Стокорегулирующих лесополос
Для автоматизации проектирования системы стокорегулирующих лесополос требуется оценка параметров функции формы склона (ФФС) и расчет величин в любой точке склона (текущего смыва).
ФФС выражается уравнением логистической кривой (логфункции):
H = (Hmax - Hmin) / (1 + exp (-a + bL)) + Hmin, где (2)
Н, Нmax, Hmin – текущая, максимальная и минимальная отметки поверхности склонов;
L – длина склона (горизонтальное проложение);
а и b – параметры.
Уравнение для расчета текущего смыва имеет вид:
Wт = a[K] (hc)s(j1P2)nLp, где (3)
a – коэффициент размерности и пропорциональности;
[K] – произведение коэффициентов, характеризующих противоэрозионные свойства почв и агрофонов;
hc – слой стока;
j1 = bcj / DP, j = exp (-bL), с = exp(a),
P = DH·PD = DH[1 - Hmin] = DH / (1 + cj), DH = Hmax - Hmin, PD = 1 / (1 + cj);
n, p, s – параметры (n » 1-2, p » 0,5-2, s = 0,95).
Производные для функции падения P(L) имеют вид:
I = P¢ = DPbcjPD2, (4)
P¢¢ = DPb2cj(cj - 1) PD3, (5)
P¢¢¢ = DPb3cj(( cj - 1)2- 2cj) PD4, (6)
PIV = DPb4cj(( cj - 1)3- 23 cj(cj - 1)) PD5, где (7)
I – уклон;
P = Hmax - H - абсолютное падение отметок склона (численные значения производных отметок Н и их падений Р совпадают, они позволяют определять основные морфометрические характеристики рельефа).
Первая производная есть функция текущих значений уклонов, вторая производная падения (а также выражение a/b) позволяет расчетом определять положение точки перегиба (перехода выпуклой части склона в вогнутую, эрозионной части склона в эрозионно-аккумулятивную) и строить морфоизографы. Третья производная определяет положение бровки гидрографической сети (ложбин, лощин, суходолов) и границу перехода ее берегов в днища, четвертая – границу между приводораздельным и присетевым фондами. Положение тальвегов и нижней границы нерасчлененного плакора определяется по первой производной функции отметок (падения). Экстремумы функций соответствуют не только указанным точкам и границам между земельными фондами (ландшафтными полосами), но и, как правило, максимальным скоростям изменения почвенно-микроклиматических и эрозионно-гидрологических характеристик.
Расстояние между стокорегулирующими лесными полосами (LМП) определяют из неравенства:
LМП=(Lдi + Lв) £ Lci £ Lp, где (8)
Lдi – длина отрезков склона, м, на каждом из которых текущий смыв WТ достигает допустимой величины Wд, т/га;
i = 1,2,3... – порядковый номер (от водораздела) межполосного пространства;
Lв – суммарная ширина прилегающих к верхней и нижней опушкам лесополосы поясов, в пределах которых темпы восстановления почвенного плодородия превышают темпы смыва, м;
Lci – расстояние между основными лесными полосами с учетом уменьшения дальности их ветрорегулирующего влияния на склонах, м;
Lp – расстояние между основными лесными полосами, м, на территории с отсутствием эрозии и не превышающей допустимых величин.
Расчет расстояний Lci выполняется по уравнению
, где (9)
Lp – дальность ветрорегулирующего влияния основных лесополос на равнине, м; – средняя крутизна склона между верхней и нижней лесополосами
i-го межполосного пространства (при ³2°).
Параметры уравнений (3-8) для расчета расстояний между стокорегулирующими лесополосами определяются в соответствии с нижеприведенными нормативами.
Дата добавления: 2016-05-05; просмотров: 799;