Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Универсальные почвы Утрата Уравнение (USLE) широко используется математическая модель , которая описывает эрозию почвы процессов. [1]

Модели эрозии играют решающую роль в сохранении почвенных и водных ресурсов и оценке загрязнения из неточечных источников , включая: оценку и инвентаризацию наносов , планирование и проектирование сохранения и контроля наносов , а также продвижение научных знаний. USLE или одна из его производных являются основными моделями, используемыми правительственными учреждениями США для измерения водной эрозии. [2]

USLE был разработан в США на основе данных об эрозии почвы, собранных с 1930-х годов Службой охраны почв Министерства сельского хозяйства США (ныне Служба охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США ). [3] [4] Модель использовалась в течение десятилетий для целей природоохранного планирования как в Соединенных Штатах, где она возникла, так и во всем мире, и использовалась для помощи в реализации многомиллиардной программы США по сохранению. После доработки Универсальных почв Потеря Уравнения (RUSLE) [5] и Модифицированная Универсальные почвы Потеря Уравнения (мышца) продолжают использоваться для аналогичных целей.

Обзор моделей эрозии [ править ]

Два основных типа моделей эрозии - это модели, основанные на процессах, и модели, основанные на эмпирическом опыте. Модели, основанные на процессах (физически обоснованные), математически описывают эрозионные процессы отслоения, переноса и осаждения, а решения уравнений, описывающих эти процессы, дают оценки потерь почвы и выхода наносов.с указанных площадей земной поверхности. Наука об эрозии недостаточно развита, чтобы существовать полностью основанные на процессах модели, которые не включают эмпирические аспекты. Возможно, основным показателем для дифференциации моделей эрозии, основанных на процессах, от других типов является использование уравнения неразрывности наносов, обсуждаемого ниже. Эмпирические модели связывают факторы управления и окружающей среды непосредственно с потерей почвы и / или выходом осадка через статистические зависимости. Lane et al. [6] предоставили подробное обсуждение природы процессных и эмпирических моделей эрозии, а также обсуждение того, что они назвали концептуальными моделями., которые лежат где-то между процессными и чисто эмпирическими моделями. Текущие исследования, связанные с моделированием эрозии, ориентированы на разработку технологических моделей эрозии. С другой стороны, стандартной моделью для большинства оценок эрозии и планирования природоохранных мероприятий является USLE, основанная на эмпирическом опыте, и по-прежнему ведутся активные исследования и разработки технологии прогнозирования эрозии на основе USLE .

Описание USLE [ править ]

USLE был разработан на основе экспериментов по построению участков эрозии и имитации дождя. USLE состоит из шести факторов для прогнозирования долгосрочной среднегодовой потери почвы (A). Уравнение включает коэффициент эрозии дождя (R), коэффициент эрозии почвы (K), топографические факторы (L и S) и факторы управления земледелием (C и P). Уравнение принимает простую форму продукта:

В USLE есть еще одна экспериментально важная концепция - концепция единичного сюжета. Единичный участок определяется как стандартное состояние участка для определения эродируемости почвы . Эти условия относятся к случаю, когда коэффициент LS = 1 (уклон = 9% и длина = 22,1 м (72,6 фута), когда участок находится под паром, а обработка почвы идет вверх и вниз по склону и не применяются никакие природоохранные меры (CP = 1). :

Более простой метод предсказания K был представлен Wischmeier et al. [7], который включает размер частиц почвы, содержание органических веществ, структуру почвы и проницаемость профиля. Коэффициент эродируемости почвы K может быть приблизительно определен по номограмме, если эта информация известна. Коэффициенты LS можно легко определить из диаграммы влияния уклона, зная длину и уклон уклона. Фактор управления земледелием (C) и фактор природоохранной деятельности (P) получить труднее, и их необходимо определять эмпирически на основании данных участка. Они описаны в коэффициентах потери почвы (C или P с / C или P без).

См. Также [ править ]

  • Сертифицированный специалист по борьбе с эрозией и отложениями ( CPESC )
  • Контроль эрозии
  • WEPP (проект прогнозирования водной эрозии), физически обоснованная имитационная модель эрозии.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Хадсон, Норман (1993). Полевые измерения эрозии почв и стока, Выпуск 68 . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. С. 121–126. ISBN 9789251034064.
  2. ^ Национальная служба сохранения ресурсов, Министерство сельского хозяйства США. Вашингтон, округ Колумбия. 61 FR 27998 «Техническая помощь». 1996-06-04.
  3. ^ Wischmeier, WH и DD Смит. 1978. "Прогнозирование потерь от дождевой эрозии: Руководство по планированию сохранения". Справочник по сельскому хозяйству № 537. USDA / Управление науки и образования, США. Govt. Типография, Вашингтон, округ Колумбия. 58pp.
  4. ^ Wischmeier, WH, и Д. Смит, 1960. «Универсальное уравнение почвенно-потеря для руководствасохранению планирования фермы.» Пер. Int. Congr. Почвоведение, 7, с. 418-425.
  5. ^ Министерство сельского хозяйства США - Служба сельскохозяйственных исследований. 2014. «Пересмотренное универсальное уравнение потерь почвы (RUSLE) - Добро пожаловать в RUSLE 1 и RUSLE 2» .
  6. Перейти ↑ Lane, LJ, ED Shirley, and VP Singh. 1988. «Моделирование эрозии на склонах холмов». с.287-308. В: М.Г. Андерсон (ред.) "Моделирование геоморфологических систем". John Wiley, Publ., NY.
  7. ^ Wischmeier, WH, CB Johnson и BV Cross. 1971. "Номограмма эрозии почв для сельскохозяйственных угодий и строительных площадок". Журнал сохранения почвы и воды 26: 189-193. ISSN 1941-3300 

Внешние ссылки [ править ]

  • «Об универсальном уравнении потерь почвы» - USDA
  • RUSLE2 - Официальный сайт - USDA