Περιεχόμενο
- Υπολογισμός της μάζας του διαβρωμένου εδάφους
- Υπολογισμός του ποσοστού διάβρωσης
- Πρόβλεψη του ετήσιου ποσοστού διάβρωσης
- Παγκόσμια εξίσωση απώλειας εδάφους
- Χρησιμοποιώντας το USLE
Ο ρυθμός διάβρωσης του εδάφους είναι η απώλεια της μάζας του εδάφους με την πάροδο του χρόνου για συγκεκριμένη έκταση. Η διάβρωση είναι μια φυσική διαδικασία που προκαλείται από τον άνεμο, τη βροχή και το κινούμενο νερό. Η διάβρωση του εδάφους επηρεάζει τη γεωργία, τα κατασκευαστικά έργα και τους ιδιοκτήτες σπιτιών που ζουν κοντά σε ποτάμια, ωκεανούς και στις χερσαίες πλαγιές. Η υπερβολική διάβρωση προκαλείται συχνά από ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η αποδάσωση, η οδοποιία και η εντατική καλλιέργεια. Μπορείτε να υπολογίσετε το ρυθμό διάβρωσης του εδάφους μετρώντας την απώλεια της μάζας του εδάφους σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Για να προβλέψουμε τη μελλοντική διάβρωση του εδάφους λόγω του ύδατος, οι επιστήμονες ανέπτυξαν την εξίσωση Universal Loss Loss Equation ή την USLE.
Υπολογισμός της μάζας του διαβρωμένου εδάφους
Η μάζα του εδάφους είναι ο όγκος του εδάφους πολλαπλασιασμένος με την πυκνότητα του. Η πυκνότητα του εδάφους επηρεάζεται από τη συμπαγή του και από το πόσο οργανικό υλικό περιέχει. Για να υπολογίσετε τον όγκο του εδάφους που έχει διαβρωθεί από την απορροή νερού σε μια συγκεκριμένη περιοχή, μετρήστε την τετραγωνική περιοχή πολλαπλασιασμένη με την αλλαγή βάθους. Για παράδειγμα, εάν η έκταση σε τετραγωνικά μέτρα είναι 20.000 και το χαμένο έδαφος ύψος είναι 0.01 μέτρα, τότε: Όγκος = 20.000 x 0.01 = 200 κυβικά μέτρα. Αν υποθέσουμε ότι η πυκνότητα του εδάφους είναι 150 κιλά ανά κυβικό μέτρο, ο πολλαπλασιασμός του όγκου με την πυκνότητα σας δίνει την διαβρωμένη μάζα του εδάφους: Μάζα = 200 x 150 = 30.000 κιλά.
Υπολογισμός του ποσοστού διάβρωσης
Ο ρυθμός διάβρωσης μετράει την ποσότητα της απώλειας μάζας εδάφους για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Εάν χάθηκαν 30.000 κιλά εδάφους για τέσσερα χρόνια, τότε: Ο συντελεστής διάβρωσης είναι ίσος με 30.000 διαιρούμενος με 4 ή 7.500 χιλιόγραμμα ετησίως. Για να συγκρίνετε τα ποσοστά διάβρωσης σε διαφορετικές εκτάσεις, πρέπει να υπολογίσετε τις τιμές για μια περιοχή μονάδας, όπως ένα τετραγωνικό μέτρο ή ένα στρέμμα. Απλά διαιρέστε το ρυθμό διάβρωσης από τον αριθμό τετραγωνικών μέτρων ή άλλες τετραγωνικές μονάδες. Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τον ίδιο τύπο μονάδων σε όλους τους υπολογισμούς σας, είτε πρόκειται για μετρητές, χιλιόμετρα, πόδια, ναυπηγεία ή μίλια.
Πρόβλεψη του ετήσιου ποσοστού διάβρωσης
Τα προγράμματα γεωργίας, κατασκευής, διαμόρφωσης και συντήρησης συχνά πρέπει να γνωρίζουν το προβλεπόμενο ετήσιο ποσοστό διάβρωσης. Το κλίμα, ο τύπος εδάφους, η βλάστηση και η κλίση της γης επηρεάζουν το ρυθμό διάβρωσης. Οι αυξημένες βροχοπτώσεις και η απορροή του νερού καταστρέφουν τα αδρανή του εδάφους και τη διάβρωση. Η βλάστηση και οι ρίζες της βλάστησης εμποδίζουν τη διάβρωση. Οι υψομετρικές κλίσεις έχουν μεγαλύτερη απώλεια εδάφους από τη διάβρωση του νερού. Για να εξεταστούν αυτοί οι παράγοντες στην πρόβλεψη του ετήσιου ρυθμού διάβρωσης, δημιουργήθηκε η Εξίσωση Απώλειας Κατανεμημένου Εδαφίου, USLE.
Παγκόσμια εξίσωση απώλειας εδάφους
Η Παγκόσμια Εξίσωση Απώλειας του Εδάφους, ή USLE, προβλέπει τη μέση ετήσια απώλεια εδάφους "Α" ανά μονάδα επιφάνειας. Η εξίσωση είναι A = R x K x L x S x C x P και πολλαπλασιάζει τους διάφορους παράγοντες για να φτάσει στο ετήσιο ποσοστό διάβρωσης. Ο συντελεστής R βασίζεται σε βροχόπτωση και απορροή, ενώ ο K είναι ο συντελεστής διαβροχής του εδάφους και εξαρτάται από τον τύπο του εδάφους. Οι συντελεστές L και S εξετάζονται συνήθως μαζί και είναι μέτρα του μήκους και της απότομης κλίσης μιας κλίσης. Ο παράγοντας C ή ο συντελεστής διαχείρισης των καλλιεργειών και ο συντελεστής P ή ο συντελεστής πρακτικής στήριξης συνήθως ισχύουν μόνο για καλλιεργήσιμες εκτάσεις ή εκτάσεις που διαχειρίζονται για τη διατήρηση του εδάφους. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι τιμές για το USLE είναι διαθέσιμες από διάφορες έρευνες εδάφους του Υπουργείου Γεωργίας και Φυσικών Πόρων των ΗΠΑ. Παρόλο που το USLE προέκυψε για τη μέτρηση της διάβρωσης των καλλιεργειών, είναι παγκοσμίως εφαρμόσιμο, σε τροποποιημένη μορφή, σε πολλούς τύπους προβλημάτων υδατικής διάβρωσης.
Χρησιμοποιώντας το USLE
Για να χρησιμοποιήσετε το USLE, αποκτήστε την τιμή του συντελεστή R από τον τοπικό σας σταθμό ή από κάποιον άλλο οργανισμό. Προσδιορίστε το είδος του εδάφους που πρέπει να ορίσετε μια τιμή για τον συντελεστή Κ. άργιλος με μέσες ποσότητες οργανικής ύλης έχει συντελεστή K 0,49, ενώ η πολύ λεπτή άμμος έχει τιμή 0,96. Μετρήστε το μήκος της κλίσης της γης και καθορίστε το ποσοστό της κλίσης για να αποδώσετε τον συντελεστή LS. Μια οκτώ τοις εκατό κλίση μήκους 30,5 μέτρων έχει συντελεστή LS ενός. Εάν δεν χρησιμοποιείτε τη γη για καλλιέργειες, οι συντελεστές C και P είναι γενικά ίσοι με έναν. Αυτοί οι παράγοντες ποικίλλουν μεταξύ μηδέν και ενός, εάν η γη καλλιεργείται και καλλιεργείται ενεργά. Υποθέτοντας ότι ο συντελεστής R είναι 100, ο συντελεστής K είναι 0,40 και η έκτασή σας μήκους 30,5 μέτρων έχει κλίση δύο τοις εκατό, δίνοντάς σας συντελεστή LS 0,2 και στη συνέχεια διάβρωση εδάφους = 100 x 0,40 x 0,2 x 1 x1 = 8 τόνους ανά στρέμμα ετησίως για μη καλλιεργούμενες εκτάσεις.