от талого стока (табл. 5, графа 3), остальные 40 % - смыв почвы от ливней (таблица 5, графа 4).
Таблица 5 – Расчетная интенсивность смыва почвы на различных категориях эрозионно-опасных земель
| Категория эрозионно-опасных земель | Площадь категории, га | Интенсивность смыва почвы, т/га в год | |||
| от талого стока (60%) | от ливней (40%) | всего за год (100%) | Смыв почвы со всей площади, т | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| I | 414 | 1,5 | 1,0 | 2,5 | 1035 |
| II | 17 | 6,4 | 4,2 | 10,6 | 180,2 |
| III | 87 | 9,2 | 6,2 | 15,4 | 1339,8 |
| IV | 95 | 18,5 | 12,4 | 30,9 | 2935,5 |
| и т.д. | |||||
| Итого | 613 | 5490,5 | |||
| Средний смыв с 1 га | 8,95 | ||||
Контрольные вопросы
1. Назовите факторы, влияющие на потенциальную опасность эрозии.
2. Назовите содержание и последовательность проведения подготовительных работ при составлении проектов противоэрозионной организации территории.
3. Что такое карта крутизны склонов, ее назначение, содержание и методика составления?
4. Что такое карта категорий эрозионно-опасных земель, ее назначение, содержание и методика составления?
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 6909; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!