Коэффициент разрыхления грунта при разработке: Коэффициент разрыхления грунтов | «ЭкоАртСтрой»

Разное

Содержание

Коэффициент разрыхления грунтов | «ЭкоАртСтрой»

К основным свойствам грунтов, влияющим на технологию и трудоемкость их разработки, относятся плотность, влажность, разрыхляемость.

Основными свойствами грунтов, влияющими на трудоёмкость и стоимость земляных работ, являются: влажность, разрыхляемость и плотность (важно для устройства оснований).

Влажность грунта — это степень насыщения его водой. Её определяют как отношение массы воды в самом грунте к массе его твёрдых частиц. Выражается влажность в процентах. При влажности менее 5% грунты считаются сухими, при более чем 30% — мокрыми. Трудоёмкость разработки грунта повышается с увеличением его влажности. Но исключением является только глина: сухую её разрабатывать сложнее. Но при порядочной влажности глинистые грунты обретают липкость, что значительно усложняет их разработку.

Плотность — это масса одного кубического метра грунта в плотном теле (естественном состоянии). Несцементированные грунты обладают плотностью от 1,2 до 2,1 тонн/м3, скальные — до 3,3 тонн/м3.

При разработке грунт разрыхляется, увеличиваясь при этом в объёме. Именно данное количество грунта и транспортируется самосвалами к месту утилизации или складирования. Это явление называется первоначальным разрыхлением грунта, при этом характеризуясь коэффициентом первоначального рыхления (Кр), представляющего собой отношение объёма уже разрыхленного грунта к его объёму в естественном состоянии.

В насыпи разрыхлённый грунт уплотняется воздействием массы вышележащих грунтов или с помощью механического уплотнения, смачивания дождём, движения транспорта и т. д. Только грунт не занимает объёма, занимавшего до разработки длительное время. Он сохраняет остаточное разрыхление, которое измеряется коэффициентом остаточного разрыхления (Кор).

Коэффициент первоначального разрыхления грунтов, а также показатели плотности приведены по категориям в таблице.


Наименование грунта Категория грунта Плотность грунта тонн/м3 Коэффициент разрыхления грунта
Песок рыхлый, сухой I 1,2…1,6 1,05…1,15
Песок влажный, супесь, суглинок разрыхленный I 1,4…1,7 1,1…1,25
Суглинок, средний и мелкий гравий, легкая глина II 1,5…1,8 1,2.-1,27
Глина, плотный суглинок III 1,6…1,9 1.2…1.35
Тяжелая глина, сланцы, суглинок с щебнем, гравием, легкий скальный грунт IV 1,9…2,0 1,35…1,5

Из вышеизложенного следует, что, рассчитывая общую стоимость выполнения работ, необходимо знать геометрические размеры будущего котлована. При этом коэффициент первоначального разрыхления нужно умножить на объём грунта в будущем карьере. Именно это количество грунта будет разработано и вывезено со строительного объекта для складирования или утилизации. И именно эта цифра умножается на цену разработки, погрузки и транспортировки одного кубического метра грунта.

Коэффициент разрыхления грунта

Работы «нулевого цикла» практически всегда неизбежны во время строительства как жилых зданий, так и различных промышленных помещений. К ним, как правило, относятся: подготовка площадки и рытье котлована под фундамент.

Обобщенно все это — земляные работы, которые можно разделить на три последовательных этапа: разметку площадки, выемку грунта и вывоз вырытого грунта с территории стройки.

При этом, как известно, все работы, связанные с землей, так или иначе, влекут за собой большие затраты. Поэтому на «нулевом этапе» актуальным будет и расчет стоимости выемки, и расчет последующего вывоза грунта, ведь для проведения таких работ необходимо будет привлекать и тяжелую технику, и рабочую силу.

Если и вы взялись за подобные расчеты, то, наверняка, уже успели осознать, что для точного расчета времени работы нанимаемой техники, которая имеет определенную грузоподъемность, необходимо знать один важный показатель – коэффициент разрыхления грунта. Что же это за показатель и зачем он нужен? Для ответа на поставленный вопрос вспомним школьный курс математики.

Простая математика.

Знания геометрии помогают нам предположить, что для проведения расчетов объема котлована нам необходимо знать его высоту, длину и ширину.

Зная объем, для проведения работ можно выбрать конкретный экскаватор с определенной грузоподъемностью, который выполнит работу за определенный отрезок времени.

Грузоподъемность экскаватора сопоставляется с объемом вырытого грунта. В результате получается число рейсов для вывоза грунта за территорию стройки. Казалось бы, все учтено. Но это не так.

Что было упущено в расчетах?

Фактический объем грунта, который нужно вывести за пределы площадки, может значительно отличаться от объема выкопанного грунта. И виной тому – коэффициент разрыхления грунта.

В чем суть проблемы: в спокойном состоянии грунт хорошо утрамбован. Когда начинают выкапывать котлован, фактор давления устраняется, грунт разрыхляется, и его слои перемешиваются. Частицы грунта при этом начинают двигаться относительно друг друга, увеличивая тем самым его объем – на коэффициент разрыхления.

Как рассчитать коэффициент разрыхления грунта.

Вычислить данный коэффициент можно следующим образом: Kp=(Vp-Ve)/ Ve.

  • Kp здесь — коэффициент разрыхления грунта,
  • Vp – объем грунта после его выемки,
  • Ve – объем грунта в обычном состоянии.

Типы грунтов бывают разные, поэтому и коэффициенты разрыхления разных типов грунтов различаются. Поэтому чтобы произвести расчеты правильно, необходимо знать коэффициент каждого из них, благо все они сегодня находятся в свободном доступе.

Рекомендую прочитать:

Коэффициент разрыхления грунта: тонкости земельных работ

Процесс строительства загородного или дачного дома сопряжен с большим количеством различных строительных работ. Одной из них является изготовление котлована для фундамента здания. Она включает в себя несколько отдельных этапов, таких как разметка местности, удаление грунта необходимого объема, вывоз вырытого грунта за пределы строительной площадки с целью его дальнейшей утилизации или хранения. В данной статье мы обсудим такое понятие как коэффициент разрыхления грунтов.

Часто одной из задач предпроектных и проектных расчетов становится определение необходимых затрат на осуществление каждого конкретного вида работ. Это связано с тем, что часто выполнение земляных работ связано с необходимостью найма тяжелой строительной техники, что вносит значительный вклад в общую стоимость строительства. Каким же образом можно рассчитать количество необходимого времени работы транспортных средств той или иной грузоподъемности, требуемых для того, чтобы извлечь при рытье котлована и вывезти за пределы территории участка удаленный грунт.

Расчет объема вынимаемого грунта

Вспомнив школьный курс геометрии можно предположить, что достаточно рассчитать объем грунта, который находится в месте будущего котлована, определить объем кузова самосвала и, разделив первую величину на вторую, получить необходимое количество рейсов грузового автотранспорта, а, следовательно и стоимость его аренды. Например, предполагаемая по проекту площадь основания дома 6×8 метров. Глубина котлована с условием установки пола и устройства подвального помещения равна двум метрам. Таким образом, перемножив полученные габариты, получаем объем грунта, равный 6×8х2=96 м3. Принимая в расчет средний объем кузова грузового автомобиля в 12 м3 рассчитаем количество необходимых рейсов автотранспорта: 96:12=8.

На самом деле наши расчеты не верны, и в реальной ситуации количество вывозимого грунта может несколько отличаться от расчетного. Дело в том, что при выемке грунт частично разрыхляется, перемешивается, отдельные части его смещаются относительно друг друга. В связи с этим, в зависимости от вида грунта, его объем может значительно вырасти. Для характеристики этого показателя введен специальный коэффициент, имеющий название коэффициента разрыхления грунта, и обозначаемый Кр. Для его расчета необходимо найти отношение разницы между объемами разрыхленного грунта, полученного при извлечении (Vр), и его объема в естественном состоянии (Vе) к последней величине. Кр= Vр-Vе/Vе*100%. Всегда данный коэффициент больше единицы, что показывает увеличение объема грунта после его извлечения.

Как уже отмечалось, данный показатель зависит от вида грунта. Так, для сухих песчаных почв он составляет примерно 1,05 – 1,15, для увлажненных песков, супесчанников и суглинков 1,1 – 1,25, для глины показатель равен 1,2 – 1,35, для тяжелых глин, сланцев, легких скальных грунтов 1,35 – 1,5.

Таким образом, в зависимости от почвенных условий, характерных для местности, где осуществляется строительство, объем перевозимого грунта может значительно отличаться от геометрически рассчитанного. То есть, если на вашем участке легкие песчаные почвы, объем перевозимого грунта при указанных выше объемах котлована будет равен 96*1,15=110,4 м3. В том случае, если уровень залегания подземных вод достаточно высок, что оказывает влияние на повышенное содержание в почве влаги, а так же при наличии в песчаных почвах примеси глинистых частиц, количество вывозимого грунта будет равно 96*1,25=120 м3. Если же ваш участок расположен на почвах, в которых изобилует глина, количество перевозимого грунта будет: 96*1,35=129,6 м3.

Конечно, на первый взгляд разница кажется не очень большой, и, по мнению многих, возможно, не окажет большого влияния на удорожания процесса строительства дома. При этом, от количества извлекаемого и перевозимого грунта напрямую зависит стоимость аренды тяжелой техники – экскаватора, грузовых автомобилей. При выполнении неверных предварительных расчетов, возможно, вы будете поставлены перед необходимостью сверхурочного использования транспортных средств, что значительно дороже предварительно оговоренного рабочего времени.

В случае нескольких предварительно неверно рассчитанных позиций по различным направлениям осуществления строительных работ, общие расходы могут вырасти очень значительно и оказать существенное влияние на окончательную цену будущего дома. Во избежание подобных казусов начало выполнения строительство должно предваряться всесторонним изучением всех нюансов, с которыми можно столкнуться в этой сфере. Не стоит полностью полагаться на профессионализм нанятых вами строительных фирм или «диких» работников. Лишь ориентированность заказчика во всех, или многих вопросах способна значительно снизить его затраты на новый загородный коттедж или дачный дом.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации — нам интересно ваше мнение 🙂

Статьи, которые Вам будут интересны:

Пять факторов почвообразования

Рисунок 1: Основные материалы почв Миннесоты.

Миннесота — земля геологически молодых почв с множеством различных исходных материалов (рис. 1). Общим фактором среди почв Миннесоты является то, что они были сформированы последним ледником на севере Соединенных Штатов, от 11000 до 14000 лет назад.

Это может показаться давно, но считается недавним в контексте почвообразования и геологии. На рис. 1 перечислены пять основных исходных материалов: пашня, лёсс, озерный грунт, смыв и вспашка коренной породы.

до

Тиль преобладает в юго-центральной, западно-центральной и юго-западной частях штата. Поскольку последний ледник таял, эти материалы откладывались.

Почвы, образованные этим материалом, обычно имеют структуру от илистого суглинка до илистой глины, имеют много разных размеров пород и плохой внутренний дренаж. Плохой дренаж оказывает большое влияние на управление азотом и культивирование.

Лесс

Лесс — это поросший ветром материал размером с ил, отложившийся после таяния ледника.Эти иловые отложения могут иметь глубину от нескольких дюймов до многих футов. Почвы, сформированные в лессах, обычно имеют структуру илистого суглинка и не имеют пород.

Большинство почв, образованных лёссом, встречается на юго-востоке Миннесоты, где лёссовые отложения расположены поверх известняка или песчаника. Из-за пористого состояния нижележащих материалов на юго-востоке Миннесоты почвы обычно хорошо дренированы.

Лёсс на юго-западе Миннесоты отложен над ледниковым тиллом. Почвы, образованные в этом материале, обычно плохо дренируются и ведут себя так же, как почвы, образованные при ледниковой тилле.Эрозия представляет собой серьезную проблему для этих почв из-за структуры илистого суглинка. Управление остатками становится важным фактором поддержания высокой производительности.

Озерный

Материнские ресурсы озер образуются из отложений озер, образованных талой ледниковой водой. Озера просуществовали достаточно долго, чтобы крупные частицы, такие как камни и песок, откладывались сразу после образования озера, а более мелкие частицы размером с глину откладывались позже.

Примером может служить почва, образовавшаяся под ледниковым озером Агассис на северо-западе Миннесоты и восточной части Северной Дакоты (долина Красной реки на севере).Почвы, образованные в озерных отложениях, имеют структуру глины, суглинка и илистого суглинка, плохой внутренний дренаж и отсутствие горных пород. Многие почвы на северо-западе Миннесоты сформировались на озерном материале.

Промывка

Outwash — это материал, отложившийся по краям быстрых рек в результате таяния льда отступающих ледников. Это включает в себя камни, гравий, песок и другие материалы, достаточно большие, чтобы выпасть из потока воды, поскольку течение реки продолжало переносить более мелкие частицы.

Почвы, образующиеся в поймах, чрезмерно хорошо дренированы и имеют структуру песка и супеси. Примеры территорий Миннесоты с почвами, образовавшимися в результате смыва, включают в себя районы песчаной равнины Анока, северных и центральных песков и долины Бонанза в восточно-центральной, северо-центральной и центральной Миннесоте соответственно.

До коренной породы

Отложения коренной породы тилла встречаются на северо-востоке Миннесоты. Материалы из ледника откладывались на коренные породы, аналогичные южно-центральной Миннесоте, но с материалом из другого ледникового льда.

Есть также значительные площади почв, образованных непосредственно из коренных пород. Эти почвы, как правило, мелкие и не используются широко для растениеводства.

5 факторов почвообразования: как камни превращаются в грязь

Автор: Earth How · Последнее обновление: 22 июня 2020 г.

Почвообразование жизненно важно для производства продуктов питания и роста растений. Эрозия и выветривание разрушают горные породы на почвы. Без него почвы не было бы.

Основными факторами почвообразования являются:

  • Климат
  • Рельеф
  • Организмы
  • Основной материал
  • Время

Так как же формируются почвы? Какие факторы почвообразования? И самое главное, что такое почва?

Что такое почва?

Почва состоит из рыхлых минералов и органических материалов.Это примерно половина минералов, полуоткрытое пространство — все в пределах нескольких сантиметров поверхности. Его часто смешивают с органическими веществами, иногда называемыми перегноем. Текстура почвы описывает размер частиц. Что касается почвы, она состоит из песка, ила и глины.

  • ПЕСОК: Песок является самым крупным по размеру частиц.
  • ИЛТ: Ил — это просто песок, но поменьше.
  • ГЛИНА: Глина имеет даже более мелкие частицы, чем ил.

Поскольку глина такая маленькая, она легко слипается.Но песок имеет более крупные частицы, поэтому он не так сильно слипается. Суглинок — это смесь примерно 40% песка, 40% ила и 20% глины.

Гумус — это все органические вещества. По сути, это скопление разложившейся материи, такой как растения и животные. Если вы когда-либо делали компост, вы делаете перегной.

Для каждого типа почвы существуют разные преимущества. Например, высокое содержание органических веществ хорошо для растениеводства. А вот почвы без перегноя хороши для стройки.

Как выветривание способствует почвообразованию

Если вы начнете с большого валуна в земле и оставите его там надолго.Через тысячи лет он сломается из-за выветривания.

Как механическое, так и химическое выветривание играют важную роль в почвообразовании. Эти процессы превратят этот валун в частицы песка, ила и глин.

Почвообразование происходит из-за просачивания воды и выветривания. Это просачивание воды растворяет камни в почве. Когда вода просачивается вниз, она разрушает материал.

В итоге вы получите набор «слоев почвы». Эти слои почвы зависят от того, насколько глубоко вода проникает в землю, и от степени выветривания.

1. Климат

Климат, температура и вода влияют на скорость химического выветривания. Влажные регионы больше подвержены химическому выветриванию, потому что вода влияет на количество химических реакций.

Кроме того, температура и скорость ее изменения имеют решающее значение при атмосферных воздействиях. Опять же, химические реакции, как правило, происходят быстрее, когда температура выше, особенно во влажных областях.

2. Органические вещества

Когда растения умирают, мелкие организмы распадаются и разлагают материал до органического вещества.Во время этого процесса бактерии и растения производят кислоту. Эта кислота вносит большой вклад в разложение частиц почвы.

Далее, почва с органическим материалом наиболее важна для человека, потому что она поддерживает биомассу растений и сельскохозяйственных культур. Это верхний слой почвы, на формирование которого уходят сотни тысяч лет.

3. Основной материал

Почвы получены из исходного материала. Например, полевой шпат проходит химический процесс, в результате которого он превращается в глину.Но если у вас есть гранит с полевым шпатом, он может превратиться в глину и песок.

Как упоминалось выше, почвы могут развиваться из коренных пород в одном месте. Но их тоже можно транспортировать. Например, ледники, вода и ветер могут перемещать и разрушать материал.

4. Местность

Внешний вид холма влияет на количество получаемого им солнечного света. Если больше солнечного света, это меняет количество доступной воды.

У основания рельефа, как правило, образуются более толстые бугристые почвы.Гравитация перемещает воду вниз, где она собирается. В целом наличие воды влияет на рельеф местности

5. Выветривание

Наконец, все эти факторы требуют длительного периода времени, чтобы добиться заметных изменений. На формирование почвы уходят тысячи лет. В общем, чем больше вероятность выветривания у более длинных пород, тем меньше размер частиц.

Но реальность такова, что наша окружающая среда постоянно меняется. Факторы почвообразования, такие как вода, организмы и рельеф, никогда не бывают постоянными.

Применение пересмотренной модели Универсального уравнения потерь почвы (Rusle) для оценки эрозии почвы в бассейне реки Калу Ганга в Шри-Ланке

Эрозия почвы является одной из основных форм деградации земель. Эрозия способствует снижению продуктивности сельскохозяйственных земель, экологической и эстетической ценности окружающей среды, а также ухудшает производство безопасной питьевой воды и производство гидроэнергии. Таким образом, оценка эрозии почвы и определение земель, более подверженных эрозии, имеют жизненно важное значение для процесса управления эрозией.Пересмотренная модель Универсального уравнения потерь почвы (Rusle), поддерживаемая системой ГИС, была использована для оценки пространственной изменчивости эрозии, происходящей в бассейне реки Калу-Ганга в Шри-Ланке. Цифровая модель рельефа (30 × 30 м), данные об осадках за двадцать лет, измеренные на 11 дождемерных станциях по всему бассейну, карты землепользования и почвы, а также опубликованная литература были использованы в качестве входных данных для модели. Среднегодовая потеря почвы в бассейне реки Калу Ганга варьировала от 0 до 134 т га -1 год -1 , а средняя годовая потеря почвы была оценена в 0.63 т га −1 год −1 . На основе оценок эрозии ландшафт бассейна был разделен на четыре различных класса степени эрозии: очень низкая, низкая, умеренная и высокая. Около 1,68% площадей (4714 га) в бассейне реки были идентифицированы с классом степени эрозии от умеренной до высокой (> 5 т га -1 год -1 ), которые срочно нуждаются в мерах по борьбе с эрозией почв. Земли с умеренным и высоким классом эрозии почвы в основном были обнаружены в Булатсингхала , Курувита и Ратнапура секретарских подразделениях.Использование информации о степени эрозии в сочетании с индивидуальными параметрами RUSLE для всего бассейна может помочь разработать соответствующие методы управления землепользованием и улучшить управление на основе наблюдений, чтобы минимизировать эрозию почвы в бассейне.

1. Введение

Эрозия почвы — это естественный процесс удаления почвенного материала и транспортировки под действием эрозионных агентов, таких как вода, ветер, гравитация и вмешательство человека [1], и он был ускорен деятельностью человека, такой как как интенсивное земледелие, неправильное землепользование, вырубка лесов и культивация на крутых склонах [2].Это серьезная и постоянная экологическая проблема в сочетании с вызванными климатом сильными дождями [3]. Деградация сельскохозяйственных земель из-за эрозии почвы — это всемирное явление, ведущее к потере богатой питательными веществами поверхностной почвы, увеличению стока из более непроницаемых недр и снижению доступности воды для растений [4]. Во всем мире средняя скорость эрозии почвы на сельскохозяйственных угодьях составляет около 30 т га -1 лет -1 в диапазоне от 0,5 до 400 т га -1 лет -1 [5].Оценки показывают, что около 85% затухания земель во всем мире происходит из-за эрозии почвы, что снижает урожайность сельскохозяйственных культур примерно на 17%, влияя на плодородие почвы на начальном этапе и в долгосрочной перспективе, что приводит к опустыниванию земель [6].

Хотя эрозия почвы является естественным процессом, она была ускорена деятельностью человека, такой как интенсивное сельское хозяйство, ненадлежащее землепользование, обезлесение и культивация на крутых склонах [2]. Удаление растительного покрова и формирование рельефа поверхности вызывают или ускоряют смещение и перемещение почвы [7].Серьезная эрозия почвы происходит в большинстве основных сельскохозяйственных регионов мира [5] из-за расширения сельского хозяйства без надлежащих методов сохранения почвы.

Некоторые районы Шри-Ланки подвержены сильной эрозии почвы [2, 8, 9]. Потеря почвы в сельскохозяйственных районах на крутых центральных возвышенностях Шри-Ланки в 10–100 раз больше, чем естественная скорость эрозии [8]. Эрозия почвы на интенсивно возделываемых овощных и чайных угодьях с плохим управлением земельными ресурсами выше, чем на лесных ландшафтах или в хорошо управляемых чайных и приусадебных участках в подводном бассейне Куруду Оя в верхнем районе Махавели [9].

Кроме того, растительные остатки удаляются для использования в кормах, биотопливе и в промышленных целях, оставляя поверхность почвы оголенной от защитного покрова, повышая уязвимость земель к эрозии. Образовавшийся сток в конечном итоге переносит отложения, органические материалы, питательные вещества и остатки пестицидов за пределы участка, влияя на качество воды и почвы. Когда земли оставляются под паром для восстановления, проблема эрозии усугубляется из-за минимального растительного покрова [10]. Сообщается, что эрозия почвы усиливается с увеличением количества осадков и частым выпадением обильных осадков [11].

Эрозия почвы и деградация земель в Шри-Ланке влияют на национальное производство продуктов питания и устойчивость природных экосистем [2]. Скорость эрозии высока как на высокогорье, так и на низменностях из-за изменений в землепользовании, включая удаление растительного покрова и урбанизацию [7]. Несколько исследований, проведенных в Шри-Ланке для оценки эрозии почвы, основанные как на численном моделировании, так и на фактической количественной оценке, показали, что эрозия почвы является серьезной проблемой в Шри-Ланке [12–15]. Следовательно, полезно определить районы, более подверженные эрозии почвы, чтобы фермеры и землеустроители могли принять соответствующие меры по сохранению почвы для минимизации обширной эрозии почвы.

Существует несколько широко используемых подходов к прогнозированию эрозии [16], состоящих из эмпирических, концептуальных и физических моделей [6, 17]. Универсальное уравнение потери почвы (USLE), модифицированное универсальное уравнение потери почвы (MUSLE) и пересмотренное универсальное уравнение потерь почвы (RUSLE) — самые популярные эмпирические модели, используемые во всем мире для прогнозирования и контроля эрозии [14, 18]. RUSLE, разработанная Министерством сельского хозяйства США, используется в качестве системы поддержки принятия решений при сохранении почв и планировании землепользования [19].Он использует набор математических уравнений для описания экологических процессов, связанных с природоохранными мероприятиями и эрозией данного ландшафта [20].

RUSLE — это гибкий инструмент, адаптированный к масштабам ландшафта и водоразделов в сочетании с географическими информационными системами (ГИС) [21–26] при оценке эрозии почвы. Исследование ежегодной потери почвы с использованием RUSLE на основе ГИС для водосбора Памбы в горном ландшафте продемонстрировало применимость RUSLE для исследования опасности эрозии, когда скорость эрозии почвы минимальна в естественных лесных районах и максимальна в местах, подверженных антропогенному влиянию [22].В Шри-Ланке было проведено несколько исследований по оценке эрозии почвы с использованием модели RUSLE [14, 15].

Калу Ганга — это 4 -я река (129 км) в Шри-Ланке, полностью расположенная во влажной зоне страны [27]. В результате на него приходится самый большой сброс в море в стране [28]. Есть схема питьевой воды и мини- и средние гидроэлектростанции, связанные с рекой [29]. Кроме того, основным видом землепользования в бассейне является сельское хозяйство. Бассейн Калу Ганга находится в районе, где ожидается увеличение количества осадков, вызванных климатом, с повышенным потенциалом наводнений и оползней [30]. Таким образом, стоит проанализировать пространственные вариации потери почвы в бассейне, чтобы планировщик мог принять меры для минимизации эрозии почвы. В настоящем исследовании оценивается среднегодовая потеря почвы в бассейне реки Калу Ганга с использованием Пересмотренного универсального уравнения потерь почвы (RUSLE) в сочетании с интерфейсом ArcGIS для разработки карты опасности эрозии почвы в бассейне реки Калу Ганга .

2. Материалы и методы
2.1. Район исследования

Бассейн реки Калу Ганга (2766 км, 2 ) расположен в юго-западной части Шри-Ланки. Длина реки составляет около 130 км и простирается от 80,00 ° до 80,67 ° в.д. и от 6,42 ° до 6,83 ° с. Kalu Ganga начинается с центральных холмов страны на высоте 2250 м и впадает в Индийский океан недалеко от города Kalutara после проезда через один из районов страны с наибольшим количеством осадков.Верхняя часть бассейна имеет более высокий градиент, в то время как нижняя часть бассейна более или менее плоская, а высота колеблется от 2149 м до 0 м [28] (Рисунок 1).

Среднее годовое количество осадков составляет около 4 000 мм, а годовой сток воды составляет около 4 000 миллионов м 3 3 [28]. Среднегодовое изменение количества осадков в бассейне показано на Рисунке 2. Максимальное значение осадков в размере 4 466 мм было зарегистрировано в Kudawa , а самое низкое среднегодовое значение осадков в 2 613 мм было зарегистрировано на станции для измерения дождя Kaluthara .По сравнению со среднегодовым количеством осадков в Шри-Ланке, в этом речном бассейне выпадает больше осадков [27].

Карта землепользования и земельного покрова на 2016 год Департамента геодезии Шри-Ланки (Рисунок 3) показывает, что землепользование в бассейне реки Калу-Ганга включает сельскохозяйственные земли, голые земли, застроенные территории, леса, скалистые породы. территории, водоемы и заболоченные земли. Каучук — основная коммерческая культура, выращиваемая в бассейне реки Калу-Ганга вместе с приусадебными участками и небольшими держателями чая.Лесной покров бассейна составляет более 30% при 77% растительном покрове. Карта почв бассейна (рис. 4) показывает, что красно-желтые подзолистые породы являются основным типом почв, встречающихся в бассейне, а аллювиальные почвы встречаются в зонах затопления реки (рис. 4). Болото и полуболото и литосоли — это другие типы почв, встречающиеся в бассейне, но в меньшей степени.


2.2. Сбор данных

Ежемесячные данные об осадках на одиннадцати дождемерных станциях в бассейне реки Калу Ганга и вблизи него (рис. 2) были получены из Департамента метеорологии и Центра управления природными ресурсами (NRMC), Peradeniya , Шри-Ланка.Данные об осадках собирались с 1997 по 2017 годы. Почвенная карта Шри-Ланки была получена из Центра управления природными ресурсами (NRMC), Перадения, Шри-Ланка. Карты землепользования районов ( Калутхара и Ратнапура ), расположенных в бассейне реки Калу Ганга , были собраны в Департаменте геодезии Шри-Ланки. Чтобы охватить пространственную протяженность области Kalu Ganga , соответствующие сетки с разрешением 30 * 30 м Цифровая модель рельефа (DEM) были загружены с веб-сайта ASTER (https: // asterweb.jpl.nasa.gov) и обработаны для разработки цифровой модели рельефа (ЦМР) бассейна.

2.3. Оценка параметров RUSLE

RUSLE использовался в качестве модели и мешал работе ArcGIS 10.2.1. RUSLE [19] может быть выражен как где A = среднегодовая потеря почвы на единицу площади (т га -1 год -1 ), R = коэффициент эрозии дождевых стоков (МДж мм га -1 ч −1 год −1 ), K = коэффициент размываемости почвы (т га ч MJ −1 мм −1 ), L = коэффициент длины откоса, S = крутизна склона фактор, C = фактор покрытия и управления, и = фактор поддержки и практики сохранения.

2.3.1. Коэффициент эрозии дождя-стока ( R )

Эрозионную силу дождя можно оценить, рассчитав коэффициент эрозии для конкретного места [31]. Это зависит от количества и интенсивности осадков [2]. Исходное уравнение, предложенное Wischmeier и Smith [32] и Renard et al. [33] не использовался из-за отсутствия интенсивности осадков. Вместо этого для разных регионов разрабатываются уравнения регрессии для расчета значений R .Мы использовали зависимость между дождем и эрозией, разработанную Премалалом [34], как в уравнении (2). Это же уравнение использовалось в Киринди Оя [14], в речных бассейнах Келани [15], а также для картирования опасности эрозии почвы в Шри-Ланке [2]. В нашем исследовании коэффициент эрозии дождя-стока был определен из среднего годового количества осадков с 1996 по 2016 год вместе с уравнением коэффициента эрозии дождя, разработанным для условий Шри-Ланки [34] (уравнение (2)). Таким образом, данное исследование касается средней оценки эрозии почвы за период с 1996 по 2016 год.где R = коэффициент эрозии дождевого стока (МДж мм га −1 час −1 год −1 ) и F = среднегодовое количество осадков (мм).

Файл формы дождемерных станций был создан с использованием значений широты и долготы в ArcGIS 10.2.1.

Среди доступных методов интерполяции использовались два типа методов интерполяции для выбора подходящего метода для создания карт осадков и карт коэффициентов R . Одним из методов был простой кригинг в мастере геостатистики со сферической моделью вариограммы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *