Jak obliczyć wskaźnik erozji

Szybkość erozji gleby to ubytek masy gleby w czasie na określonym obszarze lądowym. Erozja to naturalny proces wywoływany przez wiatr, deszcz i przemieszczającą się wodę. Erozja gleby wpływa na rolnictwo, projekty budowlane i właścicieli domów mieszkających w pobliżu rzek, oceanów i na stokach lądowych. Nadmierna erozja jest często spowodowana działalnością człowieka, taką jak wylesianie, budowa dróg i intensywne rolnictwo. Szybkość erozji gleby można obliczyć, mierząc utratę masy gleby w określonym przedziale czasu. Aby przewidzieć przyszłą erozję gleby spowodowaną wodą, naukowcy opracowali uniwersalne równanie utraty gleby (USLE).

Masa gleby to objętość gleby pomnożona przez jej gęstość. Na gęstość gleby wpływa jej zwięzłość oraz ilość zawartego w niej materiału organicznego. Aby obliczyć objętość gleby erodowanej przez spływ wody na określonym obszarze, zmierz kwadratową powierzchnię pomnożoną przez zmianę głębokości. Na przykład, jeśli powierzchnia w metrach kwadratowych wynosi 20 000, a wysokość utraconej gleby wynosi 0,01 metra, to: Objętość = 20 000 x 0,01 = 200 metrów sześciennych. Zakładając, że gęstość gleby wynosi 150 kilogramów na metr sześcienny, pomnożenie objętości przez gęstość daje masę zerodowanej gleby: Masa = 200 x 150 = 30 000 kilogramów.

Szybkość erozji mierzy ilość utraconej masy gleby w określonym czasie. Jeśli w ciągu czterech lat utracono 30 000 kilogramów gleby, to: Wskaźnik erozji wynosi 30 000 podzielone przez 4, czyli 7500 kilogramów rocznie. Aby porównać współczynniki erozji na różnych obszarach gruntu, należy obliczyć współczynniki dla jednostki powierzchni, takiej jak jeden metr kwadratowy lub jeden akr. Wystarczy podzielić szybkość erozji przez liczbę metrów kwadratowych lub innych jednostek kwadratowych. Upewnij się, że we wszystkich obliczeniach używasz tego samego typu jednostek, niezależnie od tego, czy są to metry, kilometry, stopy, jardy czy mile.

Projekty związane z rolnictwem, budownictwem, kształtowaniem krajobrazu i ochroną przyrody często wymagają znajomości przewidywanego rocznego tempa erozji. Klimat, rodzaj gleby, roślinność i nachylenie terenu mają wpływ na tempo erozji. Zwiększone opady i spływy wody powodują rozkład agregatów glebowych i erozję uderzeniową. Roślinność i korzenie roślinności hamują erozję. Strome zbocza mają większą utratę gleby w wyniku erozji wodnej. Aby uwzględnić te czynniki w przewidywaniu rocznego tempa erozji, stworzono Universal Soil Loss Equation (USLE).

Uniwersalne równanie utraty gleby (USLE) przewiduje średnią roczną utratę gleby „A” na jednostkę powierzchni. Równanie to A = R x K x L x S x C x P i mnoży różne czynniki w celu uzyskania rocznego tempa erozji. Współczynnik R opiera się na opadach i odpływach, podczas gdy K jest współczynnikiem erozji gleby i zależy od rodzaju gleby. Czynniki L i S są zwykle rozpatrywane łącznie i są miarami długości i stromości zbocza. Czynnik C, czyli czynnik zarządzania uprawami, oraz czynnik P, czyli czynnik praktyki wsparcia, zwykle stosuje się tylko do gruntów uprawnych lub gruntów, które są zarządzane w celu ochrony gleby. W Stanach Zjednoczonych wartości dla USLE są dostępne w różnych badaniach gleb Departamentu Rolnictwa i Ochrony Zasobów Naturalnych USA. Chociaż USLE został opracowany w celu pomiaru erozji gruntów uprawnych, ma globalne zastosowanie, w zmodyfikowanej formie, do wielu rodzajów problemów związanych z erozją wodną.

Aby skorzystać z USLE, uzyskaj wartość współczynnika R z lokalnej stacji meteorologicznej lub innej agencji. Określ, do jakiego rodzaju gruntu musisz przypisać wartość współczynnika K; ił ze średnią zawartością materii organicznej ma współczynnik K równy 0,49, a piasek bardzo drobny 0,96. Zmierz długość nachylenia terenu i określ procent nachylenia, aby uzyskać współczynnik LS. 8-procentowy spadek o długości 30,5 metra ma współczynnik LS równy jeden. Jeśli nie używasz ziemi pod uprawy, współczynniki C i P są zazwyczaj równe jedności. Czynniki te wahają się od zera do jednego, jeśli ziemia jest aktywnie uprawiana i uprawiana. Zakładając, że współczynnik R wynosi 100, współczynnik K wynosi 0,40, a twój obszar lądowy o długości 30,5 metra ma nachylenie 2%, co daje współczynnik LS 0,2, a następnie erozja gleby = 100 x 0,40 x 0,2 x 1 x1 = 8 ton na akr rocznie dla nierolnych wylądować.