I. Ветроломные лесополосы Конструкция лесополос. - презентация

1

2 I. Ветроломные лесополосы

3 Конструкция лесополос

4

5

6 Ширина ветроломных лесополос Суммарный дефицит испарения Преобладающие типы и подтипы почв Ширина полос Ширина междуряди й < 50 мм Серые лесные почвы, выщелоченные и тучные черноземы 11 м1,5 м мм Типичные, вторично- карбонатные и южные черноземы 14 м2 м мм Темно- и светло- каштановые почвы 20 м3 м

7 Типы климата

8 Ширина межполосных клеток l = f (H) В < l

9 Ширина межполосных клеток Суммарны й дефицит испарения, мм Преобладающие типы и подтипы почв Расчетная высота лесополос, Н, м Дальност ь защитног о влияния, l, м Рекомендуемы е размеры ячейки, В, м < 50 Серые лесные, выщелоченные и тучные черноземы х Типичные и втор.- карбонатныечерноземы х Южные черноземы х Темно-каштановые х1100 >200 Светло- каштановые х800

10 II. Водопоглощающие лесополосы (расчет на ливневой сток)

11 Приходная часть: V ХV Х – осадки, непосредственно выпадающие на лесополосу; V QV Q – сток с межполосного пространства во время дождя; V Q `V Q ` – после его окончания Расходная часть: V PV P – впитывание воды в почву лесной полосы; V DV D – поступление воды в лесную подстилку; V UV U – склоновый сток в лежащее ниже межполосное пространство Водный баланс лесополосы

12 Приходная часть водного баланса

13 Коэффициенты фильтрации по разным данным Кф для чистых грунтов (принятые в инженерной геологии) Кф для естественных лесов Суглинки < 0,07 мм/ мин 0,1м/сут 1,9 – 2,4 мм/мин (до 16,7 мм/мин) Серая лесная почва на лессовидных суглинках Супеси и тонкозернистые пески 0,07-1,4 мм/ мин 0,1 – 2,0 м/сут Пески мелкозернистые 1,4 – 7 мм/мин 2,0 – 10 м/сут 2,4 – 3,9 мм/мин Песчаная подзолистая Пески среднезернистые 7 – 20 мм/мин 10 – 30 м/сут

14 Классификация почв по водопроницаемости Структур а Типы и подтипы почв Механический состав почв Гл., т.с. Сс., л.с. Суп., щебнис т. Песч Песч. слабо задерн. Высокая водопрочн. Черноземы тучные, обыкн. IVV--- Средней устойчи- вости Черноземы выщелоч., оподз.; серые лесные; т.кашт., луговые черноземовидн. IIIIIIV-- Неустойчи- вая Подзолист.; св.серые лесные; св.кашт.; солонцы IIIIIIIVV

15 Кривые зависимости интенсивности впитыва- ния воды в почву от интенсивности дождя х

16 Выбор наиболее невыгодного ливня (T, х)

17 Интенсивность ливней 3 - низкая повторяемость сильных ливней; 4 – средняя; 5 - высокая

18 Зависимость слоя стока от продолжительности дождя, t

19

20 Расходная часть

21 Данные по изменению инфильтрационной способности серых лесных лёссовато- суглинистых почв в зависимости от возраста древостоя (Тростянецкая лесная дача, Сумская обл.) 11-летнее дубовое насаждение1 мм/мин 26-летнее – –1,85 мм/мин 44-летнее – –3,22 мм/мин Старый естественный лес без скотобоя 16,7 мм/мин Старый естественный лес, сбитый скотом 2,22 мм/мин

22 Расчетная инфильтрационная способность лесных почв Класс почвРл, мм/мин I0,8 II1,0 III2,0 IV3,5 V4,5

23 Задержание воды в лесной подстилке Луг с редкой травой, пашня – 10 мм (1-3 мм) Луг с густой травой, мох, лес – 20 мм Таежный растительный покров – 30 мм d = 15 мм

24 Расчетные параметры Приходная часть: ss – водоотдача из снега, зависящая от интенсивности снеготаяния; PP = 0 Поглощение стока талых весенних вод Расходная часть: P мл P мл – расчетная инфильтрация воды в мерзлую лесную почву; d` d` - задержание воды в снежном шлейфе

25 III. Противоэрозионные лесополосы Крутизна склона Характер поверхности (локальная крутизна) Длина склона Инсоляционная экспозиция Ветровая экспозиция

26 Размещение противоэрозионных полос

27 Расчетная часть

28 Приходная часть водного баланса лесополосы V x V x объем воды в осадках, выпадающих непосредственно на лесополосу V x = x · t · b, Где х интенсивность ливня, t продолжительность ливня, b ширина лесополосы (расчет проводится на погонный метр длины лесополосы) ; V Q V Q - объем воды, приходящий на лесополосу со стоком с вышележащего пространства V Q = Q · t = ω · v · t, Где Q расход воды, v скорость потока, ω площадь поперечного сечения потока, в случае расчета плоскостного потока на 1 м опушки лесополосы площадь равна слою стока h h = (x-p п ) · t, где p п инфильтрация воды в почву на поле v = C · I m · R n, где С скоростной коэффициент, принимается как 13,5; I уклон поверхности; R гидравлический радиус потока, в нашем случае равный слою стока h; показатели степени равны: m = 0,9, n = 1,12 Итак, V Q = C · I m ʃ h n · h dt= C · I m ʃ [(x-p п ) t ] n+1 dt, [0,T] V Q' V Q' объем воды, приходящий на лесополосу после окончания ливня с остаточным стоком V Q' = C · I m ʃ (h T p п t) n+1 dt, [0, T '] где h T - слой стока, достигнутый к моменту окончания ливня

29 Расходная часть водного баланса лесополосы t 1 : X + Q = P л, где Р л инфильтрация в лесную почву b · x + C I m [(x-p П ) t] n+1 = b · p Л t 1 = [b (p Л -x) / C I m (x-p П ) n+1 ] 1/(n+1) t 2 = T - t 1 t 3 : Q' = P Л C I m (h T -p П ·t) n+1 = b · p Л t 3 = [h Т - (b p Л / C I m ) 1/n+1 ]/ p П t 4 = T ' - t 3 V p1 V p1 объем воды, поглощенный лесными почвами за время t 1 V p1 = x · t 1 · b + С I m ʃ [(x p П ) t] n+1 dt, [0, t 1 ] V P2+3 V P2+3 - объем воды, поглощенный лесными почвами за время t 2 + t 1 V P2+3 = p Л · b · (t 2 + t 3 ) V P4 V P4 объем воды, поглощенный лесополосами за время t 4 V P4 = C · I m ʃ (h T p п t) n+1 dt, [0, t 4 ] V d V d объем воды, задержанный лесной подстилкой Vd = d · b

30 Расчет предельной длины склона между противоэрозионными лесополосами v кр = C I 1 m [(x p П ) t 1 ] n B 1 = ʃ v dt = C I m (x-p П ) n ʃ t n dt, [0, t 1 ] B 1 = C I m (x-p п ) n t 1 n+1 / n+1 t 1 n = [ B 1 (n+1) / C I m (x-p п ) n ] n/(n+1) v кр = f (B 1, I 1 ) = f (B 2, I 2 ) B 2 = f (B 1, I 1, I 2 )