Эродируемость

редактировать

Эродируемость (или эродируемость ) - это внутренняя податливость или неустойчивость почв и горных пород к эрозии. Высокая эрозионная способность означает, что такой же объем работы, выполняемой процессами эрозии, приводит к большему удалению материала. Поскольку механика эрозии зависит от качества и целостности материала, эрозионность рассматривается по-разному в зависимости от типа поверхности, которая подверглась эрозии.

Содержание

  • 1 Грунты
  • 2 Скалы
    • 2.1 Модель касательного напряжения
    • 2.2 Модель мощности единичного потока
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки

Грунты

Эродируемость почвы - это сосредоточенный параметр, который представляет собой интегрированное годовое значение реакции почвенного профиля на процесс отслоения и переноса почвы каплями дождя и поверхностным потоком. Наиболее часто используемой моделью для прогнозирования потерь почвы в результате водной эрозии является Универсальное уравнение потерь почвы (USLE) (также известное как метод K-фактора), которое оценивает среднегодовые потери почвы A { \ displaystyle A}A как:

A = RKLSCP {\ displaystyle A = RKLSCP}{\ displaystyle A = RKLSCP}

где R - коэффициент эрозии дождя, K - эрозионность почвы, L и S - это топографические факторы, представляющие длину и уклон, а C и P - факторы управления земледелием.

Другие факторы, такие как каменистость (каменистость), которая защищает от эрозии почвы, очень важны в странах Средиземноморья.

Камни

Модель напряжения сдвига

Геологические и экспериментальные исследования показали, что эрозия коренной породы реками в первом приближении следует следующему выражению, известному как модель напряжения сдвига мощность потока эрозия:

dzdt = - K τ (τ - τ c) a {\ displaystyle {dz \ over dt} = - K _ {\ tau} (\ tau \ - \ tau \ _ { c}) ^ {a}}{\ displaystyle {dz \ over dt} = - K _ {\ tau} (\ tau \ - \ tau \ _ {c}) ^ {a}}

где z - высота русла реки, t - время, K_ \ tau - эродируемость, τ {\ displaystyle \ tau}\ тау - базальное напряжение сдвига. потока воды, а - показатель степени. Для русла реки с уклоном S и глубиной воды D τ {\ displaystyle \ tau}\ тау может быть выражено как:

τ = ρ g DS {\ displaystyle \ tau \ = \ rho \ gDS}{\ displaystyle \ tau \ = \ rho \ gDS}

Обратите внимание, что K τ {\ displaystyle K _ {\ tau}}{\ displaystyle K _ {\ tau}} включает не только механические свойства, присущие породе, но и другие факторы, не учтенные в двух предыдущих уравнениях, например, наличие речных инструментов (галька, утаскиваемая течением), которые фактически вызывают истирание русла реки.

K τ {\ displaystyle K _ {\ tau}}{\ displaystyle K _ {\ tau}} можно измерить в лаборатории для слабых пород, но скорость речной эрозии в естественных геологических сценариях часто ниже 0,1 мм / год, и поэтому речной разрез должен быть датирован периодом более нескольких тысяч лет, чтобы сделать точные измерения. Значения K e находятся в диапазоне от 10 до 10 м / год Па для a = 1,5 и от 10 до 10 м / год Па для a = 1. Однако гидрологические условия в этих временных масштабах обычно плохо ограничены, что затрудняет качественную количественную оценку D.

Модель мощности единичного потока

Альтернативной моделью для эрозии коренных пород является мощность единичного потока, в котором предполагается, что скорость эрозии пропорциональна потенциальным потерям энергии воды на единицу площади:

dzdt = - K ω ω {\ displaystyle {dz \ over dt} = - K _ {\ omega} \ \ omega \}{\ displaystyle {dz \ over dt} = - K _ {\ omega} \ \ omega \}

где K ω {\ displaystyle K _ {\ omega}}{\ displaystyle K _ {\ omega}} - эродируемость, а ω {\ displaystyle \ omega}\ omega - мощность единичного потока, который легко вычисляется как:

ω = ρ g QS / W {\ displaystyle \ omega \ = \ rho \ gQS / W}{\ displaystyle \ omega \ = \ rho \ gQS / W}

где Q - расход воды в реке [м / с], а W ширина русла реки [м].

Относительные различия в долговременной эрозионной способности можно оценить путем количественной оценки реакции эрозии в сходных климатических и топографических условиях с различной литологией горных пород.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-19 14:11:36
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте